تسجيل الدخول

تسجيل

عواصف البرق والرعد

المؤلف:  د. فواز أحمد موسى

المصدر:  جغرافية المناخ

الجزء والصفحة:  ص 260 ـ 262

2026-08-18

40

تتكون العاصفة الرعدية من جزء مرئي وهو البرق وجزء مسموع وهو الرعد ويمكن تعريف البرق والرعد كما يلي:
ـ البرق: عبارة عن وميض من الضوء الذي يحدث نتيجة عمليات تفريغ الشحنات الكهربائية داخل الغيمة الواحدة أو بين غيمتين أو بين الغيمة والأرض.

ـ الرعد: هو عبارة عن الصوت الذي يحدث نتيجة للتمدد الفجائي للهواء بفعل الحرارة الشديدة الفجائية الناجمة من حدوث البرق وقد أكدت الدراسات بأن سحب المزن الركامية (Cumulonimbus) عبارة عن مولد كهربائي ثابت لها القدرة على بناء الملايين من وحدات الجهد الكهربائي الفولت خلال وقت قصير.
آلية حدوث البرق إن الحديث عن الغيوم يعني الحديث عن الماء الذي تحمله هذه الغيوم، ونحن نعلم أن كل جزيء ماء يتركب من ذرة أكسجين وذرتين من الهيدروجين إن الشحنات السالبة تنتشر على ذرة الأوكسجين أما الشحنات الموجبة فتنتشر على ذرتي الهيدروجين نتيجة لما يسمى الرابطة الهيدروجينية الموجودة في جزيئات الماء، وهذه الرابطة تشكل مصدراً مهماً من مصادر الشحنات السالبة والموجبة والتي تنتشر في أجزاء الغيمة والهواء.
فالغيوم تتكون نتيجة تجمع جزيئات البخار المرتفع من الأرض، هذه الجزيئات تكون محملة بشحنات كهربائية موجبة وسالبة نتيجة تفاعلها واحتكاكها واصطدامها، وغالباً ما تكون الشحنات السالبة في أسفل الغيمة من الجهة القريبة من الأرض. وسبب ذلك هو تأثير الجاذبية التي تقوم بدورها في توزيع الشحنات، وتكون الشحنة الموجبة في أعلى الغيمة وهذا يحدث فيما يسمى بالغيوم الرعدية التي تسبب البرق دائماً.
عندما يكون هنالك زيادة في عدد الإلكترونات في أسفل الغيمة يتولد عن ذلك حقل كهربائي سالب ، ويقابل هذه الزيادة في أعلى الغيمة نقص للإلكترونات ولذلك يتولد الحقل الكهربائي الموجب.
وعندما تتجمع كميات مناسبة من الإلكترونات في أسفل الغيمة تنتقل هذه الشحنات السالبة بواسطة الهواء الرطب الموجود بين الغيمة وسطح الأرض، وتقترب من سطح الأرض ذي الشحنة الموجبة، عند ذلك تتشكل قناة دقيقة جداً في قاعدة الغيمة. ذلك وينطلق بعد عبر هذه القناة ما يسميه العلماء الشعاع القائد Leader من الغيمة باتجاه الأرض، وهذا الشعاع الذي يمرّ ويخطو بخطوات متتالية هو أول مرحلة من مراحل البرق.
وعندما يصل هذا القائد إلى الأرض وبفعل الحقل السالب الذي يحيط به يجذب إليه الشحنات الموجبة الموجودة بالقرب من سطح الأرض، وتتحرك هذه الشحنات الموجبة باتجاه الشعاع القائد وتصطدم به على ارتفاع عشرات الأمتار عن سطح الأرض، وتتشكل قناة اتصال بين الغيمة والأرض.
وعندها تنهار عازلية الهواء ويصبح ناقلاً للكهرباء ويتولد تيار كهربائي قوي ينير على شكل ومضة باتجاه الأعلى، ويدعى طور الرجوع Return Stroke ، وهذه الضربة الراجعة هي ما نراه فعلاً لأن معظم الضوء يتولد عنها.

تبلغ درجة حرارة البرق حوالي 30 ألف درجة أي خمسة أضعاف حرارة سطح الشمس وتصل سرعة شعاع البرق في هذه الضربة الراجعة إلى 160 ألف كيلو متر في الثانية، وتستغرق وسطياً بحدود 40 مايكرو ثانية (40) في المليون من الثانية)، وتُنتج التيار الراجع والذي يقدر من 10 إلى 20 ألف أمبير. وبعد ذلك تمر فترة توقف مدتها من 3 وحتى 100 ميلي ثانية (3 - 100 من الألف من الثانية) ثم تتكرر العملية من جديد باستخدام القناة ذاتها والتي تم تأسيسها من قبل، وهكذا عدة ضربات. ويمكن تلخيص خطوات حدوث البرق كما يلي:

1ـ يبدأ البرق بالخطوة الأولى المتمثلة بانطلاق الشعاع القائد وهذا الشعاع لا ينْزِل دفعة واحدة، بل يمر مروراً على شكل خطوات وغالباً ما تكون شحنة هذا الشعاع سالبة.

2ـ ثم تأتي الخطوة الثانية ليصل هذا الشعاع إلى هدفه على الأرض ويصطدم مع شحنتها الموجبة، ويحدث التصادم عادة فوق سطح الأرض على ارتفاع عشرات الأمتار.

3ـ أما الخطوة الثالثة ففيها يبدأ تدفق الشحنة السالبة من الغيمة باتجاه الأرض، وذلك على طول القناة التي أسسها الشعاع القائد.
4ـ فيما بعد تتم أهم خطوة وهي الضربة الراجعة من الأرض باتجاه الغيمة، نظن بأن البرق يتجه من الغيمة إلى الأرض، إلا أنَّ الحقيقة هي أن الشعاع يتجه من الأرض راجعاً باتجاه الغيمة، ولكن سرعة العملية تجعلنا نرى العكس.
5ـ وأخيراً تنتهي ضربة البرق بصعود الشعاع الراجع إلى الغيمة، وتكون هنالك فترة توقف تقدر بعشرات الأجزاء من الألف من الثانية، ثم ترجع الضربة لتتكرر من جديد وفق الخطوات ذاتها، وهكذا يمكن أن تتكرر ضربة البرق عدداً من المرات لتعطي ومضة واحدة.