البرق والرعد

 

طبيعة وتأثيرات البرق والرعد

البرق هو تفريغ كهربائي طبيعي يحدث أثناء عاصفة رعدية. عادة ما يكون مصحوبًا بالرعد ، وهو الصوت الناجم عن التمدد السريع للهواء أثناء مرور البرق عبره. البرق ناتج عن تراكم الشحنات الموجبة والسالبة في السحب والأرض. عندما تصبح الاختلافات في هذه الشحنات كبيرة بدرجة كافية ، يحدث تفريغ ، والذي نراه على أنه وميض من البرق. ينتج صوت الرعد عن موجة الصدمة التي يتم إنشاؤها عندما يتم تسخين الهواء بسرعة ويتمدد.

كيف يتشكل البرق والرعد؟

• تتشكل العواصف الرعدية عندما يرتفع الهواء الرطب الدافئ ويبرد ، مما يتسبب في تكثف بخار الماء في الهواء في السحب. مع استمرار الهواء في الارتفاع ، يبرد في النهاية إلى النقطة التي يتكثف فيها بخار الماء في الهواء إلى مطر. تطلق هذه العملية كمية كبيرة من الحرارة ، مما يؤدي إلى ارتفاع الهواء المحيط بسرعة أكبر ، مما يؤدي إلى حدوث تيار صاعد. مع نمو سحابة العاصفة ، يمكن للهواء الصاعد حمل جزيئات الغبار والجليد والمواد الأخرى معها ، مما يؤدي إلى تراكم الشحنات الكهربائية داخل السحابة.
• تميل الشحنات الموجبة إلى التركيز في الجزء العلوي من السحابة ، بينما تتراكم الشحنات السالبة في القاعدة. مع استمرار العاصفة في التطور ، يمكن أن تصبح الاختلافات في هذه الشحنات كبيرة جدًا بحيث يحدث التفريغ ، مما يؤدي إلى وميض البرق. ينتقل البرق من السحابة إلى الأرض ، أو من سحابة إلى أخرى ، في وميض من الضوء الساطع. ينتج صوت الرعد عن موجة الصدمة التي يتم إنشاؤها عندما يتم تسخين الهواء بسرعة ويتمدد استجابةً للبرق.

أنواع البرق

هناك عدة أنواع من البرق ، منها:

• البرق من السحابة إلى الأرض: هذا هو أكثر أنواع البرق شيوعًا ، ويحدث عندما ينتقل التفريغ من السحابة إلى الأرض.
• البرق داخل السحابة: يحدث هذا النوع من البرق داخل سحابة واحدة ولا يتضمن تفريغًا على الأرض.
• البرق من السحابة إلى الهواء: يحدث هذا النوع من البرق عندما ينتقل التفريغ من سحابة إلى الهواء خارج السحابة دون الوصول إلى الأرض.
• البرق من الأرض إلى السحابة: هذا النوع من البرق نادر نسبيًا ويحدث عندما ينتقل التفريغ من الأرض إلى السحابة.
• برق الورقة: هذا النوع من البرق عبارة عن ضوء منتشر ومومض يضيء مساحة كبيرة من السماء ، بدلاً من وميض واحد ساطع.
• البرق الكروي: هو نوع نادر وغير مفهوم جيدًا من البرق الذي يظهر على شكل كرة متوهجة من الضوء يمكن أن تتحرك في الهواء وحتى تمر عبر الأجسام الصلبة.

أنواع الرعد:

ينتج صوت الرعد عن التمدد السريع للهواء حيث يمر البرق عبره. يمكن أن يختلف النوع المحدد من الرعد المسموع اعتمادًا على مسافة المراقب من البرق وخصائص تفريغ البرق. تشمل بعض أنواع الرعد الشائعة ما يلي:

• الرعد المستمر: هذا صوت متداول ثابت ينتج عن تفريغ البرق الطويل أو المستمر.
• رعد طقطقة: هذا صوت حاد ومتفجر ينتج عن تصريفات البرق القصيرة عالية الطاقة.
• الرعد الهادر: هذا صوت عميق منخفض التردد ينتج عن تفريغ البرق طويل الطاقة منخفض الطاقة.
• همس الرعد: هذا صوت رقيق منخفض المستوى ينتج عن البرق البعيد وغالبًا ما يصعب سماعه.

تأثير البرق والرعد على الانسان والبيئة:

• يمكن أن يكون للبرق تأثيرات كبيرة على الإنسان والبيئة. تعد الصواعق سببًا رئيسيًا للوفيات والإصابات المرتبطة بالطقس ، ويمكن أن تسبب أيضًا أضرارًا للمباني والمنشآت الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي الصواعق إلى إشعال الحرائق ، مما قد يؤدي إلى مزيد من الضرر والدمار.
• يمكن أن يكون للرعد أيضًا تأثيرات على البشر ، حيث يمكن أن تكون الضوضاء العالية مزعجة أو حتى ضارة بالسمع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتسبب موجة الصدمة الناتجة عن عاصفة رعدية في تلف الهياكل والنباتات.
• على الرغم من هذه التأثيرات المحتملة ، فإن البرق والرعد جزءان مهمان من طقس الأرض ونظام المناخ. يساعد البرق على نقل الطاقة بين سطح الأرض والغلاف الجوي ، ويلعب دورًا في الدورة العالمية للعناصر الغذائية مثل النيتروجين. تساهم العواصف الرعدية أيضًا في دورة المياه على الأرض ، حيث تساعد في نقل بخار الماء من سطح الأرض إلى الغلاف الجوي ، حيث يمكن أن يتكثف ويعود إلى الأرض على شكل مطر أو ثلج.

قوة البرق والرعد:

• البرق ظاهرة طبيعية قوية يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على البيئة وعلى البشر. تصريفات البرق شديدة السخونة ، حيث يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 50000 درجة فهرنهايت (28000 درجة مئوية). يمكن أن تسبب هذه الحرارة أضرارًا كبيرة للهياكل وتشعل الحرائق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون التيار الكهربائي في تفريغ البرق قويًا للغاية ، حيث يمكن أن تصل شدة التيار إلى 200000 أمبير.
• قوة الرعد أقل تحديدًا ، لأنها تعتمد على مسافة المراقب من البرق وخصائص تفريغ البرق. ومع ذلك ، يمكن أن تكون موجة الصدمة الناتجة عن عاصفة رعدية قوية بما يكفي لإحداث أضرار في الهياكل والنباتات. يمكن أيضًا أن تكون الضوضاء الصادرة عن الرعد عالية بما يكفي لإلحاق الضرر بالسمع ، حيث يمكن أن تصل مستويات الصوت إلى 120 ديسيبل.