Yıldırımına temelde çok hızlı ve güçlü bir elektrik enerjisi boşalması olduğunu zaten biliyoruz. Ama ilk etapta bu kadar büyük bir elektrik akımının oluşmasına neden olan nedir?
Cevap, bir bulutun içinde oluşan parçacıkların hareketinde yatmaktadır. Daha spesifik olarak, buz kristallerinin, graupel ve aşırı soğutulmuş suyun hareketi.
Nemli hava soğuyacak kadar yükseldikten ve yoğuşma meydana geldikten sonra bulut oluşumu gerçekleşir. Yıldırım üretmek için bu işlem tek başına yeterli değildir.
Kuvvetli yükselmelerin olduğu bir bulutta, su damlacıkları bulut oluşumuna taşınır ve burada donma noktasının altındaki sıcaklıklara kadar soğur.
Bu genellikle, hem kapsamlı dikey geliştirme hem de güçlü yukarı yönlü hareketler ile karakterize edilen bir kümülonimbus bulutu gibi bir fırtına bulutunda meydana gelir.
Güçlü yukarı çekişlerle birleşen düşük sıcaklıkların bir sonucu olarak, buz kristalleri, graupel ve aşırı soğutulmuş su karışımı oluşabilir.
Graupel, çok daha ince buz kristallerinden daha ağırdır. Sonuç olarak, daha hafif olan buz kristalleri bulutta yukarı doğru taşınırken, daha ağır olan graupel yere doğru düşmeye başlar.
Yükselen buz kristalleri düşen graupel ile karşılaştığında, ikisi arasında bir çarpışma meydana gelir ve bu süreçte elektronlar sıyrılır. Bu, buz kristallerinin pozitif olarak yüklenmesine neden olurken, graupel negatif bir yük alır.
Negatif yüklü graupel artık bulutun dibinde birikmeye başlarken, bulutun tepesi pozitif yüklü buz kristalleri ile doyurulur. Bulutun bu “elektrifikasyonunun” ilk aşamasında, atmosfer iki yük arasında bir yalıtkan görevi görür.