什么是闪电，它是如何发生的？
雷云的由来
高高地升起的雾由水粒子组成并形成云。更大更重的云称为积云。有些云很简单——它们不会引起闪电或雷声。其他的被称为雷暴，因为它们会产生雷暴，形成闪电和雷声。雷云不同于普通的雨云，它们带电：有的带正电，有的带负电。
雷云是怎样形成的？每个人都知道雷雨期间的风有多强。但更强大的空气涡流形成于地面更高处，那里的森林和山脉不会阻碍空气的流动。这种风在云层中主要产生正电和负电。
每个液滴的中心都有正电，液滴表面有等量的负电。落下的雨滴被风捕获并落入气流中。风用力击打水滴，将其打碎。在这种情况下，脱离的液滴外部颗粒带负电。
液滴剩余的较大和较重的部分带正电。云中聚集重水滴的部分带正电。从云层落下的雨水将部分云层的电力传输到地面，因此在云层和地面之间产生了电吸引力。
在图。图 1 显示了云中和地球表面的电分布。如果云带负电，那么地球的正电将努力被它吸引，分布在所有导电的高架物体的表面。站在地面上的物体越高，云顶和云底之间的距离就越小，留在这里的空气层就越小，发出相反的电。很明显，在这样的地方闪电更容易穿透地面。我们稍后会告诉您更多相关信息。
米。 1. 雷云和地面物体中的电力分布
闪电是什么原因引起的？
走近一棵高大的树或房子，一团带电的雷云作用在上面。在图。 1 带负电的云将正电吸引到屋顶，房屋的负电将进入地下。
两种电——在云中和在屋顶上——往往会相互吸引。如果云中有很多电，那么通过影响在房子上形成很多电。
正如进水可以侵蚀大坝并冲入激流，在其不受限制的运动中淹没山谷，电能在云中越来越多地积累，最终可以冲破将它与地球表面隔开的空气层并涌入下到大地，到相反的电。强烈的放电会发生——电火花会在云和房子之间滑动。
这是击中房子的闪电。闪电放电不仅可以发生在云和地面之间，也可以发生在两个带有不同类型电的云之间。
风越大，云带电的速度就越快。风做一定的功，将正负电分开。
闪电是如何发展的？
大多数情况下，击中地面的闪电来自带负电的云层。从这样的云中击中的闪电以这种方式发展。
首先，少量电子开始从云层流向地面，在一个狭窄的通道中，在空气中形成一种电流。
在图。图 2 显示了闪电形成的开始。在通道开始形成的云部分中，具有高速运动的电子已经积累，因此它们与空气原子碰撞，将它们分解成原子核和电子。
米。 2.闪电开始在云中形成
在这种情况下释放的电子也冲向地面，再次与空气中的原子碰撞，将它们分开。就好比山上的雪落下，起初是一小块，滚落下来，上面粘满了雪花，然后飞得越来越快，就成了一场大雪崩。
在这里，电子雪崩捕获了新的空气体积，将其原子分裂成碎片。在这种情况下，空气被加热，随着温度的升高，其电导率增加。它从绝缘体变成导体。通过由此产生的来自云的空气导电通道，电力开始越来越多地流失。电以惊人的速度接近地球，达到每秒100公里。
在百分之一秒内，电子雪崩到达地面。这仅结束了第一个，可以说是闪电的“准备”部分：闪电已经到达地面。第二，Lightning 开发的主要部分尚未到来。闪电形成的考虑部分称为导体。这个外来词在俄语中是“领导者”的意思。向导为闪电的第二个更强大的部分让路。这部分称为主要部分。一旦通道到达地面，电流就会开始更加猛烈和快速地流过它。
现在在通道中累积的负电与随雨滴落到地面的正电之间存在联系，并且通过电作用在云和地面之间发生放电。这种放电是一种强度巨大的电流——这种强度比传统电网中的电流强度大得多。
通道中流动的电流增加非常快，达到最大强度后，开始逐渐减小。如此强大的电流流过的闪电通道会升温很多，因此会发出明亮的光。但是雷电放电中电流流动的时间很短。放电持续的时间非常短，因此放电期间产生的电能相对较小。
在图。图 3 显示了避雷针向地面的逐渐移动（左侧前三幅图）。
米。 3、避雷针（前三图）及其主要部分（后三图）的逐步发展。
最后三幅图显示了闪电第二（主要）部分形成的不同时刻。看闪光灯的人当然无法将其指南与主要部分区分开来，因为它们在同一条路径上以极快的速度相互跟随。
连接两种不同类型的电后，电流被中断。通常闪电不会停在那里。通常，新的领导者会立即沿着第一次投掷所开辟的路径冲刺，而在他身后，在同一条路径上，又是投掷的眼睛部分。这样就完成了第二次放电。
最多可以有 50 个这样的独立类别，每个类别都由自己的领导者和主体组成。大多数情况下有 2-3 个。单独放电的出现使闪电断断续续，经常看到闪电的人会看到它闪烁。这就是导致闪光灯闪烁的原因。
单独放电形成之间的时间非常短。不超过百分之一秒，如果放电次数非常多，那么闪电的持续时间可以达到整整一秒，甚至几秒。
我们只考虑了一种最常见的闪电。这种闪电被称为线性闪电，因为它在肉眼看来是一条线——一条窄而明亮的白色、浅蓝色或亮粉色带。
线状闪电的长度从数百米到数公里不等。闪电的路径通常是曲折的。闪电往往有很多分支。如前所述，线性闪电放电不仅可以发生在云与地之间，也可以发生在云与云之间。
球状闪电
然而，除了线性闪电之外，其他类型的闪电很少见。我们将考虑其中最有趣的一个——球状闪电。
有时有闪电放电是火球。球形闪电是如何形成的尚未得到研究，但对这种有趣的闪电放电类型的现有观察使我们能够得出一些结论。
大多数情况下，球形闪电的形状像西瓜或梨。它持续时间相对较长——从几分之一秒到几分钟。
球形闪电最常见的持续时间为 3 到 5 秒。大多数情况下，球状闪电以直径为 10 至 20 厘米的红色发光球的形式出现在雷暴结束时。在极少数情况下，它也很大。例如，拍摄到一条直径约10米的闪电。
球有时可以是令人眼花缭乱的白色并且具有非常清晰的轮廓。球状闪电通常会发出嘶嘶声、嗡嗡声或嘶嘶声。
球状闪电可以无声无息地消失，但它可以发出微弱的爆裂声，甚至是震耳欲聋的爆炸声。当它消失时，往往会留下一股刺鼻气味的雾气。在地面附近或室内，球形闪电以跑步者的速度移动——大约每秒两米。它可以静止一段时间，这样一个“稳定”的球发出嘶嘶声并发出火花，直到消失。有时球形闪电看起来是由风驱动的，但通常它的运动与风无关。
球状闪电会被封闭空间吸引，在那里它们会穿透敞开的窗户或门，有时甚至会穿透小裂缝。管道对他们来说是个好方法；这就是为什么火球经常从厨房的烤箱里冒出来的原因。绕过房间后，闪电球离开房间，通常沿着它进入的相同路径离开。
有时闪电在几厘米到几米的距离上起伏两三次。在这些起伏的同时，火球有时会在水平方向移动，然后球状闪电会出现跳跃。
通常，球状闪电会“落在”电线上，更喜欢最高点，或者沿着电线滚动，例如，沿着排水管。沿着人的身体移动，有时在衣服下面，火球会导致严重烧伤甚至死亡。关于雷击致人和动物致命伤害的案例有很多描述。热闪电会对建筑物造成非常严重的破坏。
雷击哪里？
由于闪电是通过绝缘体（空气）厚度的放电，它最常发生在云层与地球表面任何物体之间的空气层较小的地方。直接观察表明：闪电往往会击中高大的钟楼、桅杆、树木和其他高大的物体。
然而，闪电不仅冲向高处的物体。从相邻的两根等高的桅杆上，一根是木头的，一根是金属的，并立在彼此不远处，一道道闪电直奔金属柱而去。发生这种情况有两个原因。首先，即使在潮湿的情况下，金属的导电性也比木材好得多。其次，金属桅杆与地面连接良好，在领导者发展过程中，来自地面的电流可以更自由地流向桅杆。
后一种情况被广泛用于保护各种建筑物免受雷击。金属桅杆与地面接触的表面积越大，云中的电就越容易传入地面。
这可以与液体流如何通过漏斗倒入瓶子中进行比较。如果漏斗的开口足够大，射流会直接进入瓶子。如果漏斗的开口很小，则液体会开始溢出漏斗的边缘并倒在地板上。
闪电甚至可以击中地球的平坦表面，但同时它会冲向土壤导电性较大的地方。因此，例如，潮湿的粘土或沼泽比干燥的沙子或多石的干燥土壤更容易被闪电击中。出于同样的原因，闪电击中河流和溪流的岸边，更喜欢它们而不是高大但干燥的树木耸立在它们附近。
雷电的这一特性——冲向接地良好、导电良好的物体——被广泛用于实施各种保护装置。