الفرق بين الرعد والبرق: كل ما تحتاج معرفته

البرق والرعد هما ظاهرتان طبيعتان تظهر في العواصف الرعدية. البرق هو نتيجة تفريغ كهربائي يظهر للعين، بينما الرعد هو صوت ينتج عن تمدد الهواء بسبب حرارة البرق. البرق يحدث عندما تجمع الشحنات الكهربائية في¹ الغلاف الجوي.

يمكن للبرق أن ينتقل لمسافات تصل إلى 19 كيلومترًا داخل العاصفة الرعدية. درجة حرارة البرق تصل إلى 30 ألف درجة مئوية، وهي أعلى بخمس مرات من سطح الشمس¹.

النقاط الرئيسية

• البرق والرعد ظاهرتان طبيعيتان متلازمتان تحدثان خلال العواصف الرعدية
• البرق هو تفريغ كهربائي مرئي، بينما الرعد هو الصوت الناتج عن تمدد الهواء بسبب حرارة البرق
• يحدث البرق نتيجة تراكم الشحنات الكهربائية في الغلاف الجوي
• تصل درجة حرارة البرق إلى 30 ألف درجة مئوية، وهي أعلى بخمس مرات من سطح الشمس
• البرق يمكن أن ينتقل لمسافات تصل إلى 19 كيلومترًا داخل العاصفة الرعدية

مقدمة عن ظواهر البرق والرعد الطبيعية

البرق يحدث في كل مكان حول العالم. يوجد حوالي 3 ملايين ومضة برق يوميًا. بمعدل 44 ومضة كل ثانية تقريبًا².

هذه الظاهرة الطبيعية تنشأ من تراكم الشحنات الكهربائية في الغلاف الجوي. كما يمكن أن تحدث بين السحب أو بين السحب والأرض.

عند ظهور البرق، تنتقل الصواعق عبر قناة صغيرة. هذه القناة تتراوح بين 2-3 سنتيمترات. تملأ هذه القناة شحنات كهربائية هائلة تسبب ارتفاعًا كبيرًا في درجة الحرارة.

تصل درجة الحرارة إلى 30 ألف درجة مئوية. هذا 5 أضعاف درجة حرارة سطح الشمس². هذا التفريغ الكهربائي الهائل يؤدي إلى ظهور ومضة البرق.

البرق والرعد يصاحبان هطول أمطار غزيرة. هذه الظاهرة الطبيعية تتواجد بكثرة في المناطق الاستوائية والحارة المرطبة.

مناطق مثل جنوب الولايات المتحدة وجنوب شرق البرازيل وإندونيسيا وأفريقيا المدارية. البرق خطير ويمكن أن يسبب أضرارًا مادية وحتى الوفاة. لذلك، من المهم اتخاذ الاحتياطات اللازمة للحماية من آثارها السلبية.

الظواهر الكهربائية في الغلاف الجوي

الغلاف الجوي يلعب دورًا مهمًا في خلق الشحنات الكهربائية والبرق. هذه الشحنات تتشكل من تصادم بلورات الجليد مع حبيبات البرد في السحب العاصفة³. بلورات الجليد تكون موجبة الشحنة وترتفع، بينما تبقى حبيبات البرد سالبة الشحنة في الأسفل.

كيف تتشكل الشحنات الكهربائية

تشكل الشحنات الكهربائية في الغلاف الجوي نتيجة تفاعلات معقدة. عندما تتصادم بلورات الجليد مع حبيبات البرد، ينشأ اختلاف في الشحنات³. هذا الاختلاف يؤدي إلى حقل كهربائي قوي في السحابة، مما يسمح بتشكيل البرق.

دور الغلاف الجوي في تكوين البرق

الغلاف الجوي ليس فقط يلعب دورًا سلبيًا في الشحنات الكهربائية. بل يوفر أيضًا الظروف المناسبة لحدوث البرق⁴. الرطوبة والتدفق الهوائي الصاعد ضروريان لتنشيط الكهربة في السحب.

الفروق في الجهد الكهربائي بين الأرض والجو تساعد في استقطاب الشحنات. هذا يؤدي إلى تفريغها في شكل البرق.

الغلاف الجوي يلعب دورًا في تطور البرق. شدة العزل الكهربائي للهواء الرطب حوالي 3 ملايين فولت لكل متر³. هذا يسمح بتشكل قنوات البرق الكهربائية.

“البرق هو تفريغ كهربائي قوي في الجو ينتج عن تراكم الشحنات الكهربائية السالبة والموجبة في السحب، والذي يؤدي إلى انطلاق شرارة كهربائية قوية”.

الفرق بين الرعد والبرق

العواصف الرعدية تظهر عندما يحدث اضطراب في الغلاف الجوي للأرض⁵. البرق يظهر أولاً كتفريغ كهربائي مرئي. يُرى البرق قبل سماع الرعد لأن سرعة الضوء أكبر بكثير من سرعة الصوت.

البرق يمكن أن يصل بسرعة تصل إلى 140,000 ميل في الساعة⁵. يضرب الأجسام العالية لأنه يأخذ الطريق الأسرع إلى الأرض⁵. في حالة تواجد برق متشعب، يتجه البراغي القائد نحو الأرض⁵. الرعد هو الصوت الهادر الذي يسمع أثناء العواصف الرعدية،⁵ وتأتي كلمة “الرعد” من الكلمة الإنجليزية القديمة “ثونور” التي تعني “أن تتعالى”⁵.

البرق هو الظاهرة الكهروستاتيكية التي تولد الضوء، بينما الرعد هو الصوت الناتج عن تمدد الهواء نتيجة الحرارة الشديدة التي يسببها البرق. البرق يمكن أن يكون مستقيمًا أو متشعبًا، ودائمًا ما يكون سريعًا وساخنًا جدًا.⁵

البرق يتشكل عندما تتصادم جزيئات الماء والجليد مع الهواء الدافئ الرطب⁵. الرعد ناتج عن التوسعات السريعة للغازات في الشحنة الكهربائية للبرق⁵.

العواصف الرعدية قد تتنوع من الخفيفة إلى الشديدة، مما يمكن أن يسبب الثلوج والرياح العاتية⁷. العواصف الرعدية المدمرة تحدث نتيجة اندماج عدة عواصف منفصلة، مما يزيد من الطاقة المنبعثة منها⁷.

يُقدر أن تكون فترة الزمن بين وميض البرق وصوت الرعد حوالي 3 ثوانٍ لكل كيلومتر واحد⁷. العواصف الرعدية تتسبب في أضرار كبيرة على جميع الأصعدة بما في ذلك تدمير المنازل والسيارات والأشجار⁷.

في الختام، يُعتبر البرق أكثر خطورة من الرعد نظرًا لسرعته الكبيرة والحرارة الشديدة التي يولدها. تعرف على المزيد عن ظواهر البرق وكيفية التعامل معها بأمان⁵⁶⁷.

آلية تشكل البرق في السحب

الكهربة داخل السحب هي سبب تكون البرق⁸. هذه العملية تحدث في منطقة وسط السحابة. هناك، الحرارة تتراوح بين -15 إلى -25 درجة مئوية.

بلورات الجليد تلعب دورًا مهمًا. عندما تصطدم مع حبيبات البرد الدقيق، الشحنات الكهربائية تفصل⁸.

بعد هذه الاصطدامات، تصبح بلورات الجليد موجبة الشحنة. ترتفع إلى أعلى السحابة. بينما تبقى حبيبات البرد سالبة الشحنة في وسط وأسفل السحابة⁸.

هذا الفرق في الشحنات يؤدي إلى تكوين حقل كهربائي قوي. هذا يسمح بحدوث تفريغات كهربائية هائلة، المعروفة باسم البرق. التفاصيل الكاملة عن آلية تشكل البرق في

دور بلورات الجليد في تكوين البرق

بلورات الجليد لها دور حيوي في تكوين البرق⁸. عندما تصطدم بلورات الجليد مع حبيبات البرد الصغيرة، يحدث فصل للشحنات الكهربائية. هذا يؤدي إلى تكوين حقل كهربائي قوي داخل السحابة⁸.

هذا الحقل الكهربائي القوي هو الذي يسمح بحدوث التفريغات الكهربائية العملاقة المعروفة باسم البرق.

تعتبر بلورات الجليد أساسية لعملية تكوين البرق. تلعب دورًا حاسمًا في فصل الشحنات الكهربائية وإنشاء الحقل الكهربائي اللازم لحدوث البرق⁸.

تشكل البرق في السحب عملية معقدة تتطلب تفاعل عناصر متعددة مثل بلورات الجليد والحقل الكهربائي والاصطدامات بين الجزيئات.

كيف يتشكل الحقل الكهربائي

الحقل الكهربائي في الغلاف الجوي مهم جدًا في تشكيل البرق والرعد⁹. البرق يتشكل في نهاية عملية تعقيدية⁹. يحدث هذا بسبب تراكم الشحنات الكهربائية المختلفة في السحاب⁹.

عندما تقترب السحابة من الأرض، يحدث تحريض كهربائي ساكن على سطح الأرض بشحنة معاكسة⁹. هذا يؤدي إلى حقل كهربائي بين المنطقتين المختلفتي الشحنة. شدته تختلف حسب كمية الشحنة.

عندما يصل الحقل الكهربائي إلى قوة 3 مليون فولت لكل متر، يحدث التفريغ الكهربائي على شكل صاعقة⁹. هذه الصاعقة هي البرق الذي نراه. يتبعه صوت الرعد من تحرر الطاقة الكهربائية في السحابة.

الحقل الكهربائي في الغلاف الجوي له دور مهم في فيزياء العواصف وتفاعلاتها مع الأرض⁹. شدته يمكن قياسها بأجهزة خاصة. الحد اللازم لحدوث التفريغ الكهربائي يبلغ حوالي 3 مليون فولت لكل متر⁹.

هذه المعلومات تساعد في فهم كيفية تشكل البرق والرعد وتطورها.

مراحل تكون البرق

البرق يحدث عندما يتفريغ الكهرباء في الغلاف الجوي. هذا يحدث بسبب تراكم الشحنات الكهربائية في السحب الركامية¹¹. السحب الركامية هي تكاثف الجزيئات في السحب، وتصل ارتفاعها إلى 15-20 كم¹¹.

هذه السحب غنية بالرطوبة، مما يجعلها تنمو وتسقط أمطارًا غزيرة¹¹.

تشكل قناة البرق

عندما يصل الحقل الكهربائي في السحب إلى قيمة معينة، تبدأ تشكيل قناة البرق. هذه القناة هي المسار الأول للتفريغ الكهربائي. البرق يظهر في السماء من خلال هذه القناة.

قائد البرق وآلية عمله

قائد البرق هو المسار الأولي للتفريغ الكهربائي. يعمل على تأيين الهواء وإنشاء مسار موصل للكهرباء¹¹. هذا المسار يسهل تفريغ الشحنات الكهربائية المتراكمة في السحب¹¹.

السحاب الركامية قد تكون موجبة الشحنة في القمة، ثم سالبة في الوسط، ثم موجبة في القاعدة. هذا يؤدي إلى حدوث البرق والرعد¹¹.

تتضح المراحل الرئيسية لتكون البرق في الغلاف الجوي. تبدأ من تراكم الشحنات الكهربائية في السحب، ثم تشكل قناة البرق، وصولاً إلى آلية عمل قائد البرق والتفريغ الكهربائي.

أنواع البرق وتصنيفاته

البرق هو ظاهرة طبيعية مذهلة تحدث في الغلاف الجوي. يظهر بأشكال متنوعة ومتفاوتة في الخطورة. يحدث حوالي 2,000 عاصفة رعدية حول الأرض في أي وقت⁷.

تتنوع أنواع البرق، مثل البرق داخل السحابة والبرق بين السحب والبرق بين السحاب والأرض. كل نوع له خصائصه وآثاره المختلفة.

هناك حوالي 15 شكلاً ظاهريًا للبرق، بما في ذلك البرق عديم الرعد والبرق الجاف الذي يسبب حرائق الغابات⁷. هذه الأنواع تختلف في خصائصها وتأثيراتها. دراستها مهمة لفهم العواصف الرعدية بشكل أفضل.

برق السحاب إلى الأرض (Cloud-to-Ground Lightning) هو الأكثر شهرة وخطورة. يمكن أن يكون خطيرًا جدًا بسبب ضرب المباني والأشجار والأشخاص¹². هناك أيضًا برق الكرة (Ball Lightning) الذي يظهر على شكل كرة متوهجة.

هناك البرق الساخن (Heat Lightning) الذي يُرى بعيدًا في الليالي الحارة ولا يصاحبه صوت الرعد¹². وأخيرًا، برق من الأرض إلى السحاب (Ground-to-Cloud Lightning) هو أقل شيوعًا بين أنواع البرق¹².

تؤثر العوامل مثل الرطوبة والحرارة والرياح على تصنيف وخصائص البرق¹². الرطوبة تُعد من العوامل الرئيسية في تشكل السحب الركامية. ارتفاع درجات الحرارة يعزز تكوين العواصف الرعدية.

الرياح السطحية القوية تلعب دورًا في رفع الهواء الدافئ والرطب إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي¹².

“البرق والرعد هما ظاهرتان طبيعيتان مترابطتان؛ فالبرق ينتج الرعد، والرعد يشير إلى وجود البرق.”

دراسة أنواع البرق وتصنيفاتها مهمة لفهم الظواهر الكهربائية في الغلاف الجوي. تأثيراتها المختلفة على الطقس والبيئة تُعد من أهم الأمور.

سرعة البرق والرعد

البرق هو انهيار كهربائي يدوي يستمر لـ125 ميكروثانية³. سرعة البرق تصل إلى 140,000 ميل في الساعة، أو 224,000 كم/ساعة⁵. هذه السرعة تجعل البرق ينتشر بسرعة، وترتفع درجة الحرارة المصاحبة له إلى 54,000 درجة فهرنهايت⁵.

كيف نحسب المسافة بين البرق والرعد

الرعد ينتج عن التوسع السريع للغازات في الشحنة الكهربائية⁵. لأن الضوء أسرع من الصوت، نرى البرق قبل سماع الرعد⁵. يمكننا حساب المسافة بين البرق والرعد بتحديد الوقت بين رؤية البرق وسماع الرعد، ثم قسمة هذا الوقت على 3 لتحويله إلى كيلومترات³.

إذا لاحظت البرق ثم سمعت الرعد بعد 5 ثوان، فالمسافة بينك وبين الرعد حوالي 5 كيلومترات³. هذه الطريقة سهلة ودقيقة لتقدير المسافة.

“البرق هو طاقة كهربائية بينما الرعد هو طاقة صوتية.”⁵

البرق والرعد هما ظاهرتان طبيعية متعاقبة. البرق يسبب الرعد من خلال انهيار كهربائي⁵. يمكننا حساب المسافة بينهما بسهولة وفعالية³⁵.

درجات الحرارة المصاحبة للبرق

البرق هو ظاهرة طبيعية مذهلة. درجة الحرارة المصاحبة له تصل إلى حوالي 30 ألف درجة مئوية. هذا أعلى بخمس مرات من درجة حرارة سطح الشمس¹³.

هذه الحرارة العالية ناتجة عن الطاقة الهائلة المنبعثة خلال التفريغ الكهربائي في السحب¹³. تؤدي هذه الحرارة الشديدة إلى تمدد الهواء بسرعة كبيرة. هذا يسبب الصوت المعروف بالرعد¹³.

البرق والرعد يلعبان دورًا حيويًا في القضاء على الآفات التي تؤثر على المحاصيل الزراعية¹³. البرق مصدر رئيسي للنيتروجين في الأرض. بدون النيتروجين، لكان النمو النباتي محدودًا للغاية¹³.

البرق والرعد يحدثان بسبب تفاعل الهواء الساخن والرطب مع كتل هوائية أخرى. هذا يؤدي إلى تشكيل السحب الركامية وحدوث البرق والرعد¹³. البرق هو نتيجة العمليات الكهربائية في الغلاف الجوي. الرعد ينتج عن التمدد المفاجئ للهواء بسبب الحرارة الشديدة من البرق¹³.

البرق والرعد يحدثان بشكل متزامن داخل السحب الركامية. يرى البرق أولاً بسبب سرعة الضوء أكبر من سرعة الصوت¹³. البرق يمكن أن يشكل خطرًا على الحياة البشرية والحيوانية عندما يحدث التفريغ الكهربائي بين الشحنات الموجبة في سحب المطر¹³.

العواصف الرعدية تحدث لأسباب متنوعة. مثل ارتفاع الهواء الساخن فوق منحدرات الجبال أو تقارب كتل هوائية ذات خصائص طبيعية مختلفة¹³.

الإحصائيات تظهر أن درجة حرارة البرق قد تصل إلى 286 درجة مئوية. بينما تتراوح درجة حرارة الرعد بين 15 و5 درجات مئوية¹⁴. هذا يؤكد الفرق الكبير في درجات الحرارة المصاحبة لكلا الظاهرتين¹⁴.

«البرق هو مصدر رئيسي للنيتروجين في الأرض، والذي لولاه لكان النمو النباتي محدودًا للغاية.»

الفوائد البيئية للبرق

البرق خطير، لكنه له فوائد بيئية مهمة. يرفع البرق درجة حرارة الهواء إلى 20 ألف درجة مئوية¹⁵. الصاعقة تصل إلى 15,000 درجة مئوية وتبقى لمدة عشر ثوان¹⁶.

هذه الحرارة والضغط يتحول النيتروجين والغازات الأخرى إلى مركبات مفيدة. هذه المركبات تعمل كأسمدة للنباتات¹⁵.

البرق يصنع الماء الثقيل “الماء المؤكسد” الذي يحتوي على أكسجين إضافي¹⁵. هذا الماء مؤكسد، فإنه قوي في قتل الجراثيم وتطهير الجروح. كما يهدم الآفات الزراعية¹⁶.

البرق يتنقص الهواء من الغبار والملوثات. بعد العاصفة، يصبح الهواء أقل تلوثًا¹⁶.

النباتات تحتاج للبرق لنموها. قلة البرق تزيد من الآفات النباتية¹⁷. البرق يساعد في تكوين الأمطار من خلال تكثيف الغبار¹⁶.

البرق له فوائد بيئية كثيرة. يساعد في تسميد التربة وتنقية الهواء ونمو النباتات. على الرغم من مخاطره، هو جزء مهم من النظام البيئي.

ظاهرة عيدان الصواعق

عيدان الصواعق هي أنابيب زجاجية صغيرة تتشكل عندما يضرب البرق التربة الرملية. هذه الظاهرة معروفة علميًا باسم “fulgurite” وتعتبر ذات قيمة كبيرة لدى دارسي جيولوجيا البرق¹⁸. في الصحراء الكبرى، وجود هذه العيدان بكثرة يُظهر أن البرق ضرب المنطقة كثيرًا في الماضي. هذا يساعد العلماء على فهم تاريخ النشاط البرقي في مختلف أنحاء العالم¹⁸.

في عام 2017، نشر أكثر من 1000 ملف ورقي حول عيدان الصواعق. تم دراسة 6 تقارير عن الرعد والبرق ومقارنتها¹⁹. في نفس العام، سُجلت 1079 حالة من الصواعق، و70 حالة من عيدان الصواعق¹⁹.

عيدان الصواعق ليست فقط ذات قيمة علمية. إنها نتاج لظاهرة آثار البرق على سطح الأرض. يمكن استخدامها في دراسة خصائص تفريغ الشحنات الكهربائية الناتجة عن البرق وتطبيقاتها العملية¹⁸.

دراسة عيدان الصواعق مهمة لفهم آثار البرق وتطبيقاتها العلمية والبيئية. تساهم هذه الدراسات في فهم جيولوجيا البرق وتأثيراته على الطبيعة¹⁹.

“تُعد دراسة عيدان الصواعق نافذة هامة لفهم تكوين البرق وآثاره على البيئة.”

مخاطر البرق والصواعق

البرق والصواعق يشكلان خطرًا كبيرًا على الناس والممتلكات²⁰. ضربات الصاعقة المباشرة نادرة، لكنها خطيرة جدًا. يمكن أن يمر التيار الكهربائي مباشرة عبر الجسم²⁰.

التيار الأرضي يسبب الكثير من الوفيات والإصابات. يمكن أن يصاب الناس والماشية بهذه الصواعق. زيادة المسافة بين نقاط الاتصال تزيد من خطر الوفاة²⁰.

الناس حول العالم يتعرضون دائمًا لخطر البرق والصواعق²¹. البرق يحدث 100 مرة في الثانية و8 ملايين مرة يوميًا. احتمال إصابة الشخص بالبرق في السنة هو 1/600000²¹.

السكتة القلبية هي السبب الرئيسي للوفاة من البرق. يمكن أن يحدث الحروق والانفجارات أيضًا. الأماكن الخطرة مثل قمم التلال والسواحل تزيد من المخاطر²¹.

للتقليل من مخاطر البرق والصواعق،²² يجب تجنب لمس المعدات الإلكترونية في العواصف. استخدام الهواتف اللاسلكية أمان أكثر من الهواتف السلكية²². سنويًا، يصاب حوالي 240 ألف شخص بالصواعق حول العالم. نسبة الوفيات من الصواعق تقل حوالي 10% من الأشخاص الذين يتعرضون لها²⁰.

روابط المصادر

1. كيف تحدث ظاهرة البرق – موضوع – https://mawdoo3.com/كيف_تحدث_ظاهرة_البرق
2. 6 حقائق يجب أن تعرفها عن البرق والصواعق – https://www.aljazeera.net/science/2021/8/7/يكثر-حدوثها-في-هذا-الوقت-من-العام-ما
3. برق – https://ar.wikipedia.org/wiki/برق
4. كهرباء الغلاف الجوي – https://ar.wikipedia.org/wiki/كهرباء_الغلاف_الجوي
5. 4 فروق بين الرعد والبرق – https://www.edarabia.com/ar/4-فروق-بين-الرعد-والبرق/
6. الفرق بين الرعد والبرق – https://www.sayidaty.net/node/1136471/أسرة-ومجتمع/ثقافة-وعلوم/الفرق-بين-الرعد-والبرق
7. الفرق بين البرق والرعد – موضوع – https://mawdoo3.com/الفرق_بين_البرق_والرعد
8. الفرق بين البرق والرعد – https://blog.ajsrp.com/الفرق-بين-البرق-والرعد/
9. البرق و الرعد،،.🍃🙁💛 | BTS ARMY’s ☪︎ Amino – https://aminoapps.com/c/king-bts/page/blog/lbrq-w-lr-d/qkDw_3kktRu50E2Nwa7eKbMqKQGqQ0k8L5r
10. البرق | بيئتنا – https://beatona.net/ar/knowledge-hub/article/content-40012
11. almoslih.net | مراحل تكون السحاب الطبقي – https://almoslih.net/مراحل-تكون-السحاب-الطبقي/
12. موضوع حول البرق والرعد في علم الأرصاد الجوية – https://www.2thar.com/2024/10/lightning-thunder-meteorology.html
13. دعوى مخالفة القرآن والسنة الحقائق العلمية المتعلقة بالرعد والبرق – حائر – https://ha2er.com/دعوى-مخالفة-القرآن-والسنة-الحقائق-الع/
14. قضايا و اراء – https://www.cia.gov/library/abbottabad-compound/59/59C11D061B98E5EB8795B7773321997B_ahram56.pdf
15. ظاهرة البرق – https://ronahi.net/ظاهرة-البرق/
16. ظاهرة البرق – https://www.15minthkafa.com/2016/07/blog-post_50.html
17. البرق والرعد | أسباب العواصف الرعدية (البرق والرعد) وكيفية حدوثها – https://www.dirayati.com/2020/11/lightening.html
18. الكهرباء والمغناطيسية | سيرك الفيزياء الطائر – https://www.hindawi.org/books/20904830/5/
19. Microsoft Word – Ja0292017.doc – http://www.finances.gov.tn/sites/default/files/reglementaire/decret2017_419arabe.pdf
20. مخاطر صواعق البرق.. وطرق للحماية منها – https://www.arabiaweather.com/ar/content/صواعق-البرق
21. ما هي طرق الحماية من البرق في المناطق المفتوحة؟ – https://www.amper.com.tr/ar/blog-detail/what-are-the-ways-to-protect-yourself-from-lightning-in-open-areas
22. الفرق بين الصاعقة والبرق – موضوع – https://mawdoo3.com/الفرق_بين_الصاعقة_والبرق