[kingstars18]

البروق :



ما أن تصير السحابة الرعدية مشحونة إلى الحد الذي يجعل الحقل الكهربائي يتعدى متانة العازل (Dielectrie strength) الموضعية في الجو, وهي مقدرة الجو على تحمل انفصال الشحنات الكهربائية. حتى يومض البرق. ويكون الحقل الكهربائي في تلك اللحظة قريباً من مرتبة مليون فولت لكل متر, وينتقل الانفراغ الكهربائي البرقي (أي المصاحب للبرق) في أقل من ثانية ما يساوي شحنة 2010 الكترون, وينتج قدرة كهربائية مقدارها ما يعادل 100 مليون مصباح كهربائي عادي, وتتحول خلال ذلك الجزء من الثانية الطاقة الالكتروستاتيكية للشحنة المتراكمة إلى طاقة كهرومغناطيسية (الوميض المرئي والأمواج الراديوية على حد سواء) وإلى طاقة صوتية (الرعد) وحرارة في النهاية.



إن كل الانفراغات البرقية الطبيعية تقريباً تنطلق من أحشاء السحابة وتتطور إلى شجرة ذات فرعين: فرع يجتاح مناطق الشحنات السالبة وآخر يجتاح مناطق الشحنات الموجبة, وفي حالة الانفراغ بين السحابة والأرض يصبح فرع الشجرة السالب (دليلاً رئيسياً مدرجاً) (Stepped leader) ينقل إلى الأسفل تياراً سالباً شدته بضع مئات من الامبيرات, وعندما يشير هذا الدليل إلى حدود 100 متر تقريباً من الأرض تحدث ضربة راجعة (عائدة) تنقل إلى الأعلى تياراً شدته 10 كيلو امبيرات (10000 كولوم) من الشحنة الموجبة في الثانية . وما يراه المرء بعينه حقاً هو الضربة الراجعة المضيئة. ومن ثم على المرء حينما يتحدث عن الانفراغ بين السحابة والأرض أن لا ينسى أن الانفراغ يتحرك في الاتجاهين بضع عشرات المرات أحياناً.

وقد ركزت دراسات البرق الأولى على الومضات بين السحابة والأرض لأنها متاحة جداً للرصد البصري والتصويري (الفوتوغرافي) ولكن تبين أن البرق أكثر تكراراً وأوسع امتداداً بكثير ضمن السحابة نفسها, حيث يكون محجوباً عن النظر بسبب لا انفاذية السحابة. وحاولت دراسات أكثر حداثة تحرّى الانفراغ البرقي بمساعدة الرادار وأجهزة تعيين اتجاه الأمواج الراديوية ولواقط الأصوات (المايكروفونات) ويتركز الاهتمام على المسارات التي تأخذها ومضات البرق وعلاقاتها ببنية السحابة. يصادف الانفراغ البرقي في مناطق الهطل وفي مناطق خالية منه ضمن نطاق السحب وخارج حدودها, وغالباً ما تبدو مسارات هذا الانفراغ مشوشة جداً, وهناك ادعاءات كثيرة بأن هذه المسارات هي في الواقع عشوائية, وكثيراً ما ركزت النماذج النظرية لمسارات الانفراغ البرقي على دور الحقل الكهربائي, وبعبارة أخرى كان يعتقد أن شدة الحقل الكهربائي الموضعي واتجاهه يعيّنان مسار الانفراغ البرقي. وحتى وقت قريب أولي دور الشحنة الكهربائية نفسها قليلاً من العناية, مع أن الشحنة هي التي تولد الحقل بحيث يمكن الاعتقاد أن معرفة أحدهما هي في حكم معرفة الآخر فإن على المرء أن يتذكر أيضاً إمكان التوليد الموضعي لحقل كهربائي معين بعدد غير محدد من توزّعات مختلفة للشحنات. فموقع الشحنة الكهربائية هو إذن معلومة مختلفة عن معرفة صورة الحقل الموضعي, وهناك تعقيد إضافي هو أن توزُّع الشحنة والحقل ليسا ثابتين على حالهما بل متغيران باستمرار, وعندما ينشأ الانفراغ البرقي ويقوى فإنه يغير الحقل على نحو مثير جاعلاً عملية النمذجة أصعب بكثير.



شكل ثلاثي الأبعاد للبرق