ظاهرة البرق هي واحدة من العروض الطبيعية الأكثر دراماتيكية وOccurs بشكل متكرر على الأرض. في كل ثانية تمر دون انقطاع، يضرب ما يقارب 100 برق سطح الأرض من السحب، وفي أي وقت معين، هناك حوالي 2000 عاصفة رعدية نشطة تعمل في نفس الوقت في جميع أنحاء العالم.
يتشكل البرق عندما تتراكم الشحنات الكهربائية داخل سحب العواصف. في سحب الركام العالية التي تمتد إلى الأعلى، هناك حركة هواء قوية نحو الأعلى والأسفل. تتصادم جزيئات الجليد في الجزء العلوي من السحابة مع قطرات الماء في الجزء السفلي، مما يؤدي إلى انتقال الشحنات الكهربائية. يجمع الجزء العلوي من السحابة الشحنات الموجبة بينما يجمع الجزء السفلي الشحنات السلبية.
عندما تصل الفرق بين الشحنات بين السحابة والأرض إلى مستوى كافٍ، لا يمكن للهواء الذي يعمل عادة كعامل عزل كهربائي تحمل الشحنات. تتحرك قناة موصلة ضيقة تُسمى "القائد المتدرج" من السحابة، وإذا التقت مع القناة الصاعدة من الأرض، فإن الجهد العالي يتحرر في فترة زمنية قصيرة جدًا - وهذا ما نراه كبرق.
درجة حرارة البرق يمكن أن تصل إلى 30000 كلفن أو تقريبًا خمس مرات أشد حرارة من سطح الشمس. تسخين الهواء بشكل سريع وجذري هذا يتوسع الهواء فجأة، مما ينتج عنه موجات صوتية صدمية نسمعها كرعد. يحدث البرق فقط خلال بضع مللي ثوانٍ، ولكن الطاقة المطلقة يمكن أن تصل إلى مليار فولت.
على الرغم من أن البرق يبدو خطيرًا - وهو كذلك يمكن أن يكون قاتلاً - إلا أنه يلعب دورًا مهمًا في النظام البيئي للأرض. يساعد البرق في تحويل النيتروجين الجوي إلى شكل يمكن للكائنات النباتية امتصاصه، مما يساهم في تخصيب التربة بشكل طبيعي. كل عام، ينتج البرق حوالي 100 مليون كجم من النيتروجين في شكل مفيد للنباتات.