YILDIRIMLAR

Bu iyonlaşma süreci zincirleme reaksiyon modelindedir. N bölgesinden başlayarak elektronlar, hava moleküllerinden atlayarak yere doğru inen iyonlaşmış dar hava yolunu genişleterek devam ederler. Bu iyonlaşmış patika şeklini almış yollar, herbiri 50 m uzunluğunda adımlar şeklinde dağılıp saçılırlar; tıpkı bir ağacın dal budak sarması gibi. Her adım saniyenin milyonda birinden daha az zaman alır ve adımlar arasındaki zamanda saniyenin 50 milyonda biri kadardır. Bu iyonlaşma işlemi "Stepped Leader" olarak anılır. Stepped Leader saniyede 75 mil hizla hareket eder ve düşük parlaklıkta bir kıvılcım özelliğindedir ki çıplak gözle görmek yada özel bir takım kameralarla tespit edilmeleri mümkün değildir.

Yere yaklaştığında, yaklaşık 100 metrede stepped leader in yükü ile yerdeki pozitif elektrik yükünün büyüklüğü öyle çoktur ki havadaki bu iki bölge arasında, yerden başlayan ve yukarıya doğru hareket eden elektrik gerilimi oluşur. Bu yukarıya doğru hareket eden yük pozitif değerdedir ve buna "Leader" (lider) denir. Stepped Leader (Adım Lideri) lardan yukarıya doğru yayılan bir çok leader olabilir. Aşağı doğru hareket eden stepped leader lar ve yukarıya doğru yönlenen leader lar arasında, tıpkı iletken bir tele benzeyen bir bağlantı kurulur ve bulutu toprağa bağlayan iyonlaşmış bir hava kanalı oluşmuş olur. Bağlantı kurulduğu zaman, elektrik yükü, aşırı yüklü bir tel gibi bağlantıdan hızlıca hareket ederek geçer.

Parçalanmış hava kanalı, havadan daha iyi bir iletken olmasına rağmen, şiddetli akımın içinden geçmesi halinde aşırı yüklenir. Bu dev "kısa devre", yıldırım kanalına ve yıldırımın bütün saçaklarının göz kamaştırıcı bir parlaklıkla parlamasına, ampulün içindeki filamen teli gibi şiddetli bir şekilde ısınmasına neden olur. Akımın bu dolaşımı "first return stroke" (dönüş darbesi) olarak adlandırılır ve gözümüzle görebildiğimiz yıldırım parıltısıdır.
Bu bağlantıda enerji 50.000 Fahrenayt tan daha yüksek bir dereceye çıkar, bu saniyenin milyonda biri kadar kısa bir zamanda olur ki, havanın azar azar genişlemesi için bu değer çok hızlıdır. 
Kanal boyunca yoğun ısıyla oluşan basınç deniz seviyesinde 10 ila 100 Atm arasında bir değere sahiptir. Bu yüksek basınç bölgesi, havanın sıkışmasına yol açarak merkezden dışarı doğru hızla yayılır. Sıkıştırma bölgesi dışta, sesten daha hızlı bir şok dalgası (Shock wave) üretir fakat saniyenin onda biri kadar bir zaman sürecinden sonra normal bir ses dalgası gibi yayılmaya devam eder. Gökgürültüsü de işte bu şok dalgasının oluşturduğu basıncın kulaklarımıza değişik şekillerde gelen sesidir. 

Bu ön çarpmadan sonra yükçe daha negarif olan enerji, henüz iyonlaşmamış hava yolundan aşağıya doğru akar, bu akım bu sefer adım şeklinde değil, daha doğrusaldır (Dart Leader) ve saniyenin 30 da biri kadarlık bir zaman süreci içerisinde bir başka karşı darbe meydana getirir.
Dart Leader olarak tanımlanmış bu süreç boyunca yıldırım, titreyen bir görünüme bürünerek bir çok kez tekrarlanabilir.

Hemen hemen bütün yıldırım boşalmaları (Discharge) aynı şekilde oluşur fakat şartlar değişik şekillerde görünmesine yol açar.