تتواجد حولنا العديد من الظواهر، بعضها يحدث بشكل مستمر وبشكل طبيعي، بينما يوجد منها ما هو نادر الحدوث وقد يرتبط بأسباب معينة.
أسباب تراكم الشحنات الكهربائية على السحب الرعدية .. كيف تتكون البرق والرعد
- يعتقد البعض أن الظواهر المرتبطة بالتدمير والانهيار التي تحدث على كوكب الأرض ترتبط فقط بالأنشطة الصناعية.
- أي تلك التي تنتج عن فعل الإنسان، أو بعبارة أخرى تلك التي تنجم عن الثورة الصناعية، مثل التجارب والاختراعات التي يقوم بها البشر.
- تأتي هذه النتائج نتيجة التطورات العلمية والتكنولوجية في المجتمع.
- هذا الاعتقاد ليس دقيقاً، إذ أن النتائج لا ترتبط فقط بالثورة الصناعية.
- حيث تتواجد أيضاً ظواهر طبيعية تؤدي إلى نتائج مشابهة، مثل الزلازل والبراكين والفيضانات.
- على سبيل المثال، يمكن أن تتسبب الزلازل في تدمير الكائنات الحية في المناطق التي تحدث فيها، بالإضافة إلى انهيار المباني والمنشآت، وهي ظواهر طبيعية خالصة.
- كما أن الفيضانات قد تؤدي إلى غمر الأراضي والمباني، وهي أيضاً ظاهرة علمية لا تتعلق بفعل الإنسان، وليست هذه هي الظواهر الوحيدة التي تسبب دماراً قد لا يرغب الناس في حدوثه.
- ومع ذلك، استطاع البشر الاستفادة من بعض تلك الظواهر، مثل تلك الفيضانات التي تم من خلالها تخزين المياه واستغلالها لاحقاً لتوليد الطاقة.
تكون الشحنات الكهربائية على السحب الرعدية
- كل ظاهرة طبيعية تحدث لها مجموعة من الأسباب التي تسهم في تحققها.
- عند التطرق إلى ظاهرة الزلازل، نجد أن هناك سبباً جوهرياً يقود إلى حدوثها، يتمثل في ارتفاع درجات الحرارة داخل باطن الأرض.
- هذا الأمر يؤدي إلى تشكل شقوق في القشرة الأرضية، مما ينتج عنه موجات زلزالية تختلف من حيث القوة وتم تصنيفها إلى أنواع مختلفة.
- أما عند الحديث عن ظاهرة الرعد والبرق، فهي تعد واحدة من الظواهر الطبيعية التي تحدث أيضاً.
- يتشكل فيها شحنات كهربائية على السحب، وهي السبب الرئيسي وراء حدوث هذه الظاهرة.
كيف تتشكل ظاهرة البرق
- تظهر ظاهرة البرق نتيجة لعملية الشحن الكهربائي داخل سحب العواصف الرعدية.
- تحدث هذه العملية نتيجة وجود مجموعة من الجزيئات المائية الصغيرة داخل السحب.
- لكن هذا ليس السبب الوحيد لظاهرة البرق، إذ قد يحدث تدفق لبلورات الجليد التي تتكرر فيها عملية الصعود والهبوط، حيث تصطدم البلورات مع بعضها البعض.
- تعتمد هذه العملية على الرطوبة الموجودة في الهواء.
- خلال ظاهرة البرق، يتم انتقال الإلكترونات ذات الشحنة السالبة من بلورة لأخرى، مما يؤدي إلى فصل الشحنات الموجبة عن الشحنات السالبة الموجودة في كل بلورة.
- في النتيجة، يصبح الجزء العلوي من السحابة مشحوناً بالشحنات الموجبة.
- بينما الجزء السفلي من السحب يحمل شحنات سالبة، مما يجعل السحابة مشحونة بشحنة سالبة.
- عندما تزداد قوة الحقل الكهربائي في منطقة السحابة الرعدية، يبدأ الانهيار الكهربائي في الهواء، مما يؤدي إلى تشكل عمود من الهواء الموجّه يُعرف بالقائد المتدرج.
- هذا العمود ينتشر نحو الأرض بخطوات متتالية، بحيث يمكن أن يصل طول الواحدة منها إلى حوالي 50 متراً.
- مع استمرار حركة القائد المتدرج، يتم تأين الهواء محملاً بشحنة كهربائية على طول مساره.
ظاهرة البرق
- تعتبر البرق عملية تفريغ كهربائي على شكل شرارة.
- يحدث ذلك عندما يكون هناك فائض من الشحنات الكهربائية السالبة أو الموجبة.
- يمكن أن تحدث ظاهرة البرق في منطقة معينة من السحابة، مما يكفي لكسر مقاومة الهواء للسماح بمرور التيار الكهربائي.
- في بعض الحالات، يرتبط البرق بالغبار والغازات الناتجة عن انفجارات بركانية، لكن حدوث ذلك نادر.
التفريغ الكهربائي
- تحدث عملية التفريغ الكهربائي أثناء البرق على شكل صاعقة قد تنقل الطاقة بسرعة تصل إلى 45 كيلومتراً في الثانية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة.
- يمكن أن تصل درجات الحرارة أثناء ذلك إلى حوالي 28 درجة مئوية.
- تكون هذه الحرارة كافية لتحويل الرمل إلى زجاج، وأيضاً لتحويل صاعقة البرق الموجّه بشحنة سالبة إلى تيار كهربائي قد يصل إلى 40 كيلو أمبير في المتوسط.
ظاهرة الرعد
- ترتبط ظاهرة الرعد بحدوث ظاهرة البرق، وغالباً ما يتم ذكرها معاً، لكن في الواقع هما ظاهرتان منفصلتان لكنهما مرتبطتان.
- تعتبر ظاهرة الرعد عبارة عن غيوم ضخمة ناتجة عن اضطرابات في الغلاف الجوي.
- أي أن حدوث الرعد يعني خروج حالة الطقس عن حالتها الطبيعية، كما يبدو خلال أيام السنة.
- يحدث الرعد نتيجة لانتقال العواصف الرعدية نتيجة لمجموعة من الظروف الجوية، بما في ذلك الأمطار الغزيرة، الرياح القوية، وتساقط الثلوج أو البرد.
- في بعض الأحيان، قد تسبب ظاهرة الرعد كوارث طبيعية.
- تصنف ظواهر البرق والرعد ضمن الظواهر المدمرة، مثل الزلازل، ولكن بدرجات متفاوتة.
- حيث إنه قد ينتج عن زلزال قوي انهيار المباني والمنشآت في المناطق المحيطة.
- في حالة حدوث زلزال قوي.
- بينما قد تؤدي ظاهرة البرق والرعد أحياناً إلى أعاصير وفيضانات، لكن ليس بشكل دائم، فبعض الحالات قد تكون بدون كوارث مصاحبة.
