البرق والرعد

يُعرف البرق بأنه التفريغ المرئي للكهرباء والذي يحدث عند اكتساب السحب لشحنة كهربائية زائدة، سواء أكانت موجبة أو سالبة، والتي تكون كافية لكسر مقاومة الهواء، وعادةً ما يرتبط البرق بالسحب الرعدية، إلا أنه يحدث في السحب ذات الطبقات الأفقية الكبيرة وخلال العواصف الثلجية أو الترابية، كما قد يحدث في الأجواء المغبرة أو نتيجة للغازات المنبعثة من البراكين المتفجرة، ويمكن أن يحدث البرق خلال العواصف الرعدية داخل السحابة نفسها أو بين السحب المختلفة أو بين السحابة والهواء أو بين السحابة والأرض.^[١]

ويُعرف الرعد بأنه الصوت الناتج عن تفريغ البرق، والتسخين السريع للهواء المجاور، والذي يحدث نتيجة البرق الذي يؤدي إلى تسخين الهواء لدرجات حرارة مرتفعة، وقد تبلغ حوالي خمسة أضعاف درجة حرارة سطح الشمس، ويحدث الرعد نتيجة الفارق الزمني بين الأصوات الناتجة في الأطراف البعيدة والقريبة من البرق، ويشتد الصوت نتيجة وجود الجبال أو طبقات الهواء أو العوائق الأخرى التي قد تتسبب بحدوث أصداء، ويمكن تحديد الفارق الزمني بين البرق والرعد من خلال حساب الثواني بين الضوء والصوت اعتمادًا على أن الصوت ينتقل لحوالي ميل واحد خلال خمس ثوانٍ.^[٢]

الفرق بين البرق والرعد

تعد العواصف من الاضطرابات الشائعة في الغلاف الجوي للأرض، وقد تكون تلك العواصف خفيفة وضمن منطقة صغيرة ومنخفضة الضغط وتحدث كإعصار صغير، كما يمكن أن تكون كبيرة وذات ظروف مناخية قاسية مسببة الكثير من الدمار، ومن أبرز العواصف ما يُعرف بالعواصف الرعدية والتي تتميز بحدوث الرعد والبرق، ومن أبرز الفروقات بين كل من البرق والرعد ما يأتي:^[٣]

• يمثل البرق طاقة كهربائية، بينما يعد الرعد طاقة صوتية.
• يحدث البرق والرعد في نفس الوقت أثناء العاصفة الرعدية، إلا أنه ونظرًا لأن الضوء أسرع من الصوت، فإن البرق يُرى أولًا قبل أن يُسمع صوت الرعد، إذ يمكن أن يقطع البرق سرعة تصل إلى حوالي 140000 ميل في الساعة.
• يتميز البرق بأنه سريع وحار جدًا، إذ يمكن أن تصل درجة حرارته إلى حوالي 30000 درجة مئوية، بينما يمكن للرعد أن يظهر عند سقوط أمطار غزيرة، وعند وجود رياح قوية.
• يعد البرق أشد خطورة وتدميرًا من الرعد.
• يتشكل البرق نتيجة اصطدام جزيئات الماء والثلج بهواء دافئ ورطب، مما يزيد من الطاقة السكونية المكونة للبرق، أما الرعد فيتشكل عن طريق التمدد السريع للغازات الناتجة عن الشحنة الكهربائية للبرق.
• يزداد حجم الرعد بازدياد قرب موجات البرق.^[٤]
• يعد البرق تدفقًا للإلكترونات بين الأرض والغلاف الجوي، أما الرعد فهو الصوت الناتج عن تفاعل تلك الإلكترونات مع الهواء المحيط.^[٤]

كيفية تشكل البرق

ينتج البرق من التقاء بلورات الثلج وقطرات المياه التي تتجمع معًا وتتحرك بعيدًا لتسبب حدوث الكهرباء، فعندما يلتقي الهواء الدافئ المكون من قطرات من المياه مع الهواء البارد المكون من بلورات الجليد، تتجمع تلك القطرات والبلورات معًا وتتحرك في الهواء، ونتيجة احتكاكها معًا تنتج كهرباء سكونية في الغيوم، مما يؤدي إلى شحن الغيوم بشحنات كهربائية سالبة وموجبة، إذ تتجمع الشحنات الموجبة في أعلى الغيمة، بينما تتجمع الشحنات السالبة في الأسفل، وعندما تصبح الشحنة الكهربائية أسفل الغيمة قوية بما يكفي، فإن السحابة تفرغ طاقتها على شكل ضوء، إذ تمر تلك الطاقة عبر الهواء مسببة صاعقة، والتي يمكن أن تنتقل مباشرة من السحابة إلى الأرض، كما يمكن أن تنتقل من سحابة إلى أخرى، وتتميز طاقة البرق بأنها تتخذ مسارًا متعرجًا عند انتقالها.^[٥]

كيفية تشكل الرعد

يعد الرعد الصوت الناتج عن تفريغ البرق لطاقته الكهربائية، إذ يسبب البرق تسخينًا للهواء منتجًا للضغط الزائد الكبير على الهواء ضمن المنطقة الموجود فيها، ويتمدد الهواء المحيط بسرعة جدًا مشكلًا موجة صادمة يصدر عنها إشارة صوتية تُسمع على أنها رعد، ويعد أعلى صوت يمكن سماعه للرعد بعد رؤية وميض البرق ناتجًا من الموجة الصادمة المرتدة التي حدثت بعد الموجة الأولية، ويكون ذلك الصوت أعلى لاحتوائه على تيار كهربائي أكبر وأسرع، وتكون الموجات الصوتية الناتجة عن الأجزاء البعيدة للبرق متأخرة عن الموجات الصوتية الناتجة من الأجزاء القريبة، ويعود سبب ذلك إلى أن مسار قناة البرق يكون متعرجًا ومتفرعًا وطويلًا جدًا، ويمكن تقدير الفترة الزمنية بين رؤية وميض البرق وسماع صوت الرعد بحوالي ثلاث ثوانٍ لكل كيلومتر، ونادرًا ما يُسمع صوت الرعد على مسافات أكبر من حوالي 20 كم.^[٦]

أساليب الوقاية من مخاطر البرق والرعد

تعد ظاهرتي البرق والرعد من الظواهر الجوية الجميلة، إلا أنها قد تكون قاتلة، فقد قتل البرق حوالي 67 شخص سنويًا في الولايات المتحدة خلال الثلاثين عامًا الماضية، لذلك يجب اتباع العديد من الخطوات التي تمكننا من تجنب مخاطر البرق والرعد، ومن أبرزها ما يأتي:^[٧]

• البحث عن مأوى على الفور عند حدوث العواصف الرعدية، إذ يكون المأوى في داخل مبنى واقٍ بعيدًا عن الأشجار أو خطوط الكهرباء.
• الابتعاد عن النوافذ وإبقائها مغلقة، والبقاء داخل الغرف الداخلية في المبنى، إذ قد توفر النوافذ مسارًا مباشرًا لانتقال البرق.
• تجنب لمس المعادن أو الأدوات الكهربائية، إذ يمكن أن ينتقل البرق من خلال أي مادة موصلة للكهرباء، كما يعد الهاتف الثابت مصدرًا للإصابات المرتبطة بالبرق.
• البقاء داخل المبنى لمدة 30 دقيقة على الأقل بعد حدوث آخر صاعقة رعدية.
• الخروج من أحواض السباحة، وتجنب لمس الماء خلال العواصف الرعدية.
• عند حدوث العواصف الرعدية خلال وجود مجموعة من الأشخاص معًا، فيجب المحافظة على مسافة لا تقل عن 15-30 مترًا بين الشخص والآخر، لتقليل خطر انتقال البرق من شخص إلى آخر.

المراجع

1. ↑ John P. Rafferty, "Lightning"، britannica, Retrieved 17-7-2019. Edited.
2. ↑ "Thunder", infoplease, Retrieved 17-7-2019. Edited.
3. ↑ Emelda M (26-8-2011), "Difference Between Thunder and Lightning"، differencebetween, Retrieved 17-7-2019. Edited.
4. ^ ^{أ ب} "What Is the Difference Between Thunder and Lightning?", reference, Retrieved 17-7-2019. Edited.
5. ↑ "How Is Lightning Made?", nasa,9-12-2007، Retrieved 17-7-2019. Edited.
6. ↑ Amy Tikkanen, "Thunder"، britannica, Retrieved 17-7-2019. Edited.
7. ↑ "How to Protect Yourself in a Thunderstorm", m.wikihow,7-7-2019، Retrieved 17-7-2019. Edited.