雷雨云和雷电的形成

    人们通常把发生闪电的云称为雷雨云（或称积雨云），雷雨云是热气流在强烈垂直对流过程中形成的。由于地面吸收太阳的辐射热量远大于空气层，近地面的大气的温度由于热传导和热辐射作用，温度也随着升高，气体温度升高必然膨胀，密度减小，压强也随着降低。根据力学原理，气体就要上升，上方的空气层密度相对说来就较大，就要下沉。热气流在上升过程中膨胀降压，同时与高空低温空气进行热交换，于是上升气团中的水汽凝结而出现雾滴，就形成了云。在强对流过程中，云中的雾滴进一步降温，变成过冷水滴、冰晶或雪花，并随高度逐渐增多。由于过冷水大量冻结而释放潜热，使云顶突然向上发展，达到对流层顶附近后向水平方向铺展，使云中水滴分裂成较小的水滴或较大的水滴，分别带负电和带正电。较小的水滴被气带走，形成带负电的雷云，较大的水滴留下来形成带正电的雷云。

    随着电荷的积累，雷云的电位逐渐升高。当带不同电荷的雷云在空气中互相接近到一定的距离时，便发生激烈的放电，出现强烈的闪光。由于放电时温度高达20000℃，空气受热急剧膨胀，发出爆炸的轰鸣声，这就是空中闪电和雷鸣，如图2-9中(a)所示。当带电雷云离地面较近时，还会对地面突出物直接放电，这就是直击雷。如图2-9中(b)所示。

    图2-9    雷云放电现象

   (a)雷云间放电；(b)雷云对地放电