雷電是伴有閃電和雷鳴的一種放電現象。雷電一般產生於對流發展旺盛的積雨雲中,因此常伴有強烈的陣風和暴雨,有時還伴有冰雹和龍卷風。積雨雲頂部一般較高,可達20公裏,雲的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空氣對流等過程,使雲中產生電荷。雲中電荷的分布較複雜,但總體而言,雲的上部以正電荷為主,下部以負電荷為主。因此,雲的上、下部之間形成一個電位差。當電位差達到一定程度後,就會產生放電,這就是我們常見的閃電現象。閃電的的平均電流是3萬安培,最大電流可達30萬安培。放電過程中,由於閃道中溫度驟增,使空氣體積急劇膨脹,從而產生衝擊波,導致強烈的雷鳴。帶有電荷的雷雲與地麵的突起物接近時,它們之間就發生激烈的放電。在雷電放電地點會出現強烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。
在我們的地球表麵,覆蓋著一層厚厚的大氣,地球大氣在太陽光的照射下,形成大氣對流運動現象,其中有一部分大氣含有大量的水蒸氣,形成水氣雲團。作高速對流運動的水氣雲團,作切割地球地磁場運動,水氣雲團從而受到地球磁場的作用,在水氣雲團的兩端形成巨大的帶正、負電荷水氣雲團積電層,巨大的帶正、負電荷水氣雲團積電層,受大氣對流的衝擊,異種水氣雲團積電層在空中相遇,從而產生巨大的電荷放電現象,形成一種伴有閃電和雷鳴的雄偉壯觀而又有點令人生畏的自然現象:雷電。雷電一般產生於旺盛的雨季,伴有強烈的劇風和暴雨,有時還伴有冰雹和龍卷風。
雷電產生的自然條件是:熱帶大氣雲團,向東、或向西作高速運動,才能產生雷電現象。作高速運動的寒帶大氣雲團,不可能產生雷電;向南、或北作高速運動的大氣雲團,也不可能產生雷電。
曲折開叉的普通閃電稱為枝狀閃電。枝狀閃電的通道如被風吹向兩邊,以致看來有幾條平行的閃電時,則稱為帶狀閃電。閃電的兩枝如果看來同時到達地麵,則稱為叉狀閃電。
閃電在雲中陰陽電荷之間閃爍,而使全地區的天空一片光亮時,那便稱為片狀閃電。
未達到地麵的閃電,也就是同一雲層之中或兩個雲層之間的閃電,稱為雲間閃電。有時候這種橫行的閃電會行走一段距離,在風暴的許多公裏外降落地麵,這就叫做“晴天霹靂”。
閃電的電力作用有時會在又高又尖的物體周圍形成一道光環似的紅光。通常在暴風雨中的海上,船隻的桅杆周圍可以看見一道火紅的光,人們便借用海員守護神的名字,把這種閃電稱為“聖艾爾摩之火”。
超級閃電指的是那些威力比普通閃電大100多倍的稀有閃電。普通閃電產生的電力約為10億瓦特,而超級閃電產生的電力則至少有1000億瓦特,甚至可能達到萬億至100000億瓦特。紐芬蘭的鍾島在1978年顯然曾受到一次超級閃電的襲擊,連13公裏以外的房屋也被震得格格響,整個鄉村的門窗都噴出藍色火焰。
任何事物都是一分為二的。大氣中雷電的發生,有它帶來災害的一麵,也有它功績的一麵。對它的災害麵人們了解較多,而對它的功績可能鮮為人知。那麼,它的主要功績有哪些呢?
第一,雷電很重要的功績是製造化肥。雷電過程離不了閃電,閃電的溫度是極高的,一般在三萬度以上,是太陽表麵溫度的五倍!閃電還造成高電壓。在高溫高電壓條件下,空氣分子會發生電離,等它們重新結合時,其中的氮和氧就會化合為亞硝酸鹽和硝酸鹽分子,並溶解在雨水中降落地麵,成為天然氮肥。據測算,全球每年僅因雷電落到地麵的氮肥就有四億噸。如果這些氮肥全部落到陸地上,等於每畝地麵施了約二公斤氮素,相當於十公斤硫酸銨!