电闪雷鸣

盛夏的一个下午，一朵高高的雷暴云出现在天边，剧烈的大气活动让雷暴云中的电荷分离，在巨大的电势差下，雷电随时可能暴发。雷电是雷（声波）和闪电（电能）的合称，其猛烈的放电过程会迅速将经过路径周围的空气加热到3万摄氏度以上。空气受热剧烈膨胀，然后又立即冷却并迅速收缩，这种短时间内的快速膨胀和收缩产生了响彻天际的雷声。雷电一般形成于强对流的雷暴天气，不过，核武器爆炸产生的蘑菇云和猛烈的火山喷发过程也可能孕育雷电。

全球平均每秒会产生（44±5）次雷电。卫星数据还显示，北半球的年均雷电总数大于南半球，而全球雷电活动最频繁的区域是位于赤道附近的卢旺达，平均每平方千米每年会产生80次雷电。

雷电的电从何而来？

云层中的冰粒（冰晶、雹粒等）在猛烈上升气流的搅动下碰撞摩擦而产生电荷分离。在此过程中，较轻的冰晶（带正电）会被上升气流带到云的上层，较重的雹粒等冰粒（带负电）则会进入云的下层。随着云层不同区域的电势差越来越大，猛烈放电的概率也越来越高。这种猛烈放电过程就会产生雷电，它可以发生在云层内部或多朵云之间（云闪），也可以发生在云底层和地面之间（云地闪）。

球状闪电

有关球状闪电成因的理论五花八门。2012年，中国科学家岑建勇、袁萍和薛思敏在青海同时用光谱仪和摄像机记录一场大型雷暴时，意外地记录下了球状闪电。当一道雷电击中距离他们900米远的一处地面后，霎时间，一个直径约5米的发光球体从闪电落点处腾空而起。这个光球水平移动了约15米后消失不见，前后只持续了1.6秒。光谱仪记录下的信息表明，光球含有的元素包括铁、硅和钙，其中硅元素含量最高，无论是元素种类还是比例，都与当地的土壤元素构成一致。

我们能捕获雷电的能量吗？

平均每次雷电会释放5亿焦耳能量。那么，人类能够捕获雷电的能量吗？

要捕获雷电中的能量可不是那么简单：首先，你得知道雷电会击中哪里，并放置相应的收集装置；其次，雷电极高的电压对人类现有的收集装置等设备构成极大的挑战；最后，雷电具有能量大、作用时间短、能量形式多样化（热能、电能）等特点，能同时满足这些条件的储能装置无疑是非常昂贵的。

被雷电击中四次的人

据估算，一生中被雷电击中一次的概率不到万分之一，英国人萨摩福特被雷击中四次。他第一次被雷击中是在1918年，当时他在比利时的一座城市郊外骑马时被一道雷电击落马背。他第二次被雷击中是在1924年，当时他在加拿大温哥华的一处河岸边钓鱼，偏偏坐在一棵大树下，雷电击中了大树，也击中了他。不过，他奇迹般地活了下来。1930年的一个夏日午后，他在公园散步时，听到云层中传出隆隆雷声，结果雷电再次击中他，导致他全身瘫痪。这回，他没能逃过一劫，在和并发症斗争了两年后，他于1932年逝世。1936年一个春天的夜晚，一道雷电击中了他的坟墓，可怜的萨摩福特死后也没能摆脱雷电的“骚扰”。

高塔里千万别放易爆品

在过去，欧洲不少地区的教堂尖塔经常被用来储存大量的火药。当时的欧洲人可能没有意识到又高又尖的塔里存放易燃易爆物品有多危险。1769年的一天，一道雷电击中了意大利布雷西亚城的圣纳泽尔塔，当时塔中储存了100吨火药。由此产生的爆炸冲击波荡平了六分之一的城区建筑，造成约3000人死亡。

雷电的功劳

雷电路径周围的空气分子在高温和强大的电流作用下发生电离，形成羟基自由基和过氧化氢自由基，这些自由基能与空气中的甲烷等气体发生反应，从而将这些有害气体从大气中清除。据估计，全球大气的天然自净化容量中，有2%～16%是雷电贡献的。

雷电产生的瞬间高温高压会让空气中的各种分子发生电离。在有水参与的情况下，当氮离子和氧离子再次结合，其中一部分就会形成亚硝酸或硝酸，并随着雨水融入土壤中，形成硝酸盐或亚硝酸盐，为大地送去天然氮肥。据测算，全球每年因雷电形成并降落到地面的氮肥约合4亿吨。

雷电使人惊恐，同时又令人着迷。随着现代科学不断揭秘各种关于雷电的谜团，我们对雷电的认识更深入，但与此同时，关于雷电的未知信息也变得更多。