本质上雷电是一种气体导电现象，具有正负极性，往往单个雷电发生后诱导多个雷电发生，形成壮观的自然景象。

科学家经过300多年的探测研究，总结出雷电的特点：

能量高、时间短。单个雷电的能量可达百万焦耳，打个比方吧，也就是你眨眼瞬间引燃24kg烈性炸药TNT……更形象点，一个手榴弹也就0.17kg的TNT，而单个雷电的平均能量相当于141个手榴弹。

发生频繁。根据卫星监测数据，全球每秒钟约发生上百次雷电。

高电压、大电流。雷电具有多物理效应，主要以电磁场形式表现，在放电瞬间，电压可达到几亿伏特，峰值电流高达数数几十万安培，整个过程产生很强的电磁干扰。

在物理学中，自然界的电荷只有正负极性两种，在一个与外界没有电荷交换的系统中，正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变，也就是正负电荷相等。比如，整个宇宙我们可以看为一个系统，遵循电荷守恒；地球大气圈以内的整个部分，也就是大气层、陆地、海洋可以看做一个系统，整个系统内部电荷守恒。

正常情况下，大气圈最外面的大气层可以认为是正极，大地和海洋是负极，为了便于理解，可以把地球大气圈简化为如下物理电路模型，电荷就在正极和负极之间运动。地球表面的电荷向大气层移动的实现，主要通过地壳放射带电离子、火山爆发、宇宙射线电离、可以漂浮的带电粒子（沉土、云雾、气溶胶等）几种方式；大气层向地球表面电荷的移动则主要通过雷电、降雨、沉降带电微粒等。

因此，雷电的电荷的来源于大气圈以内物质的电离和带电微粒，极性有正、负之分。

首先是大气圈内部的电离和漂浮的带电粒子，正负电荷之间相互吸引、聚集，形成上中下电荷极性不同的雷云。

雷云不是普通的云，它更厚，垂直方向可超过10km，具有很大的含水量，可以产生降雨、降雪、冰雹。

当雷云电荷积累到一定程度，大概局部电场强度104V/cm，雷云内部会发生击穿，数量多的极性电荷中和掉数量少的电荷，使雷云成为单一的正或负极性，能够与其它雷云之间发生放电，从而可以电离空气。

初始击穿的后期，随着大气电场的进一步加强，电子与空气分子碰撞，产生轻度电离，正、负离子不断中和，形成一直向地面逐级延伸的流光，最终整个通道充满正或负电荷。这个阶段称为梯式先导，由于有大量电荷中和，会发出很大声音，也就是我们常说的雷声。

电荷通道向下到达距离地面5~50m时，可形成很强的地面大气电场，这时地面电荷向上运动，产生地面向上发展的流光，形成连接先导，至此雷云和大地之间形成容易传到电荷的空气电离通道，产生很强的亮光，空气电离通道周围的雷云可以迅速向大地释放电荷，形成一片交织的雷电。

整体来看，雷电的发生过程分为电荷积累、初始击穿、梯式先导、连接先导、电荷放电几个阶段。

雷电的分类有多种方法，按照发生部位，可以分为云内、云间、云地；按照极性，分为正极性、负极性；按照形状，分为线状、带状、球状、联珠状。

根据雷电监测研究成果，地球表面发生的雷电到占比约为50%，云间和云内雷电也时刻在发生。根据卫星拍摄的图像，我们可以换个视角了解雷电。

✔ 雷电电压

雷电可能具有1亿到10亿伏特的电压！

✔ 雷电正、负极性比例

地球上雷电的正负极性比为9:1，90%的雷电都是负极性。

✔ 雷电瞬间温度

雷电发生时，雷电通道周围的空气温度可高大30000℃！

✔ 冬季雷电

在冬季，雷电发生的频率较低，因为大气中的不稳定性和湿气不如夏季，但是雷电还是会发生，最新的研究表明冬季雷电虽然发生较少，但雷电流峰值可达到300kA，电荷量也更大，防护要求更高。

✔ 雷电百害无一益吗

事实上，地球从多种方面受益于闪电。首先，雷电是地球全球电路的重要一部分，有助于将电荷转移回地球。没有雷电，地球大气的电平衡就会很快消失。其次，闪电发生中能够产生臭氧，臭氧不但不臭，而且还能吸收大部分宇宙射线，使地球表面的生物免遭紫外线过量照射的危害。再者，雷电发生瞬间的高温有助于杀死又可杀死大气中90%以上的细菌和微生物。另外，雷电能为地球元素形态转换提供便利条件，比如大气中还含有78%不能被作物直接吸收的游离氮，雷电发生时大气中不活泼的氮与氧化合，变成二氧化氮。大雨又将二氧化氮溶解成为稀硝酸，并随雨水降至地面与其他物质化合，变成作物可以直接吸收的氮肥。据测算，全球每年由雷雨而“合成”的氮肥就有20亿吨！

✔ 雷电对人类的威胁

雷电是工人的自然界十大灾害之一，对航空、航天、电力、通讯、船舶等领域造成严重威胁，是森林火灾发生的主要原因。另外，据统计每年因雷电伤亡的人员超过20000人，这意味着每1小时都有2人以上因为雷电而……

✔ 雷电最多的地方

根据LIS监测的雷电监测数，委瑞内拉的马拉开波湖是世界上雷电发生最频繁的地方，平均每年每平方公里可发生232次雷电！

✔ 一年地球上发生多少次雷电

地球上平均每天发生800万次云对地闪电，也就是一年发生约发生290亿次雷电。

✔ 谈谈遭雷劈的概率

某国做过此项研究，大致结论是您一生中（80年）遭受打击的几率为15,300分之一。作者认为，这很大程度上取决于您的曝光率和飘忽程度！