1

Trường Đại học Tài ngun và Mơi trường TPHCM
KHOA MƠI TRƯỜNG
HIỆN TƯỢNG SẤM SÉT- CỘT THU LÔI CHỐNG SÉT

Người thực hiện: Nguyễn Quốc Vũ


1

A. HIỆN TƯỢNG SẤM SÉT
Sét hay tia sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất hay
giữa các đám mây mang các điện tích khác dấu, đơi khi cịn xuất hiện trong các trận
phun trào núi lửa hay bão bụi (cát). Khi phóng tĩnh điện trong khí quyển tia sét có thể
di chuyển với tốc độ gần 100,000 km/s. Vì sét là sự di chuyển của các hạt mang điện
nhưng hình ảnh của sét là do dịng plasma phát sáng tạo ra nên có thể thấy nó trước
khi nghe tiếng động, vì tiếng động chỉ di chuyển với tốc độ 1,235 km/h trong điều
kiện bình thường của khơng khí cịn ánh sáng đi được 299,792 km/s. Sét đạt tới nhiệt
độ 30,000 K (29,726 °C), gấp 5 lần nhiệt độ bề mặt Mặt Trời (5778 °C) và gần 20 lần
nhiệt độ cần thiết để biến cát silica thành thủy tinh (chỉ cần 1713 °C để làm nóng chảy
SiO2), những viên đá được tạo ra bởi sét đánh vào cát gọi là fulgurite (thường chúng
có dạng hình ống do sét di chuyển vào lịng đất).
Sét sinh ra từ các đám mây vũ tích hay cịn gọi là mây dơng, là loại mây thường có độ
cao chân mây từ 1 đến 2 km (0.62 đến 1.24 dặm) tính từ mặt đất và độ cao đỉnh mây
có thể tới 15 km (9.3 dặm). Có khoảng 16 triệu cơn dơng mỗi năm. Nếu có đám mây
dơng tích điện đi gần mặt đất tới những khu vực trống trải, gặp một vật có độ cao như
cây cối, người cầm cuốc xẻng... thì sẽ hình thành các luồng dẫn sét và bắt đầu có sự
phóng tia lửa điện giữa đám mây và mặt đất. Đó là hiện tượng sét đánh.
Lý do sét hình thành và nguồn gốc của nó, về mặt chi tiết vẫn là một vần đề còn đang
tranh luận: Các nhà khoa học đã nghiên cứu các nguồn gốc khác nhau như gió, độ

ẩm, ma sát và áp thấp khí quyển cho đến ảnh hưởng của gió mặt trời và các hạt tích


1

điện trong năng lượng mặt trời. Các tinh thể băng trong các đám mây dơng có thể là
yếu tố quan trọng trong việc hình thành tia sét do nó có thể tạo ra một mơi trường tích
điện cực trái dấu nhau trong các đám mây dẫn đến việc tạo ra điện trường mạnh.
Ngoài ra, sét cũng được tạo ra bởi những cột tro trong những vụ phun trào núi
lửa hoặc trong những trận cháy rừng dữ dội tạo ra một làn khói đặc đủ để dẫn điện.
Tia sét gây ra tiếng sấm, nó chính là âm thanh của sóng xung kích khi khơng khí tại
những vùng lân cận nơi phóng điện giãn nở mạnh do chịu áp suất tăng đột ngột.

I.

Lịch sử nghiên cứu.

Một trong những bức ảnh về sét đầu tiên, chụp năm 1882.
Kể từ buổi đầu của lịch sử được ghi chép bằng văn bản, những tia sét đã hấp dẫn con
người. Những ngọn lửa chúng tạo ra khi chúng đánh xuống đất đã được loài người sử
dụng để giữ ấm trong đêm, ngồi ra cịn khiến động vật hoang dã tránh xa. Vì lý do
này, người nguyên thủy đã bắt đầu tìm kiếm câu trả lời để giải thích hiện tượng khó
tin này, họ đã tạo ra những tín ngưỡng và huyền thoại được đưa vào trong những tôn
giáo đầu tiên. Ở châu Âu, giả thuyết khoa học sớm nhất được biết về tia sét đã được
nhà triết học cổ Hi Lạp Aristotle trình bày vào thế kỉ thứ 3 TCN. Ơng cho rằng các
cơn dơng xuất hiện xuất phát từ sự va chạm giữa các đám mây cịn tia sét là những
ngọn lửa (chứ khơng phải là điện) được phun ra từ các đám mây dông.
Benjamin Franklin (1706–1790) đã cố gắng kiểm tra lý thuyết rằng các tia lửa điện tạo
ra do sự phóng điện của các quả cầu thủy tinh khi quay cũng giống như các tia sét
bằng cách dựng lên một cái tháp có hình nón tại Philadelphia. Trong lúc chờ đợi cái

tháp được dựng xong ông nảy ra ý tưởng sử dụng một con diều. Trong cơn dơng tiếp
theo đó vào tháng 6 năm 1752 ơng đã cùng con trai của mình ra thử nghiệm nhằm
kiểm tra liệu có các điện tích trong tia sét hay khơng. Ơng đã buộc một cái chìa khóa
vào đoạn cuối của dây diều và nối nó xuống một chai Leyden, một thiết bị tích trữ
năng lượng tĩnh điện sơ khai tương tự như tụ điện (ông đã buộc chìa khóa vào dây
diều và nối vào chai bằng dây lụa, loại vật liệu dẫn điện rất kém). Một luồng điện
tích đánh trúng con diều và sau một hồi ông thấy các sợi dây bị lỏng ra do bị nhiễm
điện, đốn rằng điện đã tích vào chai, ơng đưa tay lại gần cái chìa khóa thì xuất hiện
một tia lửa điện nhỏ (vì ơng trở thành vật dẫn điện). Sống sót sau thí nghiệm này ơng
đã đưa ra kết luận rằng sét chính là điện.


1

Franklin khơng phải là người duy nhất thí nghiệm với diu. Thomas-Franỗois
Dalibard cựng De Lors ó thc hin cuc thớ nghiệm tương tự ở Marly-la-Ville
tại Pháp chỉ vài tuần trước thí nghiệm của Franklin. Trong cuốn tự truyện của mình
(viết những năm 1771-1788, xuất bản năm 1790) Franklin đã tự nhận rằng ơng đã
thực hiện cuộc thí nghiệm của mình sau những người Pháp chỉ vài tuần mà không hề
biết về điều này trong năm 1752.

Bức ảnh tạo sét gây nhiều tranh luận của Nikola Tesla.
Tin tức về cuộc thí nghiệm này lan rộng ra và những người khác bắt đầu thực hiện lại
nó. Tuy nhiên các cuộc thí nghiệm về sét rất nguy hiểm và đôi khi gây chết người.
Một trong những cái chết nổi tiếng nhất do bắt chước Franklin là của giáo sư Georg
Richmann tại Saint Petersburg, Nga. Ông đã tạo ra một hệ thống thu sét giống như của
Franklin, ông đã chạy về nhà khi nghe tiếng sấm lúc đang giảng bài tại học viện khoa
học. Ông chạy về với người thợ điêu khắc để có thể ghi lại sự kiện này. Ông đã đặt
một quả bóng thủy tinh lên một vịng kim loại gần như hồn hảo cho một hệ thống thu
lơi thời đó nhưng lại quên gắn dây nối đất, kết quả theo báo cáo là khi sét đánh và

chạy vào vòng kim loại và bao lấy quả cầu thủy tinh nó tạo ra một cục sét hịn (do
khơng thể chạy xuống đất một cách trực tiếp) đã văng trúng đầu Georg Richmann và
giết ông ngay lập tức.
Mặc dù các thí nghiệm của từ thời của Benjamin Franklin đã chỉ ra rằng sét là một sự
phóng điện, các lý thuyết tìm hiểu về sét rất ít được cập nhật (cụ thể tại sao nó hình
thành) trong 150 năm. Nguồn động lực cho các nghiên cứu gần đây đến từ lĩnh vực kỹ
thuật điện: các cột điện cao thế khi bắt đầu đưa vào phục vụ các kỹ sư cần biết sét
nguy hiểm đến mức nào để có thể bảo vệ cơng trình. Năm 1900, Nikola Tesla đã tạo ra
được sét nhân tạo bằng một cuộn Tesla cùng các máy phát điện công suất cao đủ để
tạo ra những tia sét đủ lớn để xem.
Năm 1876, James Clerk Maxwell đã đề xuất một thí nghiệm như sau: bọc một lượng
cặn thuốc súng trong một lớp vỏ kim loại kín, sẽ có thể ngăn được tia sét đánh vào
đấy, tránh nó làm cho thuốc phát nổ. Nếu tia sét đánh vào bọc cặn thuốc, dòng điện sẽ
chỉ tồn tại trong lớp vỏ kim loại bên ngoài mà không thể vào trong và gây nổ. Vỏ bọc
kiểu này được coi là một loại lồng Faraday. Kiểu lồng Faraday gồm một hệ thống lưới
mắt cáo cũng có thể được sử dụng, nhưng khoảng cách mắt càng lớn thì hiệu quả bảo
vệ càng thấp. Ngày nay người ta vẫn cịn kết hợp sử dụng cột thu lơi Franklin và lồng


1

Faraday để bảo vệ các loại kết cấu, đặc biệt là những nơi chứa các thiết bị điện tử
nhạy cảm với điện trường.
Các phát minh về nhiếp ảnh và quang phổ vào cuối thế kỷ 19 có tầm quan trọng lớn
trong nghiên cứu về tia sét. Một số nhà khoa học đã sử dụng phân tích phổ tạo ra từ tia
sét để ước tính lượng năng lượng tham gia vào những q trình vật lý của nó, tất cả
diễn ra trong một khoảng thời gian rất ngắn. Việc sử dụng máy ảnh đã giúp phát hiện
ra rằng mỗi tia sét có hai hoặc nhiều hơn các dịng điện tích (vệt). Sự phát triển của
các thiết bị tiên tiến khác như dao động ký điện tử, cơng nghệ thu sóng vơ tuyến và
máy đo trường điện từ trong thế kỷ 20 cho phép hiểu biết đầy đủ hơn về nguồn gốc và

sự xuất hiện của các sự phóng điện.

II.

Hình thành.
1.Sự tích điện

HÌNH1. Sự va chạm của các tinh thể băng và các hạt graupel gây ra nhiễm điện do cọ
xát.

HÌNH2. Minh họa phân bố điện tích trong đám mây.
Chi tiết quá trình tích điện vẫn đang được các nhà khoa học nghiên cứu, nhưng đã có
một vài ý kiến thống nhất chung. Một cơn dơng được hình thành khi có một khối
khơng khí nóng ẩm chuyển động, trong đó khu vực trung tâm của đám mây dông là
khu vực xảy ra sự tích điện đám mây chủ yếu, nơi có luồng khơng khí di chuyển
hướng lên rất nhanh (gọi là updraft) do đối lưu và nhiệt độ từ −15 đến −25 °C (5 đến
−13 °F). Ở đó, nhiệt độ thấp cùng với sự chuyển động nhanh của luồng khơng khí đi
lên tạo ra một hỗn hợp gồm các giọt mây trong trạng thái siêu lạnh (tức các giọt ở thể
lỏng dưới điểm đóng băng), các tinh thể băng nhỏ và graupel (mưa đá mềm). Dịng
khơng khí đưa các giọt mây siêu lạnh và tinh thể băng nhỏ nhẹ lên trên, về phía đỉnh
đám mây dơng; trong khi các hạt graupel nặng và đặc hơn có xu hướng rơi xuống
phần dưới đám mây hoặc lơ lửng trong khơng khí. Các chuyển động ngược chiều nhau
của các hạt ngưng đọng khác nhau sẽ dẫn tới sự va chạm. Khi có va chạm các giữa
tinh thể băng và các hạt mưa đá mềm, các tinh thể băng bị nhiễm điện dương và hạt
mưa đá mềm bị nhiễm điện âm do cọ xát (H1.).


1

Các tinh thể băng tiếp tục bị đẩy lên phía đỉnh đám mây, và các hạt mưa đá mềm sẽ lơ

lửng hoặc đi xuống phần phía dưới. Kết quả là trong đám mây dông sẽ phân li thành
hai miền điện tích trái dấu: Miền điện tích âm ở phía dưới và miền điện tích dương ở
phía trên (xem H2.). Do tác động của chuyển động khơng khí đi lên trong cơn bão và
gió trên cao trong khí quyển, đỉnh đám mây nơi có điện tích dương thường bị tản ra
theo phương ngang một khoảng xa đáng kể so với chân đám mây. Khu vực này của
đám mây dơng vì thế trơng giống hình cái đe và được gọi là vùng (đỉnh) hình đe hoặc
vùng chóp đe.
Trong đám mây cịn có thể xảy ra sự tái phân bố điện tích do các loại chuyển động
khơng khí khác. Ngồi ra cịn có một khu vực điện tích dương mỏng hơn phía gần đáy
của đám mây (xem H2.), hình thành do mưa và nhiệt độ ấm hơn gần mặt đất.[12]
2.Hình thành luồng dẫn
Để hiểu được tia sét hình thành từ đâu, trước tiên ta phải tìm hiểu giai đoạn sơ khai
của chúng: dưới dạng các luồng dẫn sét. Các luồng dẫn (hay kênh dẫn sét) là các kênh
ion trong khơng khí và là cơ chế chính của sự hình thành các tia sét. Chưa thể có tia
sét (phóng điện) nếu chưa có kênh dẫn mở con đường cho nó đi theo và đánh xuống.

Sự phóng điện xảy ra khi điện trường giữa đám mây và mặt đất đủ mạnh. Sét thường
đánh vào những chỗ nhô cao.
Các điều kiện cần để bắt đầu xảy ra sự phóng điện trong khơng khí bao gồm: thứ nhất,
phải tồn tại hiệu điện thế cao (ngưỡng vài triệu volt) giữa các khu vực trong không
gian để tạo ra điện trường đủ mạnh để làm ion hóa khơng khí và góp phần hình thành
các luồng dẫn; thứ hai là phải có mơi trường trở kháng cao ngăn cản sự trung hịa tự
nhiên giữa các điện tích trái dấu - trong trường hợp sét nó là bầu khí quyển. Điện
trường được sinh ra giữa các khu vực mang điện tích trái dấu, cường độ của điện
trường tăng khi lượng (hay mật độ) điện tích tăng, chiều của điện trường từ bản dương
là mặt đất lên bản âm là chân đám mây.
Hai miền điện tích khác dấu của đám mây dơng có thể coi như là hai bản của một tụ
điện khơng khí khổng lồ. Giữa phần chân đám mây dơng mang điện âm và mặt đất
tích điện dương (do sự hưởng ứng tĩnh điện) cũng là một tụ điện với khơng khí đóng
vai trị như chất điện mơi giữa 2 bản tụ. Tia sét là sự phóng điện - dưới dạng một tia

lửa điện khổng lồ, sẽ bắt đầu xảy ra dưới hình thức luồng dẫn, khi hiệu điện thế giữa 2
bản được nâng dần tới mức đủ lớn để "đánh thủng" điện mơi khơng khí. Người ta hiểu
được rằng có sự phân tách và tái hợp điện tích giữa các miền đám mây, nhưng chi tiết
các quá trình thì vẫn chưa rõ.


1

Một lượng điện tích tương đương trái dấu (dương) với điện tích của đám mây sẽ được
tích trên mặt đất do sự hưởng ứng tĩnh điện. Lượng điện tích đo tại một điểm cố định
trên mặt đất sẽ tăng dần khi đám mây dơng tiến gần nơi đó, và giảm đi khi đám mây đi
qua. Giá trị của điện tích mặt đất theo vị trí tương đối của đám mây có thể được biểu
diễn gần đúng bằng một đường cong hình chng.

Sét đánh khi có sự tiếp xúc của hai luồng dẫn dương (tô màu xanh, đi lên từ mặt đất)
và âm (tô màu đỏ, đi xuống từ mây).
2.1 Luồng dẫn bước
Luồng dẫn sét, còn được gọi là kênh dẫn, dịng dẫn, sét tiên đạo (leader) là một kênh
khí bị ion hóa nóng theo hai chiều, được hình thành giữa các khu vực tích điện trái
dấu. Kênh sét thường lan truyền trong khơng khí theo hai chiều ngược nhau ở hai đầu
kênh, chừng nào chưa gặp và kết nối với vùng tích điện khác dấu với đầu kênh tới.
Chẳng hạn đầu âm của kênh dẫn sét sẽ kết nối với vùng mang điện dương trong đám
mây trong khi đầu dương của kênh sẽ tới gắn vào vùng mang điện âm. Các luồng dẫn
thường không trơn mà bị tách thành nhánh như cành cây, do trong khi lan truyền
luồng dẫn cùng một lúc bị thu hút bởi nhiều vùng điện tích ngược dấu với nó. [14] Sự di
chuyển của các luồng mở đường không liên tục mà gấp khúc theo từng bậc bước do
đó chúng có tên gọi "luồng dẫn bước" (step leader), như quan sát thấy trong các
video quay chậm tia chớp. Chưa thể có tia sét hình thành nếu chưa có kênh dẫn mở
con đường cho nó đánh xuống.
Một đầu kênh dẫn có thể tới lấp đầy khu vực điện tích trái dấu tương ứng trong khi

đầu kia vẫn còn hoạt động. Chẳng hạn, trong một tia sét đánh xuống đất, một kênh dẫn
hai hướng được hình thành giữa các vùng điện tích âm chính (phần dưới mây) và vùng
điện tích dương mỏng phía đáy của đám mây. Đầu kênh dẫn âm sẽ nhanh chóng hồn
tồn lấp đầy vùng điện tích dương mỏng và tiếp tục lan truyền ra ngồi đám mây trong
khơng khí tới mặt đất (nơi mang điện tích hưởng ứng).
Các luồng dẫn âm và dương trong cơn dông di chuyển theo hai hướng ngược nhau:
Luồng dẫn dương di chuyển lên trên về phía đám mây theo chiều điện trường, trong
khi luồng dẫn âm di chuyển ngược chiều điện trường xuống mặt đất. Mỗi luồng dẫn
trong khi di chuyển sẽ tiếp tục thu nhận thêm ion ở phía đỉnh luồng và tại đó có thể
xuất hiện các nhánh luồng mới, cứ như thế một luồng dẫn vừa lan truyền vừa phân ra
nhiều nhánh và nhánh con. Gần 90% các kênh ion có chiều dài giữa các vùng vào
khoảng 45 m (148 ft). Các kênh dẫn phát sáng nhưng không rõ rệt bằng tia sét sinh ra


1

sau đó, và lan truyền với tốc độ chậm hơn. Bản chất của nguyên nhân hình thành các
kênh sét vẫn chưa được hiểu rõ. Điện trường trong đám mây dường như chưa đủ để tự
nó sinh ra kênh dẫn. Một giả thuyết gần đây cho rằng có các dịng electron tương đối
tính có nguồn gốc từ tia vũ trụ hoặc từ trên tầng điện ly tới va chạm với các phân tử
khơng khí, gây ra sự lan truyền thác lũ và kích hoạt sự hình thành kênh ion sét, trong
một quá trình gọi là runaway breakdown.

2.2 Luồng đi lên
Cường độ điện trường tăng lên khi luồng dẫn bước di chuyển xuống mặt đất. Theo
nguyên lí phân bố điện tích của vật trong điện trường, điện tích ở các vật thể (mặt đất
trong trường hợp này) thường tập trung tại những chỗ mũi nhọn và do đó điện trường
nơi đó cũng mạnh. Vì thế trên mặt đất các ion mang điện tích dương bắt đầu tập hợp
lại, nhất là ở các chỗ nào đó cao (cây cối, cột hay các vật dựng đứng, các cơng trình
cao...). Khi cường độ điện trường đủ mạnh, một kênh ion dương gọi là luồng đi lên

(upward streamer) có thể phát triển từ những nơi này. Chúng sẽ phóng lên trên để nối
vào luồng âm đang di chuyển xuống dưới. Chính việc này quyết định tia sét sẽ đánh
vào đâu khi sét đánh xuống đất. Sự phóng điện sẽ xảy ra ngay khi có sự tiếp xúc giữa
các luồng này. Lí thuyết này được đề xuất đầu tiên bởi Heinz Kasemir.
Vì có rất nhiều luồng ion dương hình thành khi luồng dẫn âm tiến xuống, luồng nào
nối được vào luồng dẫn âm sẽ dẫn cả tia sét vào chỗ mà nó phóng ra. Có thể hình
dung luồng ion dương giống như một dây câu sét mà nơi nó xuất phát là cần câu; vì
thế nơi xuất phát nào ở vị trí cao hơn thì xác suất nối được vào luồng ion âm trước sẽ
cao vì thế sét thường hay đánh vào những nơi nhô cao và đứng độc lập.

3. Phóng điện
3.1Hình thành vệt sét

Hình thức phóng điện mà tia sét thường xuất hiện nhất là dưới dạng vệt sét (stroke),
tức kênh plasma phát sáng. Tia sét chẳng là gì khác ngồi việc trao đổi các hạt
(ion dương và âm, electron) để cân bằng lại điện tích giữa các vùng trong khí quyển
hoặc giữa khí quyển và mặt đất và khi thực hiện việc đó nó tạo ra một vệt sét.
Sự kết nối các kênh dẫn sẽ mở đường đi mà trên đó sự phóng điện xảy ra. Khi các
kênh bước và kênh đi lên đã được kết nối với nhau và bắc cầu khoảng cách trong
không khí giữa lượng dư điện tích âm trong đám mây và lượng dư điện tích mặt đất
dương bên dưới, sẽ có sự sụt giảm rất đáng kể của điện trở khơng khí dọc theo kênh
sét (mơi trường khơng khí bị đánh thủng sơ bộ). Sét sẽ bắt đầu hình thành theo đường
đi mới tạo ra này và khi đó các điện tích âm bắt đầu tràn nhanh xuống mặt đất. Các


1

electron tăng tốc nhanh chóng tại một vùng xuất phát từ điểm mà tại đó các kênh ion
gắn kết, sau đó vùng này lan ngược ra tồn bộ kênh với tốc độ nhanh gần ánh sáng.
Một kênh plasma, hay chính là tia sét được hình thành.


Hình ảnh tốc độ cao cho thấy từng phần khác nhau của tia chớp trong q trình phóng
điện giữa các đám mây, quay tại Toulouse, Pháp.
Q trình này chính là sự tạo thành cái gọi là "vệt sét phản hồi" (return stroke) đầu
tiên. Đây là giai đoạn phát sáng mạnh mẽ nhất và rõ rệt nhất của sự phóng điện. Vệt
phản hồi cũng chính là hình ảnh mà người ta thường nghĩ tới khi nhắc đến tia sét hay
ánh chớp.
Một dòng điện cường độ rất lớn chạy dọc theo kênh plasma từ đám mây xuống mặt
đất, làm trung hịa điện tích mặt đất dương khi các electron phóng ra từ điểm xảy ra
sét trên mặt đất đến các khu vực xung quanh, khi đó ta nói có sét đánh. Dịng điện cực
lớn này tạo ra sự chênh lệch điện áp xuyên tâm lớn dọc theo bề mặt của mặt đất. Sự
chênh lệch điện áp hay "điện thế bước" này gây ra hiện tượng thường gọi là "sét đánh
tạt ngang", là nguyên nhân của nhiều trường hợp thương vong do sét hơn là chính sự
đánh thẳng xuống. Dòng điện chọn tất cả mọi đường đi điện trở thấp đối với chúng. Vì
thế một phần dịng điện từ vệt phản hồi khi đi vào cơ thể người hoặc động vật (không
may đứng gần điểm đánh) thường sẽ đi từ một chân sang chân kia và dần gây tê liệt cơ
thể.[18] Trên mặt đất nơi sét đánh hoặc trên bề mặt và bên trong các vật thể bị sét đánh,
dịng điện có thể để lại những dấu vết hình cành cây giống tia sét (cịn gọi là hình
Lichtenberg).
Tốc độ dịng lan truyền trong khơng khí của vệt sét phản hồi được tính khoảng gần
100,000 km/s (xấp xỉ 1/3 tốc độ ánh sáng trong chân khơng. Dịng điện cực lớn nhanh
chóng hâm nóng tồn bộ kênh sét, tạo nên kênh plasma với nhiệt độ bên trong rất cao,
tới khoảng 50,000 K- làm cho nó phát sáng mạnh mẽ với màu xanh-trắng đặc trưng.
Sự hâm nóng khơng khí gần như tức thì khiến cho khơng khí giãn nở mạnh, tạo
thành sóng xung kích mà âm thanh nghe được gọi là tiếng sấm. Dịng điện thay đổi
nhanh chóng cũng tạo ra các xung điện từ (EMP) tỏa ra từ kênh ion. Đây là tính chất
chung của mọi q trình phóng điện.

3.2 Nhiều vệt sét trên cùng một đường đi
Các máy quay tốc độ cực cao đã chỉ ra rằng sét trên thực tế là gồm nhiều vệt (lần

đánh) trên cùng một đường đi. Trung bình một tia sét có 3 đến 4 vệt sét hay có thể hơn
(có thể nhiều đến 30). Mỗi khi sét hình thành một vệt phản hồi đầu tiên, một vệt khác


1

sẽ xuất hiện chạy lại cùng đường đi của nó trong khoảng 40 đến 50 milli giây và thực
hiện lặp đi lặp lại nhiều lần như thế tạo ra các vệt tiếp theo với hiệu ứng ánh sáng
nhấp nháy rất nhanh, mắt thường khơng thể nhìn thấy, thơng thường chỉ có thể thấy nó
ngày càng sáng hơn trước khi biến mất.
Thường thì sau khi vệt sét phản hồi đầu tiên hình thành, cân bằng điện tích chưa đạt
được ngay, thường một lượng điện tích âm vẫn cịn dư. Lí do là, sau khi các kênh kết
nối tạo vệt đầu tiên, kênh đi lên dương thường triệt tiêu nhanh hơn kênh âm, như vậy
khiến cho đám mây còn một lượng dư điện tích âm (chưa xuống hết). Sau khi kênh
dẫn dương đã tiêu tan, đầu kênh âm tiếp tục quá trình ion hóa khơng khí và một kênh
ion hai hướng bắt đầu hình thành tại chỗ có kênh dương triệt tiêu. Khi kênh ion này
kết nối được vào một phần khí dẫn điện của hệ thống kênh cũ, nó sẽ kích thích cả hệ
thống tái ion hố. Một q trình giống vệt sét phản hồi sẽ lại xảy ra. Các electron (hay
điện tích âm) dư sẽ vẫn cứ theo hệ thống kênh ion đó tràn xuống từ đám mây. Luồng
điện tích âm bây giờ gọi là "luồng phi tiêu" (dart leader), lan truyền dọc theo hệ
thống kênh sét và tạo ra vệt sét thứ hai. Cứ như vậy các vệt sét tiếp sau sinh ra sẽ tận
dụng con đường cũ và tiếp tục nhiệm vụ trao đổi điện tích tới khi có sự cân bằng. Các
luồng phi tiêu thường khơng tồn tại lâu, vì thế cần nhiều luồng và vệt thứ phát. Cứ sau
mỗi lần trao đổi điện tích thì lần sau lại yếu hơn lần trước đến khi luồng trao đổi này
mất hẳn. Các tiếng sét cũng được tạo ra khi thực hiện việc trao đổi điện tích này.
Sự phóng điện của tia sét có thể sản sinh nhiều loại bức xạ điện từ, từ các
dịng plasma rất nóng tạo ra bởi các chuyển động rất nhanh của electron cho đến
những ánh chớp rực rỡ của ánh sáng nhìn thấy dưới dạng bức xạ vật đen. Độ chói của
sét rất lớn (có thể thắp sáng cả bầu trời đêm). Thời lượng trung bình của tồn bộ các
q trình sét là 0.2 giây, bao gồm một số lần chớp (vệt) ngắn hơn, khoảng 60 tới

70 mili giây.

3.3 Dòng điện quá độ trong q trình chớp
Cường độ dịng điện sinh ra khi có một tia sét từ mây xuống đất (CG) đánh xuống
tăng tới mức cực đại rất nhanh chóng, trong khoảng 1-10 micro giây, và tắt dần trong
khoảng lâu hơn trong 50-200 micro giây. Do tính chất thống qua rất nhanh của dịng
điện trong một tia chớp, có một số hiện tượng cần được tính tốn và giải quyết trong
việc bảo vệ hiệu quả các cấu trúc trên mặt đất khỏi sét. Những dịng điện thay đổi
nhanh chóng có xu hướng truyền ngay trên bề mặt của một vật dẫn (hiện tượng này
gọi là hiệu ứng bề mặt), và không giống như dịng điện khơng đổi thường truyền qua
tồn bộ khối vật dẫn như nước chảy bên trong một ống vòi. Vì vậy, những vật dẫn sét
bảo vệ các cơng trình thường có cấu trúc đa sợi, với nhiều dây dẫn đan xen nhau. Điều
này nhằm làm tăng tổng diện tích bề mặt của bó dây dẫn theo tỉ lệ nghịch với đường
kính thiết diện từng sợi dây, với một tổng diện tích thiết diện của tồn bó khơng đổi.
Các xung điện từ tỏa ra từ kênh sét suy yếu nhanh theo khoảng cách so với điểm gốc.
Tuy nhiên, nếu chúng đi qua các phần tử dẫn điện trên mặt đất, ví dụ như đường dây
điện, đường dây liên lạc, hoặc các ống kim loại... chúng có thể lập tức gây ra
một dòng điện cảm ứng ở các vật này, và được truyền đi hết. Những dòng tăng đột
ngột này, thường gọi là dịng xung, có cường độ tỉ lệ nghịch với trở kháng đối với nó
của vật thể. Vì thế, trở kháng của vật càng cao thì dịng điện xung càng nhỏ. Sự tăng
áp đột ngột xảy ra này rất thường xuyên phá hủy hoặc gây hư hỏng các thiết bị điện


1

tử, điện dân dụng, hoặc các động cơ điện. Một số thiết bị đặc biệt gọi là "thiết bị bảo
vệ chống xung áp" (surge protector - SPD), hay "thiết bị ức chế tăng áp tức thời"
(transient voltage surge suppressor - TVSS) khi được mắc song song với đường dây
điện có thể phát hiện được dịng điện thống qua bất thường của tia chớp; và bằng
cách thay đổi một số tính chất dẫn điện của chúng, các thiết bị này có thể chuyển

hướng xung xuống chỗ nối đất được gắn vào, nhờ đó bảo vệ được các thiết bị điện tử
khỏi hư hỏng.
Trên đây đã trình bày những lí thuyết đã biết về nguyên nhân và cơ chế hình thành tia
sét. Phần tiếp theo sẽ nói đến các loại tia sét trong tự nhiên.

III.

Các loại sét

Mây và mây và xuống đất.
Các tia sét khác nhau có các đặc tính cụ thể, các nhà khoa học và dân thường đã đặt
tên cho rất nhiều loại sét khác nhau. Hình thức mà sét thường xuất hiện nhất là vệt sét.
Một lượng lớn hạt mang điện thường nằm trong các đám mây mọi người không thể
thấy chúng trừ khi chúng bắt đầu xáo động và tiến hành trao đổi với nhau trong
cơn dơng.
Có ba loại sét chính:
•

Sét đánh từ mây xuống đất (cloud-to-ground, CG);

•

Sét giữa các đám mây (cloud-to-cloud, CC);

•

Sét trong nội bộ đám mây (intra-cloud, IC).

Ngồi các loại sét chính kể trên cịn có một vài dạng sét biến thể khác.


1. Từ mây xuống đất (CG)
Sét đánh từ mây xuống đất là hiện tượng phóng điện trong khơng khí giữa các đám
mây tích điện và mặt đất. Nó được hình thành khi các luồng (kênh) dẫn âm di chuyển
xuống mặt đất từ trong các đám mây gặp luồng dẫn dương từ phía mặt đất lên. Sự
phóng điện nói chung, gọi là sự chớp, là tập hợp một vài quá trình như đã trình bày:
sự đánh thủng sơ bộ, sự hình thành luồng dẫn bước (stepped leader), sự kết nối các
luồng dẫn và xuất hiện các vệt sét phản hồi (return stroke).


1

Sét CG thường có dạng như cành cây úp ngược xuống (gọi là hình Lichtenberg) do sự
phân nhánh của các luồng dẫn bước mở đường cho chúng, tuy một số hiếm trường
hợp sét kênh trơn (khơng có sự phân nhánh).

Sét từ mây xuống đất tại vùng hồ Maracaibo, Venezuela
Nơi có sét đánh nhiều nhất là ở vùng tây bắc Venezuela và vùng miền núi phía đơng
của Cộng hịa Dân chủ Congo (trung bình nơi này chịu 158 lần sét đánh trên
1 km2 mỗi năm). Sách Kỷ lục Guinness đã liệt kê hồ Maracaibo ở tây bắc Venezuela,
nơi trung bình mỗi năm có 297 ngày có hoạt động dơng sét là nơi có mật độ sét cao
nhất thế giới. Hiện tượng này nổi danh với cái tên "Sét Catatumbo".
Vùng điện tích phía dưới đám mây dơng ở càng thấp so với mặt đất thì khả năng có
sét CG xuất hiện càng nhiều. Sét CG nhiều ở những nơi có độ cao đóng băng thấp,
điển hình là các nơi vĩ độ trung, hơn là ở những vùng nhiệt đới nơi độ cao đóng băng
thường trên 1 km. Tuy nhiên, ở các địa cực, có rất ít hoạt động đối lưu gây dơng nên
đây là những nơi có tần số sét đánh ít nhất. Khơng giống như quan niệm thơng
thường, sét có thể đánh nhiều lần vào một chỗ. Tòa nhà Empire States ở New
York chịu trung bình 23 lần sét đánh mỗi năm.
Sét CG là loại sét được biết đến nhiều nhất và được nghiên cứu kĩ nhất. Trong ba loại
sét chính đây là loại đe dọa đến tính mạng, tài sản nhiều nhất vì chúng đánh thẳng

xuống đất. Cũng vì thế nên việc nghiên cứu khoa học và đo lường sét là dễ dàng hơn
đối với loại sét này do có thể được thực hiện bằng các dụng cụ ngay trên mặt đất. Tuy
nhiên đây lại là loại ít phổ biến nhất trong các kiểu sét (trung bình nó chỉ chiếm gần
25% tổng số các tia sét trên toàn thế giới).
Sét dương và sét âm


1

Sét từ mây xuống đất tại Hoang mạc Mojave, California.
Sét loại CG có thể mang điện tích dương hoặc âm, nó được xác định bởi hướng
của dịng điện (tương tự như dịng điện thơng thường) từ đám mây xuống mặt đất.
Hầu hết sét đánh từ mây xuống đất là âm, có nghĩa là một lượng điện tích âm được
truyền xuống mặt đất và các electron di chuyển xuống dưới dọc theo một luồng dẫn
sét. Điều ngược lại xảy ra khi có một tia sét CG dương, trong đó các electron di
chuyển theo hướng lên trên dọc theo kênh dẫn sét và một lượng điện tích dương được
truyền xuống mặt đất. Với tia sét dương dòng bước phân nhánh đi xuống từ đám mây
lại là kênh dẫn dương. Sét dương ít phổ biến hơn sét âm và trung bình chỉ chiếm chưa
đến 5% tổng số trường hợp sét đánh.

Một tia đánh xuống mặt đất tại Vườn quốc gia rừng hóa đá, Hoa Kỳ.
Trái với những suy nghĩ trước đây, các tia sét dương không nhất thiết bắt nguồn từ
vùng đỉnh mây hoặc vùng tích điện dương phía trên rồi đánh vào khu vực khơng có
mưa ngồi vùng có dơng bão (đó là loại tia sét từ bầu trời xanh). Niềm tin này dựa
trên ý tưởng lỗi thời rằng các kênh dẫn sét là đơn cực trong tự nhiên và có nguồn gốc
từ khu vực điện tích tương ứng của chúng. Theo nghiên cứu, sét dương có thể hình
thành trong các điều kiện sau: có gió đứt thẳng đứng di chuyển phần điện tích dương
phía trên của đám mây xuống gần mặt đất; hoặc khi vùng tích điện âm phía dưới đám
mây hơn bị mất đi trong giai đoạn tiêu tan của cơn dơng, để lại vùng điện tích dương
chính phía trên. Lúc đó mặt đất lại tích điện hưởng ứng âm, hiệu điện thế mạnh sinh ra

điện trường mạnh và khi đó sẽ có sét dương từ mây xuống đất.
Ở vùng đồng bằng trung bắc của Hoa Kỳ, sét dương khá là phổ biến. Giả thuyết cho
rằng sét dương ở nơi này nhiều là do cấu trúc đặc biệt của các cơn dơng mạnh ở đây:
q trình tích điện trong mây bị đảo ngược, với vùng điện tích dương chính lại ở phía
dưới vùng điện tích âm chính thay vì phía trên như ở các nơi khác.
Sét dương có thể là nguồn gốc của các loại sét hướng lên và sét thượng tầng khí
quyển. Nó thường xuất hiện trong các cơn bão tuyết, dông tuyết hay khoảng kết thúc
của một cơn dông. Khi loại sét dương xuất hiện một lượng cực lớn các
sóng ELF và VLF sẽ được tạo ra.
Sét dương có xu hướng xuất hiện với cường độ mạnh hơn loại âm. Một tia sét âm
trung bình mang theo dịng điện 30,000 ampe (30 kA) và truyền điện lượng cỡ
15 coulomb và năng lượng khoảng 1 gigajoule. Tia sét dương đánh xuống đất trung
bình có cường độ khoảng gấp đơi dịng cực đại của sét âm điển hình và dịng điện cực
đại chúng tạo ra lên tới 400 kA và điện tích ngưỡng vài trăm coulomb.


1

Do sức mạnh khủng khiếp hơn của chúng, cũng như vì thiếu cảnh báo hiệu quả, sét
dương đánh nguy hiểm hơn một cách đáng kể. Do xu hướng đã nói ở trên, các tia sét
đánh xuống đất dương thường tạo ra những dòng điện rất lớn và kéo dài, chúng có khả
năng làm nóng các bề mặt lên mức cao hơn nhiều làm tăng khả năng phát sinh các
đám cháy.

2. Mây và mây

Sét giữa các đám mây tại vùng Swifts Creek, Australia.
Sét giữa mây và mây là hiện tượng trao đổi hạt mang điện giữa các đám mây với nhau
mà khơng phải đi xuống đất. Nó xảy ra khi các đám mây tích điện có tiềm năng tạo sét
lại gần hay va vào nhau, mơi trường tích điện trong hai đám mây bị xáo động hơn là

khi chỉ trong một đám mây, hai đám mây sẽ cố gắng lấy lại sự cân bằng điện tích bằng
cách trao đổi các điện tích này với nhau, tạo ra hiệu điện thế dẫn đến việc hình thành
các luồng dẫn xáo động di chuyển qua lại bên trong và giữa các đám mây tạo ra sét.
Đây là loại sét thường gặp thứ hai sau sét bên trong mây. Nó là loại sét khó nghiên
cứu hơn do xảy ra chủ yếu trên các tầng mây trên cao do đó chỉ có thể đo đạc gián
tiếp.
Sét dạng nhện

Sét bị chóp đe trên vùng hồ Wright Patman phía nam Redwater, Texas, phía sau một
khu vực có mưa lớn do frông lạnh gây ra.
Một thuật ngữ khác được sử dụng cho một loại tia sét giữa mây và mây hoặc sét mâymây-xuống đất là "Anvil Crawler" (sét bò đỉnh đe) hay sét hình nhện.[21] Cái tên
"Anvil Crawler" có liên quan đến hành vi di chuyển kì lạ của chúng. Loại sét này
thường xuất phát tại một vùng bên dưới hoặc bên trong phần đỉnh hình đe của
đám mây vũ tích và di chuyển kiểu "bị" lên giữa các tầng mây phía trên. Nó thường
phân ra nhiều vệt sét nhánh rõ rệt và đánh vào nhiều điểm cùng một lúc.
Các tia sét nhện được tạo ra khi các kênh sét truyền qua một mạng lưới tích điện theo
chiều ngang trong các cơn giông ở giai đoạn trưởng thành. Những vùng điện tích
ngang này thường là các khu vực mây phân tầng trong hệ thống bão đối lưu tầm trung
(mesoscale convective system). Các tia sét nhện thường bắt đầu bởi các đợt phóng điện


1

trong đám mây xuất phát từ khu vực mây đối lưu; sau đó đầu âm của kênh sét lan
truyền vào khu vực có điện tích của mây phân tầng. Nếu kênh sét trở nên quá dài, nó
có thể phân thành nhiều nhánh kênh hai chiều và đầu dương kênh sét có thể đánh
xuống mặt đất tạo thành sét CG dương; hoặc nó có thể lan truyền theo phương ngang
tại mặt dưới những đám mây, tạo nên cảnh tượng sét bò trên bầu trời.
Sét nhện thường được thấy khi cơn giông đang di chuyển qua phía trên người quan sát
hoặc khi cơn giông đang bắt đầu tiêu tan. Trong các cơn giơng đã phát triển tốt và có

xuất hiện gió đứt mạnh tại vùng sau chóp đe, hành vi bị của sét nhện là rõ rệt nhất.

3. Sét bên trong mây

Chớp sáng lấp lóe trong đám mây.
Sét cũng có thể xảy ra ngay bên trong cùng một đám mây dông, thường gặp nhất là
giữa phần đỉnh mây trên và phần dưới của mây - những vùng mà giữa chúng có chênh
lệch điện thế rất lớn. Loại tia sét nội bộ mây này đơi khi có thể được quan sát ở
khoảng cách xa vào ban đêm và được gọi là ánh chớp xa, "chớp tấm" hay "mảng chớp
sáng". Trong những trường hợp như vậy, người quan sát có thể chỉ thấy một sự lóe
sáng ở các đám mây trên trời mà khơng nghe thấy tiếng sấm. Chớp sáng trong mây là
loại sét thường gặp nhất.

4. Sét đánh ngược
Loại sét đánh ngược lên trên (từ đất lên mây) là một dạng sét biến thể được hình thành
khi các luồng hạt mang điện bắt đầu di chuyển giữa mặt đất và đám mây phía
trên. Khi các kênh bước âm từ đám mây dần tiếp cận mặt đất và tăng cường độ điện
trường cục bộ, tại các vật thể cao trên mặt đất, nếu trước đó đã xảy ra sự phóng điện
vành, có thể sẽ vượt quá mức điện trường ngưỡng và hình thành ngay các luồng đi
lên: dưới tác dụng của lực tĩnh điện từ các điện tích dương có ở các vật này, chúng dần
thu hút các điện tích âm và đồng thời tiếp tục đẩy các điện tích dương trong khơng khí
xung quanh ra. Đơi khi các luồng điện tích dương này sẽ tự phóng lên đám mây mang
điện tích âm phía trên nếu chúng đủ mạnh và sẽ tạo thành sét mà không cần luồng dẫn
âm di chuyển xuống gần mặt đất. Khi các ion dương tập trung với mật độ đủ cao, nó
sẽ làm cho nơi mà nó tập trung phát sáng, vì thế các thủy thủ thường nói với nhau
rằng cột buồm sẽ phát sáng trước khi có sét trong các cơn bão ban đêm để tránh xa nó
trước khi bị sét đánh. Sét đánh ngược thường là những chớp âm (điện tích chủ yếu là
âm) nhưng được kích hoạt bởi các kênh điện tích dương xuất phát từ các vật thể cao
trên mặt đất, thường thì loại sét này xuất hiện khá mờ nhạt và rất nhanh nhưng gồm
rất nhiều đợt. Chúng cịn có thể xuất hiện thường xuyên ở những vùng sét hình nhện

hay xảy ra. Trước thời kì cách mạng cơng nghiệp ở thế kỉ 19, hiện tượng này khá hiếm
và chỉ được quan sát thấy tại những đỉnh núi cao trong các cơn dơng, nó xuất hiện
nhiều hơn thời nay do ngày càng có nhiều cơng trình cao tầng.


1

5. Sét khô

Sét đánh khi núi lửa Galunggung phun trào.
Sét khô, hay dông khô là loại dông sét được tạo thành mà khơng cần có độ ẩm, hay
khơng có giáng thủy trên mặt đất. Nó thường hình thành trong các trận cháy rừng dữ
dội. Hay các cột tro núi lửa bốc lên rất cao và bắt đầu hình thành sét như các đám mây
tích điện thường làm. Khi mà tầng trên lạnh và dưới mặt đất nóng một sự đối lưu sẽ
diễn ra mang theo cả các hạt mang điện tích dương từ dưới mặt đất, thứ mà sẽ hấp dẫn
các điện tích âm tập trung lại và di chuyển xuống đất theo làn khói dẫn điện. Chính vì
thế lửa có thể tạo ra sét và sét sẽ tạo ra thêm lửa (thảm họa).

6. Sét từ bầu trời xanh
Chú ý: Đây là loại sét hiếm thấy, nó có thể sẽ khơng giống với bất cứ lý thuyết nào
hiện có.

Một tia sét từ bầu trời xanh nối vùng đỉnh đám mây hình đe với mặt đất. Chúng
thường được gọi nhầm lẫn là sét CG dương mặc dù phần lớn trường hợp là sét CG âm.
Là một loại sét CG xuất hiện mà khơng có đám mây ở trên đủ gần có thể thấy rõ ràng
để tạo ra nó. Bởi vì tia sét này được hình thành từ các đám mây giơng ở xa, nên ở nơi
người quan sát sét đánh, bầu trời có vẻ hồn tồn quang đãng hoặc ít mây. Vì qng
đường mà nó di chuyển cực xa vì thế điện áp của nó cao hơn 6-10 lần cũng như di
chuyển xa và lâu hơn 10 lần các tia sét thông thường.
Ở Hoa Kỳ và và vùng núi Rockies của Canada, một cơn dơng có thể xảy ra ở trong

một thung lũng liền kề và không thể quan sát (nghe hoặc nhìn thấy) được từ thung
lũng kia nơi mà có tia sét đánh vào. Khu vực miền núi châu Âu và châu Á cũng có thể
có các biến cố tương tự. Ngoài ra, ở các khu vực như vùng vịnh, vùng hồ lớn hoặc


1

đồng bằng mở, khi có một tế bào bão có hoạt động tích điện ở phía chân trời (trong
phạm vi 26 km hoặc 16 dặm), việc sét đánh xuống đất ở nơi đó có thể xảy ra và vì cơn
bão còn ở rất xa nên cú sét đánh này được gọi là "sét từ bầu trời xanh" (bolt from
the blue). Trái với quan niệm trước đây, loại sét này có thể thuộc loại cả âm hoặc
dương. Tia chớp từ bầu trời xanh thường bắt đầu khi có sự phát sinh những tia chớp
thường bên trong đám mây trước khi kênh dẫn âm thốt khỏi đám mây và đánh về
phía mặt đất cách đó một khoảng đáng kể.
Các đợt sét dương thuộc loại này đánh có thể xảy ra trong các mơi trường bị gió
đứt mạnh, nơi vùng tích điện dương phía trên bị dịch chuyển theo chiều ngang từ khu
vực mưa, nó thường xuất hiện bất ngờ và đơi khi rất nguy hiểm vì trơng như vẫn "trời
quang mây tạnh".
Vì đặc tính cũng như sức mạnh của chúng và rất khó có thể cảnh báo sự xuất hiện của
loại sét này mà nó càng trở nên nguy hiểm hơn. Cho đến thời điểm hiện tại khơng một
máy bay nào có thể cịn tồn tại được sau khi bị nó đánh trúng. Sự tồn tại cũng như độ
nguy hiểm của loại sét này vẫn không được biết đến cho đến năm 1999 sau khi một
chiếc tàu lượn bị đánh trúng và bị phá hủy hoàn toàn đã được xác định là do loại sét
này gây ra. Thông tư hướng dẫn AC 20-53A đã được thay thế bởi thông tư hướng dẫn
AC 20-53B năm 2006. Tuy nhiên vẫn chưa rõ những quy định an tồn mới có thể bảo
vệ các máy bay khỏi loại sét này hay không.
Loại sét này cũng bị tình nghi cho việc chiếc Boeing 707 Pan Am Flight 214 bị nổ
tung và rơi xuống thành từng mảnh khi đang bay năm 1963. Vì liên tục bị sét đánh mà
các máy bay trong khơng phận Hoa Kỳ địi hỏi phải có cây thu lơi để giảm tác hại của
sét, nhưng có vẻ vẫn khơng đủ để chống lại loại sét này.


7. Sét hịn
Bài chi tiết: Sét hịn
Sét hịn có thể là hiện tượng phóng điện trong khơng khí, đặc tính tự nhiên của loại
này vẫn cịn đang gây tranh cãi. Từ sét hòn thường được dùng để chỉ các vật phát sáng
hình cầu bay lơ lửng có kích cỡ từ hạt đậu cho đến vài mét. Nó đơi khi xuất hiện trong
các cơn dông, và không giống như các tia sét thông thường chỉ xuất hiện với một vệt
dài và biến mất sau đó, sét hịn có hình cầu bay lơ lửng và tồn tại trong nhiều giây.
[42]
Sét hòn chỉ được kể lại bởi các nhân chứng chứ chưa hề được ghi hình lại bởi các
nhà khí tượng.[43][44] Brett Porter,[45] một nhân viên kiểm lâm hoang dã, báo cáo đã chụp
được sét hòn tại bang Queensland của Úc vào năm 1987. Các tài liệu khoa học về sét
hòn rất hiếm vì chúng thường xuất hiện bất ngờ và hiếm. Sự tồn tại của nó chỉ được kể
lại bởi các nhân chứng nên đơi khi bị thêm thắt khiến nó phần nào khơng phù hợp.
Các thí nghiệm trong phịng thử nghiệm gần đây đã tạo ra các kết quả rất giống với
các sét hòn được báo cáo lại, nhưng hiện tại vẫn chưa có kết luận là có liên quan đến
hiện tượng tự nhiên này hay khơng. Có một giả thuyết cho rằng sét hòn được tạo ra do
phản chiếu khi sét đánh vào silicon trong đất một hiện tượng mà các phịng thí nghiệm
đã thử nhiều lần. Do các tài liệu nghiên cứu mâu thuẫn lẫn nhau nên quả bóng phát
sáng này vẫn là bí ẩn và thường bị cho chỉ là tưởng tượng và chơi khăm. Nhiều báo
cáo so sánh việc nhìn thấy sét hịn giống như việc nhìn thấy UFO.

8. Một số dạng sét khác


1

Sét dạng ruy băng với 2 vệt

Một tia chớp CG với kênh sét phân nhánh rõ ràng và cực kỳ sáng, cho thấy nó là loại

sét staccato, tại gần vùng New Boston, Texas.
Sau đây là một số dạng sét biến thể:
•

Sét dạng chuỗi hạt: thực ra loại sét CG này chính là giai đoạn tiêu tan của một
kênh sét; hình ảnh trông thấy của tia sét lúc này bị đứt mảnh, trông như một chuỗi
hạt phát sáng. Ngay sau giai đoạn vệt sét phản hồi và các hình thành nhiều vệt trên
cùng một đường đi, hầu hết các cuộc phóng điện sẽ bước vào giai đoạn tiêu tan và
được trông thấy như bị gãy thành chuỗi, khi mà kênh sét nguội đi trong tức khắc.
Đây giống như là một quá trình của sự phóng điện sét hơn là một loại sét. Sét phân
thành chuỗi thường là một chi tiết nhỏ khó nhận thấy và vì thế nó chỉ rõ ràng khi
quan sát ở khoảng cách gần.

•

Sét ruy băng: loại sét CG này thường được thấy trong các cơn dơng có nhiều
gió tạt mạnh. Nó bao gồm nhiều vệt phản hồi liên tiếp cùng xuất hiện. Gió sẽ tác
động lên các vệt sét, thổi vệt tiếp sau đi một chút so với vệt trước đó tạo nên hiệu
ứng trơng như dải ruy băng.

•

Siêu chớp (superbolt): thường được định nghĩa như là các tia chớp đánh mang
năng lượng rất cao so với các chớp điển hình, trên 100 gigajoule [GJ] (phần lớn
các tia chớp chỉ đạt tới khoảng 1 GJ). Khả năng nó xảy ra bình qn là 1 trên 240


1

đợt sét đánh. Khơng có sự khác biệt dễ thấy khác giữa nó và những đợt sét thơng

thường, đơn giản "siêu chớp" chỉ mang nghĩa như là cận trên mức năng lượng của
các tia sét. Dù mang năng lượng rất lớn so với "sét thơng thường" nhưng nó khơng
nhất thiết phải là sét dương mà cịn có thể là cả âm.
•

Các tia sét phối hợp: Nhìn trên quy mơ lớn các đợt sét có xu hướng như
chúng đang cùng "phối hợp" xuất hiện theo một mơ hình. Khi quan sát các cơn
dơng từ trên khơng gian, các đợt sét có vẻ xuất hiện thành từng cụm (như thấy
trong video).

•

Xung lưỡng cực hẹp (narrow bipolar pulse - NBP): là những đợt phóng điện
cao năng lượng, trong nội bộ đám mây cao trong cơn dông. NBP tương tự như các
dạng khác của các sự kiện sét như vệt phản hồi và kênh dẫn phi tiêu, nhưng
mức phát xạ quang của chúng thấp hơn ít nhất là một bậc. Chúng thường xuất hiện
trong phạm vi độ cao 10-20 km và có thể phát công suất cỡ vài trăm gigawatt.
Chúng cũng tạo ra các tín hiệu thay đổi điện trường khơng đối xứng lưỡng cực khi
được máy ghi lại ở một khoảng cách xa (gọi là các sự kiện lưỡng cực hẹp).

•

Sét tên lửa: là một sự phóng điện giữa các đám mây với nhau, thường theo
chiều ngang tại chân mây, với một kênh phát sáng thường di chuyển với tốc độ cực
nhanh trong khơng trung mà sự di chuyển này có thể trơng thấy được bằng mắt
thường, thường khơng liên tục.

•

Sét nhiệt: là hiện tượng xuất hiện tia chớp nhưng lại khơng có âm thanh (sấm)

nghe được, bởi vì nó xảy ra ở quá xa. Sóng âm sinh ra từ sét bị tiêu tan (biên độ
âm giảm theo khoảng cách) hoàn toàn trước khi nó kịp đến tai người quan sát.

•

Sét từ mây ra khí quyển: đây là loại sét hình thành khi đầu kênh dẫn âm rời
khỏi đám mây ra khí quyển nhưng khơng truyền xuống đất, và do đó có thể hình
dung nó loại là sét đánh xuống đất nhưng khơng thành cơng. Sét dị hình xanh và
gigantic jet là một hình thức của sét mây-khơng khí hoặc mây-tầng điện li. Loại
sét này và sét CG là các loại tia sét có thể gây nguy hiểm cho các phương tiện
hàng khơng.

•

Sét kênh trơn: là thuật ngữ khơng chính thức để chỉ một loại sét từ mây xuống
đất (CG) mà kênh dẫn của nó khơng phân ra các nhánh có thể thấy được. Chúng
trông giống như một đường cong phát sáng trơn, khác với những tia sét dạng
chẻ (có phân nhánh) thơng thường. Nó là một dạng sét CG dương thường thấy
nhiều tại hoặc gần các vùng đối lưu nơi thường có dông lớn, như ở vùng trung bắc
của Hoa Kỳ. Loại sét đánh ngược từ đất lên đơi khi cũng có "kênh trơn".

•

Sét staccato: là một dạng sét CG mà vệt sét trong khoảng thời gian ngắn
thường xuất hiện dưới dạng một chớp đơn lẻ nhưng cực kỳ sáng và phân nhánh rất
rõ rệt. Những nơi chúng thường được thấy là tại khu vực mây "dạng vịm" gần
một xốy thuận trung, nơi có những dịng khí đi lên (updraft) mạnh mẽ trong một
cơn dông của hệ thống mây dông quay quanh xốy. Cịn có dạng sét giữa các đám



1

mây tương tự staccato, biểu hiện của nó là một đốm chớp ngắn nhưng rất sáng
giữa các đám mây ở phía trên một khu vực nhỏ, nó cũng thường được thấy ở
những nơi có những dịng khí đi lên xốy tương tự.

IV.

Phân bố sét

Sét tại Belfort, Pháp.
Trên Trái Đất, sét phân bố khơng đều. Tần số sét đánh trung bình toàn thế giới xấp xỉ
44 (± 5) lần mỗi giây, hay gần 1.4 tỷ tia chớp mỗi năm. Nhiều nhân tố ảnh hưởng tới
sự phân bố sét trên thế giới, cũng như các loại sét khác nhau và tính chất của sét
(hay dơng nói chung) tại một vùng miền như: sự đối lưu mạnh hay yếu, vĩ độ và độ
cao của nơi đó so với mực nước biển, loại gió chính, độ ẩm tương đối, vị trí gần hay
xa các vùng nước ấm hoặc lạnh, cấu trúc địa chất...v.v.

Sét giữa mây và mây tại Gresham, Oregon.
Hơn 70% tia sét xuất hiện tại các vùng trên đất liền có khí hậu nhiệt đới, nơi có hoạt
động đối lưu khí quyển mạnh mẽ nhất. Sự pha trộn các khối khí nóng và lạnh hoặc các
khối khí có chênh lệch độ ẩm có thể dẫn đến hiện tượng đối lưu mạnh, thường diễn ra
tại ranh giới các khối khí. Chẳng hạn, một dịng biển ấm chảy qua các vùng đất liền
khô cằn, như dòng Gulf Stream, sẽ gây đối lưu; điều này giải thích phần nào sự gia
tăng tần số cơn dơng và sét đánh tại vùng Đông Nam của Hoa Kỳ.
Trên các vùng biển, đại dương sét ít phổ biến hơn so với đất liền. Hoạt động đối lưu
tạo nên dông là rất hiếm tại các vùng địa cực nên những nơi này là những nơi sét ít
xảy ra nhất.
Ngồi ra, tỉ lệ xuất hiện của từng loại sét chính có thể thay đổi theo mùa và vĩ độ.
Chẳng hạn, loại sét CG nhiều ở những nơi có độ cao đóng băng thấp, điển hình là các

nơi vĩ độ trung, hơn là ở những vùng nhiệt đới nơi độ cao đóng băng thường trên
1 km.
Một số địa điểm có tần số sét cao nhất thế giới: vùng hồ Maracaibo ở cửa sông
Catatumbo, Venezuela; gần ngôi làng Kifuka ở vùng núi miền Đông Cộng hòa Dân
chủ Congo, Singapore, và khu vực Hẻm sét ở vùng Trung tâm Bang Florida, Hoa Kỳ.


1

Hoạt động sét trên Trái Đất không phải luôn luôn bất biến trong từng thời kì lịch sử
của Trái Đất mà biến đổi theo sự phát triển của khí hậu và thời tiết chung trên Trái
Đất. Khí quyển của Trái Đất hiện nay rất khác so với hàng nghìn, hàng triệu năm
trước. Nghiên cứu khoa học về sét trên Trái Đất qua các thời kì được gọi
là paleolightning. Nó dựa trên việc phân tích các khống vật fulgurite sét để lại trong
vỏ Trái Đất và các nghiên cứu của ngành Cổ từ học, về sự biến đổi từ trường Trái Đất
trong lịch sử. Người ta cho rằng hoạt động núi lửa trên Trái Đất ngun thủy có thể
dẫn tới hình thành sét, và chúng là một trong những nguồn năng lượng chính đóng
góp vào sự phát triển sơ khai của sự sống.

V.

Tác động

Sét chẻ một cây tại Maplewood, NJ.
Khi sét CG đánh trúng các vật thể trên mặt đất, chúng phải chịu một nhiệt lượng và từ
trường rất lớn. Nhiệt độ cao mà dòng điện sét tạo ra khi đi vào thân cây có thể làm bốc
hơi nhựa cây dẫn đến một vụ nổ hơi nước bên trong làm bung cả thân cây. Tuy nhiên
trong nhiều trường hợp sét có thể đi qua bề mặt ẩm ướt trên thân cây và xuống đất mà
khơng hủy diệt nó. Nếu sét đi vào đất cát, đất cát xung quanh kênh plasma có thể nóng
chảy tạo thành các khống vật hình ống gọi là fulgurite. Sét không thường đánh chết

người, nhưng trong số các trường hợp sống sót, người hoặc động vật có thể chịu tổn
thương nặng nề ở các nội tạng và hệ thần kinh. Các cơng trình cao cũng có thể bị cơng
phá bởi sét khi nó tìm đường xuống đất, nên cần có các biện pháp bảo vệ cơng trình
thích hợp. Thân máy bay là kim loại nên các máy bay rất dễ bị sét đánh, mặc dù không
gây hư hại nhiều tới phương tiện và các hành khách trên nó. Đó là bởi vì tính chất dẫn
điện của hợp kim nhôm, vỏ thân máy bay hoạt động như một chiếc lồng Faraday. Sét
cũng đóng vai trị quan trọng trong thế giới tự nhiên, tham gia chu trình nitơ khi góp
phần oxi hóa phân tử nitơ N2 trong khơng khí thành nitrat, khi mưa xuống chúng phân
hủy và có thể trở thành phân bón tự nhiên rất tốt cho cây trồng và các sinh vật khác.
Câu tục ngữ kinh nghiệm: "Lúa chiêm lấp ló đầu bờ. Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà
lên." chính là nói về điều này.


1

1. Sấm:
Bài chi tiết: Sấm
Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, hiệu điện thế giữa chúng có thể lên
tới hàng triệu volt. Giữa hai đám mây có hiện tượng phóng tia lửa điện và ta trơng
thấy một tia chớp. Vài giây sau ta mới nghe thấy tiếng nổ, đó là "sấm" (vận tốc ánh
sáng 300,000,000 m/s [980,000,000 ft/s] nhanh hơn rất nhiều lần vận tốc của tiếng
động là 343 m/s [1,130 ft/s] nên ta trông thấy tia chớp trước). Vì thế một người quan
sát có thể ước chừng khoảng cách đến nơi có sét bằng cách xác định khoảng thời gian
giữa khi nhìn thấy tia sét và khi tiếng sấm nó tạo ra tới tai.
Chẳng hạn, nếu ánh sáng từ một tia chớp tới trước tiếng động của nó một giây thì ta sẽ
có khoảng cách tới cơn dông vào khoảng 343 m (1.125 ft); nếu thời gian trễ này là ba
giây thì ta sẽ suy ra khoảng cách là khoảng 1 km hoặc 0.62 dặm (3 × 343 m). Cịn nếu
một tia chớp tới trước tiếng sấm trong năm giây, sẽ có thể suy ra khoảng cách xấp xỉ
1.5 km hoặc 0.93 dặm (5 × 343 m). Do đó, nếu một cú sét được quan sát ở khoảng
cách rất gần thì nó sẽ kèm theo ngay một tiếng sấm bất ngờ, gần như khơng có thời

gian trễ giữa chúng và cịn có thể đi kèm với mùi ozon (O3) sinh ra từ sét.
Do sét là sự phóng điện hay sự di chuyển cực nhanh của các điện tử ma sát vào khơng
khí làm nó trở nên cực nóng có thể hình thành plasma và giãn nở ra, theo thuyết động
học thì khi khơng khí bị giãn nở ra một cách quá nhanh và đột ngột xung quanh tia sét
nó sẽ tạo ra một sóng chấn động lan rộng kèm theo tiếng động được biết đến như sấm.
Vì có rất nhiều sóng chấn động được tạo ra liên tiếp nhau khi sét hình thành, do có rất
nhiều vệt sét thứ phát nên nó khơng chỉ nghe một tiếng mà rền vang trong một khoảng
thời gian tùy theo chiều dài của sét và khoảng cách đến người nghe nó. Một tiếng sấm
gần có mức cường độ vào cỡ 120 dB, vào ngưỡng có thể gây tổn thương thính giác.
Các đặc tính của sấm rất phức tạp tùy theo yếu tố hình học của sét như chiều dài, có
bao nhiêu tua, độ vọng âm thanh từ mặt đất và có bao nhiêu vệt sét...
Tuy nhiên, nếu cơn dơng ở một khoảng khá xa người quan sát thì có thể khơng nghe
được tiếng sấm dù vẫn nhìn thấy được những tia sét của nó (do cường độ âm thanh
giảm dần theo khoảng cách). Đây là hiện tượng "sét nhiệt". Có nguồn thơng tin nêu
rằng một cơn bão sét có thể được thấy ở khoảng cách xa tận hơn 160 km (100 dặm)
nhưng tiếng sấm thì chỉ có thể nghe được trong phạm vi 32 km (20 dặm).

2. Năng lượng phóng xạ cao tạo ra khi sét đánh:
Đã có lý thuyết về sự hình thành tia X tạo ra khi sét đánh vào năm 1925 nhưng khơng
có bằng chứng cho việc này mãi tới năm 2001-2002, khi các nhà nghiên cứu thuộc
trường đại học nghiên cứu mỏ và công nghệ New Mexico đã vơ tình phát hiện tia
X đang chạy dọc theo dây thử sau khi có sự xuất hiện của các tia sét phía trên. Cùng
năm đó đại học Florida và viện công nghệ Florida đã nghiên cứu điện trường tia X
bằng một hệ thống anten đặt tại Bắc Florida và đã xác nhận rằng các tia sét tự nhiên
có thể tạo ra một lượng lớn tia X trong quá trình lan truyền kênh dẫn. Việc hình thành
các tia X bởi sét này vẫn còn đang được nghiên cứu vì nhiệt độ của sét quá thấp (hàng
ngàn lần thấp hơn mức cần thiết) để hình thành tia X một cách tự nhiên mà khơng qua
sự phân rã phóng xạ.



1

Số lượng lớn các nghiên cứu và quan sát khác từ trên các trạm không gian cũng cho
thấy sét cũng tạo ra một lượng lớn tia gamma, hiện tượng này được gọi là chớp tia
gamma địa cầu (Terrestrial Gamma-ray Flash hay TGF) hay "sét đen", do phổ của nó
khơng thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy. Những điều này đã tạo ra một thách thức mới
cho lý thuyết hiện hành về việc hình thành của sét khi chúng có các dấu hiệu của hiện
tượng phản vật chất thơng qua việc phóng ra các tia phóng xạ. Các nghiên cứu gần
đây cũng cho thấy một số hạt vi mô sản sinh từ sự bùng phát tia gamma
như: electron, positron, proton và neutron có thể mang năng lượng hàng chục MeV.

3. Chất lượng khơng khí:
Nhiệt độ rất cao do sét tạo ra dẫn đến sự gia tăng đáng kể của nồng độ ozon và
các oxit của nitơ trong khơng khí. Mỗi tia chớp ở vùng ôn đới và cận nhiệt đới tạo ra
trung bình 7 kg NOx.Trong tầng đối lưu, tác động của sét có thể làm tăng 90% nồng
độ NOx và tăng nồng độ ozon lên 30%.

4. Hậu quả do sét tác động lên con người:
Sét có thể gây thương tích bằng những cách thức sau:
•
•

•

Sét đánh thẳng vào vị trí nạn nhân từ trên đám mây xuống.
Khi nạn nhân đứng cạnh vật bị sét đánh. Sét có thể phóng qua khoảng cách
khơng khí giữa người và vật. Trong trường hợp này gọi là sét đánh tạt ngang.
Sét đánh khi nạn nhân tiếp xúc với vật bị sét đánh.

•


Điện thế bước. Khi người tiếp xúc với mặt đất ở một vài điểm. Sét lan truyền
trên mặt đất.

•

Sét lan truyền qua đường dây cáp tới các vật như điện thoại, tivi (vô tuyến), ổ
cắm.

Theo thống kê thì sét đánh thẳng là nguy hiểm nhất, cứ 10 người bị sét đánh thẳng thì
8 người chết. Sét đánh tiếp xúc hay tạt ngang cũng rất nguy hiểm. Khi sét đánh xuống
cây, thì 1 tia sét có thể giết chết ngay vài người xung quanh. Độ nguy hiểm phụ thuộc
vào bản chất của vật bị sét đánh và vị trí tương đối với nạn nhân. Thương vong do
điện thế bước nhẹ hơn (dù nó là nguyên nhân chủ yếu của các ca thương vong do sét).
Trong một số trường hợp năng lượng tia sét không tiêu tán ngay tại chỗ mà truyền
theo mặt đất và khi nạn nhân đứng trên đường truyền đó có thể bị liệt. Trong một số
trường hợp tồi tệ nạn nhân sẽ bị vấn đề với việc đi lại sau này. Trong thực tế sét lan
truyền xuất hiện khi nạn nhân nói chuyện điện thoại, cầm vào các dây cáp, dây anten
dẫn từ ngoài vào.
Theo thống kê ở Hoa Kỳ, ngoài 40% nạn nhân bị sét đánh không được biết rõ nguyên
nhân, 27% là khi họ đang ở khu vực trống trải, 19% ở gần cây, 8% đang bơi hay ở khu
vực gần nước, 3% khi đứng gần máy móc, 2.4% khi đang nói điện thoại, 0.7% liên
quan đến đài, tivi, anten…

5. Tác động lên đồ điện tử:


1

Một chiếc điện thoại sau khi sét đánh.

Điện thoại, modem, máy tính cá nhân và các thiết bị điện tử khác có thể bị hư hỏng do
sét đánh, khi chúng đi qua các ổ cắm điện thoại, cáp ethernet, hoặc ổ cắm điện. Với
các thiết bị điện khi sét đánh vào các cột điện sẽ làm tăng áp đột ngột làm chập điện
và cháy tất cả các linh kiện điện tử. Với những ai đang dùng điện thoại sẽ rất nguy
hiểm cho màng nhĩ vì nó sẽ tạo ra một tiếng rít rất to và dài cũng như bị điện giật nếu
là điện thoại có dây. Và thậm chí khi không đánh vào đâu sét cũng sẽ tạo ra các xung
điện từ mạnh (đặc biệt là sét dương) sẽ phá hỏng các linh kiện điện tử.

6. Vai trị sinh học:
Có khả năng sét đã có mặt trên Trái Đất ngay từ thời rất sơ khai, trước khi các dạng
sống đầu tiên xuất hiện, từ khoảng hơn 3 tỷ năm về trước. Ngồi ra, có lẽ các tia sét là
một trong những yếu tố quan trọng trong việc hình thành các phân tử hữu cơ đầu tiên,
là những hợp chất cần thiết cho sự sống xuất hiện. Điều này được giả định trong thí
nghiệm Miller-Urey năm 1953, được coi như là một trong những nghiên cứu đầu tiên
về sét trên Trái Đất sơ khai và những ảnh hưởng của nó. Thành phần khí quyển của
Trái Đất sơ khai (một tỷ năm đầu tiên) khác biệt rất nhiều so với trạng thái hiện tại của
nó. Tới thời gian khoảng 3.5 tỷ năm trước, bề mặt Trái Đất nguội dần đi để tạo
thành lớp vỏ, chủ yếu là các núi lửa phun trào nham thạch, điơxít cacbon và amơniắc,
hình thành bầu khí quyển nguyên thủy của Trái Đất; nó chứa chủ yếu là CO 2 và hơi
nước, với một ít nitơ nhưng vẫn chưa có nhiều ơxy. Kể từ khi Trái Đất mới hình
thành, nhiệt độ cao của lớp vỏ là nguyên nhân gây ra những chấn động địa chất lớn
thường trực vẫn còn dữ dội tới nay, và đã làm phát sinh các đại dương. Hoạt động núi
lửa mạnh mẽ trên Trái Đất sơ khai sinh ra các cơn bão sét núi lửa đặc biệt nhiều và
thường xuyên. Nước, khi nó thực hiện lặp đi lặp lại vịng tuần hồn của nó, đã mang
theo các ngun tố hóa học trong khí quyển sơ khai, như cacbon và nitơ, và tích tụ
chúng trong các vùng biển nguyên thủy. Tia cực tím và sét có thể là những tác nhân rất
cần thiết cho sự kết hợp của các loại hợp chất vô cơ này và sự biến đổi chúng thành
các phân tử hữu cơ như các axit amin, là những thành phần thiết yếu cho sự xuất hiện
của sự sống như chúng ta đã biết.
Các sự phóng điện trong khí quyển là một trong những nguồn nitrit và nitrat tự nhiên

chính, rất cần thiết cho đời sống của các thực vật. Rau quả không thể sử dụng trực tiếp
khí nitơ (N2) trong khí quyển, vì vậy nó cần được chuyển đổi thành các hợp chất nitơ
khác. Sét là tác nhân của các phản ứng hóa học như vậy, do đó nó có vai trị duy
trì chu trình nitơ.
Ngồi ra, sét cũng đóng góp tiến hóa của các lồi thực vật, khi nó là ngun nhân phát
sinh các vụ cháy rừng xưa nay. Bởi lửa do sét có thể đốt cháy các loại chất khơ (như


1

củi, xác cây gỗ), biến chúng thành nguyên liệu dinh dưỡng để thảm thực vật tiếp theo
phát triển. Nhiệt sinh ra cịn có thể tiêu diệt các lồi sâu hại trên cây, vì thế nó có một
số tác động rất có lợi cho mơi trường. Q trình chọn lọc tự nhiên trong tiến hóa của
thực vật cũng dường như được liên kết chặt chẽ với sự xuất hiện của các đám cháy,
thúc đẩy sự xuất hiện của các gen thực vật mới. Và có thể, những đám lửa sét là nguồn
lửa đầu tiên được sử dụng bởi người nguyên thủy, đây sẽ là một trong những bước tiến
quan trọng dẫn đến sự tiến hóa văn minh và thống trị mơi trường Trái Đất của lồi
người.

VI.

Sét thượng tầng khí quyển

Sơ đồ vị trí xuất hiện của các loại sét thượng tầng khí quyển.
Sét thượng tầng khí quyển là họ các hiện tượng phóng điện-đánh thủng xảy ra trong
khoảng thời gian rất ngắn trên các tầng khí quyển cao của Trái Đất, ở độ cao phía trên
đám mây dơng và có liên quan đến những tia sét thơng thường. Đã có những báo cáo
về các hiện tượng điện phía trên các đám mây dông từ những năm 1886. Tuy nhiên chỉ
vài năm trở lại đây các nghiên cứu mới được thực hiện về những hiện tượng này và
chúng được tin là những dạng plasma phát sáng trên khí quyển cao. Các hiện tượng

này được khoa học ưa gọi hơn là các sự kiện phát sáng thoáng qua (transient
lumnious event - TLE), thay vì coi là một loại tia sét như cách gọi "sét thượng tầng
khí quyển" bởi các hiện tượng phóng điện trên khí quyển cao thiếu các đặc tính
thường thấy của sét ở tầng đối lưu thơng thường.

1. Sét dị hình (Sprite)
Bài chi tiết: Sprite (sét)