ฟ้าผ่าเกิดจากความไม่สมดุลของอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศโลก เป็นปรากฏการณ์หนึ่งของการ convection หรือการที่อากาศใกล้พื้นผิวโลกร้อนขึ้น หรืออากาศเย็นที่อยู่เหนือขึ้นไปเริ่มร้อนขึ้น ดังนั้นอากาศที่เบาบางกว่าที่อยู่ใต้อากาศที่เย็นกว่าก็จะเริ่มหนาแน่นขึ้น

ความแปรปรวนของอากาศที่พัดผวนไปมาระหว่างชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นมากกว่า เมื่อดิ่งตัวลงสู่เบื้องล่าง เจอกับอากาศใกล้พื้นผิวโลกที่กำลังร้อนก็ลอยตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงเกิดเสียงดังเปรี้ยงปร้าง

ขั้นแรกของการเกิดฟ้าผ่าเริ่มจากลมจะพัดพาเอาอากาศร้อนขึ้นไปสู่ระดับที่อากาศเริ่มอิ่มน้ำด้วยความชื้นและกลั่นตัวเป็นละอองน้ำที่มองเห็นได้ เหมือนกับการก่อตัวของเมฆ จากนั้นเมฆก็จะเริ่มขยายตัวใหญ่มากขึ้นเรื่อยๆ สะสมเหมือนกับการก่อตัวของเนิน สูงขึ้นเป็นโดม จนเป็นตึกระฟ้า ขณะเดียวกันลมแรงที่พัดเหนือการก่อตัวของเมฆนี้อาจจะทำให้เกิดการพาหรือ convection

ในช่วงที่เมฆก่อตัวนี้เอง ไอน้ำก็จะกลั่นตัวเป็นของเหลวหรือไอฝน ซึ่งผลของการแผ่ขยายความร้อนเหล่านี้เองได้กลายเป็นแหล่งพลังงานหลักในการก่อตัวของเมฆ แม้ว่าเดิมเมฆจะก่อตัวขึ้นจากพลังงานอื่น แต่การแผ่ความร้อนนี้จะช่วยพัฒนาการก่อตัวของเมฆยิ่งขึ้น เช่น การชนกันหรือรวมตัวกันระหว่างเมฆก้อนต่างๆ ทำให้เกิดฝน หิมะ หรือ ลูกเห็บ และเมื่อกลุ่มฝน หิมะ และลูกเห็บนี้หนักพอที่จะตกลงสู่เบื้องล่าง ก็ถือว่าเป็นช่วงที่ปะทะกับอากาศร้อนที่ลอยตัวขึ้นพอดี จึงเป็นช่วงที่เมฆทับทวีกันอย่างรุนแรง หรือที่เรียกว่า ฟ้าผ่า ซึ่งนับเป็นกระบวนการขั้นสุดท้าย

จุดที่เกิดฟ้าผ่าอาจจะห่างจากฐานของเมฆจริงๆหลายกิโลเมตร และมักจะเกิดที่ระยะสูงจากพื้นดิน 40,000 ฟุต เมฆยักษ์ที่ชนกันเหล่านี้ เราอาจจะเห็นเป็นบางครั้ง นอกจากนี้ในการชนของเมฆยังทำให้เกิดเซลส์พายุ พายุส่วนใหญ่จะประกอบด้วยเซลส์หลายเซลส์ ซึ่งก่อตัวและมีอายุอยู่ราว 20 นาที จากนั้นก็จะตายไป แต่ก็จะเกิดเซลส์ขึ้นใหม่มาแทนที่เก่า ทำให้พายุบางลูกมีอายุนานหลายชั่วโมง

ส่วนที่เห็นว่าฟ้าผ่าแรงขึ้นกว่าตอนที่เป็นเด็ก อาจเป็นว่าปรากฏการ์ฟ้าผ่านี้เกิดขึ้นใกล้ชั้นบรรยากาศพื้นผิวโลกมากขึ้น เพราะอากาศใกล้ผิวโลกร้อนขึ้น วิธีการป้องกันคือถ้าอยู่ในรถยนต์ก็ไม่จำเป็นต้องกลัวเลย เพราะตัวถังของรถเป็นปราการกันกระแสไฟฟ้าในตัวอยู่แล้ว

ข้อมูลเพิ่มเติม

อยากเรียนถามว่าฟ้าผ่าเกิดจากอะไร? และเรามีวิธีการป้องกันฟ้าผ่าตายได้อย่างไร?/Risky

ตอบ ฟ้าผ่าลงพื้นโลก กระบวนการเริ่มจากก้อนเมฆในบริเวณที่มีความเข้มสนามไฟฟ้าสูงถึงค่าวิกฤต เกิดการแตกตัวของอนุภาคโมเลกุลในอากาศ แล้วขยายตัวออกเป็นตัวนำวิ่งลงสู่พื้นโลก ทำให้เกิดการเกิดถ่ายเทประจุลงสู่พื้นโลกเป็นลำฟ้าผ่า เรียกว่าฟ้าผ่าลง ขณะที่ฟ้าผ่าซึ่งเริ่มจากพื้นโลกไปสู่ก้อนเมฆ เรียกว่าฟ้าผ่าขึ้น อันเป็นผลสืบเนื่องจากฟ้าผ่าลง โดยที่ลำฟ้าผ่านำประจุจากก้อนเมฆลงสู่พื้นโลกมากเกินไป ทำให้เกิดการย้อนกลับสู่ก้อนเมฆเป็นฟ้าผ่าขึ้น

ทั้งฟ้าผ่าขึ้นและฟ้าผ่าลงเกิดขึ้นและเป็นไปในช่วงระยะเวลาอันสั้นและรวดเร็ว ไม่สามารถแยกได้ว่าเป็นฟ้าผ่าขึ้นหรือฟ้าผ่าลง แต่สังเกตดูได้จากลำแสงฟ้าผ่าซึ่งมีลักษณะต่างกันคือ ถ้าเป็นฟ้าผ่าลงจะมีแขนงแตกจากลำฟ้าผ่ากระจายลงสู่พื้นโลก มีลักษณะคล้ายรากต้นไม้ ทั้งนี้ เนื่องจากลีดเดอร์หรือตัวนำที่กรุยทางลงมาขยายตัวลงหลายๆ ทางแล้วแต่ว่าทางใดจะเกิดการแตกตัวของอนุภาคโมเลกุลในอากาศได้ง่ายกว่ากัน

ส่วนฟ้าผ่าขึ้นจะสังเกตเห็นการขยายตัวของแขนงขึ้นไปสู่เบื้องบนขั้วของกระแสฟ้าผ่า ทั้งนี้ กระแสฟ้าผ่าเป็นกระแสที่ไหลทางเดียว อาจเป็นบวกหรือลบก็ได้ ฉะนั้น ขั้วบวกหรือลบจึงเป็นลักษณะสมบัติอย่างหนึ่งของฟ้าผ่า กระแสฟ้าผ่าบวกหมายถึงลำฟ้าผ่านำเอาประจุบวกจากก้อนเมฆถ่ายเทลงสู่พื้นโลก กระแสฟ้าผ่าลบหมายถึงลำฟ้าผ่านำเอาประจุลบจากก้อนเมฆถ่ายเทลงสู่พื้นโลก

การป้องกันฟ้าผ่าหมายถึงการป้องกันมิให้เกิดอันตรายอันเป็นผลจากฟ้าผ่า ซึ่งเป็นผลในรูปความร้อน แรงกล และผลทางไฟฟ้า ฟ้าผ่ามักก่อให้เกิดความเสียหายและเป็นอันตรายต่อชีวิต การศึกษาวิจัยและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับฟ้าผ่าทำให้มนุษย์รู้จักหาวิธีป้องกันอันตรายซึ่งแยกได้เป็น 3 ส่วน

1.ป้องกันฟ้าผ่าระบบส่งจ่ายไฟฟ้ากำลังด้วยกับดักฟ้าผ่า หรือสายดินขึงอากาศ

2.ป้องกันฟ้าผ่าอาคารและสิ่งก่อสร้างด้วยสายอากาศล่อฟ้า หรือสายนำลงดิน หรือรากสายดิน

3.ป้องกันฟ้าผ่าสิ่งมีชีวิต แบ่งเป็น 1.เกิดจากถูกลำฟ้าผ่าโดยตรง เมื่อสิ่งมีชีวิตอยู่ในที่โล่งแจ้งและเป็นจุดเด่น หรือเกิดจากการสปาร์กด้านข้างโดยที่ฟ้าผ่าลงต้นไม้หรือสิ่งอื่นที่มีความต้านทานสูง ทำให้สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระยะใกล้พอที่จะทำให้เกิดการสปาร์กข้ามได้ 2.เกิดจากกระแสฟ้าผ่าไหลกระจายลงไปในดินที่มีความต้านทานสูง ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าสูงพอพอจะทำให้เกิดอันตรายแก่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงได้

การป้องกันอันตรายจากฟ้าผ่าโดยตรงยามฝนฟ้าคะนอง 1.ไม่อยู่ในที่โล่งแจ้ง 2.ไม่พายเรือหรือว่ายน้ำ 3.ไม่หลบฝนใต้ต้นไม้สูงเด่น ควรอยู่ห่างจากโคนต้นไม้ 2-3 เมตร เพื่อป้องกันการสปาร์กด้านข้าง ทำตัวให้ติดดินที่สุดโดยนอนให้ลำตัวตั้งฉากกับแนวรัศมีของต้นไม้ ภาษาวิทยาศาสตร์คือการนอนไปตามแนวเส้นที่มีศักย์ไฟฟ้าเท่า 4.ควรหลบในที่ที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่า เช่น อาคารที่มีสายล่อฟ้า หรือโครงสร้างโลหะที่มีตัวถังโลหะห่อหุ้ม เช่น รถยนต์