O movimento intenso de massas de ar no interior das nuvens gera atrito entre moléculas de água e gelo, causando a eletrização da nuvem, que terá as cargas elétricas separadas de modo que a sua base e o topo possuirão cargas elétricas de sinais opostos. ... A descarga elétrica criada pode viajar entre a nuvem e a Terra.
Essa formação se dá a partir da grande diferença de potencial entre as cargas, positivas e negativas, entre nuvens e o solo ou até mesmo entre nuvens, e quando o campo elétrico de uma nuvem supera o limite de capacidade dielétrica do ar atmosférico, que normalmente varia entre 10000 volts/cm e 30000 volts/cm, ...
Onde o raio costuma cair? Torres metálicas, chaminés, topos de montanhas, árvores isoladas, casas construídas em campos, edifícios altos, antenas externas e redes elétricas são pontos com maior incidência de queda de raios.
Campo Grande, Brasil. A capital do Mato Grosso do Sul é a cidade brasileira com maior incidência de raios. Em outubro de 2017, uma única tempestade registrou mais de 350 raios.
Quando o campo eletromagnético é modificado por uma descarga elétrica, o aparelho capta e manda os dados para o computador, registrando que haverá incidência de raios na região monitorada, determinando que o local está perigoso e com probabilidade de tempestade.