Onstabiliteit in de atmosfeer
Onweer kan ontstaan als de atmosfeer aan bepaalde voorwaarden voldoet. Het begint allemaal met de aanwezigheid van warme, vochtige lucht. Wanneer deze lucht opstijgt, koelt het af en condenseert het. Bij sterke verticale bewegingen kan dit leiden tot cumulonimbuswolken, de torenhoge, donkere wolken die gepaard kunnen gaan met onweer.
Vorming van cumulonimbuswolk
De opwaartse beweging van lucht wordt versterkt door de aanwezigheid van koudere lucht in de hogere luchtlagen. Terwijl de warme lucht stijgt, wordt deze kouder en komt de vochtigheid in de lucht vrij als waterdruppels of ijskristallen, waardoor de karakteristieke onweerswolken ontstaan.
Ladingscheiding
Door de turbulente bewegingen botsen waterdeeltjes en ijsdeeltjes met elkaar. Tijdens deze botsingen worden elektrische ladingen gescheiden. De positief geladen ijsdeeltjes komen hoog in de wolk terwijl de zwaardere negatief geladen water en ijsdeeltjes meer aan de onderkant komen.
Ontlading: bliksem
Door de scheiding ontstaat er een groot spanningsverschil, zowel binnen de wolk als tussen de wolk en de aarde. Aan het aardoppervlak gebeurt namelijk ook wat. Aan de grond onder de bui worden de negatieve deeltjes weggedrukt waardoor het oppervlak ook een positieve lading krijgt. Wanneer de spanning tussen de positieve en negatieve ladingen een kritisch punt bereikt, vindt er een ontlading plaats: de bliksem.