آذرخش
فرایند شکل‌گیری درخش آذرخش ابر به زمین

۱. با شکل‌گیری ابر تندری و شدت گرفتن سرعت‌های قایم بالارو در فراهنج‌ها، بلورهای یخ، گویچه‌های برف و قطرات آب ابر سرد با همدیگر برخورد می‌کنند و بارهای منفی و مثبت در ذرات شکل می‌گیرد. با قویتر شدن فراهنج‌ها و فروهنج‌ها، برخوردها بیشتر و شدیدتر شده و بارهای مثبت و منفی بیشتری ساخته و تولید می‌شود. بلورهای سبک یخ و با بار مثبت یخ به وسیله فراهنج‌ها به ترازهای زبرین ابر منتقل می‌شوند و ذرات بزرگتر با بار مثبت (گویچه‌های برف) به ترازهای زیرین ابر می‌روند. به این ترتیب بخش زبرین ابر تندری به صورت مثبت و مرکز و تا حدودی بخش پایینی ابر تندری به صورت منفی باردار می‌شود. البته بخش کوچکی از بارهای مثبت نیز در قسمتهای گرم (پایین تراز ۱۰- درجه سانتیگراد) پایینی ابر تندری گاهی مشاهده می‌شوند. در شرایط معمولی و هوای صاف سطح زمین دارای بار منفی است، اما زمانی که ابرهای تندری توسعه پیدا می‌کنند، بارهای منفی واقع در بخش پایین ابر تندری، بارهای منفی سطح زمین را دفع کرده و بارهای مثبت را به سمت خود جذب می‌کنند و به این ترتیب زیر ابر تندری در سطح زمین بارهای مثبت تجمع می‌کنند.
۲. به‌طور معمول هوا یک عایق نسبتاً خوب نسبت به جریان الکتریسیته است، اما اگر اختلاف بین بارهای مثبت سطح زمین و بارهای منفی پایه ابر به اندازه کافی زیاد شود (از مرتبه میلیون ولت) خاصیت نارسانایی هوا از بین رفته و بارهای منفی می‌توانند به سطح زمین سرازیر شوند. چون بارهای مثبت موجود در پایه ابر معمولاً به اندازه ای نیستند که بین آنها و بارهای منفی، تخلیه بار اتفاق بیفتد، بارهای منفی به شکل پیشروی پله ای به سمت زمین سرازیر می‌شوند. در ابتدا، پیشروی پله ای از بارهای مثبت موجود در سطح زمین بی‌خبر است. با پیشروی بیشتر پیشروی پله ای اغلب چندین شاخه می‌شود تا بتواند با بارهای مثبت سطح زمین برسند. پیشروی پله ای در هر گام حدود ۵ متر را به جلو حرکت می‌کند (با سرعتی مابین ۱۰۰ تا ۲۰۰ هزار متر بر ثانیه یا ۳ تا ۷ ده هزاروم سرعت نور) و در هر گام درخش‌های کوتاه و مختصری را از خود نشان می‌دهد؛ بنابراین سفرش به سمت زمین تقریباً ۱۰ تا ۳۰ میلی ثانیه طول می‌کشد. این پیشروی پله ای توسط دوربینهای مخصوص و همچنین شبکه‌های زمین پایه مثل LMA قابل شناسایی هستند. LMA سیگنال‌های رادیویی با فرکانس بالا که از حرکت بارهای الکتریکی پیشروی پله ای تابیده می‌شود را دریافت می‌کند. درخشش پیشروی پله ای به اندازهای نیست که از بالای ابر تندری دیده و شناسایی شود؛ از این رو توسط GLM (ابزار شناسایی آذرخش که روی ماهواره GEOS قرار گرفته است) نیز قابل شناسایی نیست.
۳. با نزدیک شدن پیشروی پله ای به سطح زمین، بارهای مثبت بیشتری در سطح زمین جمع می‌شوند. نزدیک شدن سردسته‌های پیشروی پله ای به زمین باعث می‌شود که هوای بالای اشیای نوک تیز و بلند زمین یونیزه شده و رسانایی افزایش یابد. به این ترتیب ستون‌های نوری از سمت زمین به سمت بالا از بارهای مثبت شکل می‌گیرد. این ستونهای نور بالارونده (بالارو) نیز مانند پیشروی پله ای درخشندگی بالایی ندارند و از بالای ابر تندری قابل شناسایی و مشاهده نیستند.
۴. وقتی پیشروی پله ای به نزدیکی‌های سطح زمین می‌رسد، با شاخه صعودی (ستون نوری بالارو) ملاقات کرده و به این ترتیب آذرخش راه شکل می‌گیرد. اکنون کوبش‌های بازگشتی شکل می‌گیرند. در طی وقوع کوبش‌های بازگشتی بارهای منفی پایه بار به سمت زمین سرازیر شده و بارهای مثبت به سمت ابر حرکت می‌کنند. تخلیه بارهای مثبت و منفی تقریباً در ۶۰ میکرو ثانیه انجام می‌شود (۱۵۰ بار سریعتر از پیشروی پله ای) و با سرعتی نزدیک به یک سوم سرعت نور. در طی وقوع کوبش بازگشتی بارهای الکتریکی بسیار زیادی در آذرخش راه جابه‌جا می‌شود که نتایج مهمی را به دنبال دارد: امواج رادیویی که به وسیله شبکه‌های زمین پایه قابل شناسایی هستند، پالس‌های نوری درخشان که توسط GLM قابل شناسایی است (ضربه‌های بازگشتی بخش قابل توجهی از قسمتهای فوقانی ابر را روشن می‌کنند)، هوای بسیار گرمی که که به یکباره منبسط شده و موج صوتی یا تندر را ایجاد می‌کند و تشکیل NOX.
۵. اگر بارهای منفی باقیمانده در ابر به اندازه کافی موجود باشند، پیشروی منفی دیگری به نام پیشروی پیکانی از مسیری که توسط پیشروی پله ای ایجاد شده به سمت زمین سرازیر می‌شود (این پیشرو ۱۰ برابر سریعتر از پیشروی پله ای طی مسیر می‌کند). این پیشروی پیکانی نیز همانند پیشروی پله ای چندان درخشان نیست که توسط GLM قابل شناسایی باشد.
۶. کوبش‌های بازگشتی نیز پس از رسیدن پیشروی پله ای دوباره به سمت ابر به وقوع می‌پیوندد (البته با شدت کمتر نسبت به اولین کوبش بازگشتی) که این کوبش‌های بازگشتی نیز توسط GLM قابل شناسایی است.
پیشروی پیکانی و کوبش‌های بازگشتی آنقدر ادامه می‌یابند که بارهای منفی پایه ابر به کمترین میزان ممکن برسند و این رفت و برگشت‌ها به صورت چشمک و سوسو زدن به نظر می‌آید. بارهای منفی پایه ابر به‌طور معمول بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلی ثانیه تخیله می‌شوند؛ چون GLM در هر ۲ میلی ثانیه یک عکس می‌گیرد بنابراین برای آشکارسازی پالس‌های نوری که در تخلیه‌های بسیار پرانرژی درخش‌های آذرخش رخ می‌دهد، بسیار مناسب است.