천둥번개는 여러 종류의 기상현상 중에서도 전기에 의한 현상인데요. 구름 속에서 음의 전하와 양의 전하로 나뉘어 전기장이 형성되고, 이 전기장 속에서 방전현상이 발생하면서 빛이 발생하는 것입니다. 구름 속에서의 방전현상이 발생하기 위해서는 구름 입자들이 구름 속에서 서로 다른 전기적 성질을 가지고 있어야 하는데요.
이렇게 구름 입자 간에 양전하와 음전하로 서로 다른 전기적 성질을 갖다가 이후 양전하와 음전하의 개수를 맞추기 위해 입자간에 전하가 순간적으로 이동을 하게 되는데 이렇게 전하가 순간적으로 이동하는 현상을 방전이라고 하며, 이 방전이 발생하면 동시에 강한 빛과 아주 높은 열이 발생하게 됩니다. 이때 생기는 번쩍거리는 빛이 바로 번개이고, 동시에 약 2만7천도의 아주 높은 열은 구름 속 공기를 순간적으로 팽창시켜 폭발적인 소리인 천둥소리를 만들어 냅니다.
같은 위치에서 발생한 뇌전은 우리가 있는 곳까지 도달할 때, 이 두 현상의 속도차로 인해 시간차가 발생합니다. 때문에 빛의 현상, 즉 번개는 거의 발생시각과 동일하게 우리가 볼 수 있지만, 천둥소리는 그보다 늦게 도착하게 되기때문에 시간차가 나는 것입니다. 따라서 천둥소리가 먼저 들리고 번개가 번쩍이는 경우는 있을 수 없는 현상입니다.
