برق

برق في سماء أورديا رومانيا

البرق هو هذا الضوء المبهر الذي يظهر فجأة في قلب السماء في الأيام التي تسوء فيها أحوال الجو, وهو عبارة عن الضوء الناشئ نتيجة تصادم سحابتين أحدهما تحمل الشحنة الكهربائية السالبة والأخرى تحمل الشحنة الكهربائية الموجبة وبذلك ينتج عن التصادم شرارة قوية تصدر علي هيئة الضوء الذي نراه فجأة ثم يختفي في الأيام ذات الطقس السيء.

برق سحابة-سحابة

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

البرق في التاريخ

ظلت ظاهرة البرق حدثاً محيِّراً للعلماء على مدى قرون طويلة ، ونُسجت الأساطير الكثيرة حول البرق وتأثيراته ، فكل حضارة كانت تنظر إلى هذه الظاهرة على أنها حدث مقدس يرتبط بالآلهة ، وكل حضارة كانت تحاول إعطاء تفسير لهذا الحدث المرعب.

ففي الأساطير الإغريقية مثلاً كان التفسير المقبول وقتها لدى علماء القرن السابع هو أن البرق كان سلاحاً للإله زيوس الذي استخدمه لتخويف أعدائه والانتقام منهم. وحتى عهد قريب كان الناس يعتقدون في أوربا بوجود هذا الإله الذي يسمونه صانع البرق.

كما كانت بعض الشعوب تعتقد بوجود ثور يركب عربة ويخترق السحب وفي يده مطرقة كلما طرق بها تولد البرق. أو أن هنالك طائر كلما رفرف بجناحيه تولد صوت الرعد ! أما البرق فهو عبارة عن الريش اللامع لهذا الطائر. وهكذا بقيت الخرافات مسيطرة على عقول البشر آلاف السنين.

برق في سماء مدينة ريمان بولندا


البرق في العصر الحديث

في عام 1746 بدأ العالم بنيامين فرانكلين تجاربه حول الكهرباء ، ثم اقترح أول تجربة علمية منظّمة أثبت من خلالها الطبيعة الكهربائية للبرق ، وأن البرق ما هو إلا شرارة كهربائية ناتجة عن التقاء شحنتين كهربائيتين متعاكستين.

ففي عام 1750 كتب هذا العالم ما معناه: "لكي نحدّد ما إذا كان البرق عبارة عن كهرباء أم لا ، نقوم بالوقوف في غرفة صغيرة على برج عالٍ ، ثم نرسل سلكاً من الحديد عالياً في الجو أثناء وجود غيوم كثيفة وممطرة ، أي أثناء وجود عاصفة رعدية ، إن الكهرباء الموجودة في الغيوم سوف تنتقل عبر القضيب المعدني من نهايته العليا إلى نهايته السفلى ، وسوف تنطلق شرارة كهربائية ، وينبغي عزل هذا القضيب بالشمع لكي لا تنتقل الكهرباء عبر الجسم وتسبب الأذى".

لقد نفّذ هذا العالم تجربته عام 1752 م باستخدام طائرة ورقية هي الأشهر في التاريخ وخرج بنتيجة لأول مرة يقول من خلالها إن البرق هو عبارة عن شرارة كهربائية نتيجة التقاء شحنتين متعاكستين.

وفي العام ذاته أي 1752 م ، قام العالم الفرنسي توماس فرانسوا بتطبيق هذه التجربة ، فصنع طائرة ورقية وربطها بسلك معدني ثم أرسلها عالياً في يوم ممطر ، وعندما قرَّب نهاية القضيب من الأرض انطلقت شرارة قوية تشبه شرارة البرق ، فأثبت بذلك أن الغيوم تحتوي على شحنات كهربائية . ولكن النتائج التي حصل عليها كانت متواضعة جداً ولم يستطع إدراك العمليات الفيزيائية التي تسبب هذه الشرارة القوية.

في عام 1753 قام الفيزيائي السويدي رتشمان بتجربة حول البرق أثبت فيها أن الغيوم الرعدية تحوي شحنات كهربائية ، وقد قُتِل بسبب صدمة البرق التي تعرض لها عندما قام بتطبيق تجربة «فرانكلين» فأرسل طائرة ورقية عالياً لتلامس الغيوم ولكنه نسي أن يعزل السلك المعدني فتسببت الشرارة الكهربائية القوية بقتله على الفور.

واستمرت التجارب ، ولكن المعرفة بالبرق بقيت متواضعة حتى نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين ، عندما أصبح التصوير الفوتوغرافي ممكناً ، وعندها أصبح بإمكان العلماء التقاط صور لومضات البرق ومن ثم تحليلها ومعرفة بعض تفاصيلها التي لا تدركها عين الإنسان.

لقد بدأ التصوير الفوتوغرافي للبرق عام 1935 في الولايات المتحدة الأمريكية ، ولكن أجهزة التصوير كانت بطيئة وبقيت العمليات الدقيقة التي ترافق ظاهرة البرق مجهولة حتى الستينات من القرن العشرين ، حيث تطورت التجارب وازداد الاهتمام بها لتجنب صدمات البرق التي تتعرض لها المراكب الفضائية والطائرات والمنشآت الصناعية.

وقد أمكن استخدام التصوير السريع والمراكب الفضائية والرادارات والحاسوب لمعالجة ودراسة البيانات التي قدمتها مختبرات مراقبة البرق.

وهكذا استطاع العلماء أخيراً بفضل التصوير فائق السرعة والمعالجة الرقمية للبيانات أن يثبتوا أن ومضة البرق الواحدة قد تتألف من عدة ضربات ، وكل ضربة تتألف من عدة مراحل أو أطوار.

وقد تم قياس الأزمنة لكل مرحلة بدقة كبيرة ، ورؤية هذه المراحل ، ولم يتحقق هذا إلا في نهاية القرن العشرين ، وبداية القرن الحادي والعشرين.

صواعق على برج إيفل 1902

أنواع البرق

برق سحابة-أرض

وهو من أكثر الأنواع شيوعاً وأهمية وهو البرق الناتج من التقاء شحنتين متعاكستين بين السحابة و الأرض. فغالباً ما تكون الغيمة ذات شحنة سالبة عند الجهة القريبة من الأرض ، أما سطح الأرض فيكون ذا شحنة موجبة.

World map showing frequency of lightning strikes, in flashes per km² per year. Lightning strikes most frequently in the Democratic Republic of the Congo. Combined 1995-2003 data from the Optical Transient Detector and 1998-2003 data from the Lightning Imaging Sensor

برق بين سحابة-سحابة

هو ما يحدث بين سحابة و سحابة أخرى ، وبما أن الوسط الذي تتجمع فيه السحب يمتلئ بالحقول الكهربائية فإن احتمال تلامس الشحنات المتعاكسة والتقائها كبير جداً.

ولذلك فإن البرق الذي يحدث بين السحب يمثل ثلاثة أرباع ومضات البرق ، والتي تقدر كما قلنا بمئة ومضة في كل ثانية وذلك في مختلف أنحاء العالم.

تسلسل البرق كل 0.32 ثانية

برق سحابة-هواء

حيث تكون السحابة محمّلة بشحنة كهربائية ، و الهواء المحيط بها من أحد جوانبها يحمل شحنة معاكسة. ويحدث هذا النوع من البرق عندما تكون كمية الشحنات الكهربائية في السحابة وفي الهواء كافية ينطلق شعاع البرق. ويعتبر من الأنواع قليلة الملاحظة ، وعلى الرغم من ذلك فقد تم حديثاً التقاط صور واضحة للبرق الحاصل بين السحب و الهواء المحيط بها.

برق مزدوج

برق سحابة-طبقات الجو العليا

هنالك نوع آخر وهو البرق بين السحاب وطبقات الجو العليا ، ويحدث هذا البرق بين الطبقات العليا في السحب الركامية وبين طبقة الأيونوسفير والتي تحوي حقلاً كهربائياً بشكل دائم.

وقد أمكن رؤية برق كهذا بواسطة أجهزة التصوير المثبتة على الأقمار الصناعية ، مع العلم أن جميع أنواع البرق تحدث نتيجة التقاء شحنات متعاكسة. وسوف نرى في الفقرات القادمة أن الآلية الهندسية لحدوث البرق متشابهة في جميع أنواعه.

برق سحابة-سحابة يضئ سماء مدينة شتاينينبرون ألمانيا

أنواع أخرى

هناك أنواع أخرى كثيرة نذكر منها ما يحدث داخل السحابة ذاتها ، وإذا علمنا بأن أية سحابة تحمل شحنة موجبة في أحد طرفيها ، فلا بد أن تحمل شحنة سالبة في طرفها المقابل ، وهكذا وفي ظروف العواصف الرعدية يحدث التلامس ويتحقق البرق الذي يضيء الأرض ولكنه لا يصل إليها.

كذلك هنالك برق يحدث في أشهر الصيف وآخر في الشتاء ، وهنالك برق على شكل كرة ، وبرق صفائحي وغير ذلك كثير. كما أن العلماء رصدوا برقاً على بعض الكواكب مثل المشتري أشد بمئة مرة من تلك الضربات على الأرض.

صورة لبرق سحابة-سحابة متداخل في أستراليا

السحب الرعدية

إن البرق لا يحدث في أية سحب ، بل هنالك سحب محددة يسمِّيها العلماء بالسحب الرعدية ، وهي البيئة المناسبة لحدوث البرق ، وقد تكون هنالك سحابة واحدة أو عدة سحب وهو الأغلب.

وهذه السحب تكون عادة ممتلئة بالحقول الكهربائية بسبب الرياح التي تسوق جزيئات بخار الماء وتدفعه للأعلى وتسبب احتكاك هذه الجزيئات بعضها ببعض مما يولد هذه الحقول الكهربائية. في الوقت نفسه تتجمع شحنات سالبة وأخرى موجبة في السحابة ، وغالباً ما ترتفع الشحنات الموجبة للأعلى وتبقى السالبة في أسفل السحابة من الجهة القريبة من الأرض.

لقد دلّت الدراسات أيضاً أن هنالك فرقاً في الجهد الكهربائي بين سطح الأرض وطبقة الأيونوسفير يبلغ 500 ألف فولت ، وهذا الفرق ينتج بسبب التوزع العالمي للعواصف الرعدية ، والتي تعتبر ضرورية للحفاظ على هذا الفرق.

Rocket Lightning, Queanbeyan, Australia

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الشحنات الكهربية

إن الحديث عن السحب يعني الحديث عن الماء الذي تحمله هذه السحب ، ونحن نعلم أن كل جزيئ 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 السحابة و الهواء.

ولكي نأخذ فكرة أوسع عن البرق الذي يحدث على الأرض نتأمل بعض الإحصائيات الحديثة عن ومضات البرق على سطح الكرة الأرضية.

Volcanic material thrust high into the atmosphere can trigger spectacular lightning.

حقائق وأرقام

- في كل ثانية هنالك مئة ومضة برق في العالم.

- في كل يوم هنالك 8.6 مليون ومضة برق.

- في سنة واحدة يحدث في الولايات المتحدة الأمريكية أكثر من 20 مليون ومضة برق .

- كل ومضة برق تولد توتراً كهربائياً يتراوح من 100 مليون وحتى 1000 مليون فولت .

- كل ومضة برق تنتج تياراً كهربائياً من 10 آلاف أمبير وحتى 200 ألف أمبير .

- إذا نظرنا للكرة الأرضية في أية لحظة فإننا نرى فيها 2000 عاصفة رعدية تحدث في اللحظة ذاتها.

- إن البرق لا ينحصر في العواصف الرعدية ، بل تمت مشاهدة بعض أنواع البرق في الأعاصير الكبيرة ، وفي البراكين ، وفي العواصف الثلجية الضخمة.

- يمكن أن تمتد شرارة البرق إلى أكثر من عشرة كيلو مترات أفقياً.

- تخبرنا الإحصائيات الدقيقة أن البرق قد قتل في الولايات المتحدة الأمريكية 3696 شخصاً ، وذلك بين عامي 1959 و 2003 أي خلال 45 عاماً.

Three eucalyptus trees that were struck by lightning, Walcha, NSW
Lightning damage to tree in Maplewood, NJ
Eucalyptus tree that was blown apart by a lightning strike

كيفية حدوث البرق

ملاحظة
البرق الموجب (أندر أنواع البرق والتي تتكون من شحنات موجبة يتم شحنها من الغيوم الرعدية) لا تتناسب عموماً مع العينة السابقة.

فرضية الحث كهروسكوني

حسب فرضية الحث كهروسكوني (بضم السين والكاف) يتم الشحن بواسطة مستقلة لعملية غير معروفة إلى الآن. عملية فصل الشحن يبدو أنها تتطلب سَحب عامودي قوي والتي تحمل قطرات الماء للأعلى، ثم يكون هناك تبريد شديد للقطرات لما بين -10 و-20 °م. تتعارض هذه مع بلورات الثلج، لتكوّن خليط مائي-ثلجي ناعم يسمى بالبَرَد الناعم. تـُنتج التصادمات شحنات موجبة قليلة العدد سرعان ما تنقل إلى البلورات الثلجية، وشحنات سالبة قليلة يتم شحنها إلى البَرَد. ومن ثم تقوم عملية السحب بأخذ البلورات الأخف وزناً للأعلى، مما يجعل الغيمة التي في الأعلى تكدّس شحنات موجبة بشكل متزايد. تتسبب الجاذبية بإبقاء البَرَد الأثقل المشحون بالسالب في وسط ومنتصف الغيمة، مما يزيد من الشحن السالب للبرد. عملية الفصل الكهربائي والتراكم تتابع إلى أن تكون مرحلة الكُمون الكهربائي كافية لبدأ إفراغ البرق من الشحنات، والتي تظهر عندما تكون توزيعات الشحنات الموجبة والسالبة قوية بما فيه الكفاية لتكوّن حقلاً كهربائياً[1].

فرضية الاستقطاب الميكانيكي

بأية طريقة فصل شحنات، لا تزال فرضية الميكانيكية موضع أبحاث. فرضية أخرى، هي الاستقطاب الميكانيكي والتي لها مكوّنين إثنين[2]:

  1. تساقط القطرات للمطر والثلج تصبح مستقطبة خلال سقوطها لحقل الأرض الطبيعي.
  2. جسيمات الثلج المتعارضة تصبح مشحونة بواسطة الحث كهروسكوني (انظر في الأعلى).

هناك عدة فرضيات أخرى حول بدايات فصل الشحنات.[3]

التكوين المرشد والصاعقة المعاكسة

توضيح لشريط متحور سالب (أزرق) يتقابل نظيره الموجب (أحمر) والصاعقة المعاكسة.

خلال تحرك الغيوم الرعدية فوق سطح الأرض، تتساوى عملية الشحن الكهربائي، لكن عكس الشحن لقاعدة الغيمة الرعدية يتم حثّها في الأرض تحت الغيمة. تتبع الشحنات الأرضية المستحثة تحركات الغيمة، للتبقى تحتها.

التفريغ الأولي مزدوج القطبية، أو طريق الهواء المتأين، يبدأ من خليط ماء وثلج مشحون بالسالب في الغيمة الرعدية. إفراغ القنوات المتأينة يعرف بـ المرشدات. المرشدات السالبة عموماً هي مرشدات خطيّة (مفردها: خطوة). تنشئ لأسفل في عدد من القفزات السريعة (الخطوات). كل قفزة يبلغ طولها لما بين (15 إلى 30 متر)، ولكن رما قد تصل في بعض الأحيان إلى (50 متر).[4] خلال هبوطها، تتفرع المرشدات الخطية إلى عدد من المسارات. تقدُّم المرشدات الخطية يأخذ وقت أطول نسبياً (المئات من الميلي ثانية) لتصل إلى الأرض. تُدخِل هذه الحالة الأولية تيار كهربائي صغير نسبياً (العشرات أو المئات من الأمبير). والمرشد تقريباً مختفي عند المقارنة مع قناة البرق اللاحفة.

عندما تصل المرشدات الخطية للأرض، يعزز حضور الشحنات المعاكسة على الأرض القة للحقل الكهربائي. الحقل الكهربائي أقوى على الأرض المتصلة بالمواد التي تكون أعلاها أقرب لقاعدة الغيمة الرعدية، مثل الأشجار والمباني العالية. إذا كان الحقل الكهربائي قوي بما فيه الكفاية، التفريغ بالتوصيل يسمى (الشريط المتحور الموجب positive streamer)، من الممكن أن يتطور من هذه النقاط. كانت هذه أول فرضية بواسطة هاينز كاسيماير (Heinz Kasemir). مع تزايد الحقول، من الممكن أن يستخرج الشريط المتحور الموجب ليصبح أسخن، المرشدات الحالية الأعلى والتي تتصل في نهاية المطاف مع المرشدات الخطيّة الهابطة من الغيمة. ومن المحتمل للعديد من الأشرطة المتحورة أن تتطور مع المواد في وقت واحد، والإبقاء لواحدة فقط مع المرشد لتكوين مسار التفريغ الرئيسي. وقد ألتقطت صور فوتوغرافية واضحة جداً تبين الأشرطة المتحورة الغير متصلة.[5]

و عندما يتم إنشاء قناة للهواء المتأين بين الأرض والغيمة تصبح هذه القناة مسار للمقاومة الأقل وتتيح لتيارات أكبر بكثير لتنتشر من الأرض لتعود مرة أخرى للمرشد في الأعلى عند الغيمة. هذه هي الصاعقة العكسية وهي الأشد إضائة والجزء الأكثر لافتاً للنظر لتفريغ البرق.

التفريغ

صورة متسلسلة للبرق (المدة: 0.32 ثانية)

عندما يكون الحقل الإلكتروني قوي بما فيه الكفاية، التفريغ الكهربائي (لصاعقة البرق) يحدث خلال الغيوم أو بين الغيوم والأرض. خلال الصعق، أجزاء متاعقبة من الهواء تصبح قناة تفريغ قابلة للتوصيل عندما يتم سحب الإلكترونات والأيونات الموجبة التي في جزيئات الهواء من بعضها البعض وتجبر على التدفق في الإتجاه المعاكس.

التفريغ الكهربائي يزيد من حرارة قناة التفريغ بشكل متزايد، مما يسبب توسع الهواء بشكل سريع وإنتاج موجة صدمة تسمع ألا وهي (الرعد). الإلتفاف للبرق والتبدد المتدرج للعلعة الرعد تكون بسبب تأخر الوقت لوصول الصوت من أماكن مختلفة على طول الصاعقة.[6]

نظرية گورڤيتش لهروب الإنكسار

نظرية حول بدايات نشؤ البرق، معروفة بـ (نظرية هروب الإنكسار، إنگليزية: runaway breakdown theory، تم تقديمها بواسطة العالم الروسي ألكسندر گورڤيتش[7] من معهد ليبيدوف الفيزيائي في سنة 1992، أقترح أن صعقات البرق تطلق بواسطة أشعة كونية والتي تقوم بتأيين الذرات، مما يصدر عنه إلكترونات تتسارع بواسطة الحقول الكهربائية، والتي تأيين بدورها جزيئات الهواء مما يجعل الهواء موصل بواسطة إنكسار الهروب، عندها تقوم "ببذر" أو بداية إنشاء لصاعقة البرق.[8][9][10][11]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

أشعة جاما ونظرية هروب الإنكسار

البرق المزدوج

لقد تم الاكتشاف في الخمسة عشر سنتاً الماضية خلال التجارب والعمليات على ظاهرة البرق، أنه يوجد بعض المكائن قادرة على توليد أشعة جاما، والتي تمر عبر الغلاف الجوي والتي يتم مراقبتها عبر السفن الفضائية المدارية. والتي بدأ أكتشافها جيرالد فيشمان أحد علماء وكالة الفضاء الأمريكية في سنة 1994 في مقالة تختص بالعلم,[12] والتي تسمى بـ (ومضات أشعة جاما الأرضية) إنگليزية: Terrestrial Gamma-Ray Flashes واختصارها (TGFs)، والتي لوحظت عن طريق الصدفة عندما كان يوثّق اقتراحات انفجارات اشعة جاما التي تقع خارج حدود كوكب الأرض، وكان تلك الملاحظة في مرصد كمبتون لأشعة جاما. مدة ومضات أشعة جاما الأرضية أقل بكثير، بحدود 1 ملي ثانية.

عمران إنان، استاذ في جامعة ستانفورد، ربط بين ومضات أشعة جاما الأرضية وصاعقة برق فرديّة والتي تحدث خلال 1.5 ملي ثانية من وقت حدث ومضات أشعة جاما الأرضية,[13]، مما يثبت ولأول مرة أن ومضات أشعة جاما الأرضية كانت من مصدر جويّ ومتحدة من ضربات البرق.

سجل مرصد كمبتون لأشعة جاما 77 حالة خلال 10 سنوات، مهما يكن، حديثاً قامت سفينة الفضاء (RHESSI) بالتبليغ بواسطة ديفيد سميث أنه لاحظ ومضات أشعة جاما الأرضية بنسب أعلى بكثير، مما يدل على حالات حدوثها قرابة 50 مرة باليوم عالمياً (تمثل رقم كسري صغير جداً بالنسبة لمجموع حالات البرق في الكوكب). مستوى الطاقة المسجل تعدى 20 ميجا فولت. علماء من جامعة دوك، قاموا أيضاً بدراسة الرابط بين حالات برق ميعنة وأنبعاثات أشعة جاما الغامضة والتي تنبعث من الغلاف الجوي الخاص بالأرض، على ضوء الملاحظات الأحدث لومضات أشعة جاما الأرضية من قِبل سفينة الفضاء (RHESSI). تقترح دراساتهم أن إشعاعات أشعة جاما تنبع إلى الأعلى من نقاط بداية تقع في ارتفاعات منخفضة مثيرة للدهشة في الغيوم الرعدية.

ستيفن كومر من مدرسة الهندسة في جامعة دوك قال:

"هذه أشعة جاما ذات طاقة أعلى من التي تصدر من الشمس. وإلى الآن ها هي تأتي من نوع العواصف الرعدية الأرضية التي نراها هنا طوال الوقت."

فرضيات سابقة أشارت إلى أن البرق يولد حقول كهربائية على ارتفاعات أعلى من الغيوم، عندما يسمح الغلاف الجوي النحيل لأشعة جاما بالهروب من خلاله إلى الفضاء، معروفة بـ (هروب الإنكسار النسبي)، مشابهه لطريقة (برق الغلاف الجوي العلوي أو الأشباح). اُقترح أيضاً أنه لربما أن ومضات أشعة جاما الأرضية تنتج من أعلى الغيوم الرعدية، وإن كانت تعوَّق بواسطة امتصاص الغلاف الجوي لأشعة جاما الهاربة، هذه النظريات لا تتطلب على نحو استثنائي حقول كهربائية عالية التي تتعمد عليها نظريات المرتفعات العالية لومضات أشعة جاما الأرضية.

دور ومضات أشعة جاما وعلاقتها مع ظاهرة البرق لا زالت موضع دراسات علمية جارية.

إعادة الصعق

البرق شكل مرئي بوضوح لإنتقال الطاقة.

أشرطة فيديو عالية السرعة (تفحص إطاراً إطاراً) أظهرت أن أشد البروق صعقاً تنشاً بواسطة عدة ضربات برق فردية. الضربة النموذجية تتكون من 3 إلى 4 ضربات. من الممكن أن يكون العدد أكبر.[6]

كل إعادة صعقة أو إعادة ضربة يتم فصلها بواسطة وقت فراغ يعتبر كبير بالنسبة للبرق (تقريباً 40 إلى 50 ميلي ثانية، في الحالات النموذجية). من الممكن أن تتسب إعادة الصعقات تأثيرات "تسليط الضوء" بشكل ملاحظ.[6]

كل صعقة متعاقبة تسبق بواسطة "سهم مرشد" متوسط ماثل للصعقة، لكن أضعف من المرشدات الخطيّة الأولية. الصعاقة عادة ما تعيد استخدام التفريغ للقناة المأخوذ بواسطة صاعقة سابقة.[6]

التغيرات في التفريغات المتعاقبة هي نتيجة حقول أصغر للشحن خلال السحاب الذي يستنفذ بسبب الضربات المتتابعة.[بحاجة لمصدر]

يتم تمديد صوت الرعد من صاعقة البرق، بواسطة ضربات متتالية.


أنواع البرق

برق من السحاب للسحاب, ولاية فيكتوريا، أستراليا

من السحاب للأرض

البرق من السحاب للأرض

البرق من السحاب للأرض إنگليزية: Cloud-to-ground lightning،

البرق الخرزي

البرق الخرزي إنگليزية: Bead lightning،

البرق الشريطي

البرق الشريطي إنگليزية: Ribbon lightning،

البرق المتقطع

البرق المتقطع إنگليزية: Staccato lightning، وهي صعقة برق من نوع (من السحاب للأرض) والتي تدوم مدتها خلال فترة قصيرة، تظهر بشكل فردي ذات ومضة ساطعة وغالباً مايكون لها تفرعات.[14]

البرق المتفرع

البرق المتفرع إنگليزية: Forked lightning، وهو اسم ليس للاستخدام الرسمي للبرق من نوع (من السحاب للأرض) والتي تظهر تفرعات تسمى بـ (البرق المتقرع).

من الأرض للسحاب

البرق من الأرض للسحاب إنگليزية: Ground-to-cloud lightning،

من السحاب للسحاب

البرق من السحاب للسحاب إنگليزية: Cloud-to-cloud lightning،

البرق الورقي

البرق الورقي إنگليزية: Sheet lightning، هو الاسمي الغير رسمي للبرق من النوع (من السحاب للسحاب) والذي يصور انتشار السطوع لسطح الغيمة، والتي يتم نشؤها بسبب اخفاء مسار التفريغ الحقيقي.

البرق الحراري

البرق الحراري إنگليزية: Heat lightning، يحدث بينما يكون من الصعب جداً سماع الرعد. يحصل هذا بسبب أن البرق يولد صوت بعيد جداً ويتبدد هذا الصوت قبل الوصول المراقب (الشخص الحاضر)[15].

البرق الجاف

البرق الجاف إنگليزية: Dry lightning، يستخدم هذا المصطلح في الولايات المتحدة للبرق الذي يحدث بدون وجود ترسبات على السطح. هذا النوع هو المتسبب الأول بحرائق الغابات [15]. السحاب المترسب ينتج البرق لنفس السبب الذي تنتجه الغيوم السوداء. يحدث هذا النوع عندما تكون الطبقات الجوية العلوية للغلاف الجوي أبرد والسطح يكون أسخن بدرجات عالية بسبب حرائق الغابات أو البراكين، إلخ. النقل الحراري سوف يحصل ويولد حينها النقل الحراري البرق. لهذا السبب، تولد النار البرق الجاف من خلال تطورات عواصف رعدية أكثر جفافاً والتي تتسب بدورها المزيد من الحرائق.

البرق الصاروخي

البرق الصاروخي إنگليزية: Rocket lightning، وهو نوع من التفريغ السحابي، أفقي عموماً وعلى قاعدة السحابة، مع ظهور قناة واضحة للتطور من خلال الهواء، بسرعة يمكن مشاهدتها، غالباً بشكل متقطع.[16]

البرق الموجب

البرق الموجب إنگليزية: Positive lightning،

كرق البرق

المقالة الرئيسية: كرة البرق

كرة البرق إنگليزية: Ball lightning،

برق الغلاف الجوي العلوي

برق الغلاف الجوي العلوي إنگليزية: Upper-atmospheric lightning،

برق الأشباح

برق الأشباح إنگليزية: Sprites lightning،

برق النفاثات الزرقاء

برق النفاثات الزرقاء إنگليزية: Blue jets lightning،

برق الأقزام

برق الأقزام إنگليزية: Elves lightning،

أنظر أيضا

المصادر

الهامش

  1. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة GHCC primer2
  2. ^ "Electric Ice". NASA. Retrieved 2007-07-05. {{cite web}}: Cite has empty unknown parameters: |accessdaymonth=, |accessyear=, |month=, |accessmonthday=, and |coauthors= (help)
  3. ^ Frazier, Alicia (December 12 2005). "Theories of lightning formation". Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, University of Colorado, Boulder. Retrieved 2007-07-29. {{cite web}}: Check date values in: |date= (help)
  4. ^ Spectacular slow-motion videos of stepped-leader formation are available on YouTube.com. See: "Coolest Lightning in Slow Motion" and "Slow Motion Video of a Lightning Negative Ground Flash".
  5. ^ http://www.erh.noaa.gov/er/lwx/lightning/lgtng-hits-tree.jpg
  6. ^ أ ب ت ث Martin A. Uman (1986). All About Lightning. Dover Publications, Inc. pp. 103–110. ISBN 0-486-25237-X. خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صالح؛ الاسم "uman" معرف أكثر من مرة بمحتويات مختلفة. خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صالح؛ الاسم "uman" معرف أكثر من مرة بمحتويات مختلفة.
  7. ^ A. V. Gurevich, G. M. Milikh, and R. Roussel-Dupre (1992) "Runaway electron mechanism of air breakdown and preconditioning during a thunderstorm," Physics Letters A, vol. 165, pages 463-468.
  8. ^ Gurevich (2003-12-04). "How Lightning Works Is Still A Mystery". The Economist.
  9. ^ Dwyer, Joseph R., "A bolt out of the blue," Scientific American, vol. 292, no. 5, pages 64-71 (May 2005)
  10. ^ Shrope, Mark (September 9 2004). "Lightning research: The bolt catchers" ([dead link]). Nature. 431: 120–121. doi:10.1038/431120a. Retrieved 2007-07-27. {{cite journal}}: Check date values in: |date= (help)
  11. ^ New Scientist, 7 may, 2005, p. 30.
  12. ^ G. J. Fishman, P. N. Bhat, R. Malozzi, J. M. Horack, T. Koshut, C. Kouvelioton, G. N. Pendleton, C. A. Meegan, R. B. Wilson, W. S. Paciesas, S. J. Goodman, and H. J. Christian (1994) "Discovery of intense gamma-ray flashes of atmospheric origin," Science, vol. 264, pages 1313-1316.
  13. ^ U.S. Inan, S.C. Reising, G.J. Fishman, and J.M. Horack. On the association of terrestrial gamma-ray bursts with lightning and implications for sprites. Geophysical Research Letters, 23(9):1017-20, May 1996. As quoted by http://elf.gi.alaska.edu/spr20010406.html#InanUS:theatg Retrieved 2007-03-06.
  14. ^ "Glossary". National Oceanic and Atmospheric Administration. National Weather Service. Retrieved 2008-09-02.
  15. ^ أ ب "What is heat lightning?".
  16. ^ "Definition of Rocket Lightning, AMS Glossary of Meteorology". Retrieved 2007-07-05.

وصلات خارجية

مشاع المعرفة فيه ميديا متعلقة بموضوع Lightning.

Jets, sprites & elves

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=برق&oldid=3785119"