冰雹災害是由強對流天氣係統引起的一種劇烈的氣象災害，它出現的範圍雖然較小，時間也比較短促，但來勢猛、強度大，並常常伴隨著狂風、強降水、急劇降溫等陣發性災害性天氣過程。中國是冰雹災害頻繁發生的國家，冰雹每年都給農業、建築、通訊、電力、交通以及人民生命財產帶來巨大損失。據統計，我國每年因冰雹所造成的經濟損失達幾億甚至幾十億元。
許多人在雷暴天氣中曾遭遇過冰雹，通常這些冰雹最大不會超過壘球大小，它們從暴風雨雲層中落下。然而，有的時候冰雹的體積卻很大，曾經有重達36千克的冰雹從天空中降落，當它們落在地麵上會分裂成許多小塊。最神秘的是天空無雲層狀態下巨大的冰雹從天垂直下落，曾有許多事件證實飛機機翼遭受冰雹襲擊，目前，科學家仍無法解釋為什麼會出現如此巨大的冰雹。
閃電
閃電是什麼
氣流在雷雨雲中會因為水分子的摩擦和分解產生靜電。這些電分兩種：一種是帶有正電荷粒子的正電，一種是帶有負電荷粒子的負電。正負電荷會相互吸引，就像磁鐵一樣。正電荷在雲的上端，負電荷在雲的下端吸引地麵上的正電荷。雲和地麵之間的空氣都是絕緣體，會阻止兩極電荷的電流通過。當雷雨雲裏的電荷和地麵上的電荷變得足夠強時，兩部分的電荷會衝破空氣的阻礙相接觸形成強大的電流，正電荷與負電荷就此相接觸。當這些異性電荷相遇時便會產生中和作用(放電)。激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱，這些放出的光就形成了閃電。大多數的閃電都是接連兩次的。第一次叫前導閃接，是一股看不見的空氣，一直下到接近地麵的地方。這一股帶電的空氣就像一條電線，為第二次電流建立一條導路。在前導接近地麵的一刹那，一道回接電流就沿著這條導路跳上來，這次回接產生的閃光就是我們通常所能看到的閃電了。
形成閃電的過程
如果我們在兩根電極之間加很高的電壓，並把它們慢慢地靠近，當兩根電極靠近到一定的距離時，在它們之間就會出現電火花，這就是所謂“弧光放電”現象。雷雨雲所產生的閃電，與上麵所說的弧光放電非常相似，隻不過閃電轉瞬即逝，而電極之間的火花卻可以長時間存在。因為在兩根電極之間的高電壓可以人為地維持很久，而雷雨雲中的電荷經放電後很難馬上補充。當聚集的電荷達到一定的數量時，在雲內不同部位之間或者雲與地麵之間就形成了很強的電場。電場強度平均可以達到幾千伏特每厘米，局部區域可以高達1萬伏特/厘米。
這麼強的電場，足以把雲內外的大氣層擊穿，於是在雲與地麵之間或者在雲的不同部位之間以及不同雲塊之間激發出耀眼的閃光。這就是人們常說的閃電。肉眼看到的一次閃電，其過程是很複雜的。當雷雨雲移到某處時，雲的中下部是強大負電荷中心，雲底相對的下墊麵變成正電荷中心，在雲底與地麵間形成強大電場。在電荷越積越多，電場越來越強的情況下，雲底首先出現大氣被強烈電離的一段氣柱，稱梯級先導。這種電離氣柱逐級向地麵延伸，每級梯級先導是直徑約5米、長50米、電流約100安培的暗淡光柱，它以平均約150千米/秒的高速度一級一級地伸向地麵，在離地麵5~50米時，地麵便突然向上回擊，回擊的通道是從地麵到雲底，沿著上述梯級先導開辟出的電離通道。回擊以5萬千米/秒的速度從地麵馳向雲底，發出光亮無比的光柱，曆時40微秒，通過電流超過1萬安培，這即第一次閃擊。相隔幾秒之後，從雲中一根暗淡光柱，攜帶巨大電流，沿第一次閃擊的路徑飛馳向地麵，稱直竄先導，當它離地麵5~50米時，地麵再向上回擊，再形成光亮無比光柱，這即第二次閃擊。接著又類似第二次那樣產生第三、第四次閃擊。通常由3~4次閃擊構成一次閃電過程。一次閃電過程曆時約0.25秒，在此短時間內，狹窄的閃電通道上要釋放巨大的電能，因而形成強烈的爆炸，產生衝擊波，然後形成聲波向四周傳開，這就是雷聲或稱之為“打雷”。
閃電也有結構
被人們研究得比較詳細的是線狀閃電，我們就以它為例來講述閃電的結構。
閃電是大氣中脈衝式的放電現象。一次閃電由多次放電脈衝組成，這些脈衝之間的間歇時間都很短，隻有百分之幾秒。脈衝一個接著一個，後麵的脈衝就沿著第一個脈衝的通道行進。現在已經研究清楚，每一個放電脈衝都由一個“先導”和一個“回擊”構成。第一個放電脈衝在爆發之前，有一個準備階段——“階梯先導”放電過程：在強電場的推動下，雲中的自由電荷很快地向地麵移動。在運動過程中，電子與空氣分子發生碰撞，致使空氣輕度電離並發出微光。
第一次放電脈衝的先導是逐級向下傳播的，像一條發光的舌頭。開頭，這光舌隻有十幾米長，經過千分之幾秒甚至更短的時間，光舌便消失；然後就在這同一條通道上，又出現一條較長的光舌(約30米長)，轉瞬之間它又消失；接著再出現更長的光舌……光舌采取“蠶食”方式步步向地麵逼近。經過多次放電-消失的過程之後，光舌終於到達地麵。因為這第一個放電脈衝的先導是一個階梯一個階梯地從雲中向地麵傳播的，所以叫做“階梯先導”。在光舌行進的通道上，空氣已被強烈地電離，它的導電能力大為增加。空氣連續電離的過程隻發生在一條很狹窄的通道中，所以電流強度很大。