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

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

能量高、時間短。單個雷電的能量可達百萬焦耳，打個比方吧，也就是你眨眼瞬間引燃24kg烈性炸藥TNT……更形象點，一個手榴彈也就0.17kg的TNT，而單個雷電的平均能量相當于141個手榴彈。

發(fā)生頻繁。根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測數(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)，主要以電磁場形式表現(xiàn)，在放電瞬間，電壓可達到幾億伏特，峰值電流高達數(shù)數(shù)幾十萬安培，整個過程產(chǎn)生很強的電磁干擾。

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

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正常情況下，大氣圈最外面的大氣層可以認為是正極，大地和海洋是負極，為了便于理解，可以把地球大氣圈簡化為如下物理電路模型，電荷就在正極和負極之間運動。地球表面的電荷向大氣層移動的實現(xiàn)，主要通過地殼放射帶電離子、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則主要通過雷電、降雨、沉降帶電微粒等。

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

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首先是大氣圈內(nèi)部的電離和漂浮的帶電粒子，正負電荷之間相互吸引、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10km，具有很大的含水量，可以產(chǎn)生降雨、降雪、冰雹。

當雷云電荷積累到一定程度，大概局部電場強度104V/cm，雷云內(nèi)部會發(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，隨著大氣電場的進一步加強，電子與空氣分子碰撞，產(chǎn)生輕度電離，正、負離子不斷中和，形成一直向地面逐級延伸的流光，最終整個通道充滿正或負電荷。這個階段稱為梯式先導(dǎo)，由于有大量電荷中和，會發(fā)出很大聲音，也就是我們常說的雷聲。

電荷通道向下到達距離地面5~50m時，可形成很強的地面大氣電場，這時地面電荷向上運動，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。

整體來看，雷電的發(fā)生過程分為電荷積累、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)雷電也時刻在發(fā)生。根據(jù)衛(wèi)星拍攝的圖像，我們可以換個視角了解雷電。

??雷電電壓

雷電可能具有1億到10億伏特的電壓！

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??雷電正、負極性比例

地球上雷電的正負極性比為9:1，90%的雷電都是負極性。

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??雷電瞬間溫度

雷電發(fā)生時，雷電通道周圍的空氣溫度可高大30000℃！

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??冬季雷電

在冬季，雷電發(fā)生的頻率較低，因為大氣中的不穩(wěn)定性和濕氣不如夏季，但是雷電還是會發(fā)生，最新的研究表明冬季雷電雖然發(fā)生較少，但雷電流峰值可達到300kA，電荷量也更大，防護要求更高。

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??雷電百害無一益嗎

事實上，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。沒有雷電，地球大氣的電平衡就會很快消失。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)測算，全球每年由雷雨而“合成”的氮肥就有20億噸！

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??雷電對人類的威脅

雷電是工人的自然界十大災(zāi)害之一，對航空、航天、電力、通訊、船舶等領(lǐng)域造成嚴重威脅，是森林火災(zāi)發(fā)生的主要原因。另外，據(jù)統(tǒng)計每年因雷電傷亡的人員超過20000人，這意味著每1小時都有2人以上因為雷電而……

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??雷電最多的地方

根據(jù)LIS監(jiān)測的雷電監(jiān)測數(shù)，委瑞內(nèi)拉的馬拉開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！

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??一年地球上發(fā)生多少次雷電

地球上平均每天發(fā)生800萬次云對地閃電，也就是一年發(fā)生約發(fā)生290億次雷電。

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某國做過此項研究，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。作者認為，這很大程度上取決于您的曝光率和飄忽程度！