Конвективні грози, мікрофізика льоду та розділення заряду

Щоб виникла блискавка, у хмарі мають розділитися додатний та від'ємний заряд. Ключем є глибока конвекція та мікрофізика льоду: сильні висхідні потоки виносять вологу високо в морозні шари, де водночас існують дрібні крижані кристали, більші крупинки (graupel) та переохолоджені краплі води.

Під час зіткнень цих частинок — особливо між легкими крижаними кристалами та важчими крупинками — відбувається перенесення заряду. Легші, додатно заряджені кристали відносить угору, тоді як важчі, від'ємно заряджені крупинки опускаються. Тим самим заряд у хмарі вертикально розділяється й створюється напруга, потрібна для розряду.

Звідси випливає засадничий зв'язок: блискавки виникають лише там, де достатньо глибокої конвекції та крижаної фази. Тому інтенсивність та частота гроз дуже чутливо залежать від температури й вологості — і саме ця залежність є фізичною основою того, чому РШ працює як глобальний термометр Williams 1992.