رعد و برق چیست و چگونه تشکیل می شود؟

رعد و برق چیست و چگونه تشکیل می شود؟ همراه ما دراطلس پلاس باشید تا نکته هایی ناب از این پدیده شگفت انگیز با هم بخوانیم.

صاعقه یا رعد و برق چیست؟

رعد و برق یا صاعقه در واقع واکنش های الکتریکی شدیدی است که در اثر برخورد ابرهایی با بارهای غیر همنام و به صورت ایجاد نور و صدای شدید پدید می آید.

از نظر علمی گفته شده است که رعد و برق یک تخلیه الکتریکی است که سرعت و شدت زیادی در هوا دارد. دانشمندان عقیده دارند که در هنگام رعد و برق، «برق» میان جریانات هوایی که بالادست هستند و نیز جریانات هوایی پایین دست جریان می یابد و در این شرایط آب و تگرگ و کریستال های یخ با یکدیگر برخورد کرده و این برخورها بارهای الکتریکی را در میان ابرها به وجود می آورند.

بر اساس مطالعات دانشمندان تعداد رعد و برق در هر لحظه در دنای ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ بار است.

تشکیل رعد

پیش از اینکه رعد و برق ایجاد شود ابرها طی فرایندی باردار می شوند که این بار مثبت است و روی زمین بار منفی را القا می کند و لذا ابرهای هوا و زمین تبدیل به یک خازن بسیار بزرگ می شود که لحظه به لحظه دارای بار بیشتری می گردند و به این ترتیب اختلاف پتانسیل هر دو قطب بشدت رو به افزایش می گذارد و رفته رفته این بار الکتریکی بقدری زیاد می شود که اختلاف پتانسیل میان ابر و زمین به ۱۰ تا ۱۰۰ میلیون ولت برسد.

در ادامه این مطلب با موضوع رعد و برق چیست باید بگوییم که میدان الکتریکی که از این اختلاف پتانسیل میان ابر و زمین پدیدی می آید می تواند هوا را با اینکه در حالت عادی نارسانا است را در یک سیر خاص یونیزه کرده و آن را تبدیل به رسانا نماید.

در این میان به محض اینکه این سیر از مولکهای یونیزه رسانا از ابر تا زمین بوجود بیاید بارهای الکتریکی هم به طرف یکدیگر حرکت کرده و در فاصله یک ده هزارم ثانیه جریان سهمگینی در حدود ۳۰ هزار آمپر از هوای یونیزه گذر می کند.

قابل ذکر است که هر جریانی در هنگام عبور از ماده با مقاومت اتم های آن ماده روبرو می شود و این مقاومت بخشی از انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می کند.

طبق این محاسبات و با استفاده از اصول اولیه الکترو مغناطیس می توان تخمین زد که جریان در ولتاژ ۱۰ میلیون ولت می تواند گرمایی در حدود ۱۰۰ میلیارد وات ایجاد کند. و چنین نیرویی می تواند گرمایی در حدود ۱۰ میلیون ژول ایجاد نماید.

گرمای حاصله سبب می شود که دمای هوا در مسیر آذرخش به ۳۰ هزار درجه سانتی گراد برسد. و طبق قوانین حاکم بر گازها می توانیم بگوییم که این تغییر ناگهانی دما که از ۳۰۰ کلوین به ۳۰۰ هزار کلوین تغییر می کند حجم هوا را ۱۰۰ برابر کرده و این به معنای یک انفجار واقعی و انبساط سریع و شدید هوا و ایجاد یک موج ضربتی در هوای اطراف است که با سرعت صوت و به شکل تندر و یا رعد به گوش ما می رسد.

تشکیل برق (آذرخش)

در موضوع رعد و برق چیست ؟ تاکنون در مورد بخش صوتی ماجرا خواندیم و شنیدیم اما در مورد برق ایجاد شده در هوا باید بگوییم که گرمای ایجاد شده، غیر از انبساط و تشکیل صدا مولکولهای هوا را گرم می کند و وادار به تابش می نماید.

برای توضح بهتر می توان مثالی زد، اگر لامپ های معمولی را به یاد بیاورید می بینید که یک جریان نه چندان زیاد از رشته تنگستن گذشته و دمای آن جریان رشته ها را به دمایی بیش از ۲۰۰۰ درجه می رساند. این دما انرژی لازم را برای برانگیختگی اتم های فلز فراهم کرده و اتم ها طی این برانگیختگی و در بازگشت انرژی های اضافی را به صورت فوتون های نوری ازاد می کند و اینگونه است که رشته تنگستن روشن می شود.

در برق یا آذرخش نیز چیزی شبیه همین ماجرا اتفاق می افتد. جریان شدیدی که از هوا می گذرد آن را گرم کرده و به وادار به تابش می نماید و مسیری نورانی میان ابر و زمین را ایجاد می کند. رعد و برق چیست

پس دانسیم که آذرخش یا همان برق در جریان رعد و برق الکتریسیته است. و برق در جریان هوای بالا و پایین شکل می گیرد و قطرات آب و تگرگ و کریستال های یخ با یکدگیر برخورد می کنند و بر اساس تحقیفات دانشمندان در برخورد این قطرات بارهای الکتریکی در ابر بوجود می آید و بارهای الکتریکی منفی و مثبت در ابر از یکدیگر جدا شده و بارهای منفی به بخش پایین تر ابر سقوط می کنند و بارهای مثبت در بخش های میانی و بالاتر باقی می مانند.

هنگامی که اختلاف بارها به اندزه کافی بزرگ شود جریان الکتریسیته از ابر به پایین و به زمین جریان می یابد و یا از یک بخش ابر به بخش دیگر آن جریان می یابد.

در برخی نمونه های رعد و برق، بارهای منفی جریانی رو به پایین دارند و هنگامی که بارهای مثبت هم از روی زمین به سمت بالا می روند تا به آنها برخورد کنند، مسیر رو به پایین برای بارهای منفی ناهموار گشته و ناگهان آسمان با برق آذرخش روشن می شود و به همین جهت چشمان ما خطای دید پیدا کرده و می پندارد که برق از ابر به سمت پایین می آید. در حالیکه واقعیت این است که نور از سمت زمین به بالا می رود.

حالا که می دانیم رعد و برق چیست بهتر است یادآور شویم که آذرخش ها نیز انواع گوناگون دارند که آذرخش داخل ابر، آذرخش ابر به زمین، آذرخش ابر به ابر، آذرخش ورقه ای، آذرخش نواری، آذرخش دانه تسبیحی، آذرخش توپی، آذرخشی از آسمان آبی و… از انواع آن می باشد.

گفته شده که بر اساس تخمین های هواشناسی در جهان در هر لحظه دو هزار توفان که با رعد و برق همراه است، به وجود می آید.