风雨雷电是怎样形成的呢？

Question

为什么起风后就打雷闪电，然后就瓢泼大雨呢？

Answer 1

1 雨的形成
由液态水滴(包括过冷却水滴)所组成的云体称为水成云。水成云内如果具备了云滴增大为雨滴的条件，并使雨滴具有一定的下降速度，这时降落下来的就是雨或毛毛雨。由冰晶组成的云体称为冰成云，而由水滴(主要是过冷却水滴)和冰晶共同组成的云称为混合云。从冰成云或混合云中降下的冰晶或雪花，下落到0℃以上的气层内，融化以后也成为雨滴下落到地面，形成降雨。

在雨的形成过程中，大水滴起着重要的作用。当水滴半径增大到2—3mm时，水分子间的引力难以维持这样大的水滴，在降落途中，就很容易受气流的冲击而分裂，通过“连锁反应”。使大水滴下降，小水滴继续存在，形成新的大水滴。这是上升气流较强的水成云和混合云中形成雨的重要原因

电的形成
任何两个物体磨擦，都可以起电。18世纪中期，美国科学家富兰克林经过分析和研究，认为有两种性质不同的电，叫做正电和负电。物体因磨擦而带的电，不是正电就是负电。科学上规定：与用丝绸磨擦过的玻璃棒所带的电相同的，叫做正电；与用毛皮磨擦过的橡胶棒带的电相同的，叫做负电。
磨擦起电只是一种现象。近代科学告诉我们：任何物体都是由原子构成的，而原子由带正电的原子核和带负电的电子所组成，电子绕着原子核运动。在通常情况下，原子核带的正电荷数跟核外电子带的负电荷数相等，原子不显电性，所以整个物体是中性的。原子核里正电荷数量很难改变，而核外电子却能摆脱原子核的束缚，转移到另一物体上，从而使核外电子带的负电荷数目改变。当物体失去电子时，它的电子带的负电荷总数比原子核的正电荷少，就显示出还正电；相反，本来是中性的物体，当得到电子时，它就显示出带负电。
两个物体互相磨擦时，其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子。如用玻璃棒跟丝绸磨擦，玻璃棒的一些电子转移到丝绸上，玻璃奉因失去电子而带正电，丝绸因得到电子而带等负电。用橡胶棒跟毛皮磨擦，毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，毛皮带正电，橡胶棒带着等量的负电。
同种材料磨擦起的原因。
利用一些容易起电的同种材料进行相互摩擦，两个摩擦表面就能够出现带电现象。通过进一步的实验表明：两个表面所带电荷为同性电荷，并且有的材料摩擦可以带同性正电荷，有的摩擦后可以带同性负电荷。在排除了外界的影响(如通过其它导体导走电荷等)之后，实验仍能得到相同的结果。
将介质表面污染考虑进去从而来解释此现象。
因为介质在未摩擦之前会在周围的环境中受到了一定程度的污染，污染的结果是介质和污染物之间因接触而产生了偶电层。摩擦会使一部分污染脱离介质表面，从而脱离部分的介质与污染之间的偶电层也随之分离使介质带上电荷。因为介质相同，且污染物也相同，这里偶电层也是相同的，故偶电层脱离时，介质上带上同种电荷。
不同的物体所约束电子的能力不同所以在他们相互接触时会发生电子的转移而使二个物体带上等量的异种电核。

Answer 2

闪电是发生在自然界大气中的一种火花放电现象，它通常产生于雷雨云形成的过程中。雷雨云中的小水滴和冰晶粒子在气流的作用下，上下运动，在相互碰撞过程中它们会吸附空气中游离的正离子或负离子，这样水滴和冰晶也就分别带有正电荷或负电荷了。这些正负电荷，各自会不断地大量聚集，而且会越集越多。在雷雨云中，有一部分积聚的是正电荷；另一部分积聚的是负电荷。一般情况下正电荷集中在云的上层，而负电荷集中在底层。这样在云内和云与云之间或者云与大地之间，就会产生电位差，而当电位差到达一定程度时，就会发生猛烈的放电现象，这就是闪电形成的过程。
雷电电荷在传导放电的过程中，产生很强的雷电电流，一般会达到几十千安培，有时会达到一百多千安培。雷电电流会将空气击穿成一个枝状的放电通道，出现的火光就是闪电。另外，在放电通道中空气突然加热到5万华氏度(相当于摄氏27760度)，这比太阳表面的温度还要高。空气体积的骤然膨胀形成爆炸的冲击波导，爆炸时产生的声音就是轰隆的雷声。