علوم وفضاء

الفرق بين البرق والرعد: لماذا نرى الوميض قبل سماع الصوت؟

مشهد توضيحي مولّد لوميض برق يصل من سحابة داكنة إلى أرض مفتوحة
مشهد توضيحي مولّد بالذكاء الاصطناعي لعاصفة رعدية؛ لا يوثّق مكانًا أو حادثة حقيقية.

البرق تفريغ كهربائي يظهر في صورة وميض، أمّا الرعد فهو الصوت الناتج عن التمدد السريع للهواء الذي يسخّنه البرق. ونرى الوميض أولًا لأن الضوء يصل إلينا أسرع بكثير من الصوت. [1] [3]

مقارنة سريعة بين البرق والرعد

يصاحب البرق والرعد بعضهما في العاصفة، لكن لكلّ منهما طبيعة مختلفة. فالوميض الذي تراه ليس هو الصوت الذي تسمعه، وإن كان التفريغ نفسه وراء الظاهرتين. [1] [5]

وجه المقارنةالبرقالرعد
ما هو؟تفريغ كهربائي يظهر كوميضموجات صوتية ناتجة عن تسخين الهواء بسرعة
كيف ندركه؟بالعينبالأذن
متى يصل إلينا؟نرى الضوء أولًايصل الصوت بعده، بحسب المسافة

كيف يحدث البرق داخل العاصفة؟

تتحرك داخل السحب الرعدية قطرات ماء وبلورات جليد وحبيبات برد صغيرة. ويسهم تصادم هذه الجسيمات وحركة الهواء الصاعدة في فصل الشحنات الكهربائية داخل السحابة؛ فتتجمع شحنات مختلفة في أجزاء منها. وما زالت بعض تفاصيل هذه العملية محلّ دراسة. [2]

عندما يصبح الفرق الكهربائي كبيرًا بما يكفي، يفقد الهواء قدرته على العزل، ويحدث تفريغ سريع نراه برقًا. وقد يقع هذا التفريغ داخل السحابة نفسها أو بين السحابة والأرض؛ لذلك لا يصل كل برق نراه إلى سطح الأرض. [1]

كيف يتكوّن الرعد، ولماذا يتأخر صوته؟

يسخّن البرق الهواء المحيط بمساره في وقت قصير جدًا، فيتمدّد الهواء بسرعة، وتنشأ موجة صوتية نسمعها رعدًا. وقد يأتي الصوت على هيئة فرقعة قصيرة، أو دويّ ممتد تصل أجزاؤه تباعًا من مواضع مختلفة على مسار البرق. [3] [5]

أمّا تأخر الصوت عن الوميض، فسببه اختلاف سرعة انتقالهما. يصل الضوء من العاصفة بسرعة كبيرة جدًا، بينما يحتاج الصوت إلى وقت أطول ليقطع المسافة نفسها. وهذا التأخر لا يعني أن العاصفة انتظرت عدة ثوانٍ لتصنع الرعد؛ بل يعني أن الصوت استغرق هذه الثواني في الوصول إليك. وكلما ابتعد التفريغ، ازداد الفاصل عادةً. [5]

مخطط يوضح وصول ضوء البرق إلى المشاهد قبل صوت الرعد، مع مثال تسع ثوانٍ تساوي نحو ثلاثة كيلومترات
رسم تعليمي من إعداد بحر العلوم: يتأخر وصول الصوت عن الضوء. تقدير المسافة تقريبي، ولا يحدد حدود الأمان. فتح الرسم بالحجم الكامل — يمكن تمرير الرسم أفقياً لرؤية جميع التفاصيل.

مثال: كيف تقدّر المسافة بينك وبين البرق؟

من داخل مأوى آمن، يمكنك عدّ الثواني بين رؤية ومضة محددة وسماع رعدها. ولتقدير المسافة بالكيلومترات، اقسم العدد على ثلاثة تقريبًا. فإذا كان الفاصل تسع ثوانٍ، فالمسافة إلى موضع التفريغ تقارب ثلاثة كيلومترات. هذه طريقة تقريبية مشتقة من زمن انتقال الصوت، وقد يصعب ربط الوميض بصوته عند تتابع الومضات. [3]

المسافة التقريبية بالكيلومترات = الفاصل بالثواني ÷ 3. لا تستخدم هذه النتيجة لتقرر البقاء في الخارج؛ فالعاصفة قد تنتج تفريغات جديدة في أماكن أخرى، وسماع الرعد يستدعي الاحتماء فورًا. [3] [4]

ماذا تفعل عند سماع الرعد؟

انتقل إلى مبنى مغلق مناسب أو سيارة ذات سقف صلب، وأغلق نوافذها. الخيمة والمظلة المفتوحة لا توفران حماية كافية، ولا توجد بقعة آمنة تمامًا في الخارج أثناء العاصفة الرعدية. تجنّب الاحتماء تحت شجرة منفردة أو البقاء قرب الماء. [4]

انتظر ثلاثين دقيقة بعد آخر صوت رعد قبل العودة إلى النشاط الخارجي. وإذا سمعت رعدًا جديدًا خلال الانتظار، ابدأ حساب المدة من جديد. ومن الأفضل متابعة النشرة الجوية قبل الخروج، خصوصًا إذا كنت تخطط لنشاط في مكان مكشوف. [4]

أسئلة شائعة عن البرق والرعد

هل يمكن رؤية البرق من دون سماع الرعد؟

نعم؛ فقد يكون التفريغ بعيدًا بحيث لا يصل صوته بوضوح، كما تؤثر ظروف الغلاف الجوي في انتقال الصوت. رؤية الوميض وحدها لا تعني أن البرق حدث بلا رعد. [5]

هل الرعد يسبب البرق؟

لا. التفريغ الكهربائي هو البرق، ويؤدي تسخينه السريع للهواء إلى توليد صوت الرعد. [3]

هل كل برق يصيب الأرض؟

لا؛ فبعض التفريغات يقع داخل السحب، وبعضها يصل بين السحابة والأرض. [1]

ولمتابعة ظواهر الضوء في الجو، اقرأ لماذا تبدو السماء زرقاء؟ وألوان الطيف بالترتيب.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. خدمة الطقس الوطنية الأمريكية: طبيعة البرق وتكوّنه (يفتح في نافذة جديدة)weather.gov
  2. خدمة الطقس الوطنية الأمريكية: فصل الشحنات داخل العواصف (يفتح في نافذة جديدة)weather.gov
  3. خدمة الطقس الوطنية الأمريكية: الرعد وتقدير المسافة (يفتح في نافذة جديدة)weather.gov
  4. خدمة الطقس الوطنية الأمريكية: الاحتماء من البرق في الخارج (يفتح في نافذة جديدة)weather.gov
  5. المنظمة العالمية للأرصاد الجوية: الرعد (يفتح في نافذة جديدة)cloudatlas.wmo.int

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.