بازگشت
صاعقه چگونه ایجاد می شود؟

مکانیزم ایجاد صاعقه در مورد صاعقه های مثبت و منفی و میان ابر یا زمین مشابه است ، در اینجا نوع منفی ابر به زمین شرح داده می شود.

پیشرانه های طوفان ممکن است باعث جابجایی مقادیر زیادی هوای گرم و مرطوب در درون ابر شوند که حتی تا ارتفاع 15 کیلومتری بالا می روند ،در مرکز این پیشرانه ها، یک جریان هوای بالا رونده قوی وجود دارد که باعث تفکیک بارهای الکتریکی در درون ابر می گردد.

نوع ابری که صاعقه در آن ایجاد می گردد، کومولو نیمبوس (Cumulonimbus) است که از انواع بسیار مرتفع ابرهاست، و از 2 تا 16 کیلومتر ارتفاع دارد . مرکز تفکیک بارها در این ابرها، در ارتفاع تقریبی 6 کیلومتری است.
همانطور که می دانید، در ارتفاعات بالا دمای هوا بسیار پایین است، بعنوان مثال در هنگام سفر با هواپیما، هنگامی که در ارتفاع حدود 10 کیلومتری از سطح دریا هستیم دمای هوای بیرون، حتی در تابستان حدود 50 درجه سانتیگراد زیر صفر اعلام میگردد. این دمای پایین باعث انجماد سریع ذرات رطوبت در درون ابر گردیده و ذرات کوچک یخ ( ذرات کوچک تگرگ مانند که در اثر رشد کریستال یخ ایجاد شده و گرد هم می آیند) را  ایجاد می نمایند که طبیعتا سنگین شده و به سوی پایین روانه می گردند ، در حین سقوط، این ذرات کوچک تگرگ، در تصادم  با بخارات بالا رونده ، الکترونها را از آنها جداکرده و خود دارای بار منفی می شوند و آنها را دارای بار مثبت می کنند، مانند حالتی که با جوراب نو روی فرش تمیز راه می رویم و الکترون ها از فرش به جوراب و بدن منتقل می گردند.
به دلیل پایین آمدن این ذرات با بار منفی، بارهای الکتریکی در درون ابر تفکیک می گردد، به طریقی که بخش زیرین ابر، دارای بار منفی و  بخش بالایی آن دارای بار مثبت می گردد.

و البته هنگام پایین آمدن، ذرات کوچک تگرگ، مجدداٌ بعلت افزایش دما در سطوح پایین تر به قطرات بسار ریز و شناور مایع تبدیل می گردند ( به حالت ابر )که ممکن است بعداٌ بصورت باران نزول کنند.

نتیجه این فرایند، تجمع افزاینده ی بارهای الکتریکی منفی در بخش زیرین ابر ( که نزدیکتر به زمین است ) می باشد. متقابلاٌ بارهای مثبت در بخش بالایی جمع می شوند و در اثر ادامه ی این فرایند، بارها در درون ابر بیشتر و بیشتر  تفکیک می گردد.

از سوی دیگر، تجمع بارهای منفی در پایین ابر باعث جذب بار ناهمنام ( مثبت) در سطح زمین در ناحیه مجاور و زیر ابر می گردد

اختلاف پتانسیل بوجود آمده میان ابر و زمین همچنان افزایش می یابد که گاهی تاحدود 100 میلیون ولت نیز میرسد ، تخلیه الکتریکی هنگامی رخ می دهد که این اختلاف پتانسیل بتواند بر مقاومت عایقی هوا غلبه کند.

مقاومت عایقی هوا بسته به دما ، فشار و میزان رطوبت متغیر است، بطور معمول برای غلبه بر مقاومت الکتریکی هر سانتیمتر هوا  به 0.5 تا 20 کیلو ولت اختلاف پتانسیل نیاز است.

از آنجا که بارهای الکتریکی در نقاط نوک تیز تجمع می کنند، در قسمت های بلند و برجسته زمینِ زیر ابر، مانند ساختمانها ، درخت ها ، کوه ، تپه یا هر بلندی طبیعی و یا مصنوعی دیگر، تجمع بار، و بنابر این شدت میدان الکتریکی مثبت افزوده می گردد و به عبارتی پیشرو بالارونده ( Upward Leader) ایجاد می گردد که آنرا میتوان مانند دستهایی دانست که بسوی بالا جهت اتصال روانه گردیده است.

متقابلاٌ در بخش زیرین ابر، شدت میدان الکتریکی منفی افزوده گردیده و از سوی ابر، پیشرو پایین آینده، (Downward Leader) مانند دستهایی برای اتصال بسوی پایین گسیل می گردد.

در فیلمبرداریهایی که با سرعت بسیار بالا از وقوع صاعقه انجام گردیده است این پیشرو(leader) ها و رشد آنها بصورت اشکال قوس الکتریکی قابل رویت هستند.

زمانه که این پیشرو ها به هم می رسند ( چون بارهای الکتریکی ناهمنام یکدیگر را جذب می کنند) کانال( Channel) را تشکیل  می دهند که یک مجرای رسانا است و مانند یک هادی جهت تخلیه بار الکتریکی عمل میکند.

تخلیه الکتریکی تا زمانی که اختلاف پتانسیل قابل توجهی جهت ادامه ی غلبه بر مقاومت الکتریکی هوا وجود دارد ادامه می یابد. تخلیه الکتریکی باعث افزایش دمای هوای اطراف کانال تا حدود 30/000درجه سانتیگراد می گردد و هوا را به حالت تابش می رساند و بنابراین نوری شدید از آن ساطع می گردد که ما بعنوان برق (آذرخش)  می شناسیم. و البته این افزایش دمای شدید و ناگهانی باعث انبساط شدید و انفجار گونه ی هوای آن ناحیه و در نتیجه ایجاد خلا در آنجا می گردد، هنگامی که هوا مجدد خلا را پر می کند، از برخورد شدید ملوکولهای هوا بر هم، صدایی عظیم برمی خیزد که ما آنرا بعنوان رعد (تندر) می شناسیم ( حالتی مشابه آنچه در شکستن دیوار صوتی رخ می دهد).

تخلیه الکتریکی صاعقه در مدت زمانی کوتاه ( در محدود یک هزارم ثانیه) رخ می دهد و معمولا بصورت دو ضربه با فاصله چند هزارم ثانیه است که ضربه اول شدید تر است.