閃電,在大氣科學中指大氣中的強放電現象。在夏季的雷雨天氣,雷電現象較為常見。
它的發生與雲層中氣流的運動強度有關。有資料顯示,冬季下雪時也可能發生雷電現象,即雷雪,但是發生機會相當微小。
若有嚴重的火山爆發時,或是原子彈爆炸產生曇狀雲,空中可能因短路而發生閃電。
閃電的放電作用通常會產生電光。雷電起因一般被認為是雲層內的各種微粒因為碰撞摩擦而積累電荷,
當電荷的量達到一定的水平,等效於雲層間或者雲層與大地之間的電壓達到或超過某個特定的值時,
會因為局部電場強度達到或超過當時條件下空氣的電擊穿強度從而引起放電。
這麼強的電場,足以把雲內外的大氣層擊穿,於是在雲與地面之間或者在雲的不同部位之間以及不同雲塊之間激發出耀眼的閃光。這就是人們常說的閃電。
肉眼看到的一次閃電,其過程是很複雜的。當雷雨雲移到某處時,雲的中下部是強大負電荷中心,雲底相對的下墊面變成正電荷中心,在雲底與地面間形成強大電場。在電荷越積越多,電場越來越強的情況下,雲底首先出現大氣被強烈電離的一段氣柱,稱梯級先導。
這種電離氣柱逐級向地面延伸,每級梯級先導是直徑約5米、長50米、電流約100安培的暗淡光柱,它以平均約150000米/秒的高速度一級一級地伸向地面,在離地面5-50米左右時,地面便突然向上回擊,回擊的通道是從地面到雲底,沿著上述梯級先導開闢出的電離通道。
回擊以5萬公里/秒的更高速度從地面馳向雲底,發出光亮無比的光柱,歷時40微秒,通過電流超過1萬安培,這即第一次閃擊。相隔百分之幾秒之後,從雲中一根暗淡光柱,攜帶巨大電流,沿第一次閃擊的路徑飛馳向地面,稱直竄先導,當它離地面5-50米左右時,地面再向上回擊,再形成光亮無比光柱,這即第二次閃擊。
接著又類似第二次那樣產生第三、四次閃擊。通常由3-4次閃擊構成一次閃電過程。一次閃電過程歷時約0.25秒,在此短時間內,窄狹的閃電通道上要釋放巨大的電能,因而形成強烈的爆炸,產生衝擊波,然後形成聲波向四周傳開,這就是雷聲或說"打雷"。
閃電時,可以使大氣空中的氧氣化學合鍵發生改變,生成極少量的臭氧,可以讓氧氣和氮氣化合生成一氧化氮,這是天然固氮的一種重要形式。