البرق والرعد ظاهرتان طبيعيتان مذهلتان مرتبطتان بالعواصف الرعدية. البرق هو وميض مشرق من الضوء يتولد عن التفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي، بينما الرعد هو الصوت الذي يصدر نتيجة لهذا التفريغ. في هذه المقالة، سوف نستكشف كيف يحدث البرق والرعد، بما في ذلك العوامل التي تؤثر على تكوينهما وأنواعهما وخطورتهما.
1. تكوين السحب الرعدية
تحدث العواصف الرعدية عندما تتكون السحب الرعدية، وهي نوع من السحب عالية الارتفاع التي تتميز بقمتها المنبعجة على شكل سندان وقاعدتها المظلمة. تتكون السحب الرعدية من جزيئات صغيرة من الماء والجليد، والتي تتصادم مع بعضها البعض أثناء ارتفاعها داخل السحابة.
2. شحنة السحب الرعدية
تؤدي تصادمات جزيئات الماء والجليد داخل السحابة الرعدية إلى تراكم الشحنات الكهربائية. الشحنة الموجبة تتراكم في الجزء العلوي من السحابة، بينما تتراكم الشحنة السالبة في الجزء السفلي. هذا الفصل بين الشحنات يخلق مجالًا كهربائيًا قويًا داخل السحابة.
3. التأين الجوي
عندما يصبح المجال الكهربائي داخل السحابة الرعدية قويًا بدرجة كافية، فإنه يتسبب في تأين الهواء. التأين هو عملية فقدان الذرات أو الجزيئات لإلكتروناتها، مما يجعلها تحمل شحنة كهربائية. الهواء المؤين هو موصل جيد للكهرباء، مما يسمح بتدفق التيار الكهربائي.
4. البرق داخل السحابة
بمجرد أن يتأين الهواء داخل السحابة الرعدية، يمكن أن تتدفق التيارات الكهربائية بين المناطق ذات الشحنات المختلفة. هذه التيارات الكهربائية هي ما نراه على شكل وميض البرق. يمكن أن يحدث البرق داخل السحابة نفسها، بين السحابة والأرض، أو بين سحابتين مختلفتين.
5. البرق بين السحابة والأرض
النوع الأكثر شيوعًا من البرق هو البرق بين السحابة والأرض. في هذه الحالة، يتدفق التيار الكهربائي من السحابة الرعدية إلى الأرض. يتحرك التيار الكهربائي على شكل خطوات متتالية، مما يخلق مظهرًا متعرجًا للبرق.
6. الرعد
عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر الهواء، فإنه يسخن الهواء بشكل سريع للغاية. هذا التسخين السريع للهواء يؤدي إلى تمدده وانفجاره، مما ينتج عنه موجة صدمة. موجة الصدمة هذه هي ما نسمعه على شكل رعد.
7. مخاطر البرق
البرق ظاهرة خطيرة يمكن أن تتسبب في إصابات ووفيات. يمكن أن يتسبب البرق في حرائق وحرائق غابات وانقطاع التيار الكهربائي. كما يمكن أن يتسبب البرق في تلف الأجهزة الإلكترونية والأجهزة الكهربائية.
الخلاصة
البرق والرعد ظاهرتان طبيعيتان مذهلتان ومน่าة في نفس الوقت. تحدث عندما تتكون السحب الرعدية وتتراكم الشحنات الكهربائية داخلها. يمكن أن يحدث البرق داخل السحابة نفسها، بين السحابة والأرض، أو بين سحابتين مختلفتين. الرعد هو الصوت الذي ينتج عن موجة الصدمة الناتجة عن تسخين الهواء بسرعة كبيرة بسبب مرور التيار الكهربائي. البرق ظاهرة خطيرة يمكن أن تتسبب في إصابات ووفيات، لذلك يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة عند حدوث العواصف الرعدية.