Vì sao tia chớp có hình dạng giống như “cây khô treo ngược”?

Khi mây mưa xuất hiện, tầng mây mang điện âm, cảm ứng mặt đất mang điện dương, tia chớp đầu tiên xuất hiện mang điện âm từ trên đám mây hướng xuống mặt đất gọi là “tia chớp tiên dẫn”, nó phát huy tác dụng sinh ra tia chớp. Tia chớp dẫn điện này khi phát ra tia chớp không hề thuận buồm xuôi gió. Trước tiên, nó tiến theo hướng khu vực mang điện tích dương mà phân bố hỗn loạn trong không gian phía dưới của tầng mây. Những điện tích dương trong không gian này là loại điện tích cảm ứng của mặt đất tích tụ với mật độ tương đối dầy đặc trên vật thể nhọn, chúng tiến vào bầu khí quyển do tự bài trừ lẫn nhau, mang vào tầng không khí thấp những dòng khí hỗn loạn do chịu áp lực tầng mây dông và phân bố không đồng đều. Tia chớp tiên dẫn thường tiến vào khu vực điện tích dương ở không gian phụ cận. Nếu như ở khu vực phụ cận có hai hay nhiều vùng không gian mang điện tích dương thì tia chớp tiên dẫn liền xuất hiện hiện tượng phân nhánh.

Nói chung tia chớp tiên dẫn rất dễ thông qua tầng không khí ẩm ướt mà không dễ thông qua tầng không khí khô hanh. Do vậy, con đường đi của nó tránh chỗ khô gặp ướt, nó đi qua khu điện tích dương bằng con đường khúc khuỷu, rồi lại đi đến khu điện tích dương khác ở phía dưới. Ở một vài vị trí phân nhánh, nó tiến đến những khu vực nào thì mang điện tích âm đến khu vực đó, như vậy, xuất hiện tia chớp tiên dẫn trông giống như là “cây khô treo ngược”. Điều đó cho thấy tia chớp tiên dẫn là tia chớp mà phải “đạp bằng chông gai, nếm muôn vàn khó khăn” mới hình thành. Nhưng loại tia chớp như vậy không phải là tia sáng mạnh. Điểm đầu tiên của tia chớp dần dần vươn thẳng xuống cho đến gần mặt đất, điện tích dương của vật thể nhọn ở phía dưới mặt đất nhận lực hút của điện tích âm ở đầu nhọn của tia chớp tiên dẫn, men theo tia chớp tiên dẫn mà tiến về phía dưới của đám mây, nó gặp điện tích âm vốn có của tia chớp và phát ra ánh sáng rất mạnh. Đó là tia chớp mà chúng ta nhìn thấy. Do đường của nó là con đường cũ của tia chớp tiên dẫn nên tia chớp phát ra ánh sáng cũng luôn hiện ra hình dạng của cây khô treo ngược, loại tia chớp này còn gọi là tia chớp phản hồi.

Khi tia chớp tiên dẫn phát xuống mặt đất, điểm mà nó đánh xuống thường xuất hiện tia chớp dạng hình cầu. Đó là quả cầu mang điện tích với đường kính khoảng 10 – 20 centimet, nó rất nhẹ, có thể di chuyển theo gió, có thể sau khi co lại xuyên vào khe cửa, rồi lại phục hồi hình dáng ban đầu là hình cầu. Nó rất thích di chuyển cùng dòng điện, ống nước, không khí nóng, khi di chuyển thường tạo ra âm thanh vù vù. Lúc bình thường nó có màu hồng hoặc màu hơi vàng, cũng có lúc mang màu lam trắng hoặc màu đỏ nhạt. Ở phía Bắc của tỉnh Giang Tô có một năm mọi người đã từng nhìn thấy, một lần khi tia chớp phát ra có một tia chớp phát rất nhanh, khuất sau bụi cỏ, sau sự việc đó, phát hiện ở đó có một đám cỏ bị thiêu cháy.


 Ở vùng Thượng Hải, trong một lần tiếng sấm nổ vang trời phát hiện có một quả cầu lửa từ cửa sổ phía Bắc tầng hai của phòng mới xây vào trong nhà kính, men theo bức tường bị cháy xém, phát ra tiếng nổ to, và lập tức mất đi ở góc bên trái của cửa sổ để lại một lỗ thủng khoảng 20 centimet, quả cầu lửa này chỉ là một tia chớp hình cầu.


Hiện nay con người vẫn chưa xác định được nguyên nhân xuất hiện tia chớp hình cầu, có mấy chục quan điểm, chẳng hạn như có người cho rằng nó xuất hiện ở những chỗ gấp khúc của tia chớp, có người cho rằng xuất hiện ở chỗ mà tia chớp đánh vào. Sự hình thành của nó có liên quan tới nhiệt độ cao hàng vạn độ trong tia chớp. Nó có thể chuyển động, thành phần của nó chỉ là một vài loại ion dương, ion âm, cũng có người từng thử nghiệm bằng quả cầu tự tạo, nhưng đối với vấn đề này còn cần phải nghiên cứu sâu thêm.