聚集在云层底部的负电荷会吸引带正电的质子，同时排斥游离在地表之上的电子。很快，在云层与地面之间就聚集起了正电荷。然后，就像手与门把手之间的电流一样，一道刺眼的闪电划过天际，这就是乌云与地面之间的电流。电流在乌云与地面之间曲折前进，与来自地面的带正电荷质子相遇，这时你听到的就不是轻轻的噼啪声了，而是震耳欲聋的巨响。
如果我们能通过慢动作来观察整个过程，我们会看到：一个微微发光的雷电（叫做“先导”），出现在云层的底部，然后，先导开始跌跌撞撞地向地面前进，它先向右下方跳50米，然后又向左下方跳50米——这就是我们看到的天空中曲曲折折的闪电。
先导从云层到地面的运动过程只持续1秒钟，而产生的电流相当于200安培（家用电器通常使用15～20安培的电流）。如果雷电距地面在20米之内，地面会有束火花跃起与雷电相遇，然后这股电流跃回云层，这时，其中的电流高达1万安培。
云层中瞬间又激发出另一个先导，它沿着刚才上行闪电的路径通向地面。随后，另一束火花又跃回云层。闪电内部的温度可达万摄氏度。电流沿着这条路径在云层与地面之间往返几次，但由于这一系列过程只发生在短短1秒钟之内，所以我们肉眼只能看到一束闪电的亮光。
那么一束闪电有多大的能量呢？高达2万兆瓦。这么大的功率足以点亮美国一个州的所有电灯，包括居民住宅和办公大楼在内——不过只能点亮1秒钟。
大自然的震怒——火山爆发
火山自古以来就是人类生活的巨大威胁。它不仅威力强大，足以摧毁城市，而且它的无规律性更让人防不胜防。
意大利的维苏威火山在公元79年的一天下午突然爆发，附近的两座小城全部埋葬在火山爆发出的火山灰底下。这座被火山灰湮没了的城市直到1600年后才又被人们发现。
1980年，美国圣海伦斯火山连续发生过4次大爆发。火山第一次大爆发时就喷出10亿立方米的火山灰和熔岩物。火山灰随气流一直扩散到4000千米以外的地方。当时，火山灰同气体在空中摩擦，冲击波穿透云层，产生了雷鸣、闪电和强烈的暴风雨，并有大规模的山崩发生，使原火山的顶部降低了200米。据估计，这次火山爆发释放了相当于第二次世界大战中美国在日本广岛投放的原子弹能量的2500倍！
人们对火山的破坏力很早就有深刻的认识，一直在想方设法地减少它的危害。其实在许多情况下，如果居民及时疏散就不会造成很大的损失，但火山喷发的无规律性、突然性给人们的预测防范带来了很大困难。
在加勒比海东部的马提尼克岛上，有座培雷火山在酣睡了50年后，于1902年5月8日又一次爆发。火山仿佛是一个开动着的巨大的火焰喷射器，大量的气体和火山灰变成了一团团的700℃高温的黑烟。它向水平方向推进时，正好经过距火山8千米的圣皮埃尔城，整个城市在猛烈的火焰横扫下被夷为废墟。约有2.8万人在火焰的侵袭下窒息而死，整个城市除了一个关在地牢里的囚犯侥幸逃了出来外，其他人全部丧生。这名囚犯也成了这场灾难的唯一见证人。在海港的船舶中，除了一艘船外，其余的船舶全部在火海中化为乌有。
194年2月20日下午，一个墨西哥青年农民正在南部乌鲁阿潘城近郊的田野里干活。突然，他身旁的玉米地的土壤被掀起了2米多高，同时伴有嘶嘶的响声。紧接着一个裂口出现在地面上，并从裂口中不断冒出有硫磺味的黑烟，而且裂口在不断扩大。惊慌的青年农民撒腿就往家跑。当他跑到半路时，突然想起马还在地里，于是他转身又跑回地里。当他回去牵马时，浓烟已升向高空。他立刻骑马奔回村庄，将此事告知村民，并让大家赶快逃离。不久从裂口处喷射出了大量的灰尘、石块，紧接着流出炽热的岩浆，在隆隆的巨响声中，一座新的火山就在这块玉米地里诞生了。
1978年12月，一支考察队趁罗斯岛上的埃里伯斯火山宁静时，为采集高温气体样品深入到火山口70米深处。不料火山突然发生小规模喷发，火山灰溅到一名队员身上，因抢救及时，这名队员才免遭不测。一架美国客机1979年11月28日想让游客饱览火山奇景，在绕着埃里伯斯火山飞行时，不幸栽了下来，260多人全部遇难。
为了减少火山对人类生产生活的破坏，科学家们对火山进行了深入的考察研究。在此基础上，他们提出火山喷发并非无迹可寻。
位于苏联东部堪察加半岛一带的克留赤夫火山于1944～1945年开始了大规模的喷发。这次持续了很长时间的喷发相当猛烈。一支探险队在喷发停止后来到直径600米、深200多米的火山口里，对这次火山喷发进行了长期的系统研究。他们在这个地方进行了近0年的调查工作。经过辛苦的劳动，终于发现了一些关于火山活动的规律。这大大地将人类预测火山爆发的步伐推进了一步。苏联科学院的火山研究站在1955年综合许多前人研究的成果以及他们自己的经验，在对堪察加半岛进行一番实地考察后，成功地预测出了另一座位于该岛的火山即将喷发的事实。果然，预报发布后仅10多天，这座火山就爆发了。附近的居民因为事先收到预报，采取了许多安全的防护措施，所以并没有任何人在此次火山爆发中出现伤亡情况。
有一座位于加勒比海东部的小岛名叫瓜德罗普岛，岛上景色宜人，和平宁静。这个岛上的苏弗里埃尔火山于1976年夏天开始接连不断地喷发，使得岛上7.5万名居民无法正常的生活。这个消息传出后，世界各地的火山专家前来对苏弗里埃尔火山进行实地考察。在经过了全面的分析研究后，火山专家们提出了截然不同的观点。其中持乐观态度的以比利时火山专家哈伦？塔齐耶夫为首的专家小组认为，与亚洲的菲律宾、印度尼西亚一带的火山相似，苏弗里埃尔火山的喷发也是由于地下水被加热后，水蒸气从火山口喷发而造成的，这是火山每10分钟发生一次小规模喷发的真正原因。因为大规模喷发的可能性几乎没有，因此岛上的居民不用逃离家园，他们应该是十分安全的。
事实证明塔齐耶夫的判断是正确的。人们没有盲目地逃离家园，生活与工作也没有受到很大影响。这里的人们对塔齐耶夫的杰出贡献十分感激，赠他以“无所畏惧的火神”的称号。
在认识火山的基础上，人们又进行了改造火山的尝试。埃特纳火山巍然耸立在意大利的西西里岛上，它是欧洲最高的火山。这座火山的几次爆发都给当地居民造成了巨大的伤亡和财产损失。意大利政府为了避免日后该火山再次威胁到人们的安全，果断地采取了相应措施，改变熔岩的流向，把它引入到附近的一个死火山口里。198年5月14日凌晨4时，人类开始进行第一次尝试用人工爆破的方法改变火山熔岩的流向。几道炫目的亮光伴随着震耳欲聋的巨响，一股火山熔岩顷刻间如同一条被驯服的火龙，在人类为它已安排好的道路上蠕动。这是人类征服自然的伟大壮举。火山爆发到底有没有规律，倘若有，人类又能在多大程度上认识、利用这些规律，造福于人，这是摆在所有科研工作者面前的重大课题。
认识海上“霸主”：台风
2008年5月初，在孟加拉湾形成的台风“纳尔吉斯”，以190千米至240千米的时速袭击了缅甸。美国宇航局最近公布了热带风暴“纳尔吉斯”袭击缅甸的前后对比卫星照片。左边的卫星图片是4月15日拍摄的，人们可以很清晰地看到河流和湖泊。右边的卫星图片是5月5日拍摄的，照片显示在了热带风暴“纳尔吉斯”袭击缅甸后，整个沿海平原都被淹没。
台风是什么？为什么它具有这么大的破坏力？对这个“破坏王”我们应该如何应对呢？
台风属于气旋的一种。它在海洋面温度超过26℃以上的热带或副热带海洋上形成。由于近洋面气温高，大量空气膨胀上升，使近洋面气压降低，外围空气源源不断地补充流入上升去。受地转偏向力的影响，流入的空气旋转起来。而上升空气膨胀变冷，其中的水汽冷却凝结形成水滴时，要放出热量，又促使低层空气不断上升。这样近洋面气压下降，空气旋转得更加猛烈，最后形成了台风。
从台风结构看到，如此巨大的庞然大物，其产生必须具备特有的条件。
一、要有广阔的高温、高湿的大气。热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温，台风只能形成于海温高于26℃～27℃的暖洋面上；
二、要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐合，才能维持足够的上升气流，低层扰动才能不断加强；
三、垂直方向风速不能相差太大，上下层空气相对运动很小，才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风暖中心结构；
四、地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成。地转偏向力在赤道附近接近于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。
台风级别
超强台风（Super Y）：底层中心附近最大平均风速大于51.0米／秒，也即16级或以上。
强台风（SY）：底层中心附近最大平均风速41.5～50.9米／秒，也即14～15级。
台风（Y）：底层中心附近最大平均风速2.7～41.4米／秒，也即12～1级。
强热带风暴（SS）：底层中心附近最大平均风速24.5～2.6米／秒，也即风力10～11级。
热带风暴（S）：底层中心附近最大平均风速17.2～24.4米／秒，也即风力8～9级。
热带低压（D）：底层中心附近最大平均风速10.8～17.1米／秒，也即风力为6～7级。
台风源地分布在西北太平洋广阔的洋低纬洋面上。西北太平洋热带扰动加强发展为台风的初始位置，在经度和纬度方面都存在着相对集中的地带。在东西方向上，热带扰动发展成台风相对集中在4个海区：
（1）中国南海海区；
（2）菲律宾群岛以东、琉球群岛、关岛等附近海面（最重要的台风发源地）；
（）马里亚纳群岛附近海面；
（4）马绍尔群岛附近海面。
台风移动的方向和速度取决于作用于台风的动力。以北太平洋西部地区台风移动路径为例，大体有三条：
1.西进型台风自菲律宾以东一直向西移动，经过南海最后在中国海南岛、广西或越南北部地区登陆，这种路线多发生在北半球冬、春两季。当时北半球副高偏南，所以台风生成纬度较低，路径偏南，一般只在北纬16度以南进入南海，最后在越南登陆，波及泰、柬、缅等国。甚至进入孟加拉湾。
2.登陆型：台风向西北方向移动，先在台湾岛登陆，然后穿过台湾海峡，在中国广东、福建、浙江沿海再次登陆，并逐渐减弱为热带低压。这类台风对中国的影响最大。
.抛物线型：台风先向西北方向移动，当接近中国东部沿海地区时，不登陆而转向东北，向日本附近转去，路径呈抛物线形状，这种路径多发生在5～6月和9～11月。最终大多变性为温带气旋。
台风是一种破坏力很强的灾害性天气系统，但有时也能起到消除干旱的有益作用。其危害性主要有三个方面：
1.大风。台风中心附近最大风力一般为8级以上。
2.暴雨。台风是最强的暴雨天气系统之一，在台风经过的地区，一般能产生150mm～00mm降雨，少数台风能产生1000mm以上的特大暴雨。1975年第号台风在淮河上游产生的特大暴雨，创造了中国大陆地区暴雨极值，形成了河南“75.8”大洪水。
.风暴潮。一般台风能使沿岸海水产生增水，江苏省沿海最大增水可达m。“9608‘’和“9711”号台风增水，使江苏省沿江沿海出现超历史的高潮位。
台风过境时常常带来狂风暴雨天气，引起海面巨浪，严重威胁航海安全。登陆后，可摧毁庄稼、各种建筑设施等，造成人民生命、财产的巨大损失。然而，凡事都有两重性，台风是给人类带来了灾害，但假如没有台风，人类将更加遭殃。科学研究发现，台风除了给登陆地区带来暴风雨等严重灾害外，也有一定的好处。
据统计，包括我国在内的东南亚各国和美国，台风降雨量约占这些地区总降雨量的1／4以上，因此如果没有台风这些国家的农业困境不堪想象；此外台风对于调剂地球热量、维持热平衡更是功不可没。
加强台风监测和预报，是减轻台风灾害的重要的措施。对台风的探测主要是利用气象卫星。在卫星云图上，能清晰地看见台风的存在和大小。利用气象卫星资料，可以确定台风中心的位置，估计台风强度，监测台风移动方向和速度，以及狂风暴雨出现的地区等，对防止和减轻台风灾害起着关键作用。当台风到达近海时，还可用雷达监测台风动向。建立城市的预警系统，提高应急能力，建立应急响应机制。
鸣沙之谜
鸣沙就是指会发出声响的沙子，它是世界上普遍存在的一种自然现象，被誉为“自然界中美妙的乐章”。据说，目前世界上已经发现一百多处鸣沙地。然而，究竟是什么原因使得沙子发出各种声响，至今还没有定论。
鸣沙也叫“响沙”，一般都出现在海滩或者沙漠中，大多在风和日丽、刮大风或有人在沙堆上边滑动的时候发出声音。另外，人们还发现，只有直径是0.～0.5毫米洁净的石英沙才能够发出声响，而且沙粒越干燥，声响越大。
世界很多地方都分布有鸣沙，例如美国的长岛、马萨诸塞湾、威尔斯两岸，英国的诺森伯兰海岸，丹麦的波恩贺尔姆岛，波兰的科尔堡，蒙古的戈壁滩，智利的阿塔卡玛沙漠，沙特阿拉伯的一些沙滩和沙漠等。
我国也有三处比较著名的鸣沙地。第一处是甘肃省敦煌县城南6000米的鸣沙山，高数十米，山峰陡峭。它的北麓就是著名的月牙泉。第二处是宁夏回族自治区中卫市的沙坡头黄河岸边的鸣沙山，高约100米，中间呈凹形，有很多泉水涌出。第三处是内蒙古自治区达拉特旗南25千米的库布尔漠罕台川两岸的响沙湾，又称“银肯响沙”，沙山有60米高，100米宽，人们只要一走进响沙湾，就会听到各种奇妙的声音。
鸣沙不仅分布广泛，而且所发出的声音也多种多样。在美国夏威夷群岛的高阿夷岛上的沙子，会发出一阵阵狗叫般的声音，所以人们称它为“犬吠沙”。而在苏格兰爱格岛上的沙子，却能发出一种尖锐响亮的声音，就好像食指在拉紧的琴弦上弹了一下。分布在我国宁夏沙坡头的鸣沙会发出轰隆的巨响，像打雷一样。