Il fulmine è una scarica elettrica naturale nell’atmosfera. Gli studi stimano che nel mondo si verifichino circa 30–100 scariche nuvola-suolo e nuvola-nuvola al secondo—circa 9 milioni al giorno. Come si inneschi il fulmine all’interno delle nubi temporalesche è ancora oggetto di ricerca; lavori pubblicati su Nature Scientific Reports e altrove suggeriscono che le avalanche di elettroni relativistici (RREA) e campi elettrici intorno a 1,8–2,0 kV/cm giochino un ruolo nel innesco delle scariche.

Il tuono è il suono prodotto quando il canale del fulmine riscalda l’aria circostante a circa 20.000–30.000 K in una frazione di secondo. Questo riscaldamento rapido crea un’onda d’urto che si propaga verso l’esterno a circa 3.000 m/s prima di decadere in un’onda acustica. Quando raggiunge l’orecchio, si propaga alla velocità del suono (circa 343 m/s a livello del mare), ecco perché si sente il tuono dopo il lampo.

Il fulmine può produrre raggi X e radiazioni gamma e presenta scale temporali da decine di nanosecondi a quasi un secondo per una scarica completa. La mappa sopra mostra le rilevazioni in tempo reale della rete Blitzortung.