天空中划过一道亮光，

瞬间点亮黑暗的夜晚。

那是大自然在展现力量，

也是科学在诉说奥妙。

你是否曾经在雷雨天气中，被突如其来的闪电和雷声惊吓？你是否想过，闪电是怎样形成的，又有什么奥秘和危险？本文将为你揭开闪电的面纱，让你了解这种自然界中最壮观的现象。

闪电是什么？

闪电是一种大气放电现象，通常发生在雷暴云内部或者雷暴云与地面之间。当云层内部或者云层与地面之间的电位差达到一定程度时，就会产生放电，形成一道明亮的火花，这就是我们看到的闪电。

闪电的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。闪电的温度也非常高，可达3万摄氏度，比太阳表面还要热。因此，闪电具有极大的能量和破坏力。

闪电是如何形成的？

要形成闪电，首先需要有雷暴云。雷暴云是一种高耸的积雨云，内部含有大量的冰晶、软雹、过冷水等不同的水成物粒子。这些粒子之间在空气流动的作用下互相碰撞，携带了不同的电荷。大的重的粒子下沉，小的轻的粒子上升，这样在雷暴云内形成了携带不同电荷的电荷层。

通常情况下，雷暴云从上到下呈现“正-负-正”的典型三极性电荷结构。在这个结构中，负电荷区位于中间层，正电荷区位于顶部和底部。由于地面也带有正电荷，所以地面与负电荷区之间形成了一个巨大的“平行板电容器”。

当这个“平行板电容器”的两极之间的电场强度足够大时，就会产生闪电。闪电像树的生长一样不断延展通道，“根”和“叶”同时朝着相反的方向发展。这棵闪电树整体呈电中性，一端带正电荷朝着云内负电荷区发展，另一端带负电荷朝着地面或者云内正电荷区发展。

大多数的闪电就这样发生、发展、熄灭在云内；也有部分闪电，向下发展的先导通道抵达地面或者其他高建筑物，形成了一次云地闪电。这样的云地闪电也是雷电防护的主要对象。

闪电有哪些类型和特征？

根据闪电发生和发展的位置和方向，可以将闪电分为以下几种类型：

1、云内闪电：

指在同一片雷暴云内部发生并结束的闪电。它们占所有闪电中的80%以上，是最常见的闪电类型。云内闪通常不会对地面造成直接的危害，但会产生强烈的电磁辐射，对电子设备和通讯系统有一定的干扰作用。

2、云间闪电：

指在两片或多片雷暴云之间发生并结束的闪电。它们占所有闪电中的10%左右，是次常见的闪电类型。云间闪通常比云内闪更长更明亮，也不会对地面造成直接的危害，但同样会产生强烈的电磁辐射。

3、云地闪电：

指在雷暴云与地面之间发生并结束的闪电。它们占所有闪电中的10%左右，是最少见但也最危险的闪电类型。云地闪通常比云内闪和云间闪更强更热，可以对地面的人和物造成严重的伤害和损失。根据先导通道的方向和极性，云地闪又可以分为以下几种：

4、下行负闪电：

指由雷暴云内负电荷区向下发展的负先导通道抵达地面或其他高建筑物，并与上行的正先导通道连接形成回击，从而完成一次放电过程的闪电。这是最常见的云地闪类型，占所有云地闪中的90%以上。下行负闪通常以跳跃的方式发展，会在先导头部之前数米出现多个悬浮的空间先导，之后与负先导头部连接，形成多个分叉。

5、上行正闪电：

指由地面或其他高建筑物向上发展的正先导通道抵达雷暴云内正电荷区，并与下行的负先导通道连接形成回击，从而完成一次放电过程的闪电。这是次常见的云地闪类型，占所有云地闪中的10%左右。上行正闪通常以连续的方式发展，分叉相对较少，辐射信号弱。

6、下行正闪电：

指由雷暴云内正电荷区向下发展的正先导通道抵达地面或其他高建筑物，并与上行的负先导通道连接形成回击，从而完成一次放电过程的闪电。这是最少见但也最强大的云地闪类型，占所有云地闪中不到1%。下行正闪通常具有很高的峰值电流和很长的持续时间，可以产生很大的破坏力和声响。

人类如何利用和防护闪电？

人类与闪电有着悠久而复杂的关系。在古代，人们把闪电视为神灵或魔鬼的象征，既敬畏又好奇。随着科学技术的发展，人们逐渐揭开了闪电的奥秘，并尝试利用和防护它。

1、闪电的利用：

人类最早利用闪电可能是用来点火或者制造火药。在18世纪末，富兰克林通过风筝实验证明了雷暴云带有静电，并发明了避雷针。避雷针就是通过吸引周围的闪电劈向自己，将上万安培的瞬时大电流引向地面，从而实现保护高建筑的目的。在现代，人们还尝试利用闪电产生的高温、高压、高能量等特性，进行材料合成、核聚变等实验，探索闪电的更多潜能。

2、闪电的防护：

人类在利用闪电的同时，也要防范闪电带来的危害。根据统计，每年全球有约2400人死于雷击，数万人受伤。闪电还会引发火灾、爆炸、停电等事故，造成巨大的经济损失。因此，人们采取了各种措施来防护闪电，例如：

3、建立闪电预警系统：

通过雷达、卫星、探测器等设备，及时监测和预报雷暴云的发展和移动，提前发布雷雨预警信息，提醒人们注意防范。

4、设置避雷设施：

在高建筑物、易燃易爆场所、重要设备等地方安装避雷针、避雷网、接地线等设施，将闪电引向安全的地方，避免对人和物造成伤害。

5、采取防护措施：

在雷雨天气中，尽量避免在室外活动，尤其是在开阔的地方。如果不得已在室外，应该远离高大的物体、金属物品、水域等地方，寻找低矮的遮蔽物或者蹲下身体，尽量减小自己与地面的电位差。如果在室内，应该关闭门窗，拔掉电源插头，远离电话、电视等电器设备。

闪电还有哪些奇妙的现象和故事？

除了以上介绍的一些基本知识和常识外，闪电还有许多奇妙的现象和故事：

1、古代闪电被利用的记录：

据史料记载，中国最早利用闪电的记录是在春秋战国时期。当时齐国有一位名叫田忌的将军，他曾经用一种叫做“霹雳车”的武器攻打魏国。这种“霹雳车”是一种木制的车辆，上面装有铁钉和铁链，并连接着一个铁棒。当雷雨天气时，田忌就让士兵推着“霹雳车”冲向敌军。由于“霹雳车”相当于一个移动的避雷针，很容易被闪电击中。当闪电通过铁钉和铁链传导到敌军时，就会造成大量的伤亡和混乱。这种利用闪电作战的方法，被认为是人类最早的电击武器。

2、有记录的闪电最高纪录：

根据世界气象组织的认证，有记录的闪电最高纪录有两个方面，一个是闪电的长度，一个是闪电的持续时间。2017年，世界气象组织宣布，2012年在美国俄克拉荷马州发生的一次闪电，其长度达到了321公里，相当于从北京到天津再到保定的距离，创造了闪电长度的世界纪录。同样在2017年，世界气象组织宣布，2012年在法国南部发生的一次闪电，其持续时间达到了16.73秒，相当于你数到17的时间，创造了闪电持续时间的世界纪录。

3、已经观察到的外星球上也有闪电：

闪电不仅在地球上发生，在其他行星上也有可能发生。目前，已经观察到的外星球上有闪电的有木星、土星、天王星和金星。这些行星上的闪电主要是由于行星大气中的水汽或者其他气体分子在强烈的风暴中产生电荷分离而引发的。其中，木星上的闪电是最为强烈和频繁的，其峰值电流可达10万安培，比地球上的闪电还要强大10倍。木星上的闪电主要发生在赤道附近的风暴带中，每秒钟可产生数百次闪电。