ما الذي يسبب حدوث الرعد

ما الذي يسبب حدوث الرعد الذي نسمع صوته المثير والمدهش، قادماً إلينا من عمق السماء؟ إنّه بلا شكّ من الظواهر الطبيعيّة التي لطالما سعى الإنسان لمعرفتها، وإيجاد تفسيرٍ علميّ لها، وفكّ رموزها التي كانت مبهمة بالنسبة إليه، إذ كانت مثاراً للذعر ونذيراً للشؤم لدى بعض الأقوام القديمة.

ما الذي يسبب حدوث الرعد

إن الذي يسبب حدوث الرعد هو البرق، وبحسب ريتشارد بريل الأستاذ في كلية المجتمع في هونولولو أنّه يحدث بسبب البرق، وهو في الأساس تيار من الإلكترونات تتدفق بين السحب أو داخلها، أو بين السحابة والأرض، حيث يتمّ تسخين الهواء المحيط بتيار الإلكترون إلى 50000 درجة فهرنهايت، وهو أكثر سخونة بثلاث مرات من سطح الشمس. عندما يبرد الهواء شديد السخونة ينتج أنبوباً رناناً من الفراغ الجزئي يحيط بمسار البرق، يتوسّع الهواء القريب وينكمش بسرعة، ما يؤدي هذا إلى اهتزاز العمود مثل رأس الأسطوانة الأنبوبي، وينتج صدعًا هائلاً، ومع اختفاء الاهتزازات تدريجيًا يتردّد صدى الصّوت ويصدر صوتًا نسميه الرعد. يمكننا سماع دوي الرعد على بعد 10 أميال أو أكثر، من البرق الذي تسبب في ذلك. عندما يكون البرق على مرمى البصر، فإننا نراه أولاً لأن سرعة الصوت في الهواء تكون أبطأ بكثير من سرعة تدفق الإلكترون، وبالتّالي يتصرّف الصوت مثل موجة الصدمة أكثر من الموجة الصوتيّة العادية. تتبع موجة الصدمة مسار الإلكترونات، حيث تكون سرعة الصوت أقل أهميّة عند مقارنتها بسرعة الضوء، يصل إلينا الضوء المنبعث من الفلاش في جزء من الثّانية، بينما يتأخّر الصوت مثل الحلزون الذي يتبع صاروخًا بين الكواكب. المشهد السمعي البصري للرعد والبرق هو مزيج من ديناميكيات اهتزاز جزيئات الهواء واضطرابها بفعل القِوى الكهربائيّة. [1]

ارتباط الرعد بالبرق

بدايةً، وقبل أنّ نتحدّث عن الرعد، يجب أن نعرف أنّ البرق هو السّابق له، وبالتّالي الرعد يحدث تتمّة للبرق، وبعلاقةٍ مترابطة، هي:

• يبدأ البرق كشحنات ثابتة في سحابة مُمطرة، تكون الرياح داخل السّحابة مضطربة للغاية، فيتمّ التقاط قطرات الماء في الجزء السفليّ من السحابة، التي ترفعها إلى ارتفاعاتٍ كبيرة، حيث يجمّدها الجو الأكثر برودة.
• وفي الوقت نفسه تدفع السحب الهابطة في السحابة الجليد الذي ينحدر من أعلى السحابة. عندما يلتقي الجليد المُتساقط مع الماء، يتمّ تجريد الإلكترونات، إنّ الأمر أكثر تعقيدًا من ذلك بقليل، لكن النتيجة هي سحابة ذات قاع سالب الشحنة وشحنة موجبة عالية. تُصبح هذه المجالات الكهربائيّة قويّة بشكلٍ لا يُصدّق، حيث يعمل الغلاف الجوي كعازلٍ فيما بينها في السحابة.
• عندما تتغلّب قوة الشحنة على خصائص العزل في الغلاف الجوي، فإنه يحدث البرق.لكنّ البرق الذي نهتم به عادةً هو البرق الذي ينتقل من السحب إلى الأرض بشكلٍ شديد البطء، وبعد ذلك وبمجرد أن تلامس الأرض تنتقل ضربة ساطعة إلى السحابة وتومض بشكلٍ أكثر سطوعاً عدّة مرّات.
• عندما تتحرّك العاصفة فوق الأرض، تجذب الشحنة السّالبة القويّة في السحابة الشحنة الموجبة في الأرض.
• تنتقل هذه الشحنات الموجبة إلى أعلى الأجسام مثل الأشجار وأعمدة الهاتف والمنازل، وتنزل الشحنة السالبة من السحابة بشكلٍ متدرّج، باحثةً عن طريقها نحو الأرض. وعادةً ما تكون هذه المرحلة من ضربة البرق سريعة جدًا بالنسبة للعين البشريّة، عندما تقترب الشحنة السالبة من الأرض، تصل شحنة موجبة، لمقابلة الشحنة السالبة. تتصل القنوات ونرى ضربة البرق.
• قد نرى عدة ضربات باستخدام نفس المسار، مما يعطي الصاعقة مظهرًا وميضًا قبل اكتمال التفريغ الكهربائي.
• في جزء من الثانية، يسخّن البرق الهواء المحيط به إلى درجات حرارة لا تصدق، تصل إلى 54000 درجة فهرنهايت (30000 درجة مئوية)، هذا أسخن بخمس مرات من سطح الشمس، حيث يتمدّد الهواء السّاخن بشكلٍ متفجّر، مما يؤدّي إلى حدوث موجة صدمة، حيث يتمّ ضغط الهواء المحيط بسرعة.
• يتقلّص الهواء بسرعة عندما يبرد، فيؤدي هذا إلى إنشاء صوتقرقرةأوّليّة، مع استمرار اهتزاز عمود الهواء، وإذا كنا نشاهد السماء، فإننا نرى البرق قبل أن نسمع الرعد، ذلك لأنّ الضوء ينتقل أسرع بكثير من الموجات الصوتيّة. [2]

معلومات عن الرعد

يوجد العديد من المعلومات التي يمكن لها أن تُثري معلوماتنا عن الرّعد، أهمها:

• من أسماء الرعد عند العرب (الهزيم).
• يحدث غالباً الرعد في المناطق الرطبة والحارّة، ومن النادر أن يحدث في المناطق الباردة والهوائيّة.
• للرّعد أصوات مختلفة، قد يأتينا الصّوت عالياً وحادّاً، أو منخفضاً، وأحياناً خافتاً.
• لا بد للأمطار الغزيرة من الهطول حال سماع دويّ الرّعد.
• يمكننا تقدير مسافة البرق من خلال حساب عدد الثواني التي يستغرقها حتى نسمع صوت الرعد، إذ يستغرق صوت الرّعد حوالي 5 ثوانٍ ليقطع مسافة ميل واحد. [2]

وكما رأينا، فإنّ البرق هو الذي يسبّب حدوث الرّعد، فإنّ الظواهر الطبيعيّة بمجملها لوحات فنيّة بديعة، فمهما اجتهد الإنسان وابتكر، لن يقدّم أعظم منها، فقد كانت ملهمة للفلاسفة والأدباء عبر العصور، فتحضرني قصّة الفيلسوف سقراط، الذي ألهمته ظاهرة حدوث الرعد قوله عن زوجته التي غضبت منه فصبّت الماء السّاخن عليه: أبرقت ثم أرعدت ثم أمطرت.