下雨的空中，闪电和雷声是怎么来的?

雷定义为伴随闪电而产生的声辐射。广义而言，雷与雷暴周围大气的所有流体动力学性质有关。雷可分为两部分。一是人耳可以听到的声能量，称为雷声，二是次声，频率低于人耳能够听到的雷声，通常在几十赫兹以下。一般认为这两种雷所对应的物理机制不同。可以听到的雷声被认为是加热的闪电通道的迅速扩张而引起的，而次声则被认为是当闪电使云中的电场迅速减少时储存在雷暴云静电场中的能量转换而产生的。
实际上有关雷的研究大部分都是早期的工作，有关的评述可以参考Uman（1987），Hill（1977，1979），Few（1974，1975，1981）的有关著作。本书只给出较粗略的描述。

雷声及其产生机制
对于雷的描述已经有两千多年的历史，但是直到1963年Malan（1963）才第一次使用现代术语描述了近处雷电发出的声音。之后Latham（1964）， Nakano and Takeuti（1970）以及Uman and Evans（1977）都对雷声进行了实际测量。对雷声的普遍描述是：当闪电打在距观测者100m以内时，出现的声音首先为“咔”声，然后象抽鞭子般的噼啪声，最后变成雷特有的持续隆隆声。Malan（1963）认为“咔”声是由地面向上的主连接先导放电造成的。噼啪声由离观测者最近的回击通道部分产生的冲击波所引起。隆隆声则来自于弯曲放电通道的较高部位。而当闪击点离观测者数百米远时，在第一声炸雷（clap）发生之前，人耳听到的第一声类似于撕布的声音，这种声音持续近一秒钟，接着出现响亮的炸雷。这种撕布的声音起源于（1）垂直的放电通道，其长度与距观测者距离相仿。（2）由地面向上的多个连接先导过程。Hill（1977）曾经从Remillard（ 1960）总结出的有关雷的十二条事实中选择了其中 最主要的七个：
(1) 云地闪电通常产生最响的雷。
(2) 在超过十英里左右的距离外偶尔才能闻雷。
(3) 用看到闪电与听到第一次雷声之间的时间间隔可以估计闪击距离。
(4) 大气湍流能减小雷的可闻度。
(5) 紧接强烈雷鸣之后，常有倾盆大雨。
(6) 雷声的强度似乎一地不同于另一地。
(7) 当隆隆声持续时，雷的音调变深沉。
众所周知，由于声音在空气中的传播速度