الموسوعة الجغرافية المصغرة

د. عواصف الرعد والبرق Thunderstorms

وهي عواصف تنشأ بفعل التيارات الصاعدة Convectional خلال فترة زمنية قصيرة، وتتخذ عواصف الرعد والبرق أدوارها في سحب المزن الركامية، ويسقط بسببها أمطار غزيرة جداً (قد يسقط خلال العاصفة الواحدة نحو ثلث مليون طن من الأمطار) خلال وقت قصير. وعلى ذلك ينتشر حدوث تلك العواصف في مناطق متفرقة من سطح الأرض وخاصة في المناطق المدارية الحارة الرطبة، التي تتعرض بكثرة للهواء الانقلابي الصاعد الحار الرطب، ولا تحدث في المناطق التي تتعرض للهواء البارد كما هو الحال عند القطبين.

1- أنواع عواصف الرعد والبرق

يمكن تمييز عدة أنواع مختلفة من عواصف الرعد والبرق تبعاً لظروف النشأة، وتتمثل أهم العوامل، التي تؤدي إلى نشأة عواصف الرعد والبرق فيما يلي:

أ-     تعرض الهواء الملامس لسطح الأرض (خاصة في المناطق القارية شاسعة الاتساع) للحرارة الشديدة صيفاً، فيصعد الهواء الانقلابي الساخن الرطب إلى أعلى مؤدياً إلى حدوث ما يسمى بعواصف الرعد والبرق الحرارية Heat Thunderstorms  ويكثر حدوثها فيما بعد الظهر.

ب- تعرض الهواء الملامس لسطح الأرض للحرارة الشديدة الناتجة عن حدوث الحرائق في الغابات والمصانع وصعود الهواء الساخن الرطب إلى أعلى ويتكون ما يسمى بعواصف الرعد والبرق الحرارية الصناعية Artificial Heat Thunderstorms.

ج-    تعرض الهواء الملامس لسطح الأرض للحرارة الشديدة الناتجة عن الثورانات البركانية، ويؤدي هذا إلى تكوين عواصف الرعد والبرق البركانية Volcanic Thunderstorms

د- تعرض الهواء الساخن الصاعد لكتل هوائية باردة في طبقات الجو العليا، مما يؤدي إلى حدوث عواصف الرعد والبرق الباردة Cold Air Thunderstorms، ويكثر حدوثها في فصل الشتاء.

هـ-     قد تحدث عواصف الرعد والبرق عند صعود الهواء الساخن فوق السطوح الجبلية، وتعرف حينئذ بعواصف الرعد والبرق التضاريسية Orographic Thunderstorms، ويكثر حدوثها مساءً.

و- قـد تحدث عواصف الـرعد والبـرق عنـد تقـابـل كتل هوائية مختلفة الخصائص الطبيعية (إحداهـا دفيئة والأخرى باردة) وتعرف في هذه الحالة باسم Air - Mass ThunderStorms.

ومما سبق يتضح أن عواصف الرعد والبرق تكاد تنتشر فوق معظم أجزاء سطح الأرض فيما عدا المنطقة القطبية.

2- أسباب حدوث الرعد والبرق

البرق Lightning عبارة عن وميض من الضوء Flash of Light، الذي يحدث نتيجة عمليات الشحن الكهربي في الغلاف الجوي، أمّا الرعد Thunder، فهو عبارة عن الصوت The Sound، الذي يحدث نتيجة للتمدد الفجائي للهواء بفعل الحرارة الشديدة الفجائية الناجمة من حدوث البرق. وقد أكدت الدراسات المتيورولوجية الحديثة بأن سحب المزن الركامي عبارة عن مولد كهربائي ثابت Static Electricity Generator، لها القدرة على بناء الملايين من وحدات الجهد الكهربائي (فولت) خلال وقت قصير. فعند انقسام ذرات مياه الأمطار، تكتسب الذرات المنفصلة عن الذرات المائية الأصلية شحنات موجبة في حين تبقى الذرات المائية الأصلية بشحناتها السالبة، التي تتساوى في مقدارها مع الشحنات الموجبة. ومن ثم تتمثل معظم الشحنات الموجبة في القسم الأسفل من سحب المزن الركامي، أمّا الأعلى منها وعند مستوى نقطة الندى، فإن تساقط حبات الثلج يكسب البلورات الثلجية شحنات سالبة، ويشحن الهواء المحيط بها بشحنات سالبة أيضاً. وعند صعود الهواء الساخن إلى أعلى فإنه يحمل معه الشحنات الموجبة إلى أعالي سحب المزن الركامي، ونتيجة لاصطدام الشحنات الموجبة مع الهواء الصاعد بالشحنات المتمثلة عند أعالي السحب يحدث التفريغ الهوائي داخل هذه السحب ويتكون البرق والرعد[1].

والبرق عبارة عن شحنات كهربائية متوالية تبلـغ الـمدة الزمنية للشحنة الواحدة منها 0.0002 من الثانية، وتراوح شدة تياره من بضعة آلاف إلى نحو مائة ألف أمبير، ومتوسط الجهد الكهربائي يصل إلى مائة ألف فولت. ويتخذ وميض البرق أشكالاً متعددة منها الشوكي Forked، أو متعرج الامتداد Zigzag، أو مخططاً Streak، أو صفائحياً Sheet.

ويتضح أن البرق والرعد يحدثان في وقت واحد قريباً بفعل التفريغ الكهربائي داخل سحب المزن الركامي. ولكن لما كانت سرعة الضوء (300 ألف كيلومترٍ في الثانية) وسرعة الصوت (330 متراً في الثانية)، فإن المشاهد يرى البرق أولاً ثم يسمع الرعد ثانياً وبعدها يستقبل هطول الأمطار.

وتتمثل أشد المناطق تأثيرا بعواصف الرعد والبرق فيما يلي:

أ- مناطق العروض المدارية (خاصة بنما وجزر أندونسيا)، ويصل عدد مرات حدوث تلك العواصف إلى نحو 200 مرة في السنة.

ب- الساحل الشرقي لشبه جزيرة فلوريدا والساحل الجنوبي من الولايات المتحدة الأمريكية، ويبلغ متوسط عدد مرات الحدوث حوالي 70 مرة في السنة.

ج-    جنوب مرتفعات الروكي وأواسط المكسيك، ويصل عدد مرات الحدوث إلى 70 مرة في السنة.

د- النطاق الاستوائي من أفريقيا وجزيرة مدغشقر. ويصل عدد مرات الحدوث بها إلى 90 مرة في السنة.

هـ- جنوب شرق البرازيل وكولومبيا، ويصل عدد مرات الحدوث بها إلى 60 مرة في السنة.

[1] لحماية المباني المرتفعة من الشحنات الكهربائية في الجو، يُوضع عمود البرق lightning Rod، لحماية المباني من الصواعق.