每当天空黑云压城、狂风暴雨交加之际，浓黑的云底常伸出形似龙爪、树枝、球状或一字长蛇等形状的耀眼闪光，并发出惊天动地的炸响——电闪雷鸣，这就是雷电。
雷电是一种常见的自然现象，也是一种气象灾害。虽然它“恶迹”累累，罄竹难书，但它并非一无是处，对人类也有贡献。
世界上每秒钟大约会发生上百次闪电，在雷电发生的一瞬间，除了产生极强的电流和高温外，还产生大量的臭氧。臭氧是人类的朋友，大气中的臭氧层是地球上一切生物的保护伞，能使生活在地球上的生物免遭紫外线的危害。
雷电又能使广袤的田野中产生一种高效的天然肥料。雷电发生时，空气中的氮和氧会被电离后化合形成易被植物吸收的氮肥。氮和氧是空气的主要成分，但在常温条件下氮分子和氧分子难以化合。一旦氮分子被电离为氮原子，氮原子则可与氧分子化合成二氧化氮。自然界的闪电火花有几千米长，可电离许多氮分子，生成许多二氧化氮。二氧化氮溶解于雨水后变成浓度很低的硝酸。它一落到土壤中，马上和其他物质化合，变成有助于作物健康成长的化肥——硝石。有人计算过，闪电形成的化肥每年每平方千米土地上有100～1000克进入土壤。人工闪电制肥实验结果也表明，雷电确实起到了把空气里的氮“固定”到土壤里去的作用。
雷电也披着一层神秘的面纱。古往今来，雷电有许多传说，也留下了说不完道不尽的传奇。
6.1雷电的传说、传奇和揭秘
6.1.1雷电的传说和传奇
千百年来，中国就有雷公电母的传说。雷公名始见《楚辞》，因雷为天庭阳气，故称“公”。雷公长得像大力士，坦胸露腹，背上生有双翅，脸像红色的猴脸，足像鹰爪，左手执楔，右手持锥，身旁悬挂数鼓，击鼓即为轰雷。雷公能辨人间善恶，代天执法，击杀有罪之人，主持正义。相传，最初雷鸣时，并不先发出电光。在误击一位孝顺贤惠的寡妇后，雷公痛心疾首，并立即奏请玉帝封这位寡妇亡魂为电母。从此，才出现了与雷公形影相随的电母。雷击之前，电母先放光，明辨世间善恶黑白，以免再误击好人。
薛福成为晚清名人，他的《庸庵笔记》应该不是讲述虚构的猎奇故事，而是记述他耳闻目睹的事情。其中记述的两件与雷有关的事，不乏传奇色彩。
其一，为《雷震总兵》。同治五年二月初六，也就是1866年3月22日，皖南总兵张志邦从金陵乘船由长江水路返回，途遇从上海置办军械乘船返回的熟人，因避风雨，两船同泊堤边。此时，已先有一舟停泊。突然，空中霹雳一声，先泊之船铁链缆索皆断，随水流飘离，而其余两船则被“摄起空际”，又一声霹雳轰击，两船“皆粉碎”，船上30余人同死，“其骨肉指节寸寸坠下，布满田野”，只有船户的妻、儿“堕地无恙”。薛福成是在挂帅镇压捻军的曾国藩幕府看到地方上报告的公文后，记录下此事。他也感到困惑：若说上天惩罚有“隐恶”之人，未必同死30余人都有隐恶；船上30余人同死，缘何船户妻儿能幸免？
其二，为《雷殛恶人》。同治七年（1868）岁末，合肥东南乡府大圩地方，有一贫人无以度岁，步行10千米告贷于戚友之家，得米数斗、钱两贯回家，途中迫于饥渴，敲开一户人家之门讨要水喝。这户人家姓张，丈夫在外做生意，妻子与一幼子在家，她可怜来讨者，留他用餐。邻居秃子系无赖之人，见张氏妇人“容留外客”，心想“必有他故”，便偷偷将来讨者放在门边的筐子担去，除得其钱米外，还想待这户男主人回来后借故敲诈。“贫人饭毕而出”，不见放置借来钱米之筐，“惶窘欲死”。女主人“又恻然悯之，遂给以钱米如原数”，并送给存装的器具，“贫人感泣而去”。几天后，这家男主人归来，秃子果真“布造蜚语，谓张妇有外遇”。丈夫恼怒之下，斥责其妻，“妇无以自明，遂自缢”。新年正月初四，“贫人感张妇之德，备微礼往其家贺年”，并归还器具，在得知妇死之事及其因由后，“遂痛哭，力白其诬”。张家男主人晓得真相后，痛悔万分，遂与来者同至妇坟前哭奠，且呼天告言“善人遭诬”。这时，“忽见黑云迷漫，迅雷骤作，霹雳一声，从空中摄秃子至坟前，跪而自诉其情甚详，然后击死。又霹雳一声，将妇棺自坟中掀出，棺开而妇遽苏，与其夫相见，恍如梦觉”。薛福成还特别说明，此事是一个叫蔡子方的官员亲口跟他说的，其人为合肥人，亲眼目睹其事，并告张妇仍然在世。
据所述情节，前则事中除两船被“摄起空际”、死尸碎得“骨肉指节寸寸坠下”等细节可疑外，两船毁、30余人死当为可信。后则记事中张妇怜贫、秃子诬人之事可能为真，但正月间有霹雳将作恶者摄至妇坟前击死，且将妇坟劈开，使葬后数日之人复活，却难以让人置信，尽管有所谓“目睹”者言之凿凿，恐怕也只是由善良人的愿望演绎出的离奇故事。“惩恶”之说，就连比薛福成早四个朝代的诗人李晔也不相信。“只解劈牛兼劈树，不能诛恶与诛凶”的诗句，正是唐代诗人李晔经观察之后对雷的认识和评价。
华夏第一部诗歌总集《诗经》中也有雷电的记录。《殷其雷》用滚滚雷声比兴，呼唤被逼久役在外的夫君尽早平安归来，这是爱的呼唤，盼郎归的喊声引得雷声轰鸣，天地为之动情。山南响起滚滚雷声，阵阵雷声炸响在山前，山下电闪雷鸣，引述地形条件、打雷地点来烘托期盼的心情。从描写中看出，那时人们对于容易形成雷雨的地方、活动地点及其与地形的关系，已有了一定了解。《终风》用比兴笔法写道：风起来了，而且来得很暴烈，天气变得灰蒙蒙，下起了黄土，接着是满天乌云遮住了阳光，天色阴沉沉，隐隐传来了雷声。这是《国风·邶风》中的一首诗歌，邶国旧址位于今天的河南汤阴，处在黄土高原下风方，在刮大风时会出现“雨土”，也就是今天说的扬沙、沙尘暴，乌云掩蔽日光，雷声远远传来，乃是天气变坏，或许是降下冰雹的预兆。诗歌以这些天气现象比兴，很好地衬托了《终风》悲怆的主题，写出了一位女子被男人玩弄嘲笑后遭弃的悲惨境遇。
雷电也确实留下许许多多传奇。
据《吉尼斯世界大全记录》，美国人C.沙利文，曾被雷击过7次而未致死：1942年遭首次，大脚趾甲脱落；1969年遭第2次，掉去了眉毛；1970年遭第3次，左肩烧伤；1972年遭第4次，头发被烧；1973年开车途中遭第5次，头发又被烧，并被甩出汽车10米以外；1976年遭第6次，被击伤脚踝；1977年第7次，因胸、腹部受伤而住进医院。若不是此人在1983年因失恋而持枪自杀，还不知在其有生之年还会遭受多少次雷击之灾。他生前把几顶被雷电烧坏的牛仔草帽献给了吉尼斯世界记录展厅，留下了传奇般遭雷击的特别“纪念”。
在中国新疆和青海交界处，有一条长约100千米、宽约30千米的“恐怖谷”，这里天气变化无常，刚刚还是晴空万里，骄阳似火，突然便会乌云翻滚，雷电大作。20世纪80年代一支地质考察队进入时，就目睹了这一幕，并付出了一位炊事员被雷击致死的代价。此外，江西省有个名叫“雷公坛”的小村庄，雷电频频光顾，击人毁屋。有些村民认为这里“风水”不好，惹得“雷公电母”发怒，对人惩罚，故不断烧香祭拜，跪祈神灵赐安，但雷灾照发不减。
由于古代难以了解雷电形成原因，出于对雷电的迷惑和畏惧，做出超自然神秘力量的想象和认定，形成千奇百怪、五花八门的神话和迷信，自然不足为怪。
6.1.2揭秘雷电的先驱
人类探索自然的脚步一刻也没有停止过。1746年，一位英国学者在波士顿利用玻璃管和莱顿瓶（莱顿瓶是荷兰莱顿大学物理学教授马森布洛克发明的，是一个可以用来储存电荷的玻璃瓶子）表演了电学实验。富兰克林怀着极大的兴趣观看了他的表演，并被电学这一刚刚兴起的科学强烈地吸引住了。随后富兰克林开始了电学的研究。富兰克林在家里做了大量实验，研究了两种电荷的性能，说明了电的来源和在物质中存在的现象。在18世纪以前，人们还不能正确认识雷电，雷电是“气体爆炸”的观点在学术界比较流行。在一次试验中，富兰克林的妻子丽德不小心碰到了莱顿瓶，一团电火闪过，丽德被击中倒地，面色惨白，足足在家躺了一个星期才恢复健康。这虽然是试验中的一起意外事件，但思维敏捷的富兰克林却由此而联想到空中的雷电。他经过反复思考，断定雷电也是一种放电现象，它和在实验室产生的电在本质上是一样的。于是，他写了一篇题为《论天空闪电和我们的电气相同》的论文，并送给了英国皇家学会。然而，他的真知灼见在学术界竟招来一片非议，有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷电分家的狂人”。
富兰克林并没有因此而灰心，他决心用事实来证明自己力排众议的见解。1752年7月的一天，阴云密布，电闪雷鸣，一场暴风雨即将来临。富兰克林和他的儿子威廉一道，带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举风筝，他的儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大，风筝很快就被放上高空。刹那，雷电交加，大雨倾盆。在一道闪电从风筝上掠过后，富兰克林立即用手靠近风筝上的铁丝（另一个说法是铜钥匙），顿时掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动，大声呼喊：“威廉，我被电击了！”随后，他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。回到家里以后，富兰克林用采集的雷电进行了各种实验，证明了天上的雷电确实与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。风筝实验的成功，使富兰克林在全世界科学界名声大振。英国皇家学会给他送来金质奖章，并聘请他担任皇家学会会员。他的科学著作也被译成多种文字。
关于这个“天电”实验，一直被人质疑，富兰克林本人也从未正式承认做过这个实验。“探索频道”的《流言终结者》节目通过人造环境模拟实验得出结论，如果按照传言中的方式用风筝引下雷电，富兰克林肯定会被当场电死，而不可能只是“掠过一阵恐怖的麻木感”。尽管对富兰克林是否做过风筝实验存在争议，但他确实是在1750年第一个提出用实验来证明天空中的闪电就是电的科学家，即使他做过风筝实验，也肯定不会和传言中的一样。
1753年7月26日，为了验证富兰克林的实验，俄国著名电学家利赫曼教授在屋顶安装了铁竿引雷装置，正当他在实验室仔细观察雷电引起的仪器指针变化时，不料一个雷突然袭来——他被击倒了。等他的学生罗蒙诺索夫闻讯赶来时，利赫曼已不幸为科学献出了生命。
6.2雷电的形成
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又令人生畏的放电现象。雷电产生于发展旺盛的积雨云中，能产生放电的积雨云，又称雷暴云或雷雨云。雷雨云带电，云层上部为正电，下部为负电。一部分带电云层和另一部分带异种电荷的云层之间可产生闪电，雷雨云和地面也可以产生闪电，前者为云中闪，后者为云地闪。
6.2.1闪电的过程
当雷雨云移到某处时，由于静电感应，雷雨云下方地面和地物上会产生与雷雨云相反的电。当雷雨云和地面之间的电压高到一定程度时，雷雨云与地面凸出物体之间就会产生放电，发生云地闪。
我们肉眼看到的一次闪电持续时间很短，然而其过程却非常复杂。云底电荷在电场力作用下向地面运动时，并非一步到位，而是分阶段时断时续地向地面俯冲。在云底首先出现一段被电离的气柱，并以平均150千米/秒的速度一级一级向下传播，像一条不断伸长的光舌。开始，光舌只有十几米长，经过千分之几秒甚至更短时间，光舌便消失；然后在同一条电离通道上，又出现一条较长的光舌（约30米长），转瞬之间又消失；接着再出现更长的光舌……，光舌在明灭之间步步向地面逼近。经过多次放电－消失的过程之后，光舌终于接近地面。因为第一个放电脉冲的先导是一个阶梯一个阶梯地从云中向地面传播的，所以叫“梯级先导”。梯级先导在接近地面凸出物时，从地面窜出耀眼的光柱与之汇合，称回闪。回闪以5万千米/秒的速度沿梯级先导开辟的电离通道，从地面驰向云底，发出光亮无比的光柱，历时40微秒，通过电流超过1万安培，也是主放电阶段。由于空气被连续电离的过程只发生在一条很狭窄的通道中，所以电流强度很大，以至空气通道被烧得白炽耀眼，出现一条弯弯曲曲的细长光柱。一次闪电由多次放电脉冲组成，每一次放电脉冲都由一个“先导”和一个“回闪”构成。相邻两次脉冲之间的间歇时间都很短，只有百分之几秒。由于第一次放电脉冲已打开从云底至地面的电离通道，因此第二次脉冲的先导就不再逐级向下，而是从云中直达地面，故称“直窜先导”。接着又类似第二次那样产生第三、第四次闪击。由于每一次脉冲放电都要大量地消耗雷雨云中累积的电荷，因而以后的主放电过程会愈来愈弱，直到雷雨云中的电荷储备消耗殆尽，脉冲放电方可停止。通常由3～4次闪击构成一次闪电过程，一次闪电过程历时约0.25秒。
若云中负电荷对地面放电，称负闪电；若云中正电荷对地面放电，称正闪电。
