العلوم والتكنولوجيا

لماذا يتبع البرق دائما الرعد

لماذا يتبع البرق دائما الرعد

لماذا يتبع البرق دائما الرعد

لماذا يتبع البرق دائما الرعد

 

عندما تبدأ عاصفة رعدية غزيرة، يمكن أن ترتفع درجة صوتها. وعندما تخترق عروق البرق الساطعة السماء العاصفة المظلمة، يكون الأمر دائمًا مثيرًا للإعجاب. لكن ما الذي يحدث في السماء؟ ولماذا يتبع البرق دائما الرعد؟

 

كيف يحدث البرق والرعد

 

في الماضي، لم يكن بإستطاعة الناس تفسير الظواهر الطبيعية مثل البرق والرعد. في الكتاب المقدس، يُنظر إلى البرق والرعد كعلامات على غضب الله. حتى أن الألمان كان لديهم إله الرعد. أطلقوا عليه اسم دونار أو ثور. واعتقدوا أنه إذا كان هناك برق، لكان ثور قد ألقى بمطرقته على الأرض.

نحن نعلم اليوم أن البرق هو تفريغ شرارة بين السحب والأرض. أو بين السحابة والسحابة. البرق من السحابة إلى السحابة أكثر شيوعًا من البرق من السحابة إلى الأرض. نحن نعرف ومضات السحابة إلى السحابة على أنها برق صفيح، عندما تضاء السماء العاصفة من اليسار إلى اليمين أو العكس وليس من أعلى إلى أسفل، كما هو الحال مع ومضات السحابة إلى الأرض. حتى أن هناك صواعق صاعقة تذهب إلى الفضاء.

قطرات المطر في السحب الرعدية مشحونة كهربائيًا. في الجزء العلوي من السحابة تكون موجبة وفي الجزء السفلي تكون سلبية. يؤدي فرق الشحن هذا إلى جهد كهربائي. وعندما تكون عالية جدًا، يتم تفريغها في ومضة. يتدفق الكثير من التيار الكهربائي وتصبح قناة البرق أي مسارها من السحابة إلى الأرض  شديدة الحرارة. هذه الحرارة التي لا تصدق تجعل الرعد يتوهج.

بسبب الزيادة المفاجئة في درجة الحرارة، يتمدد الهواء بشكل متفجر. نسمع هذا التمدد الجوي على أنه تصفيق عنيف للرعد. يمكن أن يصل تيار البرق إلى مئات الآلاف من الأمبيرات ويمكن أن يصل الجهد الكهربائي إلى ملايين الفولتات.

تحدث هذه العملية في بضعة أجزاء من المليون من الثانية، لذا فإن التدفق الحالي إلى الأرض محدود للغاية، على الرغم من أن التأثير كبير. في معظم البرق، تنتقل الشحنة السالبة من السحابة إلى الأرض.

تحديد مكان ضربات البرق

 

ما لا يمكن رؤيته بالعين المجردة هو ما يسمى ب “الفلاش المسبق”. يتم إنشاء قناة مشحونة بواسطة الفلاش المسبق، قناة الفلاش. يتشكل من السحابة إلى الأرض في غضون أجزاء من الثانية قبل التفريغ الفعلي. تتطور أيضًا تصريفات المصيد الصغيرة من الأرض أو من الأشياء الموجودة على سطح الأرض. إنهم يتجهون نحو قناة البرق، وهذا يساعد في تحديد مكان ضربات البرق أو “الضربات”.

 

عند تفريغ البرق، يتم إفراغ قناة الشحنات من سطح الأرض إلى السحابة. يبدو وكأنه إسفين يضرب من أسفل إلى أعلى. يحدث الرعد بسبب التيار الكهربائي في غيوم العاصفة.

ولكي يحدث هذا، يجب أن تنشأ ظروف مناخية خاصة ترتفع فيها الكتل الهوائية التي تحتوي على نسبة معينة من بخار الماء في الهواء. يتم تبريد الكتل الهوائية بسرعة كبيرة بحيث يتم إطلاق الكثير من الطاقة (الحرارة) ويؤدي ضغط (السحب) بدوره إلى زيادة عمليات التحديث في السحابة.

 

ما مدى قرب العاصفة الرعدية؟

 

ينتقل الرعد بسرعة صوت تبلغ 330 مترًا في الثانية. هذا يعني أنه يغطي حوالي كيلومتر في ثلاث ثوان. إذا كنت تريد الآن معرفة مدى اقتراب العاصفة الرعدية، فأنت تحسب الثواني بين البرق والرعد الذي يليها، ثم اقسم النتيجة على ثلاثة. إذا سمعت الرعد بعد 12 ثانية، فإن العاصفة الرعدية تكون على بعد 4 كيلومترات. لذلك إذا سمعت الرعد بعد ست ثوانٍ من البرق، فستكون العاصفة الرعدية على بعد كيلومترين فقط ويجب أن تجد مكانًا آمنًا بسرعة.

 

لماذا كل برق يتبعه الرعد؟

 

يسافر البرق 100،000 كيلومتر في الثانية ودرجة حرارته 30،000 درجة مئوية، لكن طوله لا يتجاوز جزء من الألف من الثانية. إنها بالتأكيد واحدة من أروع قوى الطبيعة. ولكن لماذا يتبع البرق دائمًا الرعد؟

البرق والرعد لا ينفصلان عن العواصف الرعدية، إن التفريغ الذي نراه في السماء من صاعقة البرق يخلق حرارة لا تصدق. نتيجة لذلك، يتمدد الهواء بسرعة ويتقلص مرة أخرى. تنتج هذه العملية دويًا مدويًا، الرعد.

عندما يضرب البرق، يتم تسخين الهواء المحيط بقناة البرق فجأة إلى 30000 درجة. تتسبب هذه الحرارة الهائلة في تمدد الهواء المحيط بقناة البرق بشكل متفجر. ينتج عن هذا التوسع المفاجئ، بدوره، صوت طقطقة عالي نسميه الرعد. لذلك الرعد سببه البرق. لا برق – لا رعد! لأن الضوء أسرع بكثير من الصوت، ترى البرق أولاً وبعد ذلك فقط تسمع صوت الرعد.

 

هل يوجد برق بدون رعد؟

 

لا يوجد برق بدون رعد. حتى لو أرادت آذاننا أحيانًا أن نصدق ذلك. عندما نرى البرق دون سماع الرعد المصاحب، فإن العاصفة هي ببساطة بعيدة جدًا بحيث لا تستطيع حواسنا إدراكها تمامًا. يمكننا أن نرى البرق على بعد 50 كيلومترًا، لكن الموجات الصوتية المرتبطة بالرعد لا تنقل إلينا.

 

مخاطر البرق

 

عندما يضرب البرق مبنى، ترتفع درجات الحرارة إلى عدة آلاف من الدرجات. بالطبع، هذا يمكن أن يؤدي إلى أضرار جسيمة. قبل وجود موصلات البرق، لم تكن حرائق المنازل والغابات الناجمة عن البرق غير شائعة وكان الناس يخشونها كثيرًا.

 

كيف يعمل مانع الصواعق؟

 

مانعة الصواعق عبارة عن سلك نحاسي سميك موجود على السطح الخارجي للمباني. في طرفه قضيب معدني مدبب. تحت سطح الأرض، يتم توصيله ببلاطة أرضية مدفونة. تخلق الشحنة السالبة من السحابة الرعدية شحنة موجبة في الجزء العلوي من مانع الصواعق، والتي بدورها تشحن اللوحة السفلية سلبًا. إذا ضرب البرق في مكان قريب، فإنه ينجذب إلى الطرف الموجب الشحنة لقضيب الصواعق ويتم توصيله عبر السلك النحاسي إلى الأرض.

 

لماذا هو آمن في السيارة أثناء عاصفة رعدية؟

 

أدرك الفيزيائي والكيميائي مايكل فاراداي من إنجلترا في بداية القرن التاسع عشر أن السكن المعدني ينحرف عن البرق ولا ينقله إلى الداخل. أثناء العواصف الرعدية، تتصرف السيارات والطائرات مثل ما يسمى أقفاص فاراداي. ومع ذلك، فإن هذا ينطبق بشكل أساسي على السيارات المغلقة تمامًا والثابتة. يمكن أن تشكل النافذة المفتوحة والأجهزة الإلكترونية الموجودة في السيارة خطرًا أثناء العواصف الرعدية. يحاول الطيارون أيضًا تجنب العواصف الرعدية قدر الإمكان.

 

شاهد أيضاً

 

كيف تحدث البراكين

 

 

وفي الختام ومن خلال موقع المقالات العربية، نكون قد تحدثنا عن لماذا يتبع البرق دائما الرعد، كيف يحدث البرق والرعد، تحديد مكان ضربات البرق، ما مدى قرب العاصفة الرعدية؟ لماذا كل برق يتبعه الرعد؟ هل يوجد برق بدون رعد؟ مخاطر البرق، كيف يعمل مانع الصواعق؟ لماذا هو آمن في السيارة أثناء عاصفة رعدية؟

 

 

 

 

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى