علت رعد و برق و صدای مهیب آن چیست؟

علت رعد و برق و ویژگی های این پدیده چیست؟

احتمالاً در بهار؛ صدای رعد و برق، رعد و برق یا رعد و برق را قبل از باران های بهاری شنیده اید، اگر علاقه مندید علت رعد و برق را بدانید با این مقاله خود را تشویق کنید.
هنگام برخورد صاعقه چه می بینیم; اول نور، سپس پانچ. از این رو به آن رعد و برق نیز می گویند. در این مقاله با علت رعد و برق آشنا می شوید.
رعد و برق که به عنوان رعد و برق یا رعد و برق نیز شناخته می شود، یک رویداد طبیعی است که در اثر تخلیه بارهای الکتریکی در ابر ایجاد می شود. بارهای الکتریکی روی سطح به عنوان بخشی از فرآیندی به نام بار القایی در ذرات ابر مانند بلورهای یخ و گلوله های برفی ایجاد می شود و پس از جدا شدن بارها و تشکیل مناطقی با بارهای مثبت و منفی قابل توجه، اختلاف پتانسیل بین بارهای مثبت و منفی و رسیدن به آستانه های رعد و برق در ابر رخ می دهد.

گرمای تولید شده در اثر تخلیه الکتریکی رعد و برق می تواند تا پنج برابر دمای سطح خورشید افزایش یابد و در نتیجه موج صوتی ایجاد شده در اثر گرمای ناگهانی مولکول های هوا به سرعت شکل می گیرد و صدای وحشتناکی به نام رعد ایجاد می کند. اگر اختلاف پتانسیل بین بارهای منفی در ابر و بارهای مثبت القا شده بر روی زمین چندین میلیون ولت باشد. رعد و برق نیز می تواند در زمین رخ دهد.
این نوع رعد و برق که باعث رها شدن ابرهای منفی از ابرها به زمین می شود، رعد و برق منفی به زمین نامیده می شود. تشکیل رعد و برق از ابرها به زمین معمولا از ابرها سرچشمه می گیرد و با نزدیک شدن به سطح زمین به شاخه ای صعودی می رسد که از زمین تشکیل شده و رعد و برق مسیری را ایجاد می کند. البته در موارد نادر، تشکیل ابرهای رعد و برق می تواند از کشوری به کشور دیگر باشد.

تحقیقات نشان داده است که رعد و برق در اغلب رعد و برق ها ابری است و اولین رعد و برق معمولاً 5 تا 10 دقیقه پس از اولین رعد و برق رخ می دهد. بخشی از فرآیند تولید ازن در جو میانی مربوط به اثرات رعد و برق است. به این ترتیب آذرش ابتدا باعث می شود که مولکول های اکسیژن به اتم های اکسیژن تجزیه شوند و سپس اتم های اکسیژن با اتم ها یا مولکول های هیدروژن ترکیب شده و به ترتیب اکسید نیتریک و دی اکسید نیتروژن را تشکیل می دهند.
این دو ترکیب با پرتوهای فرابنفش خود به اتم‌های تشکیل‌دهنده‌شان تجزیه می‌شوند و در نهایت اتم‌های اکسیژن حاصل با هم ترکیب می‌شوند و مولکول‌های اکسیژن را در حضور عنصر سوم یعنی گاز ازن تشکیل می‌دهند.

صدای رعد و برق

آنچه در هنگام رعد و برق احساس می شود ابتدا نور و سپس صدای ضربه است و به همین دلیل به آن رعد و برق نیز می گویند. یعنی چیزی که هم نور دارد و هم صدا. ابرهای طوفانی بار زیادی را جمع می کنند. این بار ناشی از حرکت قطرات آب در هوا و مالش آنها به یکدیگر است.
ایجاد این بار، اختلاف پتانسیل زیادی بین ابرها و زمین ایجاد می کند. توزیع بار الکتریکی در ابرها معمولاً به گونه ای است که بار منفی در لایه های زیرین قرار می گیرد. به دلیل این بار منفی روی زمین، بار مثبت القا می شود.

با ادامه این روند، مقدار بارهای مثبت و منفی و اختلاف پتانسیل بین ابرها و خاک افزایش می یابد و در این شرایط بار، رعد و برق یا رعد و برق به طور ناگهانی شروع به حرکت می کنند. جهت رعد و برق می تواند صدمات زیادی ایجاد کند.

به طور کلی، درک علمی از فرآیند کامل رعد و برق هنوز کامل نشده است، اما دید نسبتا خوبی از این پدیده وجود دارد. در داخل رعد و برق، دمای پایین و جریان هوا شرایط ایده آلی را برای رعد و برق ایجاد می کند. رعد و برق به همان سرعتی که می تواند باشد، می تواند هوای اطراف را تا دمای باور نکردنی گرم کند.
تخمین زده می شود که دمای کانال هوایی که رعد و برق از آن عبور می کند به حدود 30000 درجه سانتیگراد می رسد. و این یعنی بسیار گرمتر از سطح خورشید. این دمای بسیار بالا باعث رعد و برق یا رعد و برق می شود. گرم کردن هوای محیط باعث می شود که هوای محیط به سرعت منبسط شود و سپس سرد و متراکم شود. این پدیده شوکی از امواج صوتی ایجاد می کند که به رعد و برق معروف است. توجه به این نکته ضروری است که سرعت انتقال رعد و برق بسیار کمتر از نور آن است.

پروفایل رعد و برق

اکنون که با علت رعد و برق آشنا شدید، با ویژگی های این پدیده طبیعی بیشتر آشنا خواهید شد. هر رعد و برق دارای ولتاژ مشخصی است که اندازه آن بین 10 تا 20 میلیون ولت است. البته دیده شد که این ولتاژ به 100 میلیون ولت هم رسید. شاید نتوانید تصور خوبی از این ولتاژ داشته باشید، اما اگر به شما یادآوری کنیم که ولتاژ شهر 220 ولت است، مطمئناً بزرگی ولتاژ صاعقه برای شما آشکار خواهد شد.

هوا مقاومت بالایی در برابر عبور جریان دارد اما این ولتاژ آنقدر زیاد است که می تواند مشکل مقاومت هوا را به راحتی برطرف کند. پس از دانستن ولتاژ رعد و برق جالب است بدانید جریان آن 10 هزار آمپر است. البته در برخی موارد این جریان تا 20000 آمپر هم می رسید. برای روشن شدن موضوع باید بدانید حداکثر جریانی که از کنتور برق خانگی می گذرد تنها 25 آمپر است.

اکنون که ولتاژ و جریان را می دانید، به راحتی می توانید انرژی باورنکردنی رعد و برق را پیدا کنید. صد میلیارد وات انرژی. انرژی که گاهی حتی بالاتر می رود.
لازم به ذکر است که گاهی اوقات رعد و برق های زیادی در یک زمان خاص رخ می دهد که هیچ کس نمی توانست پیش بینی کند دقیقا چند بار این پدیده اتفاق می افتد. فقط می توان گفت در مناطق کویری و کوهستانی احتمال برخورد صاعقه پشت سر هم به زمین بیشتر از سایر مناطق است.
برخی از نقاط جهان نیز بیشتر مستعد رعد و برق هستند.طبق تصاویر ماهواره ای حداقل میزان رعد و برق در قطب ها 3 بار در ساعت و بالاترین آن در کوه های آلپ 1000 بار در ساعت است. در ایران رشته کوه البرز رعد و برق محسوب می شود.