雷電漫談 江銘輝 五夢網
一、 一次雷電的能量
概略計算一次雷電的能量大約相當於十萬個100瓦的電燈泡，連續照明1小時的能量，即1萬度電。這些龐大的電能瞬間便成光、聲、熱等的能量，散逸於空中，無法加以利用，真是可惜。
二、 雷電的起因
二、雷電的分類：
2. 雲間放電
3. 雲地之間放電
圖2：雷雨雲帶電狀況。雲層的上部帶大量正電，中下部帶著大量的負電，最下面的底部有些微的正電。
在炎熱的夏天，上升氣流強盛，積雲漸漸升至高空，發展成富有水滴的「積雨雲」，雲層內的水滴在內部氣流的衝擊下，形成帶電狀態，一般是雲層的上部帶大量正電，中下部帶著大量的負電，最下面的底部有些微的正電（圖2）。當雲層靠近地面時又感應地面，使地面和它的建築物、樹木生了大量的正電。如果這時雲層和大地之間的電壓很強，它們之間的空氣沒有足夠的絕緣，就會開始放出一道曲折的火花放電，我們叫閃電。閃電剛開始時，先由中下部的的負電和底部的正電開始放電，稱為「先導閃電」(圖3) (step leader)，先導閃電並不很光亮，但速度很快。它會前進約 50 公尺，然後暫短的停止，之後再改變方向前進、暫停。這個過程會重覆許多次，形成一條曲折的路徑，它充滿著負電，高速移動的電子會把空氣電離化，使這條路徑能夠導電。當「先導閃電」接近地面時形成了很強的電場，使地面大量的正電荷上升，跟路徑中的負電中和，在放電的過程中釋放出巨大能量，這便是「回返閃擊」(returning stroke) (圖4)。由於「回返閃擊」比「先導閃電」光亮得多，所以我們看見的閃電原來是由地下向天空的放電過程！「回返閃擊」才是強光、熱能和巨響的源頭。當「回返閃擊」消失後，在一段極短的時間後，雲層會再次發出「先導閃電」；但這一次的「先導閃電」並不會在中途暫停，而且會沿著「回返閃擊」所走的路而行。這個過程會重複許幾次，甚至幾十次。
圖3：由烏雲內部的中下層負電和最底部的正電相互作用，產生閃光，叫「先導閃電」。
圖4：當「先導閃電」接近地面時，地面大量的正電荷上升，跟路徑中的負電中和，釋放出巨大能量，這便是「回返閃擊」
（本篇參考維基百科，自由的百科全書的閃電和張啟聰先生的雷電的成因。）
三、打雷的原因
1. 閃電後的雷聲
閃電後接著是雷聲，這是由於急速放電所產生的高熱使空氣劇烈膨脹而發出之爆震。通常雷聲是非常尖銳的，會使人有非常不舒服的感覺。
2. 與雷電的距離
實際上，我們所看到的閃電以光的速度傳給我們，而光在空氣中走的速度是很快，差不多一秒鐘就走三十萬公里（地球的7圈半）。也就是說，我們所見到的閃電，是當它們發生以後的一剎那，即幾萬分之一秒，就到達我們的眼睛。但是我們聽見的電聲，它雖然和閃電幾乎是同時發生，但傳到我們耳朵裹，就會遲一些。這是因為聲音在空氣中傳送的速度每秒鐘只有三百三十公尺左右。
因此我們可以用看到閃電以後，幾秒鐘才聽到雷聲，來測閃電與我們的距離。譬如：一個放電中心如果距離我們只有一公里遠，也得在三秒鐘以後，我們才會聽到，如果有十公里遠，就得在三十秒鐘以後才能聽到!
又如，一次強烈的雷暴，在閃電半秒鐘內就聽到雷生，閃電就在我們附近二百公尺範圍以內，這是很危險的。但是如果聽到雷聲已在看到閃電之後好幾秒鐘，那表示放電離我們有好百公尺甚至好幾千公尺了，這時我們就比較安全了。
四、 避雷針
1. 避雷針的原理
尖銳的物體比鈍的物體容易導電或放電快捷。雲層帶電時，經過直立避雷針的尖端而無聲、無息地放電，其效果甚佳。避雷針可安裝在各種建築物和高的煙囪上，其下端必須連接一條粗的導線。並將導線接上金屬盤（一般是銅板），將它埋入潮濕的土壤中，。嘗閃電擊中避雷針時，可安全地將閃電導入將地下，因而保障了建築物的安全（圖5）。
圖5：避雷針的裝置與原理
2. 避雷針的發明
五、如何避免遭受雷擊？
外出時如何避免遭受雷擊？雷電是常見的自然現象避免雷擊應當做到：
1．在外出時遇到雷雨天氣，要及時躲避，不要在空曠的野外停留。戶內較戶外安全。但千萬要應避免太靠近室內的壁爐，因為閃電通常會擊倒煙囪（房屋的最高部位），進入室內，最後與壁爐物接觸。
倘若汽車的頂蓋是封閉的，則車內即為一安全避雷場所。當閃電襲擊車子時，外圍金屬構架傳導電流，不致危害乘坐人員。現代的金屬飛機是非常安全的。即使飛入雷雨之中，被雷電擊到時，亦不會發生意外。船隻特別是帆船，在海上易被襲擊，事實上任何海平面上的突出物，都可能遭受電擊，但全金屬的輪船則甚安全，因金屬為電流構成一條通路。
2．雷電交加時，如果在空曠的野外無處躲避，應該儘量尋找低凹地（如土坑）藏身，或者立即下蹲、雙腳併攏、雙臂抱膝、頭部下俯，儘量降低身體的高度。如果手中有導電的物體（如鐵鍬、金屬杆雨傘），要迅速拋到遠處，千萬不能拿著這些物品在曠野中奔跑，否則會成為雷擊的目標。
3．特別要小心的是，遇到雷電時，一定不能到高聳的物體（如旗杆、大樹、煙囪、電杆）下站立；這些地方最容易遭遇雷擊危險。
4. 別拿手機和雨傘……等等
5. 孤立的大樹下面或鋼架橋樑的一端躲雨，是十分危險的閃電時常沿大樹的枝幹而下，使在下面躲避的人遭受雷摯，以致因而受傷或死亡。這一類的物體好像一隻不良的避雷針。引來大量的電荷而不能疏導到大地，同樣的道理在雷雨中攜帶尖銳的金屬物體，或運轉機械設備也都不安全。
閃電使人受傷的原因是：閃電所生的極度高熱，能使空氣劇烈膨脹而造成一股壓力頗大的爆炸，會把人吹擊至數呎之遠，以致受傷。電擊能使動脈及心臟突然收縮，而四肢的肌肉亦作劇烈的抽搐。假如遭雷擊後，尚有一線生命的希望，應立即施行人工呼吸，以驅使血液從肺部流同心臟，而使之恢復心動。