35 الأسئلة المتداولة حول الرعد والبرق
البرق هو أحد أجمل الألغاز على وجه الأرض ، لكنه خطير للغاية لأنه يمتلك قوة تدميرية هائلة. حتى في العصور القديمة ، شاهد الإنسان البرق يشق أشجارًا عالية ، ويشعل النار في الغابات والمنازل ، ويقتل الماشية والأغنام على المنحدرات والوديان الجبلية ، وشهد الناس يموتون من الصواعق أكثر من مرة. وزاد الانطباع بوجود البرق المسبب للعمى بفعل قعقعة الرعد المرعبة.
قبل هذا العنصر المخيف الهائل ، شعر المرء بأنه صغير وضعيف وعاجز تمامًا. واعتبر البرق والرعد من مظاهر استياء الآلهة ، وعقابًا على الأفعال الشريرة.
لقد أثبت العلم الحديث أن العواصف الرعدية ظاهرة معقدة في الغلاف الجوي مصحوبة بتفريغ كهربائي - برق يسبب الرعد. اليوم نعرف قدرًا لا بأس به عن العواصف الرعدية والبرق والرعد والحماية من الصواعق. ولكن هناك أيضا لم يكشف عنه.
كيف يتكون البرق: ما هو البرق وكيف يحدث؟
الغرض من هذه المقالة هو شرح أسباب الظواهر الطبيعية التي تحدث من حولنا بشكل صحيح ، والمعلومات حول العواصف الرعدية والبرق المتراكمة من قبل العلم حتى الآن ، والتي يتم تحديثها وتحسينها باستمرار بفضل البحث الدؤوب الذي يتم إجراؤه في جميع أنحاء العالم.
إذاً ، 35 سؤالاً الأكثر شيوعًا حول الرعد والبرق.
1. أين هي مراكز العواصف الرعدية؟ - هم بشكل أساسي حيث تتناوب الجبال ووديان الأنهار ، وفي السهول - في الأماكن التي يكون فيها تبخر المياه أكثر أهمية. يتأثر ظهور العواصف الرعدية بشكل التضاريس ، مما يساهم في تكوين الاختلافات في درجات الحرارة والحفاظ عليها في طبقات الهواء المجاورة.
2. ما مدى انتشار العواصف الرعدية في نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي؟ - في معظم مناطق خطوط العرض الوسطى في نصف الكرة الشمالي ، يحدث أكبر عدد من العواصف الرعدية في أشهر الصيف من يونيو ويوليو ، وأقل في أشهر الشتاء في ديسمبر ويناير.
في نصف الكرة الجنوبي ، تحدث العواصف الرعدية غالبًا في ديسمبر ويناير ، وغالبًا ما تحدث في يونيو ويوليو. هناك استثناءات قليلة للبيانات المذكورة أعلاه. على سبيل المثال ، في بريطانيا العظمى وحول أيسلندا ، تعد العواصف الرعدية الشتوية شائعة جدًا. فوق المحيط ، يحدث دائمًا أكبر عدد من العواصف الرعدية في فصل الشتاء.
في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية من الكرة الأرضية ، تكون العواصف الرعدية قوية بشكل خاص وغالبًا ما تحدث خلال موسم الأمطار. في الهند - في الربيع (أبريل - مايو) والخريف (سبتمبر). تم العثور على أكبر عدد من أيام العواصف الرعدية على الأرض في البلدان الاستوائية والاستوائية. في اتجاه خطوط العرض الشمالية ، يتناقص عددها تدريجياً.
3. ما هي المناطق الساخنة في العالم للعواصف الرعدية؟ - هناك ستة منها: جافا - 220 يومًا مصحوبة بعواصف رعدية في السنة ، وإفريقيا الاستوائية - 150 يومًا ، وجنوب المكسيك - 142 ، وبنما - 132 ، ووسط البرازيل - 106 ، ومدغشقر - 95.
احصائيات البرق:
في كل ثانية ، يومض أكثر من 100 برق فوق الأرض ، أي 360.000 في الساعة ، و 8.64 مليون في اليوم ، و 3 مليارات في السنة.
4. في أي اتجاه يتحرك البرق أكثر؟ - من الغيوم إلى الأرض ، ويمكن أن تضرب الجبال أو السهول أو البحر.
5. لماذا نرى البرق؟ - قناة البرق ، التي يمر من خلالها تيار من القوة الهائلة ، شديدة السخونة وتتوهج بشكل ساطع. هذا يمكننا من رؤية البرق.
6. هل يمكن للمراقب أن يميز القائد عن المسرح الرئيسي؟ "لا ، لأنهم يتبعون واحدًا تلو الآخر مباشرة ، وبسرعة كبيرة على نفس المسار".
قائد - المرحلة التحضيرية الأولى لظهور البرق. يسميها الخبراء إطلاقًا متقطعًا من الرأس. من السحابة الرعدية إلى الأرض ، يتحرك القائد في تتابع سريع للكميات الضوئية ، التي يبلغ طولها حوالي 50 مترًا ، وتبلغ الفترات الفاصلة بين الخطوات الفردية واحدًا وخمسين مليونًا من الثانية.
7. هل ينقطع البرق بعد التوصيل الأول لشحنتين متعاكستين؟ "انقطع التيار الكهربائي ، لكن البرق عادة لا يتوقف عند هذا الحد." غالبًا ما يتبع القائد الجديد المسار الذي اتخذه الإصدار الأول ، متبوعًا بالجزء الأكبر من المهملات مرة أخرى. هذا يكمل التفريغ الثاني. يمكن أن يحدث ما يصل إلى 50 عملية طرد تتكون من مرحلتين متتاليتين.
8. كم عدد حالات التفريغ هناك في أغلب الأحيان؟ — 2 — 3.
9. ما الذي تسبب في وميض البرق؟ - التصريفات الفردية تعطل مجرى البرق. ينظر المراقب إلى هذا على أنه وميض.
10. ما هو الفرق بين التصريفات الفردية؟ "باختصار شديد - أقل من جزء من مائة من الثانية."إذا كان عدد ومضات البرق مرتفعًا ، فإن التوهج يستمر لمدة ثانية كاملة ، وأحيانًا عدة ثوانٍ. متوسط مدة البرق حوالي ربع ثانية. فقط نسبة صغيرة من الصواعق تدوم أكثر من ثانية واحدة.
يستشهد العالم الأمريكي McIchron بمعلومات حول المدة القصيرة للتصريفات التي ترتفع من مبنى شاهق إلى سحابة. استمر نصف البرق المرصود 0.3 ثانية.
11. هل سيضرب البرق مرتين في نفس المكان؟- نعم. تعرض برج التلفزيون في أوستانكينو لضربة صاعقة في المتوسط تصل إلى 30 مرة في السنة.
12. هل يضرب البرق قمة الجسم دائمًا؟ - لا. على سبيل المثال ، ضرب البرق مبنى إمباير ستيت على بعد 15 مترًا من قمته.
13. هل يختار البرق دائمًا أعلى جسم؟ "لا، ليس دائما." إذا كان هناك صاريان جنبًا إلى جنب ، أحدهما من الحديد والآخر من الخشب ، فإن البرق سيضرب الحديد عاجلاً ، حتى لو كان أقل. وذلك لأن الحديد يوصل الكهرباء بشكل أفضل من الخشب (حتى عندما يكون رطبًا). يتم أيضًا توصيل الصاري الحديدي بالأرض بشكل أفضل ، ويتم جذب الشحنة الكهربائية إليه بسهولة أكبر أثناء تكوين الموصل.
14. هل سيضرب البرق أعلى نقطة في تل الرمال أو منطقة الطين في اتجاه مجرى النهر؟ - يختار البرق دائمًا المسار الأقل مقاومة ، وبالتالي لا يضرب أعلى نقطة من الأرض ، ولكن في المكان الذي يكون فيه الطين أقرب ، لأن الموصلية الكهربائية أعلى من تلك الخاصة بالرمال. في منطقة التلال حيث تدفق النهر ، ضرب البرق النهر وليس التلال المجاورة.
15. هل يحمي دخان المدخنة من الصواعق؟ - لا ، لأن الدخان الخارج من المدخنة قد يسهل مسار البرق ، وبالتالي يصطدم بالمدخنة.
16. هل يمكن أن يكون هناك رعد بدون برق؟ - لا.كما تعلم ، الرعد هو الصوت الناتج عن البرق بسبب تمدد الغازات ، والسبب في ذلك هو نفسه.
17. هل وميض البرق بدون رعد؟ - لا. على الرغم من عدم سماع الرعد أحيانًا من مسافة بعيدة ، إلا أنه يصاحب البرق دائمًا.
18. كيف نحدد المسافة التي تفصلنا عن البرق؟ - في البداية نرى البرق وفقط بعد فترة نسمع الرعد. على سبيل المثال ، إذا مرت 5 ثوانٍ بين البرق والرعد ، فقد قطع الصوت خلال هذه الفترة مسافة 5 × 300 = 1650 مترًا ، وهذا يعني أن البرق ضرب ما يزيد قليلاً عن 1.5 كيلومتر من الراصد.
في الطقس الجيد يمكن سماع صوت الرعد بعد 50-60 ثانية من البرق ، وهو ما يعادل مسافة 15 - 20 كم. هذا أقل بكثير من المسافة التي تُسمع فيها أصوات الانفجارات الاصطناعية ، لأنه في هذه الحالة تتركز الطاقة في حجم صغير نسبيًا ، بينما في تفريغ البرق يتم توزيعها على طول مسارها بالكامل.
19. هل أصاب البرق سيارة من قبل؟ - تعتبر مقاومة العزل للإطارات الجافة كبيرة لدرجة أن مسار البرق المباشر إلى الأرض عبر السيارة أمر غير محتمل. لكن أثناء عاصفة رعدية ، وفي معظم الحالات تمطر ، تتبلل إطارات السيارة. هذا يزيد من احتمالية الاصطدام حتى لو لم تكن السيارة هي الجسم الأعلى في المنطقة.
20. هل تجتذب السيارة المتحركة صواعقًا أكثر من السيارة الثابتة؟ - لا توجد إجابة لا لبس فيها على هذا السؤال. ومع ذلك ، على أي حال ، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار حقيقة أن ضربة صاعقة قريبة يمكن أن تخيف وتعمي ، وبالتالي يجب أن تتوافق سرعة الحركة مع الموقف.
21. ما الذي يجب عمله أثناء العاصفة الرعدية الشديدة؟ - أثناء حدوث عاصفة رعدية شديدة ، يجب أن تحاول إيجاد مكان مناسب لوقوف السيارات أو الانتقال من الطريق السريع إلى طريق غابة أو طريق ريفي وانتظار العاصفة الرعدية هناك.
22. هل يمكن أن يضرب البرق طائرة أثناء الطيران؟ - نعم. لحسن الحظ ، تستمر جميع الطائرات التي ضربها البرق في الطيران ، ففي كل 5000 إلى 10000 ساعة طيران ، تحدث ضربة برق واحدة تقريبًا على الطائرة.
23. ما هو مكان البرق بين أسباب حوادث الطيران؟ - إذا وضعنا قائمة بأسباب حوادث تحطم الطائرات الناجمة عن عوامل الأرصاد الجوية مثل الصقيع والثلج والجليد والمطر والضباب والعواصف والأعاصير ، فإن البرق سيحتل أحد آخر الأماكن فيه.
24. ما هي الأجهزة الموجودة في الطائرة الأكثر عرضة للبرق؟ - حوالي ثلث الصواعق تلحق الضرر بالأجهزة الكهربائية. كانت هناك حالات عندما ، بعد ضربة صاعقة ، لم تعمل الأدوات المختلفة الموجودة على متن الطائرة - مؤشرات كمية الوقود وضغط الزيت وغيرها ، لأن مغناطيسها كان معطلاً. لا ينصح بإعادة التزود بالوقود أثناء عاصفة رعدية حيث يوجد خطر التعرض للصاعقة.
25. ما هي المسافة الخطيرة من موقع الصاعقة؟ - في مكان الصاعقة ، تتشكل دائرة ، يكون فيها جهد الخطوة كبيرًا لدرجة أنها تشكل خطورة على الأشخاص والحيوانات. يمكن أن يصل نصف قطرها إلى 30 مترًا ، ويصعب على المارة التمييز ما إذا كانت ضربة صاعقة مباشرة أو غير مباشرة ، لأن التعمية لحظية والزئير يصم الآذان لدرجة أن المرء لا يفهم على الفور ما حدث.
26. هل يمكن أن يقع حادث في المبنى؟ - نعم ، إذا كان الشخص بالقرب من جسم معدني وبالقرب من مخرج مانع الصواعق.
27.أين هو الخطر الأقل من أن يضرب البرق - في مدينة أو قرية؟ "في المدينة ، يكون الناس في خطر أقل لأن الهياكل الفولاذية والمباني الشاهقة تعمل كقضبان للصواعق إلى حد ما. لذلك ، غالبًا ما يضرب البرق الأشخاص العاملين في الحقول والسياح وعمال البناء.
28. هل الشخص الذي يختبئ تحت شجرة محمي من الصواعق؟ "حوالي ثلث ضحايا الصواعق احتموا تحت الأشجار.
29. هل هناك حالات يكون فيها الشخص قد تعرض لعدة ضربات صاعقة؟ - يُعتقد أن حارس الغابة الأمريكي روي سوليفان ، الذي أصابه البرق أربع مرات ، كان شبحًا يمشي ، ولم يتعرض لإصابات خطيرة باستثناء الشعر المحروق. هو نفسه يصف التجربة على النحو التالي: "كان الأمر كما لو أنني ألقيت على الأرض بقبضة عملاقة وهز جسدي كله. أصبت بالعمى والصمم وشعرت أنني على وشك الانهيار. استغرق الأمر عدة أسابيع قبل أن تختفي هذه الأحاسيس. «
30. ما هو تأثير البرق على جسم الإنسان؟ - مثل عمل المعدات الكهربائية التي تعمل تحت الجهد العالي: يفقد الشخص وعيه على الفور (مما ييسره الخوف) ، وقد يتوقف قلبه. كما يتأثر الجهاز العصبي المركزي مما يؤدي إلى شلل الأعصاب والعضلات وخاصة الجهاز التنفسي.
إذا نجا الشخص من ضربة صاعقة مباشرة ، فمن المحتمل أن يكون ذلك بسبب أن معظم التيار ذهب إلى كائن آخر. بالإضافة إلى الصدمات الكهربائية الأكثر أو أقل خطورة ، يترك البرق الحروق على الجسم ، وأحيانًا الجروح العميقة مع اللحم الممزق ، نتيجة النشاط المتفجر للصاعقة. الحروق لها شكل مذهل وغالبًا ما تكون عبارة عن صور ملونة تسمى صور Lichtenberg.
31. ماذا يجب أن تكون الإسعافات الأولية في حالة الصواعق؟ - مثل الصدمات الكهربائية والحروق الأخرى: التنفس الاصطناعي في الغالب. يتم القيام به في الوقت المناسب ولفترة كافية ، وسوف ينقذ العديد من الأرواح. إذا كان من الممكن إنقاذ حياة الشخص المصاب بالبرق من خلال توفير الإسعافات الأولية المناسبة ، فإن علامات الشلل عادة ما تختفي ببطء دون عواقب وخيمة على مدار عدة ساعات أو أيام.
32. ما هي الطاقة التي يحملها خط متوسط البرق؟ - بناءً على بيانات الجهد والتيار والطاقة الخاصة بالشحنات ، يُقدر أن متوسط الميليوم يحتوي على طاقة بحدود 250 كيلو وات في الساعة (900 ميجا جول). يستشهد المتخصص باللغة الإنجليزية ويلسون ببيانات أخرى - 2800 كيلو واط في الساعة (104 ميجا جول = 10 جيجا جول).
33. إلى ماذا تتحول طاقة البرق؟- الجزء الأكبر هو الضوء والحرارة والصوت طوال الوقت.
34. ما هي طاقة البرق لكل وحدة سطح أرضي؟ - بالنسبة لمسافة كيلومتر مربع من سطح الأرض ، تكون طاقة البرق صغيرة نسبيًا. أشكال أخرى من الطاقة في الغلاف الجوي ، مثل الإشعاع الشمسي وطاقة الرياح ، تتجاوزها بشكل كبير.
35. هل يمكن أن يكون البرق مفيدًا؟ - التصريفات الكهربائية أثناء العاصفة الرعدية تحول جزءًا من الأكسجين الجوي إلى مادة غازية جديدة - الأوزون ، ذو الرائحة النفاذة وخصائص التطهير الممتازة. هناك ثلاث ذرات أكسجين في تركيبها ، تطلق الأكسجين الحر ، وهذا هو سبب تنقية الهواء بعد عاصفة رعدية.
تحت تأثير ارتفاع درجة حرارة البرق ، يتحد الأكسجين مع النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي ، مكونين مركبات نيتروجين قابلة للذوبان في الماء بسهولة. يدخل حمض النيتريك الناتج مع المطر إلى التربة حيث يتحول إلى سماد نيتروجين.