لقد رأى الجميع البرق وتعجبوا من قوتها. على الصعيد العالمي ، تحدث حوالي 8.6 مليون ضربة صاعقة يوميًا. لكن مراحل البرق ، وهي خطوات من سحابة البرق إلى الأرض ، تظل لغزا.
تمت كتابة العديد من الكتب المدرسية عن البرق. لكن لم يشرح أي منهم كيف تتشكل هذه “المتعرجة” (نفس السلالم) وكيف يمكن أن ينتقل البرق لمسافة كيلومترات.
تشير أبحاث البرق الجديدة إلى أن الحقول الكهربائية الشديدة في السحب الصاعقة تثير الإلكترونات للحصول على طاقة كافية لتكوين “جزيئات أكسجين دلتا مفردة”. تم تصميم هذه الجزيئات والإلكترونات لإنشاء خطوة قصيرة عالية التوصيل تتوهج بشدة لمدة جزء من المليون من الثانية. في الجزء السفلي من الدرج ، حيث يحدث التراكم مرة أخرى ، هناك وقفة ، تليها قفزة أخرى ساطعة وامضة. هذه العملية تتكرر مرارا وتكرارا.
الزيادة في الظواهر الجوية المتطرفة تعني أن الحماية من الصواعق أصبحت أكثر أهمية. إذا عرفنا كيف يبدأ البرق ، يمكننا حماية المباني والطائرات والأشخاص بشكل أفضل.
يحدث البرق عندما تضرب سحب البرق الأرض بجهد كهربائي بملايين الفولتات. بين الأرض والسماء يتدفق تيار بآلاف الأمبيرات بدرجة حرارة تصل إلى عشرات الآلاف من الدرجات. تظهر صور الفلاش مجموعة من التفاصيل غير المرئية للعين المجردة. عادة ، تتفرع أربعة أو خمسة تيارات مغناطيسية ضعيفة من السحابة في مسار متعرج غير منتظم باتجاه الأرض.
البرق هو أول تيار مغناطيسي يصل إلى الأرض. ثم يتم إيقاف التيارات الأخرى. تبدأ الجداول من السحابة وتنزل على شكل “سلالم” يبلغ طولها حوالي 50 مترًا. تضيء كل خطوة لمليون من الثانية ؛ ولكن بعد ذلك يكون هناك ظلام دامس تقريبًا. بعد الخمسين من المليون من الثانية ، تنتهي مرحلة وتتشكل مرحلة أخرى ؛ لكن المراحل المبكرة تظل مظلمة.
فهم مدى أهمية الصواعق لحماية المباني والطائرات والأشخاص. نادرا ما يضرب البرق الناس. لكن في كثير من الأحيان يضرب البرق المباني. خاصة بالنسبة للمباني الشاهقة والمنفصلة.
عندما يضرب البرق الأشجار ، يغلي النسغ الموجود فيها ويولد البخار الناتج ضغطًا ويقسم الجذع. وبالمثل ، عندما يضرب البرق زاوية أحد المباني ، تتسرب مياه الأمطار التي تتسرب إلى الخرسانة. ينفجر الضغط عن الزاوية بأكملها من المبنى ، مما يؤدي إلى خطر السقوط المميت.
في عام 1752 ، اخترع بنجامين فرانكلين مانعة الصواعق ، وهي عبارة عن شبكة سياج سميكة تتصل بأعلى المبنى وتربطه بالأرض. تم تصميم هذا القضيب لامتصاص البرق وتفريغ الشحنة الكهربائية. من خلال توصيل التيار عبر السلك ، يكون المبنى محميًا من التلف.
اليوم ، قضبان فرانكلين مطلوبة للمباني الشاهقة ؛ لكن ليس من الواضح عدد الأعمدة المطلوبة لكل هيكل.
5858
.