تتواجد حولنا العديد من الظواهر الطبيعية، حيث بعضها يحدث بشكل دوري وبتكرار طبيعي، في حين أن بعضها الآخر يعد نادر الحدوث أو مرتبطاً بأسباب محددة.
أسباب تراكم الشحنات على السحب الرعدية: كيف يتكون البرق والرعد
- يظن الكثيرون أن الظواهر التدميرية والانهيارية التي تحدث على كوكب الأرض مرتبطة فقط بالأنشطة الصناعية التي يقوم بها الإنسان.
- تشمل هذه الأنشطة الثورة الصناعية التي نتجت عنها تجارب واختراعات بشرية.
- وقد تؤدي تلك الاختراعات إلى نتائج مؤثرة في المجتمع.
- إلا أن هذا الانطباع ليس دقيقاً، حيث إن العديد من الظواهر الطبيعية، مثل الزلازل والبراكين والفيضانات، ترتبط أيضاً بتلك النتائج.
- تظهر هذه الظواهر بشكل ملحوظ، ولا يمكن إنكار تأثيرها السلبي.
- على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي الزلازل إلى تدمير الكائنات الحية والمباني في المناطق المتأثرة.
- تعتبر الزلازل ظاهرة طبيعية تحدث دون تدخل بشري.
- كما يمكن أن تسبب الفيضانات غرق الأراضي والمباني، وهي أيضاً ظاهرة علمية بحتة وليست ناتجة عن الإنسان.
- لكن هناك ظواهر أخرى تساهم في الإضرار بالمجتمع ولا يرغب الأفراد في حدوثها.
- ومع ذلك، فقد تمكن الإنسان من الاستفادة من بعض هذه الظواهر، مثل استخدام مياه الفيضانات للتخزين وتوليد الطاقة.
تكون الشحنات الكهربائية على السحب الرعدية
- تتطلب كل ظاهرة طبيعية وجود أسباب تؤدي إلى حدوثها.
- عند مناقشة الزلازل، يمكن ربط حدوثها بارتفاع درجات الحرارة في باطن الأرض، مما يتسبب في تشققات في القشرة الأرضية يترتب عليها حدوث الموجات الزلزالية.
- تتباين قوة الزلازل وقد تم تصنيفها حسب شدتها.
- عند الحديث عن ظاهرتي الرعد والبرق، نجد أنها أيضاً تنتمي إلى تصنيف الظواهر الطبيعية.
- يتكون الرعد والبرق من شحنات كهربائية تتجمع على السحب، مما يؤدي إلى حدوث هذه الظاهرة.
كيف تحدث ظاهرة البرق
- تحدث ظاهرة البرق نتيجة عملية الشحن الكهربائي داخل سحب العواصف الرعدية.
- فهذا يحدث نتيجة وجود جزيئات مائية صغيرة الحجم داخل هذه السحب.
- إلا أن وجود الجزيئات المائية ليس السبب الوحيد لحدوث البرق، بل يساهم أيضاً تدفق بلورات الجليد.
- تتكرر هذه البلورات في حركة الصعود والهبوط، مما يؤدي إلى تصادم بعضها ببعض اعتماداً على رطوبة الجو.
- وهنا يظهر عمود هوائي شحنه الكهربائية يعرف بالقائد المتدرج.
- مع تزايد نمو هذا القائد المتدرج، يحدث تأين في الهواء محملاً بشحنة كهربائية على امتداد مساره.
ظاهرة البرق
- تتسبب الشحنات الكهربائية المتكونة في البرق في إحداث تفريغ كهربائي يأخذ شكل شرارة.
- يحدث ذلك عند وجود فائض من الشحنات السالبة أو الموجبة.
- يجري تفريغ البرق داخل منطقة معينة من الغيمة عندما تكون الشحنة كافية لكسر مقاومة الهواء، مما يسمح بمرور التيار الكهربائي.
- في بعض الحالات، يرتبط البرق بالغبار والغازات الناتجة عن ثوران البراكين، رغم أن هذا الأمر نادر الحدوث.
عملية التفريغ الكهربائي
- يمكن أن تظهر عملية التفريغ الكهربائي على شكل صاعقة تنتقل بسرعة.
- قد تصل سرعة هذه الصاعقة إلى 45 كيلومتر في الثانية، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة إلى حوالي 28 درجة مئوية.
- يمكن لهذه الحرارة العالية أن تؤدي إلى تحويل الرمل إلى زجاج.
- كما يمكن أن يتحول شحنة البرق السالب إلى تيار كهربائي يصل متوسطه إلى 40 كيلو أمبير.
ظاهرة الرعد
- ترتبط ظاهرة الرعد بحدوث البرق، حتى أن المصطلحات استخدمت جنباً إلى جنب غالباً.
- لكن في الحقيقة، كل منهما منفصل عن الآخر بالرغم من ارتباطهما بحدوثهما معاً.
- تعتبر ظاهرة الرعد نتيجة اضطرابات في الغلاف الجوي، حيث تؤدي إلى ظهور غيوم الركام المزن.
- تحدث هذه الظاهرة عندما ينحرف الطقس عن حالته الطبيعية خلال فصول السنة.
- تشمل ظاهرة الرعد انتقال العواصف الرعدية الناتجة عن عدة عوامل، واحتياجات جوية.
- من تلك العوامل: الأمطار الغزيرة، الرياح القوية، تساقط الثلوج أو البرد، وقد تسبب الطقس القاسي في بعض الأحيان كوارث مناخية.
- تم تصنيف ظواهر البرق والرعد ضمن الفئات المدمرة، على غرار الزلازل لكن بتفاوت ملحوظ.
- فعند حدوث زلزال شديد، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انهيار المباني والمنشآت المحيطة.
- لكن، قد تؤدي ظواهر البرق والرعد إلى أعاصير وفيضانات، لكن هذا ليس دائمًا، حيث يمكن أن تحدث دون أن تتسبب بصورة حتمية في الكوارث.