• 吉田 智 [さとる], 2024: 雷放電の物理 –絶縁破壊から電荷分離、メソ気象まで— (気象学ライブラリー 4)。朝倉書店, 180 pp. ISBN 978-4-254-16944-7.

2024年12月にでたA5判 横書きのペーパーバック。

題名のとおり、雷の放電がどのようなしくみでおこっているかについての専門教科書である。

気象学者による雷の本では、積乱雲やその群れがどのようにできるか、その中で降水粒子がどのようにできるかに重点をおくことが多いが、本書はそのあたりは軽くして、正と負の電荷がどのように分離するか、そして放電がどのようにおこるかに重点をおいている。著者は電気工学系の教育をうけて雷を研究してきた人であり、その得意分野を書いているのだ。ただし著者は現在は気象庁の気象研究所につとめているので、気象学の教育をうけてきた人にも通じることばで書いているとおもう。

(残念ながら、わたしは、電磁気学の勉強は大学 (地球物理学科) の必修の単位をもらえたところでとまっており、気象学をまなぶようになってからも雷についての専門的な勉強をしていないので、本書の内容のよしあしを評価することができない。「気象学ライブラリー」のシリーズにはいっているところからみて、雷について学びたい人にすすめられる本だと推測している。)

折りかえしのあとに目次をつける。

===== 目次 =====
[口絵]
はじめに
目次
Chapter 1. 雷放電の概要
– 1.1 はじめに
– 1.2 雷放電はプラズマ
– 1.3 雷放電種別
– 1.4 負極性落雷のプロセス
– – 1.4.1 負極性落雷の全体像
– – 1.4.2 ステップトリーダ
– – 1.4.3 upward connecting leader (UCL)
– – 1.4.4 リターンストローク
– – 1.4.5 連続電流
– – 1.4.6 リコイルリーダ
– 1.5 正極性落雷
– 1.6 上向き雷放電
– 1.7 雲放電
– [コラム 1] 高高度放電発光現象
– [コラム 2] 避雷針
Chapter 2. 雷放電とプラズマ
– 2.1 はじめに
– 2.2 プラズマとは
– 2.3 ストリーマ
– 2.4 リーダ
– – 2.4.1 正リーダ
– – 2.4.2 負リーダ
– 2.5 ストリーマの極性による発生に必要な電界の違い
– 2.6 実際の雷放電の高速ビデオ撮影
– 2.7 なぜ雷放電はジグザグに進むのか?
– 2.8 双方向性リーダ
– – 2.8.1 双方向性リーダの考え方
– – 2.8.2 双方向性リーダの観測
– [コラム 3] 雷放電の世界分布
– [コラム 4] 世界のどこで雷放電が多いのか
Chapter 3. 雷放電開始メカニズムの謎
– 3.1 はじめに
– 3.2 大気の絶縁破壊
– 3.3 雷雲中の電界強度の観測値とその解釈
– – 3.3.1 雷雲中の電界の観測
– – 3.3.2 電界観測結果の解釈 1
– – 3.3.3 電界観測結果の解釈 2
– 3.4 雲降水粒子仮説
– – 3.4.1 雲降水粒子仮説の概要
– – 3.4.2 複数の雲降水粒子の存在によるストリーマ発生
– – 3.4.3 雲降水粒子仮説の問題点
– 3.5 逃走絶縁破壊仮説
– – 3.5.1 逃走絶縁破壊に必要な電界強度
– – 3.5.2 高エネルギー電子はなぜ逃走絶縁破壊を起こせるのか?
– – 3.5.3 逃走絶縁破壊にもとづいた雷放電開始メカニズムと問題点
– 3.6 近年の観測結果
– – 3.6.1 fast positive breakdown の観測
– – 3.6.2 大気シャワーによる電界の強化?
– – 3.6.3 fast negative breakdown の観測
– [コラム 5] 雷放電開始メカニズム研究に貢献した VHF帯 干渉計
Chapter 4. 電荷分離機構
– 4.1 はじめに
– 4.2 着氷電荷分離機構
– – 4.2.1 着氷電荷分離機構の実験による共通点と相違点
– – 4.2.2 温度差や水膜内の電荷移動を考慮した説明
– – 4.2.3 相対拡散成長速度説
– 4.3 レナード効果を用いた説
– 4.4 イオン対流説
– 4.5 分極誘導説とイオン誘導説
– [コラム 6] 氷の電気特性
Chapter 5. 雷雲内電荷構造とその影響
– 5.1 はじめに
– 5.2 三重極構造
– 5.3 対流領域の電荷構造
– 5.4 層状領域の電荷構造
– 5.5 正極性落雷が多く発生する電荷構造
– – 5.5.1 逆転三重極構造
– – 5.5.2 傾斜二重極構造
– – 5.5.3 層状領域における正極性落雷
– 5.6 様々な電荷構造が発生する原因
– 5.7 冬季雷雲の電荷構造
– 5.8 電荷構造の雷放電形態への影響
– – 5.8.1 電荷構造と雷放電の水平スケールの関係
– – 5.8.2 電荷構造と雷放電種別の関係
– [コラム 7] 冬季雷の世界分布
– [コラム 8] スーパーボルト
Chapter 6. 雷活動とメソ気象
– 6.1 はじめに
– 6.2 lightning jump
– 6.3 lightning bubble
– 6.4 lightning hole
– [コラム 9] 気候変動と雷活動: 増える北極圏での雷活動
Chapter 7. 誘雷と火山雷
– 7.1 はじめに
– 7.2 誘雷
– – 7.2.1 ロケット誘雷
– – 7.2.2 フロリダ大学のロケット誘雷
– – 7.2.3 レーザ誘雷
– – 7.2.4 誘雷のメリット
– 7.3 火山雷
– – 7.3.1 vent discharge と near-vent lightning
– – 7.3.2 plume lightning
– – 7.3.3 トンガ沖海底火山噴火に伴う火山雷
– [コラム 10] 幻の Y-lightning
Chapter 8. 雷放電標定技術
– 8.1 はじめに
– 8.2 二次元標定技術
– – 8.2.1 二次元標定技術の概要
– – 8.2.2 二次元標定技術のメリット、デメリット
– 8.3 三次元標定技術
– – 8.3.1 TOA を用いた三次元標定
– – 8.3.2 干渉法
– [コラム 11] 河崎善一郎先生
– [コラム 12] 落雷被害にあわないために
索引
===== ここまで =====