“平地一声惊雷起”，你害怕的雷暴其实也是地球的功臣(3)

与此同时，雷暴中的上升气流也逐渐托持不住大量的冰、雪、雹等粒子，它们掉落并融化成雨滴，于是我们便看到了“地上雨水哗哗啦啦，天上闪电噼噼啪啪”的景象。少数情况下，过于强盛的对流使雹粒生长太大，掉落至地面的过程中甚至来不及融化，就是我们所见到的冰雹。
延伸阅读：长期以来，雷暴云的起电机制是大气电学研究一大难题，以雷暴云内水成物粒子的碰撞、分离为核心的“粒子荷电机制”是目前学界认可度最高的主要起电机制，可进一步细分为“非感应起电机制”（如文中所述）、“感应起电机制”（即在电场中被极化的不同粒子碰撞时，接触部分发生异性电荷中和，弹开后各自携带净余的正、负电荷）、“次生冰晶起电机制”等。已有观测所揭示的雷电活动与云内参量的关系，多支持这类起电机制在雷暴起电中的主导作用。
此外，学界对雷暴起电还提出过其他假说，例如粒子的破碎、冻结、融化起电机制，以及与晴天大气电场中自由电荷有关的离子扩散、离子捕获机制等。
雷暴天气很“暴躁”，但也有“温柔”的一面
可能你会觉得，云、雨、电的爱恨纠结，在雷电发生的那一刻就已尘埃落定。但不为人熟知的是，雷电对大气还有更影响深远的物理和化学作用。
就全球大气而言，在天气晴的时候，电离层会往地球不断释放大气电流，持续消耗电离层的“电能”，而雷暴和雷电则是维持电离层电位的重要“发电机”，它们通过雷暴云起电（直流）和雷电（交流）给电离层充电。
对流层雷电还能在几十到上百公里高度的中层大气激发“红色精灵”等放电事件。中层大气放电事件，是由对流层雷电所引发的一种瞬态发光现象，一般发生于40-90 km高空，具有红色精灵（Red Sprite）、蓝色喷流（Blue Jet）、巨大喷流（gigantic get）、淘气精灵（Elves）、光晕（Halo）等多种形式。
红色精灵是最常见的中层大气放电事件，通常由强度较大的正极性云对地闪电所诱发。对流层雷电引发的放电能改变这些区域的温度、电子密度等物理状态，并可能威胁在该区域的临近空间飞行器、浮艇等。与此同时，雷暴还是上部对流层大气的“制冷空调”，并输送水汽产生明显的加湿作用。
此外，雷电击穿空气的过程中，高温高压下氮气和氧气被完全电离，并进一步形成氮氧化物LNOx，这种氧化物是大地农作物两好的“肥料物质”。所以，雷雨在灌溉大地的同时，还起到“施肥”的作用呢！而留在大气中的氮氧化物，则作为全球氮循环的一部分，对气候变化产生影响。