تكوّن الرعد

يقوم البرق بتسخين الهواء المحيط به في جزء من الثانية إلى درجات حرارة عالية جداً تصل إلى 30.000 درجة مئوية، وهي أكثر سخونة بخمس مرات من سطح الشمس، فيتمدّد الهواء الساخن بشكل كبير، مما يُنشئ موجة صدمة؛ حيث يتمّ ضغط الهواء المحيط بسرعة كبيرة، ثمّ ينقبض الهواء بسرعة بينما يبرد، فيؤدّي هذا إلى إنشاء صوت فرقعة مبدئيّ، يتبعه صوت مستمرّ بينما يستمر عمود الهواء في الاهتزاز، ويظهر البرق قبل أن يُسمع الرعد، وذلك لأنّ الضوء ينتقل بسرعة أكبر بكثير من الموجات الصوتيّة، فيستغرق الأمر حوالي 5 ثوانٍ ليقطع الصوت مسافة 1.6كم.^[١]

تكون العواصف الرعدية

تحدث العواصف الرعديّة عندما يكون الغلاف الجوي غير مستقرّ، وذلك حيث يكون الهواء الدافئ موجوداً تحت الهواء الأكثر برودة، فعندما يرتفع الهواء الدافئ يبرد ويتكثّف مشكلاً قطرات صغيرة من الماء، وفي حال كان الهواء غير مستقر بما يكفي، فإنّ سرعة الهواء الدافئ تكون أبطأ، وينشئ بخار الماء سحابة ركاميّة، وغالباً ما تتكوّن هذه الغيوم التراكميّة في أقلّ من ساعة، وتتجمّع قطرات الماء لصنع قطرات أكبر فتتجمّد مشكّلةً بلورات ثلجيّة أثناء استمرار الهواء الدافئ في الارتفاع، ثمّ يتجمّد الماء على سطح القطرة نتيجةً لتدفّق الهواء في السحب، فتصبح القطيرات ثقيلة جداً بحيث لا يستطيع الهواء حملها، فيسقط على شكل برد.^[٢]

يلتقط البَرد شحنات سالبة بينما يتحرّك داخل السحابة، وذلك بفركها ببلورات الثلج الصغيرة ذات الشحنة الموجبة، فتتشكّل شحنة سالبة عند قاعدة السحابة حيث يتجمّع البَرَد، بينما تبقى بلورات الثلج الأخفّ بالقرب من قمّة السحابة منشأةً شحنة موجبة، وتنجذب الشحنة السالبة إلى سطح الأرض وغيرها من الغيوم وعندما تصبح قوّة الجذب قويّة جداً، وتتجمّع الشحنات الموجبة والسالبة معاً، أو تتفرّغ لتحقيق التوازن في البرق، وتؤدّي التوسّعات السريعة، وتسخين الهواء الناتج عن البرق إلى حدوث الرعد.^[٢]

تكوّن البرق

تتكوّن السحابة العاصفة من الكثير من الغبار وجزيئات البخار أثناء عمليّة تشكّلها، وتصبح هذه السحابة مشحونة من خلال بعض الآليات، ويمكن أن تتراكم الكثير من الشحنات الكهربائيّة على سحابة كبيرة، فيبدأ الهواء في التأيّن، ويصبح مشحوناً بسرعة كبيرة، وبما أنّ التأيّن في منطقة واحدة من الهواء يمكن أن يتسبّب في تأيّن منطقة أخرى من الهواء، يمكن أن يحدث هذا بين الغيوم، أو بين الغيوم والأرض، وتعتبر هذه المسارات من الهواء المتأيّن أكثر موصليّة من الهواء العادي، لذلك تتحرّك الإلكترونات بسهولة أكبر من خلال هذه المسارات مقارنةً بالهواء العاديّ، حيث تشبه هذه المسارات الشرارات الكهربائيّة التي تظهر بسبب الكهرباء الساكنة المتولّدة من فرك القدمين على الأرض، ثمّ لمس جسم ما.^[٣]

عندما تضرب سلسلة من هذه المسارات من الهواء المتأيّن الأرض، فإنّ الأرض ستشحن هذه الدارة المكتملة بين الأرض والسحاب بكميات كبيرة من الشحنات الكهربائية؛ لأنّها تعتبر موصلة جداً مقارنة بالهواء، فيؤدّي ذلك إلى تدفّق الكثير من الشحنات من الأرض نحو السحابة، وهذا تتم رؤيته كبرق، وهذا يؤيّن الهواء الموجود بين الأرض والسحاب بشكل كامل، وفي كثير من الأحيان ، هناك أشياء تدعى الضربات المتكررة restrikes، حيث تكون هناك زيادة في الشحن بين السحابة والأرض بسبب هذا المسار المتأيّن، لذلك تنتقل الشحنة في ذلك المسار من الهواء المتأيّن عدّة مرات، وهذا يؤدّي إلى تأثير الضوء الوامض للبرق الذي يمكننا رؤيته.^[٣]

المراجع

↑ “What causes lightning and thunder?”, www.scijinks.gov,16-5-2018، Retrieved 29-5-2018. Edited.
^ ^أ ^ب “Thunder and lightning”, www.metoffice.gov.uk,24-5-2018، Retrieved 29-5-2018. Edited.
^ ^أ ^ب “How does lightning and thunder form?”, www.scienceline.ucsb.edu,8-2-2007، Retrieved 29-5-2018. Edited.