はじめに

お風呂ふろの水みずを抜ぬくとき、水みずがぐるぐると渦うずを巻まいて吸すい込こまれていくのを見みたことはありませんか？

自然界しぜんかいでも、同おなじように空気くうきがものすごいスピードでぐるぐると回転かいてんし、空そらから地面じめんに向むかって巨大きょだいな柱はしらのように伸のびることがあります。それが「竜巻たつまき」です。

車くるまを一瞬いっしゅんで持もち上あげたり、建物たてものの屋根やねを吹ふき飛とばしたりするほど強烈きょうれつな力ちからを持もつ竜巻たつまき。いったいどんな仕組しくみで生うまれ、台風たいふうとは何なにが違ちがうのでしょうか？

竜巻たつまきの正体しょうたいと、もしものときに命いのちを守まもる方法ほうほうを一緒いっしょに見みていきましょう！

はると

空そらから巨大きょだいな渦巻うずまきが降おりてくるなんて、映画えいがみたいですごい迫力はくりょくだな！でも、台風たいふうとはどう違ちがうんだ？

ひまり

ふふ、どちらも強つよい風かぜの渦うずだけど、大おおきさや生うまれる場所ばしょがまったく違ちがうのよ。まずはその違ちがいから比くらべてみましょうね！

竜巻たつまきってどんなもの？台風たいふうとの違ちがい

竜巻たつまきは、発達はったつした巨大きょだいな雲くも（積乱雲せきらんうん）からぶら下さがるようにして現あらわれる、激はげしい空気くうきの渦巻うずまきです。中心ちゅうしんに向むかって猛烈もうれつな風かぜが吹ふき込こみ、まわりの物ものを何なんでも空高そらたかく吸すい上あげてしまいます。

よく似にた自然現象しぜんげんしょうに「台風たいふう」がありますが、この2つには大おおきな違ちがいがあります。

このように、台風たいふうが「広範囲こうはんいに長ながく続つづく巨大きょだいな雨あめと風かぜの塊かたまり」だとすれば、竜巻たつまきは「ピンポイントで一気いっきにすべてを巻まき上あげる細長ほそながいドリル」のような存在そんざいです。

はると

なるほど！台風たいふうは何日なんにちも前まえからニュースでわかるけど、竜巻たつまきは一瞬いっしゅんで現あらわれて暴あばれ回まわるからびっくりするんだな！

ひまり

その通とおりね。だからこそ、竜巻たつまきがどうやって生うまれるのかを知しっておくことがとても大切たいせつなのよ。

竜巻たつまきはどうやって生うまれる？雲くもと風かぜのひみつ

竜巻たつまきは、どこでも突然とつぜん生うまれるわけではありません。大気たいきが不安定ふあんていになり、モクモクと巨大きょだいに入道雲にゅうどうぐもが発達はったつした「積乱雲せきらんうん」の真下ましたで発生はっせいします。

竜巻たつまきが生うまれるまでのプロセスを3つのステップで見みてみましょう。

フィギュアスケートの選手せんしゅが、広ひろげていた腕うでをきゅっと縮ちぢめるとスピンが急激きゅうげきに速はやくなるのとおなじ原理げんりで、空気くうきの渦うずも細長ほそながく伸のびるほど猛烈もうれつなスピードで回転かいてんするのです。

はると

腕うでを縮ちぢめると速はやく回まわるスピンの仕組しくみと同おなじなのか！空気くうきがぎゅっと細ほそくなって勢いきおいが増ますんだな！

ひまり

ええ、自然しぜんの物理現象ぶつりげんしょうって不思議ふしぎよね。その回転かいてんスピードは、新幹線しんかんせんよりも速はやい風速ふうそくになることもあるのよ。

竜巻たつまきの強つよさをはかる「藤田ふじたスケール」

竜巻たつまきの風かぜは目めに見みえないため、どれくらいの強つよさなのかを測はかる特別とくべつなものさしがあります。それが「藤田ふじたスケール（Fスケール）」です。

実じつはこのものさしは、日本にほんの気象学者きしょうがくしゃである藤田哲也博士ふじたてつやはかせが考案こうあんしたもので、世界中せかいじゅうで使つかわれています。現在げんざいはさらに改良かいりょうされた「改良藤田かいりょうふじたスケール（EFスケール）」が広ひろく使つかわれています。

竜巻たつまきの強つよさは、被害ひがいの大おおきさから風速ふうそくを推定すいていするランクに分わかれています。

• 🌪️ F0〜F1（中程度ちゅうていどの竜巻たつまき / 風速ふうそく: 約やく29〜49m/s）: 看板かんばんが落おちたり木きの枝えだが折おれたりし、屋根瓦やねがわらがめくれる被害ひがいが出でます。
• 🏢 F2〜F3（強つよい〜猛烈もうれつな竜巻たつまき / 風速ふうそく: 約やく50〜78m/s）: 大木たいぼくが根ねこそぎ倒たおれ、自動車じどうしゃが持もち上あがって飛とばされます。木造住宅もくぞうじゅうたくの屋根やねや壁かべが吹ふき飛とぶ危険きけんな威力いりょくです。
• 💥 F4〜F5（壊滅的かいめつてきな竜巻たつまき / 風速ふうそく: 約やく79m/s以上いじょう）: 鉄筋てっきんコンクリートの建物たてものすら破壊はかいし、大おおきな列車れっしゃをも脱線だっせんさせてしまうほどの破壊力はかいりょくになります。

はると

車くるままで持もち上あげて吹ふき飛とばしちゃうのか！世界共通せかいきょうつうのものさしを日本にほんの博士はかせが作つくったのもすごいぜ！

ひまり

藤田博士ふじたはかせは「ミスター・トルネード」と呼よばれて世界中せかいじゅうで尊敬そんけいされているのよ。竜巻たつまきの威力いりょくがわかると、早はやめの備そなえがどれだけ大切たいせつかがわかるわね。

竜巻たつまきが近ちかづいたら？命いのちを守まもる安全あんぜんアクション

竜巻たつまきは急きゅうに発生はっせいするため、近ちかづいてきたときの「サイン」を素早すばやくキャッチして逃にげることが命いのちを守まもるカギになります。

まずは、竜巻たつまきが近ちかづいている前触まえぶれサインを確認かくにんしましょう。

• 空そらが急きゅうに真まっ暗くらになり、分厚ぶあつい黒くろい雲くもが垂たれ下さがってくる
• 雷かみなりの光ひかりや音おとが激はげしくなり、急きゅうにひんやりとした冷つめたい風かぜが吹ふく
• 大粒おおつぶの雨あめや、空そらから氷こおりの粒つぶである「ひょう」が急きゅうに降ふり出だす
• ゴーというジェット機きや地鳴じなりのような音おとが聞きこえてくる

これらのサインを感かんじたら、すぐに以下いかの安全行動あんぜんこうどうをとってください。

はると

車くるまや物置ものおきの中なかは安全あんぜんだと思おもってたけど、飛とばされる危険きけんがあるんだな！頑丈がんじょうな建物たてものに入はいって頭あたまを守まもるぞ！

ひまり

ええ、飛とんでくるガラスや破片はへんから身みを守まもることが一番大切いちばんたいせつなの。サインに気きづいたら迷まよわずすぐに行動こうどうしましょうね！

まとめ

はると

竜巻たつまきの仕組しくみや台風たいふうとの違ちがいがバッチリわかったぜ！空そらの様子ようすが怪あやしいときは、すぐにサインをチェックして安全あんぜんな場所ばしょに逃にげるようにするぞ！

ひまり

ふふ、頼たのもしいわね！自然しぜんの仕組しくみを正ただしく知しっておけば、いざというときにも落おち着ついて身みを守まもることができるわね！

竜巻のふしぎ 地上最強の気象現象を探る/森田正光/森さやか/川上智裕

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はじめに

天気てんきのいい日ひに外そとに出でると、太陽たいようの光ひかりがあたたかくてポカポカ気持きもちいいですよね。

実じつは、あのまぶしく輝かがやく太陽たいようの光ひかりには、ものすごく大おおきなエネルギーが隠かくされています。そして人間にんげんの科学かがくの力ちからで、その光ひかりのパワーを「テレビやゲーム、エアコンを動うごかす電気でんき」に変かえてしまう技術ぎじゅつがあるのです。

それが、今回こんかい紹介しょうかいする「太陽光発電たいようこうはつでん」です！

近所きんじょの家いえの屋根やねや、学校がっこうの校舎こうしゃの上うえ、広ひろい空あき地ちに、青黒あおぐろくてピカピカした四角しかくい板いたがたくさん並ならんでいるのを見みたことはありませんか？あれこそが、太陽たいようの光ひかりをつかまえて電気でんきを作つくる「ソーラーパネル（太陽光たいようこうパネル）」なのです。

はると

近所きんじょの屋根やねに四角しかくい板いたがたくさん並ならんでるの、見みたことあるぜ！太陽たいようの光ひかりを浴あびるだけでゲームを動うごかす電気でんきができちゃうなんて、魔法まほうみたいですごいな！

ひまり

ふふ、魔法まほうじゃなくて科学かがくの力ちからなのよ、はると。太陽たいようの光ひかりは地球上ちきゅうじょうのどこにでも降ふり注そそぐから、未来みらいを支ささえるとても大切たいせつなエネルギーとして世界中せかいじゅうで使つかわれているの。

でも、どうして光ひかりに当あたるだけで電気でんきが生うまれるのでしょうか？その不思議ふしぎな仕組しくみと、すごいところ・ちょっぴり苦手にがてなところを一緒いっしょに見みていきましょう！

太陽光発電たいようこうはつでんってどんな仕組しくみ？

私わたしたちが毎日まいにち使つかっている電気でんきは、ふだんどのように作つくられているか知しっていますか？

日本にほんの電気でんきの多おおくは、石炭せきたんや石油せきゆ、天然てんねんガスといった「燃料ねんりょう」を燃もやし、その熱ねつで大おおきなプロペラ（タービン）をグルグル回まわして作つくっています。これを「火力発電かりょくはつでん」と呼よびます。

しかし、火力発電かりょくはつでんには困こまった問題もんだいが2つあります。 1つは、物ものを燃もやすときに地球温暖化ちきゅうおんだんかの原因げんいんになる「二酸化炭素にさんかたんそ（CO2）」が出でてしまうこと。 もう1つは、石炭せきたんや石油せきゆを使つかい続つづけると、いつか地面じめんの中なかから掘ほり尽つくして無なくなってしまうことです。

そこで大活躍だいかつやくするのが「太陽光発電たいようこうはつでん」です！

太陽光発電たいようこうはつでんは、燃料ねんりょうをいっさい燃もやしません。太陽たいようから届とどく光ひかりを、パネルを使つかって直接ちょくせつ「電気でんき」へと変かえてしまいます。

物ものを燃もやさないので、煙けむりも出でなければ二酸化炭素にさんかたんそもゼロです。さらに、太陽たいようはあと何十億年なんじゅうおくねんも輝かがやき続つづけると言いわれているため、エネルギーが途中とちゅうで無なくなってしまう心配しんぱいもありません。

はると

火ひで燃もやさないから煙けむりも出でないし、空気くうきも汚よごれなくて地球ちきゅうに超ちょうやさしいじゃん！お日ひさまはずっとピカピカ照てらしてくれるから、いくら電気でんきを使つかっても無なくならないのも最高さいこうだな！

ひまり

そうなの。太陽光たいようこうのように、自然しぜんの力ちからを利用りようして何度なんど使つかっても無なくならないエネルギーのことを「再生可能さいせいかのうエネルギー」と呼よぶのよ。

どうやって光ひかりから電気でんきを作つくるの？

太陽たいようの光ひかりを浴あびるだけで電気でんきが生うまれるなんて、いったいパネルの中なかで何なにが起おきているのでしょうか？

その秘密ひみつは、ソーラーパネルの中なかにぎっしり敷しき詰つめられている「半導体はんどうたい（シリコン）」という特別とくべつな素材そざいにあります。

電気でんきの正体しょうたいは、目めに見みえないほど小ちいさな粒つぶである「電子でんし」の流ながれです。半導体はんどうたいの中なかでは、ふだん電子でんしたちが仲良なかよく手てをつないでじっと眠ねむっています。

そこに太陽たいようの光ひかりが当あたると、光ひかりのエネルギーに背中せなかを押おされて、電子でんしたちが目めを覚さまして元気げんきいっぱいに動うごき出だします！

光ひかりから電気でんきが生うまれる流ながれを、3つのステップで見みてみましょう。

こうして作つくられた電気でんきは、おうちの中なかにある変換器へんかんき（パワーコンディショナ）を通とおって、テレビや冷蔵庫れいぞうこですぐに使つかえる電気でんきに変身へんしんして届とどけられます。

はると

光ひかりの粒つぶがぶつかると、眠ねむっていた電気でんきの粒つぶが飛とび起おきて走はしり出だすのか！パネルの中なかは、電子でんしたちの大運動会だいうんどうかいみたいになってるんだな！

ひまり

わかりやすいたとえね、はると。パネルの表面ひょうめんにあるシリコンという物質ぶっしつが、光ひかりのエネルギーをきれいに受うけ止とめて電気でんきに変換へんかんしてくれるのよ。

太陽光発電たいようこうはつでんのすごいメリットとは？

世界中せかいじゅうで太陽光発電たいようこうはつでんがどんどん増ふやされているのは、たくさんの素晴すばらしいメリットがあるからです。

特とくに注目ちゅうもくされている3つのポイントを見みてみましょう。

家いえの屋根やねにパネルを載のせておけば、自分じぶんたちの家いえで使つかう電気でんきを自分じぶんたちでまかなう「エネルギーの自給自足じきゅうじそく」ができるようになります。

余あまった電気でんきは電力会社でんりょくがいしゃに買かい取とってもらうこともできるため、おうちの電気代でんきだいを節約せつやくできるのもうれしい特徴とくちょうです。

はると

地震じしんや台風たいふうで停電ていでんになっても、屋根やねのパネルでお日ひさまから電気でんきが作つくれたらすごく安心あんしんだな！音おとも静しずかだから、夜よるぐっすり眠ねむれるのもいいぜ！

ひまり

そうね。自分じぶんのおうちで電気でんきを作つくって使つかえるから、地球環境ちきゅうかんきょうを助たすけるだけでなく、いざという時ときの強つよい味方みかたにもなってくれるのよ。

太陽光発電たいようこうはつでんの苦手にがてなことって何なに？

とても優秀ゆうしゅうに見みえる太陽光発電たいようこうはつでんですが、実じつはちょっぴり「苦手にがてなこと（課題かだい）」もあります。

太陽光発電たいようこうはつでんの得意とくいなところと苦手にがてなところを比くらべてみましょう。

太陽光発電たいようこうはつでんの一番いちばんの弱点じゃくてんは、「お天気てんきや時間帯じかんたいに左右さゆうされる」ことです。 太陽たいようが出でていない夜よるや、分厚ぶあつい雲くもに覆おおわれた雨あめの日ひは、電気でんきをほとんど作つくることができません。

また、たくさんの電気でんきを作つくろうとすると広ひろい土地とちが必要ひつようになり、山林さんりんの木きを切きり倒たおしてパネルを敷しき詰つめたことで、かえって自然しぜんを壊こわしてしまうという問題もんだいも起おきています。

こうした弱点じゃくてんを乗のり越こえるために、昼間ひるまに作つくった電気でんきをためておく大おおきなバッテリー（蓄電池ちくでんち）を使つかったり、ビルの窓まどや壁かべに貼はれる超薄型ちょううすがたのペロブスカイト太陽電池たいようでんちといった新あたらしい技術ぎじゅつの研究けんきゅうが進すすめられています。

はると

夜よるは発電はつでんできないのか！俺おれ、夜よるに宿題しゅくだいやゲームをすることが多おおいから、昼間ひるまの電気でんきをバッテリーにしっかりためておく工夫くふうが必要ひつようなんだな！

ひまり

その通とおりよ、はると。太陽たいようの光ひかりだけでなく、風力ふうりょくや水力すいりょくなどいろいろな発電方法はつでんほうほうと組くみ合あわせたり、バッテリーを上手じょうずに使つかうことがこれからの大切たいせつなテーマなの。

まとめ

太陽光発電たいようこうはつでんは、お日ひさまのあたたかい光ひかりを科学かがくの力ちからで電気でんきに変かえる、地球ちきゅうの未来みらいを守まもるための素晴すばらしい技術ぎじゅつです。

最近さいきんでは、軽かるくて曲まげられる最新さいしんのパネルや、電気でんきを長持ながもちさせる蓄電池ちくでんちがどんどん開発かいはつされています。

私わたしたちが大人おとなになるころには、もっと身近みぢかな乗のり物ものや服ふく、建物たてものの壁かべなど、あらゆる場所ばしょで太陽たいようの光ひかりが電気でんきを作つくっているかもしれません。

太陽たいようの光ひかりという身近みぢかなエネルギーに関心かんしんを持もちながら、使つかっていない部屋へやの電気でんきをこまめに消けすなど、自分じぶんたちにできる省しょうエネにもチャレンジしてみましょう！

はると

お日ひさまのパワーで街中まちじゅうの電気でんきが動うごく未来みらい、すっげーワクワクするぜ！まずは使つかってない部屋へやの電気でんきを消けして、地球ちきゅうにやさしい男おとこを目指めざすぞ！

ひまり

ふふ、はるとにしては良よい心こころがけね。みんなで自然しぜんのエネルギーを上手じょうずに使つかって、美うつくしい地球ちきゅうを未来みらいへつないでいきましょう！

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