闪电是一条很长的电火花，这条电火花在一块云内的一个电荷中心与地面或另一块云，甚至是同一块云内另一个异性电荷中心之间延伸。如图1所示，产生雷电的能是由上升进入膨胀中云层的热空气所提供的。
空气随着上升而逐渐变冷，到达露点时，空气中过剩的水蒸气凝结成水滴，从而形成云。当空气升高到足以使温度降到零下40℃时，所有的水蒸气都会结成冰。一些冰晶体凝聚成冰雹，其重量足以下降穿过云层。在这过程中，又聚集了过冷水滴。当这些水滴冻结在下降的冰雹上时，碎裂的小冰屑带走了正电荷，留下带负电荷的冰雹。垂直的空气流带着冰屑到上升的云层中去，使云层底部成为负电荷中心。气流和电荷往往包含在局部的云泡里，一块云里可以有若干个这样的云泡。
任何电荷的周围都有一个电场，该电场由电荷自身向外延伸很长距离。靠近云的电荷中心处，电场很强，而且当积累了足够的电荷时，其电场就可以强大到足以使空气“电离”，并且以发光电火花形式，向外跳向无电荷云区或异性电荷云区，形成了传导路径。云中的一些电荷随着火花流动，使火花周围一米左右直径的空气柱带电，并使前面的电场加强。这样就引起更大的电离，火花更进一步的延伸；随着多次延伸重复，形成锯齿形发光电离空气柱，即所谓“梯级先导闪电”。这种先导闪电锯齿的梯级间距约五十米，每秒行程约十万米，梯级时间间歇约为五千万分之一秒，在这同时，又从云中补充更多电荷。
梯级先导闪电接近地面时吸引异性（正）电荷，并在高大建筑物和树木之类的尖端物体上产生电离。所谓“流光”的火花，得到所吸引电荷的馈给后，即在这些尖端上发射出去，并向上传播一小段路程，与向下奔来的先导闪电相遇。两者相遇时，形成传导路径，以便先导闪电中的电荷较易地与地面上的异性电荷结合。
完成这一过程只要千分之几秒。开始时，先导闪电向着异性电荷源的方向移动，但最终将在何处发生雷击却不得而知。这里也许有几个可能，先导闪电通常在中途分成几个“分枝”。第一个分枝追上异性电荷源，就跑完了全部路径，也可说是赛跑取胜。当先导闪电到达地面（或其他异性电极中心），地面上的正电荷迅速地流入先导闪电，使先导闪电中的负电荷中和。在这种中和现象的区域前端，先导闪电以每秒一亿米的速度上移——形成的电流有时高达200，000安培。这种电流称为“回返闪击”，发出的亮闪和巨响，也就是我们所说的雷电。
回返闪击一旦到达云层，就销声匿迹。但是云中留下的电荷可以通过传导闪道泄向地面，形成“连续电流”。如果在这块云中出现另一个电荷中心，他们还可以通过同一闪道向地面放电，形成补充闪击，称作“再闪”。无论是回返闪击，还是“再闪”持续时间都不过千分之几秒。连续电流具有较低的振幅一几百安培，但是持续时间却比闪击要长。闪击和连续电流一起形成了完全的雷电“闪烁”，这些闪烁可以持续整整一秒之久。如果发生多次闪击，每一次闪击时，主要闪道都将发光，造成闪道闪烁。
如果飞机碰巧接近一个电荷中心或前进中的先导闪电，飞机周围的电场就可能加强到足以使飞机的各端点附近的空气发生电离。这种电离作用常以电晕的形式发生，它是一种在夜间可见的淡蓝色辉光，通常称为“电晕放电现象”。如果强度足够大，还可以形成流光，由飞机往外朝向先导闪电或电荷中心传播。出现这种现象时，居间电场将变得更强，而先导闪电可以更直接地朝飞机方向行进，并与来自飞机的一条流光相遇，完成一条传导路径；电荷就通过这个路径流到飞机上。由于飞机上没有保留更多电荷的余地，电荷将以强烈的流光形式从飞机其他末端“溢出”，并使先导闪电得以向前发展，见图2顺序所示。
这样，飞机就成为从这块云到地面或到其他云块的传导闪道上的联接环。不管什么样的闪击和连续电流通过闪道，也将必然要通过飞机。
一旦飞机陷入电闪的罗网，就不能挣脱了。当回返闪击通过闪道时，会使人感到一阵亮闪和一声巨响。只有当闪烁自然消失以后，飞机才可能逃脱。
这是由于飞机因其他某一过程而带电，然后本身又突然伴随亮闪和巨响，向周围空气放电而引起的。有时在夜间电晕和流光可以持续闪亮几秒钟，从机首向外出现一个起伏波动的蛇形火花柱。当最终发生电闪时，由于电闪消失，电晕和流光随即消失，就好像飞机已经突然放电一样。这种现象叫做“静电放电”，而不是雷击。不管是亮闪或巨响，其产生都需要有大量的电荷一远比飞机上所能贮存的电荷多得多。这样，如果这两种征兆有任何一种出现，飞机几乎必然会遭到雷电的袭击。实际上，有一些闪击甚至不发生巨响 · 只有飞快移动声。这现象被认为是云间闪烁，它的回返闪击出现得不快，产生的电流和声响也较小。
飞机的哪个部位易受闪击？
因为飞机是两个电荷中心之间路径的一部分，通常在飞机上至少要有一个进入点和一个出口点。一开始，这些部位是先导闪电现象中流光通过的部位，而且这些部位可以是任何端点如：机首、翼尖、水平安定面翼尖或垂直安定面翼尖、尾维，以及不太常见的其他突出物，如螺旋桨和刀形天线。
但是，飞机在整个电闪持续时间内飞行了相当一段距离，这就可能暴露出其他表面使电闪得以附着。例如，触及机首的电闪可以连续沿机身各点再次附着，直到后缘为止，而且在那里持续到闪电消失。如果开始的附着点已经在后缘上面，电闪也就附着在那里。
飞机能激发闪击吗？
常会有人问：“如果飞机本身不能产生电闪，它是否还能触到自然电闪呢？”从另外一个角度可能问：“要是飞机不出现，电闪还可能发生吗？”
虽然我们对于闪电形成的过程仍有许多问题不太了解，但大多数研究人员得出的结论是：（1）如电闪势在必来，飞机通常也就难免遭受袭击；但是（2）飞机具有导电性能，吸引近处的先导闪电，使它转向飞机而不再继续向其他方向引进。有些资料证明，大型喷气客机足以“挤进”和增强近处电荷中心周围的电场，使梯级先导闪电在飞机前面而不是在其他地方形成，从而激发闪击，但小型飞机可能性不大。
什么时候最有可能受到闪击？
这个问题捉摸不定，难以预测。但是通过研究过去经验，却可能知道在什么时候应对它加以提防。
图3是对200次班机雷击报告调查总结的飞行和气候状态。图4是这些飞机大多数遭受闪击时的飞行高度，其外界空气温度多是在冰点（0°C）上下几度以内。结论是，飞机在10，000~15，000呎高度的云层中飞行，遭受雨和轻度湍流，以及外界气温接近0°C时，最有可能受到闪击。但是，在其他许多综合环境下的闪击也曾有报道。
可以回避吗？
一般都要求不仅回避雷电闪击，而且也一定要回避大雷暴及其迹象：涡流、冰雹和雨。仔细研究天气预报并使用雷达有助于回避降雨区。但也有许多飞机受到闪击时正飞行在云块之间或预报没有雷暴的地区，甚至还有少数报告说遇到了“晴天霹雳”。
后果是什么呢？
前面说过，当飞机受到闪击时，高达200，000安培的电流将从飞机上的闪电进入点与出口点之间通过。由于持续时间短，大部分电流留在蒙皮上，只有少部分渗透到内部翼梁和翼肋上。幸亏铝是优良的电导体，多数飞机有足够的铝可以传导这种电流。
在多数情况下，这种电流通过飞机后，唯一明显的后果是电闪瞬间附着处的凹陷小点。在后缘或电闪附着时间较长的部位，还可以熔穿成孔。防止穿孔的方法是加厚蒙皮，但是这种厚度的蒙皮较重，只用于燃油箱或其他不允许热电弧穿透的要害部位。
雷电对玻璃纤维雷达天线罩之类非金属构件损伤更大。在这种情况中，从雷达抛物面天线感应出的流光、当时可以刺穿天线罩壁，奔向行将临近的先导闪电。然后当回返闪击沿着这一路径而来时，爆炸气浪压力就将天线罩压碎。天线罩内的爆炸气浪一直积蓄到压力增长到极高强度，才引起“猛烈爆炸”，迫使空勤人员弹射离机。
如能像战斗机那样，在天线罩上装有空速管，这个空速管就可作为一个良好的避雷针。通常，空速管用天线罩内的一根导线与机身接地。有时这些接地电线太细，不能输送强大的闪电电流，而且也曾发生过爆裂，造成类破坏。专门将全静压反馈给仪表的铝管，有时起了接地导线的作用。但闪电电流周围的强大磁场常限制这些铝管的作用，将仪表的气压切断。更糟的是，向空速管加温器供电的电缆对闪电电磁场也很敏感。这些电场可引起加温器电源电路的强烈冲击电压。与加温器使用同一基本母线的其他设备也会受到同样的电压冲击。其后果是导致各种电子设备的损伤，少数情况下还曾损失整架飞机。目前我们已更多地掌握了预防这些损伤后果的知识，现在所制造的天线罩和空速管不可能轻易受到损坏了。
由于航行灯通常都装于翼尖或飞机其他端点，所以时常被闪电击碎。如果发生这种情况，闪电电流一部分将进入飞机的配电系统，并损坏使用同一母线电源的电子设备。与上述空速管加温器的情况一样、这又是一种危险的闪电后果。因为它将损坏在恶劣天气必须使用的仪表或通讯设备。
遇到雷电怎么办？
如果雷击发生在座舱附近，雷电闪击飞机的最大危险后果是亮闪造成的暂时失明。这种失明通常（但不总是）发生在夜间，并可以持续30秒之久。在这段时间里，飞行员不能看清仪表读数。如果有副驾驶员，那么两人中的一个，可以在认为雷电闪击即将来临的时刻、低垂双目以减轻上述危险后果。加大仪表指示灯的亮度，有助于在亮闪出现以前降低眼睛的敏感性，以及事后使仪表易于读出。闭上一只眼睛也是一种方法。
有些飞行员报告说，发生雷电闪步时，曾受到轻微电击。由于飞行员身陷导电封闭层内，周围一切的电位，即使在雷电闪击时也是极其相近，因而不会有触电身亡之虑。假若是非金属飞机，如滑翔机，它的操纵钢索是唯一的导电体，而驾驶员在电闪附着点中间的直接路径上，莫后果则是致命的。
降水静电
另外一个使人更为烦恼的电现象是降水静电，即通常所说的“P-静电”。当飞机穿越雨、霰、雹或雪区飞行时，它们的颗粒对飞机的冲撞使得电荷从颗粒上分离并与飞机结合，给飞机留下占优势的正或负电荷（视降水形式而定），从而根据周围介质升高电位。由于飞机上只能容纳少量电荷，有些电荷将以电离形式在飞机尖端放出。只要飞机在P静电电荷条件（降水）下飞行，并且在夜间呈蓝色电晕放电，电离现象就会持续下去。这种电离现象在整个高低频射频带中，发射的是宽带电磁辐射（EMR）。这种电磁辐射，常作为干扰或“静电”被飞机通讯设备或低频自动测向（LF-ADF）或通讯接收机所接受，并使这些设备暂时失灵。通常采用在翼尖或后缘安装静电放电器使电荷较易离开飞机的方法来减少干扰，但这并不总是百分之百有效，特别是在严重降水情况下。由于产生降水静电的条件也能产生雷电，所以当降水静电出现时，就应考虑雷击的可能性。
到目前止，雷电造成的严重事件或事故还比较少，但在飞机设计中有两种倾向可能会使问题恶化。一是飞机电子设备和电源控制系统的小型化固体元件的使用越来越多。它们在低得多的电压水平下工作，因而本身对于雷电引起的那类超压瞬变过程更为敏感。另一倾向是飞机蒙皮和桁架采用非金属材料代替铝合金。这样就减少了飞机机体提供的电磁屏蔽量，并使电线更多地暴露于电磁场中。非金属材料也可使前面提到的其他效应加重。总之，这两种倾向是对未来飞机避雷措施设计人员的挑战，但是只要在设计中早作认识，是可以成功地应付这一挑战的。
[Flying Safety，1981年3月]
——“科普译文竞赛”征文选登