雷电是如何形成的？
雷电的形成是一个涉及大气物理和电学原理的复杂过程，以下是其形成的主要步骤：
1. 雷暴云的形成
- 对流运动：当地表受热（如阳光照射）时，暖湿空气上升，在高空遇冷形成积雨云（雷暴云）。
- 云内分层：云中同时存在冰晶、水滴和霰粒（小冰雹），强烈的上升与下沉气流使这些微粒剧烈碰撞。
2. 电荷分离
- 碰撞起电：冰晶与霰粒碰撞时，冰晶因摩擦失去电子带正电，霰粒获得电子带负电。
- 电荷分布：
- 较轻的正电荷冰晶被上升气流带到云顶；
- 较重的负电荷霰粒聚集在云底；
- 云底靠近地面处也可能有一小区域正电荷。
3. 电场建立
- 电荷分离导致云内、云与地面之间形成极强的电场（可达数百万伏/米）。
- 当电场强度超过空气的绝缘阈值（约300万伏/米），空气被电离，形成导电通道。
4. 闪电放电
- 先导阶段：云底的负电荷向下延伸电离通道（“梯级先导”），接近地面时，地面的正电荷向上形成“连接先导”。
- 回击阶段：两者接触后，云中电荷沿通道瞬间释放，产生明亮的主闪电（电流可达数万安培，温度高达3万℃）。
5. 雷声的产生
- 闪电通道的极高温使空气瞬间膨胀，形成冲击波，随后冷却收缩，产生声波震动（雷声）。
- 因光速远快于声速，人们先见闪电后闻雷声。
补充说明
- 雷电类型：云地闪电（最常见）、云内闪电、云间闪电等。
- 安全提示：雷电会优先击中高处物体，雷暴时需远离空旷区域、金属物体及水源。
通过这一系列物理过程，自然界完成了电荷的平衡，同时也展现了大气中惊人的能量释放。
