البرق يعد البرق من الظواهر الكهربائية والطبيعية على سطح الأرض، وقد ارتبط البرق بالعادات والتقاليد الدينية و مع العديد من الحضارات بإعطائه أسماء كآلهة الغضب أو الخصب، وتتسبب هذه الظاهرة بنشر الخوف والرهبة لدى كبير من الناس حيث يلجأون إلى بيوتهم في حال حدوثها وقد قام العلماء في فترة سابقة بشرح تلك الظاهرة شرحًا علميًا ويشرح هذا المقال كيف يحدث البرق بطريقة وافية. كيف يحدث البرق من المعلوم أن الشحنات الكهربائية تنقسم لنوعين هما: الموجبة والسالبة؛ وأن تماثل شحنتين كهربيتين يشكّل ما يسمى بقوى التنافر التي تدفع بالشحنتين بعيدًا عن بعضهما بقوى معينة أجاب عنها قانون كولوم، كما وأن الشحنات المختلفة تتجاذب بقوى تجاذب وتقترب من بعضها البعض، وفي حال كانت كمية الشحنات كبيرة كتصادم سحابتين تحملان شحنتين مختلفتين؛ فإنه سينتج شرارة ضخمة لها ضوء ويسمى برقًا ولها صوت ويسمى رعدًا، وكلا العمليتين معًا يسميا بالصاعقة، والجدير بالذكر أن الناس على الأرض يعتقدون بأن البرق يحصل قبل الرعد إلا أن هذا اعتقاد خاطئ، فالبرق والرعد كلاهما عمليتان متلازمتان تمثلان تلك الشرارة الهائلة التي تحدث في طبقات الغلاف الجوي، إلا أن سرعة الضوء أعلى من سرعة الصوت، وهناك مسافة طويلة ليقطعها كل من ضوء البرق وصوت الرعد، فيُرى بأن الضوء وصل قبل الصوت وذلك فقط نتيجة لاختلاف السرعة وطول المسافة. ولا بد من الإشارة إلى هناك عدة فرضيات وضحت كيف يحدث البرق ، أشهرها فرضية الحث الكهروسكوني ووفقًا لهذه الفرضية فإن البرق يحدث وفقًا للتسلسل الآتي: تُسحب قطرات الماء الأقرب لسطح الأرض عموديًا إلى أعلى بقوة سحب كبيرة. نظرًا لازدياد تدني درجات الحرارة بالاتجاه للأعلى في الغلاف الجوي؛ فإن هذه القطرات تبرد لتصل درجة حرارتها من -15 إلى -20 درجة مئوية وبذلك يتشكل مزيجًا مائيًا متجمدًا وهو ما يعرف بالبَرَد. في طبقات الجو العليا هناك بلورات الثلج الموجودة مسبقًا وأثناء تشكّل البَرَد تتصادم حباته مع بلورات الثلج، وينتج عن هذا التصادم شحنات موجبة وسالبة قليلة العدد. تنتقل الشحنات الموجبة لبلورات الثلج كما وتنتقل الشحنات السالبة لحبات البَرَد. بما أن بلورات الثلج هي الأخف وزنًا والبرَد الأعلى وزنًا وبفعل الجاذبية الأرضية؛ فإن البلورات الثلجية تتجه للأعلى في السحابة وتتكدس معها الشحنات الموجبة؛ فيما يبقى البرَد في أدنى وأوسط السحابة ويتم ذلك وفقًا لعملية السحب. تشكُّل شحنتين كهربيتين مختلفتين، يؤدي إلى تكوّن فرق جهد بينهما وبالتالي تيار كهربائي أو شرارة تسري فيما بينهما. بعد تكدّس ما يكفي من الشحنات الكهربائية، يحدث ما يسمى بعملية التفريغ الكهربائي، بحيث يتم تفريغ الشحنات الكهربائية السالبة عن طريق البرق، حيث من المعلوم أن في عملية السريان الكهربائي؛ الشحنات التي تتحرك وتتفرغ هي السالبة. أنواع البرق البرق ضوء يظهر في السماء في الأوقات التي تسوء فيها الأحوال الجوية وخاصةً عند انخفاض درجات الحرارة في طبقات الغيوم ولا ينحصر البرق في حالة واحدة  وإنما هناك أنواع مختلفةٌ له ومنها : البرق الناتج عن الغيمة نفسها حيث تتولد الشحنة من داخل الغيمة بحيث تنتقل الغيمة من مكان إلى آخر دون الوصول إلى الأرض. البرق الذي يحدث نتيجة التقاء غيمتين منفصلتين فتحدث الشحنات الكهربائية وتقوم تلك الشحنات بانتقال من غيمة إلى أخرى ويكون هذا النوع في الغيوم المتراكمة. والنوع الأكثر انتشارًا هو البرق الناتج عن تلامس الغيم مع سطح الأرض وهو أكثر الأنواع خطورة بسبب حدوث ما يسمى الصاعقة، وقد يتسبب البرق الناجم عن ملامسته للأرض بوفاة العديد من الأشخاص وتدمير الغابات وإحداث الحرائق وإجلاء أعداد كبيرة من الناس من مساكنها. فوائد البرق ظاهرة البرق تؤثر سلبيًا على البشر والكائنات الحية الأخرى ورغم تلك الآثار السلبية إلا أن علماء المناخ والأرصاد الجوية أظهرت بعض الفوائد التي يحدثها البرق وخاصةً في الطبيعة ومن تلك الفوائد: يعمل على زيادة نسبة الأكسجين في الجو وهذا هو سر حالة الانتعاش الجوي الذي يحصل بعد البرق. يلاحظ المزارعون سرعة نمو النباتات بعد حدوث البرق وذلك بسبب نزول السماد النتروجيني مع حبات المطر. يساعد على صهر المعادن والرمال الموجودة على سطح الأرض مما ينتج مادة تدعى زجاج البرق. يسهل من عملية انفجار الينابيع الموجودة في باطن الأرض وذلك في فصل الربيع وخاصةً في المناطق الجبلية. يعد البرق من أكثر الظواهر التي يلاحقها المصورون حيث يقومون بتسجيل تلك اللحظات والاحتفاظ بها.

كيف يحدث البرق

كيف يحدث البرق

بواسطة: - آخر تحديث: 10 مايو، 2018

البرق

يعد البرق من الظواهر الكهربائية والطبيعية على سطح الأرض، وقد ارتبط البرق بالعادات والتقاليد الدينية و مع العديد من الحضارات بإعطائه أسماء كآلهة الغضب أو الخصب، وتتسبب هذه الظاهرة بنشر الخوف والرهبة لدى كبير من الناس حيث يلجأون إلى بيوتهم في حال حدوثها وقد قام العلماء في فترة سابقة بشرح تلك الظاهرة شرحًا علميًا ويشرح هذا المقال كيف يحدث البرق بطريقة وافية.

كيف يحدث البرق

من المعلوم أن الشحنات الكهربائية تنقسم لنوعين هما: الموجبة والسالبة؛ وأن تماثل شحنتين كهربيتين يشكّل ما يسمى بقوى التنافر التي تدفع بالشحنتين بعيدًا عن بعضهما بقوى معينة أجاب عنها قانون كولوم، كما وأن الشحنات المختلفة تتجاذب بقوى تجاذب وتقترب من بعضها البعض، وفي حال كانت كمية الشحنات كبيرة كتصادم سحابتين تحملان شحنتين مختلفتين؛ فإنه سينتج شرارة ضخمة لها ضوء ويسمى برقًا ولها صوت ويسمى رعدًا، وكلا العمليتين معًا يسميا بالصاعقة، والجدير بالذكر أن الناس على الأرض يعتقدون بأن البرق يحصل قبل الرعد إلا أن هذا اعتقاد خاطئ، فالبرق والرعد كلاهما عمليتان متلازمتان تمثلان تلك الشرارة الهائلة التي تحدث في طبقات الغلاف الجوي، إلا أن سرعة الضوء أعلى من سرعة الصوت، وهناك مسافة طويلة ليقطعها كل من ضوء البرق وصوت الرعد، فيُرى بأن الضوء وصل قبل الصوت وذلك فقط نتيجة لاختلاف السرعة وطول المسافة.

ولا بد من الإشارة إلى هناك عدة فرضيات وضحت كيف يحدث البرق ، أشهرها فرضية الحث الكهروسكوني ووفقًا لهذه الفرضية فإن البرق يحدث وفقًا للتسلسل الآتي:

  • تُسحب قطرات الماء الأقرب لسطح الأرض عموديًا إلى أعلى بقوة سحب كبيرة.
  • نظرًا لازدياد تدني درجات الحرارة بالاتجاه للأعلى في الغلاف الجوي؛ فإن هذه القطرات تبرد لتصل درجة حرارتها من -15 إلى -20 درجة مئوية وبذلك يتشكل مزيجًا مائيًا متجمدًا وهو ما يعرف بالبَرَد.
  • في طبقات الجو العليا هناك بلورات الثلج الموجودة مسبقًا وأثناء تشكّل البَرَد تتصادم حباته مع بلورات الثلج، وينتج عن هذا التصادم شحنات موجبة وسالبة قليلة العدد.
  • تنتقل الشحنات الموجبة لبلورات الثلج كما وتنتقل الشحنات السالبة لحبات البَرَد.
  • بما أن بلورات الثلج هي الأخف وزنًا والبرَد الأعلى وزنًا وبفعل الجاذبية الأرضية؛ فإن البلورات الثلجية تتجه للأعلى في السحابة وتتكدس معها الشحنات الموجبة؛ فيما يبقى البرَد في أدنى وأوسط السحابة ويتم ذلك وفقًا لعملية السحب.
  • تشكُّل شحنتين كهربيتين مختلفتين، يؤدي إلى تكوّن فرق جهد بينهما وبالتالي تيار كهربائي أو شرارة تسري فيما بينهما.
  • بعد تكدّس ما يكفي من الشحنات الكهربائية، يحدث ما يسمى بعملية التفريغ الكهربائي، بحيث يتم تفريغ الشحنات الكهربائية السالبة عن طريق البرق، حيث من المعلوم أن في عملية السريان الكهربائي؛ الشحنات التي تتحرك وتتفرغ هي السالبة.

أنواع البرق

البرق ضوء يظهر في السماء في الأوقات التي تسوء فيها الأحوال الجوية وخاصةً عند انخفاض درجات الحرارة في طبقات الغيوم ولا ينحصر البرق في حالة واحدة  وإنما هناك أنواع مختلفةٌ له ومنها :

  • البرق الناتج عن الغيمة نفسها حيث تتولد الشحنة من داخل الغيمة بحيث تنتقل الغيمة من مكان إلى آخر دون الوصول إلى الأرض.
  • البرق الذي يحدث نتيجة التقاء غيمتين منفصلتين فتحدث الشحنات الكهربائية وتقوم تلك الشحنات بانتقال من غيمة إلى أخرى ويكون هذا النوع في الغيوم المتراكمة.
  • والنوع الأكثر انتشارًا هو البرق الناتج عن تلامس الغيم مع سطح الأرض وهو أكثر الأنواع خطورة بسبب حدوث ما يسمى الصاعقة، وقد يتسبب البرق الناجم عن ملامسته للأرض بوفاة العديد من الأشخاص وتدمير الغابات وإحداث الحرائق وإجلاء أعداد كبيرة من الناس من مساكنها.

فوائد البرق

ظاهرة البرق تؤثر سلبيًا على البشر والكائنات الحية الأخرى ورغم تلك الآثار السلبية إلا أن علماء المناخ والأرصاد الجوية أظهرت بعض الفوائد التي يحدثها البرق وخاصةً في الطبيعة ومن تلك الفوائد:

  • يعمل على زيادة نسبة الأكسجين في الجو وهذا هو سر حالة الانتعاش الجوي الذي يحصل بعد البرق.
  • يلاحظ المزارعون سرعة نمو النباتات بعد حدوث البرق وذلك بسبب نزول السماد النتروجيني مع حبات المطر.
  • يساعد على صهر المعادن والرمال الموجودة على سطح الأرض مما ينتج مادة تدعى زجاج البرق.
  • يسهل من عملية انفجار الينابيع الموجودة في باطن الأرض وذلك في فصل الربيع وخاصةً في المناطق الجبلية.
  • يعد البرق من أكثر الظواهر التي يلاحقها المصورون حيث يقومون بتسجيل تلك اللحظات والاحتفاظ بها.