صاعقه چگونه ایجاد می شود؟

صاعقه چگونه ایجاد می‌شود؟

صاعقه یکی از پدیده‌های شگفت‌انگیز و در عین حال خطرناک طبیعی است که در اثر تجمع و تخلیه بارهای الکتریکی در ابرها و بین ابر و زمین رخ می‌دهد. این پدیده در مدت چند میلی‌ثانیه می‌تواند انرژی عظیمی آزاد کند که منجر به آتش‌سوزی، انفجار و خسارت به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی می‌شود. شناخت مراحل شکل‌گیری صاعقه به ما کمک می‌کند تا راهکارهای مناسب برای حفاظت در برابر آن طراحی کنیم.

1. تشکیل ابرهای کومولونیمبوس (Cumulonimbus)

در شرایط خاص جوی، ابرهای بسیار مرتفعی به نام کومولونیمبوس ایجاد می‌شوند که ارتفاع آن‌ها می‌تواند بین 2 تا 16 کیلومتر باشد. این ابرها محیط اصلی شکل‌گیری صاعقه هستند.

2. جداسازی بارهای مثبت و منفی

درون ابر، به دلیل حرکت توده‌های هوا و برخورد قطرات باران و ذرات یخ، بارهای الکتریکی از یکدیگر جدا می‌شوند:

• بخش بالایی ابر → بار مثبت

• بخش پایینی ابر → بار منفی
  این جداسازی بار باعث ایجاد یک میدان الکتریکی بسیار قوی میان ابر و زمین می‌شود.

3. ایجاد میدان الکتریکی و یونیزاسیون هوا

زمانی که اختلاف پتانسیل بین ابر و زمین به حدود 100 میلیون ولت برسد، هوای بین آن‌ها یونیزه شده و شرایط برای عبور جریان الکتریکی فراهم می‌شود.

4. شروع تخلیه الکتریکی (Leaders)

پیش از وقوع صاعقه، کانال‌هایی به نام Downward Leader از ابر به سمت زمین حرکت می‌کنند و همزمان Upward Leader از روی اجسام بلند (مانند درختان یا ساختمان‌ها) به سمت بالا کشیده می‌شوند. وقتی این دو به هم برسند، مسیر تخلیه کامل شده و صاعقه به وقوع می‌پیوندد.

5. تخلیه نهایی انرژی (Lightning Stroke)

در این مرحله، انرژی الکتریکی با جریانی بسیار بالا (تا 30,000 آمپر) و در زمانی بسیار کوتاه تخلیه می‌شود. این همان نوری است که ما به صورت رعد و برق مشاهده می‌کنیم.

6. تکرار ضربات صاعقه

جالب است بدانید که اغلب صاعقه‌ها تنها یک بار رخ نمی‌دهند؛ بلکه در یک کانال ممکن است چندین تخلیه متوالی با فاصله زمانی بسیار کوتاه رخ دهد.