雷電構成的三（sān）大要素

溫差

夏季，人們（men）為（wéi）了消暑（shǔ）會去山（shān）地或高（gāo）原。這（zhè）些當（dāng）地四（sì）周空（kōng）氣涼快，非常舒（shū）適。當人們爬（pá）到（dào）山上等海拔較高的當地時，為何氣溫會降低呢？或許還有人會這樣想：高的當地離太陽（yáng）更近一些（xiē），應該會更熱吧？

在地球的四周存在著關於咱們呼吸而言不可或缺的空氣。空氣是由（yóu）氮氣和氧氣等具有質（zhì）量的分子構成的，不過單個分子的質量（liàng）則是可以忽略的。地球的引力會作用於所有的空氣分子。空氣（qì）分子被地球向下吸引，就構成了包圍地表（biǎo）的空氣層（大氣層）。這個空氣（qì）層的95% 都處在距離地表20 km 之內的範圍。

如果把空氣層劃分成幾個厚度相同的區域，就會如圖1.4 所示。

雖然單獨來看它們的厚度相同、重量相等，但最靠近地表（biǎo）的一層，所承擔的則（zé）是它自身和它上麵所有層累計的空氣重量。因此，最下（xià）層承受的空氣的重（chóng）量（liàng）也會“積少成多”，在（zài）地表的任何一個當地施加1 個標準大氣壓的壓力，關於比郵票還小的1 cm2的麵積而言，其（qí）壓下的重量竟然會達到（dào）1013 g。可是，跟著高度的上升（離地表越來（lái）越遠），氣壓就（jiù）會以指數函數的聯係逐步變小（xiǎo）。在距離地表5.3 km的高度，氣壓（yā）將變為標準大氣壓的一半。假設地表的（de）氣溫為30 ℃，那麽離（lí）地表高度5 km 的當（dāng）地氣溫便是0 ℃，高度為12 km 時（shí），則是-50 ℃，變得極其寒冷。
空氣的（de）壓力和體積變化，也會引起溫度變化。在密封的容器裏（lǐ）充入空氣並（bìng）施加壓力，空氣體積縮小，溫度就會上升。相反，加（jiā）大空氣體積，溫度則會下降，這是（shì）與氣體的性質（波義耳定（dìng）律）相關的。上行的空氣（qì）（例如上升氣流等）也是如此。空氣（qì）上升到高處，壓力隨高度抬升變小，空氣體積擴張的（de）同時，溫度便會（huì）下降。根據這樣的機製，地表與構（gòu）成雲的（de）高空就構（gòu）成了溫差。
不過，在距地表20 km 以上的（de）高度（不存在（zài）雲的高度），空氣已經非常稀薄，冷卻（què）效（xiào）應便會消失。相反，這裏（lǐ）還（hái）會因太陽光的直（zhí）射而（ér）溫度上升。

上升氣流

上升氣流會在高空（kōng）構成各式各樣的（de）雲，除此（cǐ）之外，還具有讓雲中發生衝突（tū），進而發生電的作用。上升氣流的發生方式有多種，如圖1.5 所示。
咱（zán）們在氣候（hòu）預報（bào）中常聽到低氣壓會發（fā）生上升氣流。低氣（qì）壓意（yì）味著當（dāng）地的空氣壓力比周圍的（de）空氣壓力更低。低氣壓（yā）的低，隻是相關於（yú）周圍而（ér）言。所以，就算是低（dī）氣壓，有時也會超過1個標準大氣壓。低氣壓周圍的空氣會因壓力差（chà）流入，而（ér）流入的空氣可通行的隻有去往高空一條路，因此（cǐ）便發生了上升氣流。通過上升氣流，空氣體積擴散，溫度變低。當達到（dào）露（lù）點溫度（溶在空氣中的水蒸氣成為水的溫度（dù））以（yǐ）下的高度時，便會構成雲。也正是這個原因，當低氣壓鄰近時，氣候一般（bān）會（huì）變壞。別的，當空氣因溫差構（gòu）成對流時，也會構成上升氣流。
當地上因強（qiáng）烈的日光而變得溫暖時，地上與寒冷的高空之間就會構成（chéng）溫差，溫差引起空氣的對流，便會發生上升氣流。比如在夏季，在陽光強烈的午後發生的雷雨，成因（yīn）便多是溫差發生的上升氣流。別的，鋒麵交匯也會發生上（shàng）升氣流。所謂鋒麵，是指溫度不同的空氣團交匯的部分，這樣會引起空氣對流，因此非（fēi）常容（róng）易發生上升氣流。地（dì）形也會（huì）發（fā）生上升氣流。當風遇到（dào）大山等隔絕地形時，會沿著山（shān）脊被抬升，變為上升氣流。赤道鄰近的（de）南（nán）國島嶼，由於島嶼比海麵更（gèng）容易變暖升溫，所（suǒ）以（yǐ）島嶼的上空會發生上升氣流，有時還會（huì）構成雲帶來降水。

衝突電

物質由（yóu）多種分子組成，而分子又（yòu）是由原子構成的。原子中心的原子核帶正電荷，它（tā）四周的電子雲中則聚集了帶負電荷、不斷運動著的電子。可是，因為（wéi）原子內（nèi）的正負電相同，於（yú）是，原（yuán）子（zǐ）在電的性（xìng）質方麵保持著中性狀態（tài）（電中性）。所以（yǐ），由分子或原子構成的物質一（yī）般不（bú）會表（biǎo）現出帶電性質。
然而，當衝突物體發生熱能時，原子的電（diàn）性質平衡遭到破壞，就會表現出帶電性（xìng）質（zhì）。咱們把這樣構成的電稱為衝（chōng）突電。比如，將兩（liǎng）張薄膜（接觸）貼（tiē）在一起用力衝突（壓力），當分（fèn）開（分（fèn）離）時，便會發（fā）生靜電。接觸壓力越大，分離速度（dù）越快，靜電電量就會越多（duō）（電壓變高）。兩種（zhǒng）物質互相衝突，咱們把容易帶正電（+）的物質排在前麵，把容易帶負電（-）的物質排（pái）在後麵（miàn），這樣構成的（de）次序叫作帶電序列。在圖1.6 中，
用毛皮衝突玻璃時，毛皮（pí）會帶（-）電，玻璃會帶（+）電。物質的帶電性質可以通過衝（chōng）突對象而改變，把帶電序列的（de）前麵的物質和後麵（miàn）的物質進（jìn）行衝突（tū）時，排（pái）在前麵的物質帶（+）電，排（pái）在後麵的物（wù）質帶（-）電。帶電序列中，位置靠近的（de）物質，衝突發生的電量（電壓）較小。