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Cuando un cumulonimbo alcanza la tropopausa, las cargas positivas de la nube atraen a las cargas negativas; este movimiento de cargas a través de la atmósfera constituyen los rayos.
Los rayos son descargas eléctricas que se mueven a través del aire en lugares donde existen puntos de energía. Dentro de una nube de tormenta hay partículas de hielo que chocan unas contra otras; estos choques hacen que se separen las cargas eléctricas: las positivas (protones) se quedan en la parte superior de la nube mientras que las negativas (electrones) se forman en la parte inferior. Todo esto produce una carga de energía que se acumula en el suelo y justo debajo de la nube.
Los relámpagos. Veloces y muy calientes (27.000 °C) los relámpagos son formas de plasma que surgen en la atmósfera, cuando los gases en ella se hallan cargados eléctricamente durante el ciclo hidrológico, y generan así una descompensación del campo electromagnético, que a través de una descarga violenta intenta restituir el balance.