雷検知器（かみなりけんちき、）は、雷を検知する器具や装置のことである。雷は一般的に雷雲として気象レーダーや気象衛星などにより観測されることから、これらも広義には雷検知器である。また、紙避雷器、磁鋼片やロゴスキーコイルなどを用いた雷電流計測装置なども含まれるが、ここでは雷の稲妻を検知する、あるいは稲妻の発生を予測もしくは予知する装置を中心に述べる。雷検知器の原型は1894年、ロシアのアレクサンドル・ポポフ () により発明された。雷はありふれた気象現象のひとつであるが、ひとたび落雷が人や物に生じれば、深刻な事態に至ることが多い。落雷は雷雲下もしくはその周辺に不規則かつ突発的に生じる。また雷雲の位置や状態は刻々と変化していく。大きな広がりを持つ雷雲であれば、落雷の発生する可能性のある地域はそれだけ広くなり、また小さな広がりをもつ雷雲であっても、よく発達し、早い移動速度を持つものであれば、わずかな時間でその移動に伴うように広い地域に多くの落雷が発生する。このようなことから、ヒトの視聴覚のみにより、リアルタイムで自ら、もしくは自らの至近に生じる落雷の可能性を知ることは難しいことがあり、雷検知器は気象観測の他に、これを補う目的のためなどに用いられる。今日の検知器には大別して、稲妻の発生を検出するものと、稲妻の発生を予測もしくは予知するものがある。雷の性質を利用したいくつかの検出方式があり、その形態も単機能の携帯型のものから、他の気象観測装置などと組み合わせた高機能型までさまざまである。なお雷検知器を落雷からの直接の人身防護目的に使用する場合、雷の挙動から、雷検知器単体では不十分であることから、他の広域気象観測システム等と組み合わせ、その欠点を補完する（後述）。これは携帯型のものでも同じであり、従ってその使用にあたっては、広域気象情報等と併せて用いる必要がある。すなわち雷検知器を直接の人身防護目的に用いる場合、単体（特に携帯用のもの）のみでの「使用」は未完成、無効なものになるので、十分な注意が必要である。現在、実用化されている検出方式には大別して4つある。大気中で生じる放電である稲妻からは光（雷光）と音（雷鳴）が放出される。これを検出することにより、雷の発生を知ることができる。ただし、雷光、雷鳴の到達範囲から、遠方で発生する雷の検出は難しく、雷検知器の設置点近辺で発生する雷の検知に用いられる。放電である稲妻からは電磁波が放出される。これを検出することにより、雷の発生を知ることができる。古くからあるものであるが、稲妻から放出される電磁波は「ノイズ」であり、無数に存在する電磁波の中から雷の電磁波を特定することが難しく、永らく実験的なものとして使われていた。1970年代、米国アリゾナ大学（当時）のマーティン・A・ユーマン（）は、軍の要請、すなわち航空保安用の雷検知器開発のため、稲妻の放出する電磁波を詳細に調べた。その結果、稲妻から放出される電磁波に特徴があることを発見し、「ユーマン理論」（ユーマンの定理と呼ばれることもある。）として発表した。これにより、落雷時に放出される電磁波のみを検出することが可能となり、高精度な雷電磁方向探知システム（LLS = Lightning Location System）が開発され、実用化された。その後、落雷の発生位置のみならず、その規模なども知ることができるようになり、謎の多かった雷の詳細解明に大きく寄与、気象学分野の研究に限らず、具体的な避雷対策（落雷対策）などに飛躍的な進歩をもたらした。今日ユーマン理論は、雷探知網（LDN = Lightning Detection Network）からプライベートユース用の携帯型小型雷検知器にまで応用され、それぞれ機能も種類も豊富である。遠方で発生する稲妻の検出が可能であり、稲妻の発生位置などから、雷雲の接近・離間なども計算により予測することができる。ただしどのような場所に置かれても完全に稲妻とそれ以外の電磁波を弁別することができるものではないため、精度を確保するためには、センサ部の設置場所を選ぶ必要がある。これは同じ原理による、レジャーなどで人身防護用として用いる小型の携帯型雷検知器についても当てはまり、加えてこれらは携帯型あるいは可搬型（必要な場所に運び、静置して使う。）とするために簡素化してあることから、「頭上で発生する雷を捉えられない可能性がある」あるいは「稲妻を検知、警報を出したときには既に自身に落雷が発生している可能性がある。」といった限界もあるので、その使用にあたっては十分な注意が必要である。電磁波検出型の雷検知器は地上のみならず、今日、宇宙からの雷観測にも用いられるようになってきている。2009年2月16日、大阪大学は東大阪宇宙開発協同組合の小型衛星「まいど1号」に搭載した雷観測装置による成功を発表、さらに2011年から数年間、国際宇宙ステーション日本実験棟で、地球規模での雷放電及び高高度放電発光現象の光学及び電波観測を行う計画を発表している。 電磁波検出型の仕組みを利用したシステムとして、株式会社城山が販売している検知システム、「サンダーセーフティ」も民間企業向けに導入が進んでいる。日常、簡易に電磁波検出型雷検知器として有効利用できるものに、中波もしくは短波AMラジオ受信機がある。FMラジオ受信機などは利用できない。「ガリガリ」といった音として稲妻の発生を知ることができる。受信機のアンテナ性能にもよるが、稲妻の検知範囲は50キロメートル程度である。ラジオ受信機を雷検知器として利用する方法は経験的にもよく知られており、火薬類を扱う現場などでは従来よりラジオ受信機が用いられてきた。近年のDSP方式（ソフトウェアラジオ）はデジタルフィルタが使用されている事があり、雷ノイズの一部をカットしてしまうため、従来より汎用されている「ノイズもよく復調する」スーパーヘテロダイン方式などのもののほうが大音量で検出できる。ラジオ受信機から音が聞こえたならば、直ちに（稲妻が発生してからの検知なので、後述のように雷雲の状態によっては寸刻を争うことがある。一部に「ノイズが多ければ危険、ノイズが少なければ安全」という解釈がなされている向きがあるが、これは誤りである。）安全な建物内などに避難する。「ガリガリ」の音が大きくまたその間隔が短くなってくると、雷は接近状態、逆は離間状態である。離間状態となり、加えて完全に雷鳴が聞こえなくなっても、なおしばらくは落雷の危険があるので、少なくとも30分くらいは避難した建物内などから屋外に出るべきではない。しかし接近状態を厳密に知ることはできない。雷の発生範囲は大規模なもので数百キロメートルと広く、しかもランダムに起こるためである。雷雲が発生すると、雷雲と大地との間に電荷が蓄積される。上述の2方式によるものでは稲妻や落雷が発生してからでないと雷検出ができないが、帯電を検出するものは、稲妻や落雷の発生を「予知」することができる。たとえば雷雲と大地間との間に発生する電界をとらえ、電界のエネルギー、変位量、変化の状態などにより雷雲の発生や接近を探知、稲妻の発生を予知することができる。また、雷雲が発生すると地表の突出物からコロナ放電が生じることを利用して、このコロナ電流を検出することにより予知するものもある。ただし帯電を利用することから、遠方で発生する雷の予知には不向きで、雷検知器の設置点の比較的近辺で発生する雷の予知に用いられる。このため、上記電磁波検出型と組み合わせ、システムとしたものもある。最も古いポポフの発明した雷検知器（コヒーラ式雷検知器）は、真空管の発明によってコヒーラが実用の無線通信に供されなくなるとともに歴史上のものになり、またコヒーラの動作メカニズムが解明されていなかったことから、永らく上述の電磁波検出型のものとして認識されていた。しかし一方で理由はわからないものの、コヒーラを使うと簡単に高性能の雷検知器ができることから、その発明以来、改良のための試行が繰り返されていた。近年になって日本の通信工学系の研究者や技術者らによって、コヒーラそのものからの詳細な研究がなされた結果、コヒーラは独特のインパルス動作スイッチであり、コヒーラを「雷検出素子」として応用すれば、稲妻検知と稲妻発生予知の両方がひとつのコヒーラで可能であることが発見され、検出の心臓部であるコヒーラの大幅な改良、雷警報の自動発令・自動解除機能などが加えられ、その発明より100年以上を経て、実用に供されはじめた。コヒーラの感度限界より、遠方で発生する落雷の予知はできないが、特に電気・通信設備などに影響を及ぼす、1000メートル圏内程度での落雷を予知することができる（稲妻からの電磁波検出もすることから「雷検知」そのものはもっと広域になる）、コヒーラは自体が避雷素子であることから頑強、すなわち簡単なアナログ回路構成により稲妻からの電磁波に加え、落雷発生前の急激な対地電位変動（電荷量変動）の直接検出ができるのが特長であり、上述のユーマン理論による、また電荷を検出するタイプの雷検知器に概ね共通して必要な外乱排除のための大規模演算回路を必要とせず、雷検知器設置点近辺での落雷の危険性判断を随時、高精度に行うことができる。このことから高信頼性を要求される避雷自動制御、すなわち主に電気機器や電気設備の避雷制御、送配電系統のローカルな雷サージ監視制御用などに用いられるようになった。最も古いポポフの雷検知器の高い雷検出性能が今日、理論的に解明され、実用化のネックであったコヒーラの長期安定性の問題の解決と相まって実用に供されるようになったが、一方でメーカーはその適用範囲について厳しく限定し、またその供給も雷対策専門家に限定している。これは今日明らかになった後述の「雷の挙動」のためである。実験的な雷検知器は古くからあったが、本格的に実用化がはじめられたのは1970年代以降である。現在、大きく2つの実用形態がある。雷検知器を計画的に各地に配置、通信回線を用いてそれぞれの検知器の検知結果を集約、分析、利用するもの。米国では1990年代に全米雷観測ネットワーク（NLDN=National Lightning Detection Network）が完成、これから得られる情報を利用するようになった。日本では米国などからの技術を導入して、1990年代以降、電力会社などでの独自整備が急速に進み、送配電系統の切りかえなどに用いられるようになった。そして2000年には一般向け雷情報提供サービスを目的としたネットワーク（JLDN）が完成している。また気象庁も2010年、「雷ナウキャスト」（後述）を一般向けに広く開始した。今日、電力会社などでは雷探知網から得られたリアルタイムの落雷情報をインターネットなどで一般にも公開するようになっている。以下の「雷情報外部リンク」などを参照されたい。雷は局地的に突発し、秒単位でその状況が変化していく気象現象である。このため雷探知網からの情報が間に合わないことがある。また人里から離れた場所にあっては通信回線がなく、雷探知網からの情報を得るのが困難な場合もある。その他、有線通信回線の場合、回線自体の被雷、無線通信回線の場合、降雨減衰などによるシステムダウンの問題などもある。このことから必要な場所に雷検知器を独立して置き、電力、通信設備などを雷サージなどから護る自動制御用などとして用いられている。なおNTTでは遮断器（ブレーカ）などとあわせ、例えば商用電源を一定時間遮断するシステムのことを特に「雷防護ブレーカシステム」と称している。英語版: 雷検知（）、雷予報システム（）なども参照されたい。今日、プライベートユース用の「人身防護用雷検知器」を中心として「決定版！落雷人身事故は、携帯型雷検知器で避けられます！」「雷検知器で安全宣言！」「世界で唯一！安心安全！」といった広告が散見される。また上述のAMラジオ受信機の転用について「感度が低く（検知範囲が狭く）役に立たない。」「稲妻までの距離がわからないから駄目。」といったコメントを掲載し、雷検知器の購入を強く勧めるメーカーや販売店などもある。しかし、いずれの方式の雷検知器についても、特に「雷現象と人の避難の関係」から考えると、容易にそのようなものではないことがわかる。このことは日本でも米国から技術や雷検知器そのものを導入して、雷検知器が「人身防護用」として本格的に商業利用されはじめた直後から、一部の専門家より雷検知器の効用への誤解と、結果生じる危険について指摘されていた。2010年5月現在、「When Thunder Roars, Go Indoors!」をスローガンとし、広く米国民に人的落雷被害防止を呼びかけているアメリカ海洋大気庁（NOAA）の公式サイト「National Weather Service Lightning Safety」においても、雷検知器の「著効性」の記述などはみられない。また後述する、日本の気象庁「雷ナウキャスト」の公開文書には、雷検知器の問題点を示し、雷予報システムの「一部」として用いられていることが明記してあり、加えて予報、すなわち余裕をもった避難対応のできる「活動度1」「活動度2」については、雷検知器ではなく、雨雲レーダーによるものであることも示されている（活動度3、4は主に雷検知器による実測結果、すなわち実況である。）。例えば日本では雷検知器に漫然と頼っていたがために、その不具合に気がつかず、ゴルフトーナメントにおいて危うく人身事故寸前になった例がある。落雷は最悪、雷雲の成長開始よりわずか10分ほどで開始し、落雷の発生する範囲は雷雲下のみならずその周辺にまで広く及ぶ。たとえば寒冷前線に伴う（雷雲がたくさん並んでいる）ものなどでは、落雷の発生する範囲は幅百キロメートル前後、長さ数百キロメートルの範囲ということもざらである。落雷の発生する範囲において、稲妻は雷雲から地面までの最短距離で形成されるとは限らず、数十キロメートルの空間を「横飛び」した後に落雷する、あるいは数十キロメートル離れた場所に複数枝分かれして同時に落雷するといった振る舞いをする。また、落雷は同時刻に複数の箇所で別々にも発生する。そして、落雷の発生する範囲は秒速で変化していく。さらに、落雷発生間隔はランダムで、落雷の開始後、落雷から次の落雷までの「安全時間」はない（15秒から16秒を中心に、0秒から10分くらいの間でばらつきがあるという、落雷発生間隔の観測結果もある）。すなわちひとたび稲妻が発生したならば、以降は一刻、つまり「秒」単位での対応が必要になる。すなわち、雷検知器は「存在しない雷雲を検知する」ことはできないので、いかに高性能の雷検知器を用いても、警報発令より自身への落雷まで10分あるかないかということもあり得る。さらに稲妻の振る舞いより、相当遠距離の稲妻を検知する雷検知器を用いたとしても、稲妻を検知したときには自身に落雷していることもあり得るのである。多くの雷検知器は「稲妻までの距離」を表示するようになっており、「稲妻までの距離」によって「安全」あるいは「危険」の判断も併せて表示されるようになっているものも多い。しかし「安全」であるのか「危険」であるのかは「その瞬間の雷雲の状態」によって刻々と変わるものである。例えば、ある瞬間は「稲妻より10キロメートルも離れていれば安全」であっても、次の瞬間、「200キロメートルあるいはそれ以上離れていても危険」になることもある。理論的には雷雲全てを見渡す、超広域観測のできる雷検知器を用いると予測可能なのであるが、実際には数多くの外乱要素などを加味して計算しなければ高精度なものとならず、日本全土、3000キロメートル範囲の稲妻を電磁波によって同時観測・計算する、後述の日本の気象庁の稲妻観測網においてさえも困難、実際の雲や大気の状態を観測する気象レーダーなどとの併用によってようやく「雷予報」が組み立てられている状況にある。特に簡易設計となっている携帯用電磁波検出型雷検知器の「稲妻が今、どのくらい離れているから、何分後に危険になる。」という「予報」は、狭域での落雷統計データをもとに推定計算して出されるものである。すなわち、実用においては「落雷危険域の傾向を知るため」か「目安」程度にしかならないものであり、これら携帯用電磁波検出型雷検知器の、たかだか数十キロメートル程度の検知範囲の広狭の違いにより、性能の優劣を論じてもあまり意味はない。そして同程度の稲妻検知範囲や稲妻検知能力を持つAMラジオが「役に立たない」というのであれば「携帯用電磁波検出型雷検知器の全てが役に立たない」という矛盾した話となる。なお、携帯用電磁波検出型雷検知の稲妻検知範囲はせいぜい50キロメートルから100キロメートル程度、特に上述のような、多くの雷雲が連続し、数百キロメートルの広域で同時刻に別々の雷雲から落雷が別々に発生するものなどについては、遠距離で起きた稲妻を知っても次の瞬間、「別の雷雲」から自身に落雷することもある。それゆえ、稲妻までの距離、すなわちその稲妻を発生させる雷雲の接近を知っても意味がなく、さらにこういった時には、検知器内蔵の落雷統計データによる雷雲接近離間判断プログラムが追従できず、誤った判断をすることがある。つまり、雨雲、雷雲の状態を把握できないときには、とにかく稲妻を一発でも検知したならば、雷検知器の「まだ安全」などの表示をあてにせず、寸刻を争って安全な建物内などに避難する必要がある。ユーマン理論を用いた稲妻までの距離表示機能のある携帯用電磁波検出型雷検知器は米国で実用化されたものであるが、もともとこれは米国で深刻な大型竜巻（トルネード）の発生を検知するための簡易な「竜巻検知器」としての需要からであった。（ただし今日、米国の竜巻警報発令は、より信頼性が高く、10分前程度までではあるが、竜巻発生ではなく、竜巻発生予知のできる気象ドップラーレーダー観測によるものに全面移行しており、一般のテレビ、ラジオの緊急気象通報あるいは専用のトルネード警報受信機から各戸で緊急警報を受け取り、シェルターに緊急避難するものとなっている。）雷は竜巻の発生しやすい気象条件ではあるが、頻度からすれば関連性はあまり強くないので、竜巻発生の予報機能はほぼ全く期待できない。（例えば大型の雷観測網と気象ドップラーレーダーを合わせた気象庁竜巻発生確度ナウキャストでも、2012年現在、予報的中率は1パーセントから10パーセント程度であるとされている。）しかし竜巻の場合、概ね竜巻近辺の狭域に激しい雷活動が集中するため、その稲妻までの距離やその接近・離間・移動速度を観測・計算することは、すなわち竜巻の概略の動きをみるものになり、避難のための参考となる。現行の製品でも、稲妻の位置と発生頻度などから、普通の雷か竜巻なのかの判別をし、普通の雷については、危険、安全の判断はなく、単純に発生した稲妻までの距離を表示するだけの機能としているものもある。この竜巻検知器を雷検知器として「そのまま転用」、本来、竜巻までの距離表示であるものを、雷からの危険、安全距離表示と称して販売している例も見受けられるので注意が必要である。上述のように、特に電磁波検出型雷検知器は、結果、すなわち稲妻の発生を知るものであり、警報後は最悪、「秒」単位の対応を求められることがある、また理論的には最短10分程度の「余裕時間」の得られる電荷検出型の雷検知器も、それが人の避難に要する時間との関係で適切なものになるかどうかはケース・バイ・ケース、加えて後述のように現状、日本では雷検知器に係る技術的基準がないことから、屋外での人身防護用として雷検知器を用いるには十分な注意が必要である。すなわち「十分な避難時間を確保する」ために、他の気象情報（特に雷注意報、最新の雨雲レーダー情報など）と併せて用いることが肝心である。日本の気象庁「雷ナウキャスト」においては、避難余裕時間をできるだけ確保するために、雷検知器ではなく雨雲レーダーによる「予報」がなされている。雷現象の全容は未だ解明されてはおらず「未知の雷」が存在する。現状の実用型雷検知器は、現状解明されている雷現象に関する知見により作られているものであり、従って、雷現象の捕捉率の高い（検知精度の高い）ものはあっても、「全ての雷を検知できる」ものはないので、こういった内容の広告には注意が必要である。今日の雷検知器は気象観測機器でもあり、雷対策機器でもある。上述のように限界のある各種雷検知器ではあるが、海外では2013年頃から、それを踏まえた上で気象予報業務（公的な天気予報など）に供する目的で、それぞれの特長（検知機能）に応じた気象観測機器としての法的規制がはじまり、広告内容などにも制限が課されるようになってきた。気象観測機器は、例えば雨量計などであれば、日本でも気象業務法及びその下位法令により、公共的な気象観測には、気象庁検定に合格した貯水型雨量計又は転倒ます型式雨量計を用いることとされており、これ以外のものを用いた観測結果を公開することなどは、刑事罰に値する違法なものとなるが、日本では、雷検知器については同じ気象観測機器であっても、規制対象とされておらず（検定を必要とする気象観測装置として扱われていない）、従ってその広告、公共目的に雷検知器から得られた観測データ（警報・注意報などを含む）を公開することや雷情報提供サービスなどについても規制はなく、全て製造者、販売者、情報提供者などの裁量による。すなわち日本では何の規制もないため、雷検知器や雷情報提供サービスを利用して、死亡などの重大な雷被害に遭っても、およそ雷検知器の製造者や販売者、サービスの提供者などは免責されることを忘れてはならない。つまり雷検知器の購入やその使用などについては、製造者や販売者などのそれぞれの宣伝内容などを比較検討する前に、まず、ユーザーが雷現象に関する必要な正しい知識を習得することが大切である。規制がないため、日本では海外製雷検知器を販売している代理店などが製造元の内容と異なる広告をしていることもある。例えばある海外製携帯型雷検知器では、製造元は「落雷」を検知するものとしているのに対し、代理店などは「雷」を検知するものとしているものがある。この検知器の製造元では、そのFAQなどに「稲妻のうち、雲放電（雲対雲または雲内放電）ではなく、落雷（対地放電）を検知するものであり、結果、雷の危険性を検知できないことがある」ことを明記、ユーザーに注意を呼びかけている。一般に日本では「雷」と「落雷」は同じと認識されやすいが、特に警報用の雷検知器において「雷検知」と「落雷検知」の違いは大きい。すなわち例えば雨雲レーダーで雷雲となる雲を探知、その発達と進路を予測して警報を出すものと、落雷が始まってから警報を出すものとでは、同じ「雷警報」として扱うことはできない。従って、製造元のWebサイト・取扱説明書も直接確認し、それらの結果として業者の選択を含めた正しい判断をすることが何よりも大切なのである。上述のように単体では限界のある雷検知器であるが、効果的に他の大気観測手段などと組み合わせると、正規の「天気予報」にまで使える有効なものとなる。ただし2014年現在でも、日本の気象庁の見解は慎重である。気象庁は2010年5月27日から、発達した積乱雲に伴う激しい突風を予報する「竜巻発生確度ナウキャスト」及び雷を予報する「雷ナウキャスト」の発表を開始した。雷ナウキャストは60分先まで10分刻みの局地落雷予測を行うものである。いわゆる分解能は1000メートル四方である。LDNにより観測される稲妻の個数密度の実況と、レーダー3次元観測の結果、すなわちレーダーエコーの移動ベクトルを利用した移動処理、これまでの観測により得られた雷活動の盛衰傾向の統計式などを組合せて行う落雷予報と実況である。より高精度を得るためには雷雲内で電荷が分離・蓄積される構造を詳細に把握する必要があり、現状、電荷分布を直接観測するのは困難であるが、数値計算による大気の鉛直温度分布やレーダー観測による降水粒子の3次元分布やその時間変化により間接的に把握して予報を組み立てるものとしている。なお今日、JLDNも、総合気象情報として雷情報を提供するようになっている。

出典:wikipedia