本質(zhì)上雷電是一種氣體導(dǎo)電現(xiàn)象，具有正負(fù)極性，往往單個(gè)雷電發(fā)生后誘導(dǎo)多個(gè)雷電發(fā)生，形成壯觀的自然景象。

?

科學(xué)家經(jīng)過(guò)300多年的探測(cè)研究，總結(jié)出雷電的特點(diǎn)：

能量高、時(shí)間短。單個(gè)雷電的能量可達(dá)百萬(wàn)焦耳，打個(gè)比方吧，也就是你眨眼瞬間引燃24kg烈性炸藥TNT……更形象點(diǎn)，一個(gè)手榴彈也就0.17kg的TNT，而單個(gè)雷電的平均能量相當(dāng)于141個(gè)手榴彈。

發(fā)生頻繁。根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，全球每秒鐘約發(fā)生上百次雷電。

高電壓、大電流。雷電具有多物理效應(yīng)，主要以電磁場(chǎng)形式表現(xiàn)，在放電瞬間，電壓可達(dá)到幾億伏特，峰值電流高達(dá)數(shù)數(shù)幾十萬(wàn)安培，整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。

在物理學(xué)中，自然界的電荷只有正負(fù)極性兩種，在一個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)中，正負(fù)電荷的代數(shù)和在任何物理過(guò)程中始終保持不變，也就是正負(fù)電荷相等。比如，整個(gè)宇宙我們可以看為一個(gè)系統(tǒng)，遵循電荷守恒；地球大氣圈以內(nèi)的整個(gè)部分，也就是大氣層、陸地、海洋可以看做一個(gè)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部電荷守恒。

?

正常情況下，大氣圈最外面的大氣層可以認(rèn)為是正極，大地和海洋是負(fù)極，為了便于理解，可以把地球大氣圈簡(jiǎn)化為如下物理電路模型，電荷就在正極和負(fù)極之間運(yùn)動(dòng)。地球表面的電荷向大氣層移動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，主要通過(guò)地殼放射帶電離子、火山爆發(fā)、宇宙射線電離、可以漂浮的帶電粒子（沉土、云霧、氣溶膠等）幾種方式；大氣層向地球表面電荷的移動(dòng)則主要通過(guò)雷電、降雨、沉降帶電微粒等。

因此，雷電的電荷的來(lái)源于大氣圈以內(nèi)物質(zhì)的電離和帶電微粒，極性有正、負(fù)之分。

?

首先是大氣圈內(nèi)部的電離和漂浮的帶電粒子，正負(fù)電荷之間相互吸引、聚集，形成上中下電荷極性不同的雷云。

雷云不是普通的云，它更厚，垂直方向可超過(guò)10km，具有很大的含水量，可以產(chǎn)生降雨、降雪、冰雹。

當(dāng)雷云電荷積累到一定程度，大概局部電場(chǎng)強(qiáng)度104V/cm，雷云內(nèi)部會(huì)發(fā)生擊穿，數(shù)量多的極性電荷中和掉數(shù)量少的電荷，使雷云成為單一的正或負(fù)極性，能夠與其它雷云之間發(fā)生放電，從而可以電離空氣。

初始擊穿的后期，隨著大氣電場(chǎng)的進(jìn)一步加強(qiáng)，電子與空氣分子碰撞，產(chǎn)生輕度電離，正、負(fù)離子不斷中和，形成一直向地面逐級(jí)延伸的流光，最終整個(gè)通道充滿正或負(fù)電荷。這個(gè)階段稱為梯式先導(dǎo)，由于有大量電荷中和，會(huì)發(fā)出很大聲音，也就是我們常說(shuō)的雷聲。

電荷通道向下到達(dá)距離地面5~50m時(shí)，可形成很強(qiáng)的地面大氣電場(chǎng)，這時(shí)地面電荷向上運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生地面向上發(fā)展的流光，形成連接先導(dǎo)，至此雷云和大地之間形成容易傳到電荷的空氣電離通道，產(chǎn)生很強(qiáng)的亮光，空氣電離通道周圍的雷云可以迅速向大地釋放電荷，形成一片交織的雷電。

整體來(lái)看，雷電的發(fā)生過(guò)程分為電荷積累、初始擊穿、梯式先導(dǎo)、連接先導(dǎo)、電荷放電幾個(gè)階段。

雷電的分類有多種方法，按照發(fā)生部位，可以分為云內(nèi)、云間、云地；按照極性，分為正極性、負(fù)極性；按照形狀，分為線狀、帶狀、球狀、聯(lián)珠狀。

根據(jù)雷電監(jiān)測(cè)研究成果，地球表面發(fā)生的雷電到占比約為50%，云間和云內(nèi)雷電也時(shí)刻在發(fā)生。根據(jù)衛(wèi)星拍攝的圖像，我們可以換個(gè)視角了解雷電。

??雷電電壓

雷電可能具有1億到10億伏特的電壓！

?

??雷電正、負(fù)極性比例

地球上雷電的正負(fù)極性比為9:1，90%的雷電都是負(fù)極性。

?

??雷電瞬間溫度

雷電發(fā)生時(shí)，雷電通道周圍的空氣溫度可高大30000℃！

?

??冬季雷電

在冬季，雷電發(fā)生的頻率較低，因?yàn)榇髿庵械牟环€(wěn)定性和濕氣不如夏季，但是雷電還是會(huì)發(fā)生，最新的研究表明冬季雷電雖然發(fā)生較少，但雷電流峰值可達(dá)到300kA，電荷量也更大，防護(hù)要求更高。

?

??雷電百害無(wú)一益嗎

事實(shí)上，地球從多種方面受益于閃電。首先，雷電是地球全球電路的重要一部分，有助于將電荷轉(zhuǎn)移回地球。沒(méi)有雷電，地球大氣的電平衡就會(huì)很快消失。其次，閃電發(fā)生中能夠產(chǎn)生臭氧，臭氧不但不臭，而且還能吸收大部分宇宙射線，使地球表面的生物免遭紫外線過(guò)量照射的危害。再者，雷電發(fā)生瞬間的高溫有助于殺死又可殺死大氣中90%以上的細(xì)菌和微生物。另外，雷電能為地球元素形態(tài)轉(zhuǎn)換提供便利條件，比如大氣中還含有78%不能被作物直接吸收的游離氮，雷電發(fā)生時(shí)大氣中不活潑的氮與氧化合，變成二氧化氮。大雨又將二氧化氮溶解成為稀硝酸，并隨雨水降至地面與其他物質(zhì)化合，變成作物可以直接吸收的氮肥。據(jù)測(cè)算，全球每年由雷雨而“合成”的氮肥就有20億噸！

?

??雷電對(duì)人類的威脅

雷電是工人的自然界十大災(zāi)害之一，對(duì)航空、航天、電力、通訊、船舶等領(lǐng)域造成嚴(yán)重威脅，是森林火災(zāi)發(fā)生的主要原因。另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年因雷電傷亡的人員超過(guò)20000人，這意味著每1小時(shí)都有2人以上因?yàn)槔纂姸?/span>

?

??雷電最多的地方

根據(jù)LIS監(jiān)測(cè)的雷電監(jiān)測(cè)數(shù)，委瑞內(nèi)拉的馬拉開(kāi)波湖是世界上雷電發(fā)生最頻繁的地方，平均每年每平方公里可發(fā)生232次雷電！

?

??一年地球上發(fā)生多少次雷電

地球上平均每天發(fā)生800萬(wàn)次云對(duì)地閃電，也就是一年發(fā)生約發(fā)生290億次雷電。

?

??談?wù)勗饫着母怕?/span>

某國(guó)做過(guò)此項(xiàng)研究，大致結(jié)論是您一生中（80年）遭受打擊的幾率為15,300分之一。作者認(rèn)為，這很大程度上取決于您的曝光率和飄忽程度！