閃電究竟是怎麼形成的?為什麼閃電會攜帶這麼多能量?

雲層

閃電和雷的形成，離不開雲層，而且雲層越厚，形成閃電和雷的概率就越大。

我們知道，雲層是由許多微小的冰晶以及水滴組成，這些物質之中含有大量的帶電粒子，這些帶電粒子可以在雲層之中自由移動，此時的帶電粒子分布比較均勻，所以形成的雲層不帶電。

雲層之中的冰晶以及微小的水滴會受到地球的引力下落，但由於冰晶以及水滴的質量非常小，而空氣阻力較大，因此冰晶以及水滴的下落速度非常慢。

再加上在下落的過程中由於與空氣發生摩擦，會導致冰晶或者水滴發生蒸發，重新形成水分子飄向上方。

也就是說，雲層並不是一成不變的，而是始終保持著動態平衡。

雲層之中有大量的冰晶和小水滴，它們在下落的過程中會不可避免地發生摩擦，我們知道摩擦會導致自由電子發生聚集，在這個過程中，帶負電的電子會分布在雲層下方，所以雲層之下的物質呈負電，而雲層之上的物質呈正電，造成雲層正負電荷分離，此時的雲層就形成了帶電體。

雲層與大地

如果說雲層是帶電體的話，那麼大地就是導體，導體之中也有大量自由電子，但由於分布均勻所以導體不帶電。

當帶電體靠近導體時，導體中的自由電子就會受外部的影響，導致同種電荷相互排斥，異性電荷相互吸引，導致導體中的正負電荷分離，形成帶電體。其中電子集中的一段就會形成負電，另一端因為缺少電子而形成正電（電子帶負電荷），這就是靜電感應現象。

由於雲層下方攜帶負電荷，因此大地表面就會攜帶大量正電荷。但是大地並不是平整的，會有高大的建築物以及樹木等凸起的物體，這些高大的建築物與大地相連，也是大地中的一部分。

正電荷在集中的過程中，會比較密集地聚集在尖端物體上，比如：樹頂攜帶了大量的正電荷。此時就容易發生尖端放電現象。多說一句，這也是為什麼說雷雨天氣不要躲在大樹底下或者撐傘的原因，因為此時大地中的正電荷會集中到你身邊的大樹身上。

當尖端放電的能量過於巨大時，就會擊穿空氣發生放電反應，如果放電的能量足夠大，就有可能產生音爆，這就是雷的形成。

雲層除了會與大地發生放電反應之外，也會與其他雲層發生放電反應，原理和大地一樣，都是因為同種電荷相互排斥，異性電荷相互吸引，導致其他雲層由導體變成帶電體，並擊穿空氣釋放能量。而雲層與雲層之間的放電叫做雲間放電。

還有一種情況是雲內放電，如果一朵雲體積足夠大，那麼上層的正電物質就會跑到雲層下方，與雲層下方的負電荷發生交流，形成雲內放電。

當雲層在釋放電的過程中就會擊穿空氣，由於擊穿空氣時與空氣發生了摩擦，所以會出現轟隆隆地響聲，在我們看來就是閃電與雷鳴。

雷電的危害

雷電雖然是自然現象，但每年都會給各地帶來危害，其中最主要的危害在於引發森林大火。之所以會引發大火，其實是因為雷電的能量非常大，在尖端放電的一瞬間溫度會達到攝氏1萬7000度到2萬8千度之間，相當於太陽表面溫度的3-5倍。

如果雷電擊中的地方恰好有許多易燃物，將會引發大火，森林野火就是這樣來的，多說一句，目前森林大火超過99%都是來自於人類。

雷電雖然危害較大，但如果雷電距離你較遠，那麼相對而言你是安全的。那怎麼判斷雷電與你的距離呢？其實非常簡單，當你看到閃電的時候在心裡默數5秒，如果5秒內沒有雷聲，那麼你就是安全的。這個原理很簡單，就是通過光速與聲速來判斷雷電與你的距離。

總結

雷電的形成過程是雲層的正負電荷分離，導致雲層形成帶電體，當帶電體靠近導體時，也會吸引導體的正負電荷分離。

由於同種電荷相互排斥，異性電荷相互靠近，所以兩個物體之間的正負電荷之間會相互吸引，並最終擊穿空氣形成閃電。

閃電攜帶的能量很高，在野外環境下，最好不要站在空曠的原野或者躲在大樹底下，以免充當「避雷針」。