번개는 위에서 아래로 칠까??

대답은 아니요. 번개는 반드시 위에서 아래로 치는 것은 아님.

번개는 아래에서 위로 치는 경우가 더 많음.

번개는 크게 두 가지 유형으로 나뉜다.

구름에서 지면까지 이어지는 방전 채널이 하나 이상 존재하는 '구름-지면 방전(CG)',
그리고 지면에 닿는 채널 없이 구름 내부 또는 구름 사이에서 발생하는 '구름 내 방전(IC)', '구름 간 방전(CC)', '구름-공기 방전(CA)' 이 그것이다.

1단계

전형적인 구름-지면 방전은 뇌운 내부에서 시작된다. 구름과 지면 사이에 형성된 전기장의 영향을 받아, '계단형 선도(stepped leader)'라 불리는 매우 희미한 음전하 채널이 뇌운 아래쪽에서 발생해 지면을 향해 내려온다.

이 채널은 한 번에 약 50미터(160피트) 길이의 단계를 1마이크로초(0.000001초) 간격으로 반복하며 뻗어 나간다.

이른바 '전자의 사태(avalanche of electrons)'라 부를 수 있는 이 과정에서, 계단형 선도는 대개 여러 방향으로 가지를 뻗으며 지면에 접근한다. 이때 선도가 띠는 전기 퍼텐셜은 극도로 강해서, 지면 대비 약 1억 볼트에 달하며 약 5쿨롱의 음전하를 운반한다.

각 단계 사이에는 약 50마이크로초의 정지 구간이 있는데, 이 시간 동안 계단형 선도는 방전할 대상을 '탐색'한다. 대상을 '발견'하지 못하면 다음 단계로 이동하고, 목표물을 '찾을' 때까지 이 과정을 반복한다.

계단형 선도가 최종 길이에 도달하기까지는 약 50밀리초(1/20초)가 걸리지만, 경로 길이에 따라 달라질 수 있다. 개별 방전을 분석한 연구에 따르면, 단 하나의 선도가 1만 단계 이상으로 구성되는 경우도 있다.

2단계

계단형 선도가 지면에 가까워질수록, 선도의 강한 음전하는 방전 예상 구역 내의 다른 음전하들을 밀어내고 막대한 양의 양전하를 끌어당긴다. 이 양전하의 유입이 워낙 강하기 때문에, 계단형 선도는 지면에서 '스트리머(streamer)'라 불리는 전기 채널을 역방향으로 유도한다.

3단계

계단형 선도의 전기 퍼텐셜이 지면과 연결되고, 형성된 채널을 따라 음전하가 아래로 흐르기 시작한다.

4단계

이어서 '귀환 방전(return stroke)'이라 불리는 전류파가 채널을 타고 위로 솟구치며 강렬한 섬광을 만들어낸다. 전류가 최고값에 도달하는 데 걸리는 시간은 불과 1마이크로초이며, 평균 전류값은 약 3만 암페어에 달한다.

5단계

귀환 방전이 끝나면 약 20~50밀리초의 정지 구간이 생긴다. 이 정지 이후 구름 내에 충분한 전하가 남아 있다면, 새로운 선도가 지면을 향해 다시 전파된다. 이 선도를 '다트 선도(dart leader)'라 부르는데, 계단형 선도가 이미 만들어놓은 채널을 그대로 이용하기 때문에 끊기지 않고 연속적인 경로를 따라 내려온다.

다트 선도는 번개 특유의 깜빡이는 현상을 만들어내며, 최초의 계단형 선도와 달리 일반적으로 가지를 치지 않는다. 다트 선도가 생성되려면 최초 계단형 선도 이후 약 100밀리초 이내에 충분한 전하가 확보되어야 하기 때문에, 모든 번개에서 다트 선도가 나타나는 것은 아니다.

다트 선도는 추가적인 전기 퍼텐셜을 지면으로 운반하고 지면에서 새로운 스트리머를 유도한다. 다트 선도의 최대 전류는 최초 계단형 선도보다 작으며, 귀환 방전의 지속 시간도 더 짧다. 다트 선도가 추가로 생성될수록 최대 전류와 귀환 방전 지속 시간은 계속 감소한다.

다트 선도와 그 귀환 방전이 반드시 최초 계단형 선도가 형성한 것과 동일한 채널을 사용하는 것은 아니다. 다트 선도가 다른 경로를 택해 지면에 도달하면, 번개가 한 지점에서 다른 지점으로 춤추듯 이동하는 것처럼 보이는데, 이것이 바로 '갈래 번개(forked lightning)'다.

각각의 선도(계단형 또는 다트 선도)와 그에 이어지는 귀환 방전을 합쳐 하나의 '스트로크(stroke)'라 하고, 동일한 채널을 사용하는 모든 스트로크의 합을 하나의 '플래시(flash)'라 한다. 하나의 플래시는 단 하나의 스트로크로 이루어질 수도 있고, 수십 개의 스트로크로 이루어질 수도 있다. (단일 구름-지면 플래시에서 기록된 최다 스트로크 수는 무려 47개다!)

크게 감속된 애니메이션에서 볼 수 있듯, 번개 섬광의 윗부분은 구름 내의 어떤 물체와도 물리적으로 연결되어 있지 않다. 구름 자체가 도체가 아니기 때문이다. 대신 번개 채널은 구름 안에서 나뭇가지 모양으로 뻗어나가며, 자유 전자(뇌운 하부의 음전하)를 끌어당긴다.