بحث علمي خاص بالطقس

[احمد الحربي]

ان شاء الله البحوث طيبه

.........................

[احمد الحربي]

" البرق "
يحصل في السحب الكبيرة المحتوية على : قطرات ماء ، ثلج (السحاب المزني) ، البرق ناتج عن شحنات كهربائية تصطدم ببعضها (موجبة وسالبة ) وأيضا نسمع صوت خرفشة وهذا تمام مثل الرعد .

" الرعد "
يمكن للبرق أن يسخن الهواء في مساره إلى 30000 درجة مئوية, وهي درجة من درجة حرارة سطح الشمس بخمس مرات، يتمدد هذا الهواء بسرعة هائلة مسببا الصوت المدوي الذي يسمى الرعد، ويمكن سماع صوت الرعد على بعد 16كم.

" ضوء البرق "
يلمع البرق حوالي 6000مرة كل دقيقة في العالم، وإذا تم جمع وحفظ الطاقة الكهربائية الناتجة عنه كانت كافية للإنارة كل منزل في بريطانيا و فرنسا للأبد.

" سرعة البرق "
ينتقل البرق بسرعة تصل إلى 140000 كم / ساعة وذلك أثناء عودته إلى السماء،ولو وجد صاروخ يتحرك بمثل هذه السرعة لوصل القمر في ثانيتين ونصف.

[احمد الحربي]

خصائص المنخفض الجوي:

1- وجود تيارات هوائية صاعدة الى الأعلى فهو يكون مصحوب بتكون الغيوم وتساقط الأمطار

2- تتناقص قيم الضغط الجوي بالإتجاه نحو مركز المنخفض

3- يتصف المنخفض بخاصية تجميع الرياح حيث تهب الرياح ومن جميع الإتجاهات نحو مركز المنخفض

خصائص المرتفع الجوي [ عكس المنخفض ]:

1- وجود تيارت هوائية هابطة حيث يسخن الهواء ويكون الجو صافيا مشمساّ

2- تزيد قيم الضغط الجوي كلما إتجهنا نحو مركز المرتفع الجوي

3- يشكل المرتفع الجوي منطقة توزيع الرياح حيث تتجه من المركز الى جميع الإتجاهات

توقعات الضغط السطحي خلال الـ 24 ساعة القادمة في المحيط الهندي

[احمد الحربي]

ما ظاهرة الاحتباس الحراري: هي الارتفاع التدريجي في درجة حرارة الطبقة السفلى القريبة من سطح الارض من الغلاف الجوي المحيط بالارض. وسبب هذا الارتفاع هو زيادة انبعاث الغازات الدفيئة أو غازات الصوبة الخضراء " green house gases" .

الغازات الدفيئة هي:

1- بخار الماء 2- ثاني أكسيد الكربون(CO2) 3- أكسيد النيتروز (N2O)

4-الميثان (CH4) 5- الأوزون (O3) 6- الكلوروفلوركاربون (CFCs)

دور الغازات الدفيئة:
ان الطاقة الحرارية التي تصل الأرض من الشمس تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وكذلك تعمل على تبخير المياه وحركة الهواء أفقيا وعموديا؛ وفي الوقت نفسه تفقد الأرض طاقتها الحرارية نتيجة الاشعاع الأرضي الذي ينبعث على شكل اشعاعات طويلة " تحت الحمراء ", بحيث يكون معدل ما تكتسب الأرض من طاقة شمسية مساويا لما تفقده بالاشعاع الأرضي الى الفضاء. وهذا الاتزان الحراري يؤدي إلى ثبوت معدل درجة حرارة سطح الأرض عند مقدار معين وهو 15°س .والغازات الدفيئة " تلعب دورا حيويا ومهما في اعتدال درجة حرارة سطح الأرض " حيث:

1- تمتص الأرض الطاقة المنبعثة من الاشعاعات الشمسية وتعكس جزء من هذه الاشعاعات إلى الفضاء الخارجي, وجزء من هذه الطاقة او الاشعاعات يمتص من خلال بعض الغازات الموجودة في الغلاف الجوي. وهذه الغازات هي الغازات الدفيئة التي تلعب دورا حيويا ورئيسيا في تدفئة سطح الأرض للمستوى الذي تجعل الحياة ممكنة على سطح الأرض.

2- حيث تقوم هذه الغازات الطبيعية على امتصاص جزء من الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الأرض وتحتفظ بها في الغلاف الجوي لتحافظ على درجة حرارة سطح الأرض ثابتة وبمعدلها الطبيعي “أي بحدود 15°س ". ولولا هذه الغازات لوصلت درجة حرارة سطح الأرض إلى 18°س تحت الصفر.

مما تقدم ونتيجة النشاطات الانسانية المتزايدة وخاصة الصناعية منها أصبحنا نلاحظ الآن: ان زيادة الغازات الدفيئة لدرجة أصبح مقدارها يفوق ما يحتاجه الغلاف الجوي للحفاظ على درجة حرارة سطح الأرض ثابتة وعند مقدار معين. فوجود كميات اضافية من الغازات الدفيئة وتراكم وجودها في الغلاف الجوي يؤدي إلى الاحتفاظ بكمية أكبر من الطاقة الحرارية
في الغلاف الجوي وبالتالي تبدأ درجة حرارة سطح الأرض بالارتفاع.

مؤشرات لبداية حدوث هذه الظاهرة
1- يحتوي الجو حاليا على 380 جزءا بالمليون من غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يعتبر الغاز الأساسي المسبب لظاهرة الاحتباس الحراري مقارنة بنسبة الـ 275 جزءً بالمليون التي كانت موجودة في الجو قبل الثورة الصناعية. ومن هنا نلاحظ ان مقدار تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أصبح أعلى بحوالي أكثر من 30% بقليل عما كان عليه تركيزه قبل الثورة الصناعية.

2- ان مقدار تركيز الميثان ازداد إلى ضعف مقدار تركيزه قبل الثورة الصناعية.

3- الكلوروفلوركاربون يزداد بمقدار 4% سنويا عن النسب الحالية.

4- أكسيد النيتروز أصبح أعلى بحوالي 18% من مقدار تركيزه قبل الثورة الصناعية (حسب آخر البيانات الصحفية لمنظمة الأرصاد العالمية).

ونلاحظ أيضا ما يلي:
أ‌- ارتفع مستوى المياه في البحار من 0.3-0.7 قدم خلال القرن الماضي.

ب‌- ارتفعت درجة الحرارة ما بين 0.4 – 0.8°س خلال القرن الماضي حسب تقرير اللجنة الدولية المعنية بالتغيرات المناخية التابعة للأمم المتحدة.

بعض التقارير والتحذيرات:
- آخر التقارير التي نشرتها الحكومة البريطانية حول هذا الموضوع :
أ‌- يتخوف من انصهار الجليدفي جرين لاند والذي يؤدي الى ارتفاع مستوى البحار حوالي 7 أمتار خلال السنوات الألف المقبلة.

ب‌- ان تزايد النشاط الصناعي والاقتصادي وزيادة البشرية بنسبة ست أضعاف في الـ 200 سنة المقبلة يشكلون عوامل مهمة في تفاقم الاحتباس الحراري, وضمن هذا الموضوع قال أحد الخبراء " ان كل ارتفاع في الحرارة بنسبة درجة واحدة سيلسيوس يزيد الخطر بنسبة كبيرة تؤثر وبشكل كبير وسريع على الأنظمة البيئية الضعيفة. وان كل ارتفاع يزيد عن درجتين سيلسيوس يضاعف الخطر بشكل جوهري قد يؤدي إلى انهيار أنظمة بيئية كاملة وإلى مجاعات ونقص في المياه وإلى مشاكل اجتماعية واقتصادية كبيرة لا سيما في الدول النامية.

- حذرت وكالة البيئة الأوروبية من التغير السريع الناتج من الاحتباس الحراري حيث ان ارتفاع الحرارة سيقضي على ثلاثة أرباع الثلوج المتراكمة على قمم جبال الألب بحلول عام 2050 مما
يتسبب بفيضانات مدمرة في أوروبا واعتبرت هذا تحذيرا يجب التنبه إليه.

- قال علماء بريطانيون أن عام 2005 هو ثاني أشد الأعوام حرارة في العالم منذ بداية الاحصاءات المناخية الدقيقة في الستينات من القرن التاسع عشر.

** وقال الباحثون في هيئة الأرصاد وجامعة ايست انجليا البريطانيتين أن:
أ‌- درجة الحرارة ارتفعت خلال عام 2005 في النصف الشمالي بمقدار 0.65°س فوق المتوسط الذي كان سائدا ما بين 1961 – 1990.

ب‌- درجة الحرارة ارتفعت خلال عام 2005 بحوالي 0.48°س على مستوى العالم وهذا ما يجعل سنة 2005 أشد الأعوام حرارة بعد عام 1998.

ج- يعتقد العلماء أن نصف الكرة الشمالي يزداد سخونة بشكل أسرع من الجنـوب لأن نسـبة أكبر من تكوينه يابسة، وهي تتأثر بشكل أسرع بالتغيرات المناخية مقارنة بالمحيط.

د- اشار الباحث ديفيد فاينر من وحدة أبحاث المناخ بجامعة ايست انجليا أن درجة حرارة المياه بالمحيط الأطلسي بنصف الكرة الشمالي هي الأعلى منذ عام 1880.

أصبح من المؤكد أن كمية ثاني أكسيد الكربون التي تدخل الجو ستستمر في الازدياد وبالتالي فإن درجة حرارة سطح الأرض ستستمر بالازدياد. ومعنى ذلك فان التأثير على المناخ سيغدو واضحا وأهم الظواهر التي ستحدث هي:

1- أن أجزاءً كبيرة من الجليد ستنصهر وتؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر مما يسبب حدوث فياضانات وتهديد للجزر المنخفضة والمدن الساحلية.

2- ارتفاع مستوى سطح البحر قد يحدث تأثيرات خطيرة.

3- زيادة عدد وشدة العواصف.

4- انتشار الأمراض المعدية في العالم.



5- تدمير بعض الأنواع الحية والحد من التنوع الحيوي.

6- حدوث موجات جفاف.

7- حدوث كوارث زراعية وفقدان بعض المحاصيل.

8- احتمالات متزايدة بوقوع أحداث متطرفة في الطقس.

_________________________________________

رأي الطالب:

حتى يكون كلامنا عن الاحتباس الحراري مقنعاً أكثر يجب الحصول على سجل طويل لدرجة الحرارة لأجزاء كبيرة من الأرض للتعرف على معدلات درجات الحرارة لمئات السنين ، وهذا أمر صعب فالأرض واسعة وثلاثة أرباعها مغطى بالماء . والمشكلة أن القياسات لم
تتم بصورة منتظمة الا على مدى قرن – الى قرنين فقط.

ولكن اليوم تقاس عناصر طقس الأرض يوميا في جميع الأجزاء من خلال شبكة عالمية من المحطات على الأرض وفي البحار ، تعطينا درجات الحرارة والضغط ومعدل الأمطار والرطوبة وغيره ، وهذه قاعدة المعلمات الرئيسية لعلم المناخ .

[احمد الحربي]

ماذا تعرف عن الفيضانات ..؟؟



عندما تهيج الفيضانات تغرق كل ما يقف أمامها تحدث دمارا في المنازل . تقتلع الأشجار من جذورها تجعل من اليابسة جزءا من الماءماهي الفيضانات؟ ازدياد منسوب المياه عن معدله الطبيعي في البحار أو الأنهار بحيث يخرج إلى اليابسة و بكميات كبيرة .

أسباب الفيضانات .

1) حدوث هزات أرضية في قيعان البحار .
2) اقتلاع الغابات و النباتات التي تعيش قرب الأنهارفالغابات تستهلك كميات كبيرة من المياه و عند إزالتها يقل استهلاك المياه مما يسبب في الفيضانات .
3) انصهار الجليد و انصبابه في الانهار .
4) العواصف القوية و الأعاصير .
5) هطول الأمطار بمستويات غير طبيعية .
6) انهيار السدود
7) التغيير في ضغوطات المياه اسفل المحيطات الأضرارالتي تسببها الفيضانات .

الأضرار التى تحدث من الفيضانات :

1) هدم المنازل و تشريد ألاف من السكان و جعلهم بلا مأوى .
2) افساد المزارع و المحاصيل الزراعية .
3) كما لا يقتصر ضررها على الأضرارالمباشرة نتيجة شدة اندفاع المياه و غزارتها فقط . بل يسبب في انتشار الأمراض والأوبئة في المناطق المنكوبة و بين السكان .

هل له فوائد ؟

تنحصر فوائدة و خاصة الفيضانات النهرية في تغذية خزانات المياه الجوفية .خاتمةللفيضانات تتعرض كثير من البلدان على ضفاف الأنهار إلى الفيضانات و من أشهر هذه الفيضانات فيضانات تحصل بصورة سنوية في بنجلاديش نتيجة فيضان أكثر من نهر واحد .و في عام 1876 و 1737 قد حدث فيضان في نهر البنغال وقد قتل كل منهم حوالي 100 ألف شخص وقد حدثت هذه الفيضانات بشكل مشابه قبل 4000 أو 5000 سنة أثرت على الأرض في الخليج الفارسي في ذلك الوقت .

و لاننسى أبدا الفيضانات التي حصلت العام الماضي في جنوب شرق آسيا و هو مايعرف بـ تسونامي حيث أن سبب الفيضان هوهزات في قيعان المحيط الهندي مما كونت أمواج مرتفعة
و خلف هذا الفيضان ما يقرب من 212 ألف قتيل غير الجرحى طبعا .

[احمد الحربي]

الغيوم والتكاثف الجوي - <a href="https://www.eng-uni.com/en/tags/%C7%E1%C3%E4%E6%C7%DA.html" target="_blank">الأنواع - الأشكال

يتمثل التكاثف العلوي بالغيوم ، وتبدو الغيوم في طبقة التروبوسفير على شكل تجمعات مرئيه من قطرات مائيه دقيقه متفاوته الاحجام ، أو على شكل تجمعات من بلورات الجليد ، أو على شكل تجمعات من كليهما . وتتشكل الغيوم عموما عندما يتكثف البخار الماء في الهواء الذي تصاعد تحت تأثير احدى العوامل الطبيعيه . ونلاحظ في الغلاف الجوي أنواعاً متعدده من الغيوم ومرد هذا التعدد إلى نوعية الحركة التي تسبب تبرد الهواء و تكثف بخار الماء .


بنية الغيوم


تتكون الغيوم من مجموعه او اكثر من العناصر التاليه مرتبه في طبقات يعلو بعضها بعضا :

1- قطرات من الماء تزيد درجة حرارتها على الصفر المئوية

2- قطيرات من الماء فوق المبردة تتراوح حرارتها بين الصفر إلى -10 ْ م .

3- خليط من قطرات مائيه فوق مبردة و بلورات جليديه حيث الحرارة تتراوح بين -10ْم إلى - 40 ْ م .

4- بلورات من الجليد، تقل درجة الحرارة فيها عن - 40ْم .

ويتوقف تشكل الغيوم من طبقة أو أكثر من هذه الطبقات على عوامل عديده ، أهمها :

1- طبيعة الكتله الهوائية التي تتشكل فيها الغيوم.
2- التوزع الرأسي لدرجات الحرارة بها .
3- مدى نمو تكوينها إلى أعلى .


تصنيف الغيوم :

استنادا إلى طبيعة الكتله الهوائيه ، ومدى نمو تكوين الغيوم ، يميز بين مجموعتين رئيسيتين من الغيوم :

1- الغيوم الطبقية :





وهي الغيوم التي تتكون في الكتل الهوائيه المستقره حيث تكون الحركه الصاعده للهواء الرطب تدريجيه وبطيئة وتبدو مثل هذه الغيوم على شكل صفائح أو طبقات تغطي مساحات كبيره من السماء .

2- الغيوم الركاميه

وهي الغيوم التي تتشكل في حال كون الكتله الهوائيه غير مستقره إذ أن الحركه العنيفه الصاعده و التسخين السطحي الشديد يعملان على تكوين الغيوم من النوع الركامي التي غالبا ما تتباعد عن بعضها يتخلل بينها فجوات صاحية . وتظهر هذه الغيوم في السماء بأشكال و أحجام مختلفة مرتبطة بدرجة عدم الاستقرار.


واستناداً إلى درجة حرارة طبقة الغيوم نميز منها 3 مجموعات

1- الغيوم الدافئة :
وهي التي تكون درجة حرارتها فوق الصفر ، وعليه تتكون فقط من قطرات مائية يتم نموها فوق ألية نظرية التصادم و الالتحام.









2- الغيوم الباردة :





وهي التي تكون درجة حرارتها دون الصفر وهذا ليس دليلا على وجود بلورات جليديه ، إذ يمكن أن تكون قطيرات الماء فوق مبرده ، ويحدث نمو قطرات الماء و الهطول من هذه الغيوم حسب نظرية بيرجيرون .


3- الغيوم المختلطه :
وهي الغيوم التي يقطعها مستوى درجة حرارة الصفر ، أي هي التي تزيد درجة حرارة قاعدتها على الصفر ، و تقل درجة حرارة قمتها عن الصفر ، وتختلف عملية نمو مكونات هذه الغيوم باختلاف خصائصها الطبيعيه ، فاما ان يتم حسب نظرية بيرجيرون أو حسب نظرية الالتحام

وتسود الغيوم كما هو معروف ضمن طبقة التروبوسفير ، وتكون قممها ذات ارتفاع أعلى في العروض المنخفضه ، مما هو عليه في العروض المتوسطه و المرتفعه ، و لقد اتفق على تقسيم الجزء من الغلاف الجوي الذي توجد فيه الغيوم إلى 3 طبقات : منخفضه ، متوسطه , عليا . ولكل طبقة غيومها الخاصة بها و تتراكب طبقات الغيوم فوق بعضها ، وتتغير حدودها باختلاف درجة العرض .

واستنادا إلى الشكل العام للغيوم وبنيتها و امتدادها وارتفاعها يمكن تقسيم الغيوم إلى أربع مجموعات رئيسية وتقسم هذه المجموعات إلى عشر أجناس وتقسم تلك الأجناس إلى نحو 14 نوعا، وقد يتبع النوع الواحد أكثر من جنس، و الأنواع هي الأتيه:

1-النوع الليفي.
2-النوع المعقوف.
3-النوع السميك.
4-النوع القلعي.
5-النوع الخصلي .
6-النوع المنتشر ( المنبسط).
7-النوع السديمي.
8-النوع العدسي.
9-المجزأ.
10-الصغير النمو رأسياً .
11-المتوسط النمو رأسياً.
12-المتجمع.
13-العاري أو الأصلع .
14-النوع الشعري .

كما أن كل جنس ونوع يمكن أن يقسم إلى صنف أو أكثر من الأصناف التسعه التاليه :
1-الصنف المعتم.
2-الشفاف .
3-نصف الشفاف .
4-المزدوج.
5-الشبكي.
6-الشعاعي .
7-المتموج .
8-الفقري.
9-المبروم.

خصائص الغيوم :

فيما يلي دراسة شكليه و بنيويه لمجموعات الغيوم الرئيسه :


1- مجموعة الغيوم العالية :


يتراوح وسطي ارتفاعها بين مستوى 5000م و التروبوبوز. وارتفاعها ليس واحداً، بل يختلف من منطقة إلى أخرى ، ففي المناطق المدارية يتراوح ارتفاعها بين 6 – 13كم ، بينما نجد أن هذا المدى ينخفض إلى 3 – 8 كم في المناطق القطبية. ويمكن تمييز ثلاثة أجناس من هذه الغيوم ، هي :

1-غيوم السمحاق ( Ci ) ( السيروس) :

وهي غيوم متقطعه تكون على شكل خيوط رفيعه أو نتف أو أحزمه ضيقه بيضاء ، ولهذه الغيوم مظهر ليفي أو الاثنان معاً ، وتتركب غيوم السمحاق من بلورات جليديه صغيره لا تحجب أشعة الشمس الا ما ندر، كما يمكن أن تتشكل هالة في غيوم السمحاق، ولكن ليس على شكل دائرة كاملة .






2- غيوم السمحاق الركامي Cc ( سيروكومولوس) :

وهي تبدو على شكل طبقة رقيقة من الغيوم غير مظلله ومكونه من عناصر صغيره جدا في شكل حبيبات وتموجات متصله أو منفصله مرتبه بانتظام تقريبا ، وتتألف هذه الغيوم في الغالب من بلورات جليديه ، ممزوجه ببعض القطرات المائية فوق المبردة أحيانا ، وتظهر هذه الغيوم بشكل شبكي أو تبدو أحيانا بشكل عدسي أو لوزي ، وأكثر ما تلاحظ غيوم السمحاق الركامي العدسيه في حال ارتفاع الهواء المشبع بوساطة حاجز تضريسي، وتتشكل الهالة في هذه الغيوم أيضا .





3- غيوم السمحاق الطبقي Cs سيروستراتوس :

وهي غيوم شفافة ضاربة إلى البياض لها مظهر ليفي أو أملس ، وتغطي كامل السماء أو جزءاً منها ، لكنها لا تحجب أشعة الشمس. وتترافق عادة بظهور هالة السماء ، وتتكون في الغالب من بلورات جليديه.





- مجموعة الغيوم المتوسطة :

يتراوح وسطي ارتفاعها بين 2000- 6000 م ( 2000 – 8000 م في المناطق المدارية ، 200 – 7000 م في المناطق المعتدله ، 2000 – 4000 م في المناطق القطبيه ) . و يمكن تمييز جنسين في هذه المجموعه :

1- غيوم الركام المتوسط Ac ( التوكومولوس ) :
تبدو على شكل صحيفة بيضاء أو طبقة بيضاء أو رمادية اللون أو الاثنين معا ذات ظلال ، مؤلفة من كتل مستديرة تبدو أحيانا ذات أجزاء ليفية وتتألف في الغالب من قطيرات مائيه صغيره ، وتتشكل بفعل الاضطرابات الجويه أو تيارات الحملان الشاقولية .





2- غيوم الطبقي المتوسط As ( التوستراتوس )
وتتكون من قطرات مائيه صغيره و بلورات جليديه، وتحتوي أيضا على قطرات مطر وشرائح ثلجيه. وتمتد هذه الغيوم أفقيا مئات الكيلومترات، وتبلغ سماكتها الاف الأمتار ، ويمكن أن تكون مؤلفه من طبقتين أو أكثر قريبتين من بعضهما و أحيانا تتصل بعض أجزاء هذه الطبقات ببعضهما ، ونادرا ما تكون متموجه، لونها رمادي فاتح و تكون كثيفه وسميكه وتحجب رؤية الشمس الا من بعض الاجزاء الرقيقه. وهذه الغيوم من النوع الممطر و المثلج. وتتشكل هذه الغيوم غالبا في أثناء صعود بطيء للهواء المشبع إلى ارتفاعات عاليه.





3- الغيوم المنخفضة :

ويتراوح ارتفاعها ما بين مستوى سطح الأرض و ارتفاع 2 كم ويمكن أن نميز 3 أجناس من هذه الغيوم :

1- الغيوم الطبقية St ( ستراتوس ) :

وتتكون من قطرات مائيه دقيقه جدا . وعندما تكون هذه الغيوم سميكه تحدث تهطالا من نوع الرذاذ على الغالب ، وتبدو هذه الغيوم على شكل طبقة واحده رمادية ذات قاعده منخفضه لدرجة أنها تحجب رؤوس التلال و الأبنيه العاليه أو قممها. ويمكن أن تكون هذه الغيوم رقيقه لدرجة تظهر من خلالها الشمس و القمر ، أو سميكه تحجب الشمس و القمر. وظاهرة الهاله نادرة الحدوث في هذه الغيوم . وتتشكل الغيوم الطبقيه بفعل تبريد الجزء الاسفل من الجو اذ أنها كثيرا ما تتشكل من ارتفاع الضباب عن سطح الأرض .








2- غيوم الركام الطبقي Sc ( ستراتوكومولوس) :

تبدو هذه الغيوم كصفيحة أو طبقة مؤلفة من عناصر شبيهه بعناصر غيوم الركام المتوسط ، ولكنها أكبر حجما و أخفض ، ويختلف حجم هذه العناصر وسماكتها حيث تبدو احيانا على شكل كرات متوازيه مفصوله بفراغات واضحه. وفي المناطق الحاره تبدو هذه الغيوم في بعض الأحيان على شكل كرة أو كتله مستديره كبيره واحده ، ويميل لون هذه الغيوم التي يرافقها هطول المطر الخفيف أو الثلج أحيانا إلى رمادي أو ضارب إلى البياض . وتتشكل غيوم الركام الطبقي في كثير من الأحيان من غيوم الركام ، أو الركام المزني أو قد تتحول اليهما .








3- غيوم المزن الطبقي Ns ( نيمبوستراتوس ) :

وتظهر على شكل طبقة رمادية معتمه ذات قاعده مشوهه. وهي سميكه لدرجة تحجب الشمس، وتصحبها غالبا غيوم منخفضه أكثر تتشكل تحت قاعدتها أو تختلط فيها احيانا. وتتصف بالهطول المستمر سواء أكان الهطول مطرا أم ثلجا، وهطولها غزير ، ويرافقها طقس رديء، لذا تعرف بغيوم الطقس الرديء.





4- الغيوم ذات النمو الشاقولي :

ويمكن أن تظهر قاعدتها في منطقة الغيوم المنخفضه 500 م و تمتد شاقوليا إلى أعلى لتصل قمتها إلى منطقة الغيم المرتفعه . ويميز جنسان من هذه الغيوم:

1- غيوم الركام Cu ( كومولوس )

وهي غيوم متفرقه تكون بوجه عام كثيفه ولها حدود حادة تنمو رأسيا في شكل رواب أو قباب أو أبراج. وغالبا ما يشبه الجزء العلوي المنتفخ منها القرنبيط، وتكون أجزاء هذه الغيوم المضاءه بنور الشمس بيضاء لامعه في الغالب و قواعدها داكنه نسبية وأفقية تقريبا و مهلهله في بعض الأحيان . و تتشكل أكثر ما يكون بوساطة تيارات الحمل أو بوساطة الصعود الجبهي العنيف في الجبهات الباردة. ولا تترافق بأمطار غزيره الا عندما تكون الحركه الصاعده قوية ، كما يحدث في المنطقة الاستوائية .




2-غيوم الركام المزني Cb ( كومولونيمبوس)

وهي غيوم شديدة الكثافة و الضخامه، لها امتداد رأسي كبير يشبه الجبال أو الأبراج الضخمه. عادة ما يكون قسمها العلوي أملساً أو ليفياً أو مخططاً ودائماً تقريباً مفلطحاً . ويبدو بوجه عام على شكل سندان الحداد أو ريشة ضخمه .
وتوجد في الغالب تحت قاعدة هذه الغيوم داكنة اللون ، غيوم منخفضه مجزأه أو مندمجه معها. وتشكل الغيوم - التي تبدو بشكل معتم مخيف _ عادة من غيوم الركام كاستمرار لنمو هذه الغيوم العمودي، ويرافقها رعد وبرق و زخات شديده من المطر أو الثلج أو البرد . و يكاد أن يكون سقوط البرد حكراً عليها.















شكل يلخص أنواع الغيوم المذكورة

[احمد الحربي]

نكمل



وفي بحثنا هذا سوف نرى التطابق الكامل والمذهل بين ما جاء في كتاب الله، وبين الكلام الذي يطلقه الغرب اليوم حول أسرار الغيوم، حتى إننا نرى الكلمة القرآنية ذاتها ترد على ألسنة علماء الغرب وهم من غير المسلمين!

إنها الغيوم! حاول الناس معرفة أسرارها منذ آلاف السنين، ونُسجت حولها الأساطير وكانت بعض الشعوب تدعي أن للغيوم آلهة! فكانوا يسجدون لها ويخافون منها، ويطلبون منها أن ترزقهم، ولذلك جاء القرآن ليصحح هذه المعتقدات وليخبرنا بأن تشكل الغيوم ونزول المطر هو ظاهرة طبيعية، الله تعالى هو من يتحكم بها بالكامل!
لقد تطورت وسائل القياس كثيراً، وأصبح العلماء يستخدمون الأقمار الاصطناعية في دراسة الغيوم، فبعد تطور علم الأرصاد وتطور أجهزة قياس الحرارة والضغط والكثافة والرطوبة، أصبح بالإمكان إجراء دراسات دقيقة على الغيوم لمعرفة أسرار المطر. ومن الحقائق المهمة اكتشاف الغيوم الركامية. فقد تبين أن الغيوم تبدأ على شكل ذرات من البخار تتكثف وتتجمع بفعل الشحنات الكهربائية والغبار الموجود في الهواء ثم تشكل غيوماً صغيرة.
هذه الغيوم تتراكم فوق بعضها حتى تصبح كالجبال! والعجيب أن القرآن الكريم تحدث بدقة تامة عن مراحل تشكل السُّحُب. يقول تعالى: (ألم تر أن الله يزجي سحاباً ثم يؤلف بينه ثم يجعله ركاماً) [النور: 43]. وعندما قاس العلماء ارتفاع هذه الغيوم تبيّن أنها تمتد في الجو آلاف الأمتار، تماماً بنفس ارتفاع الجبال، فسبحان الله!
إن رحلة تشكل الغيوم تبدأ بدفع ذرات بخار الماء من البحار باتجاه الأعلى بواسطة الرياح. ثم يتم التأليف بين هذه الذرات من البخار لتشكل غيوماً. ثم تتراكم هذه الغيوم فوق بعضها حتى تصبح جاهزة لإنزال الماء منها، يتابع البيان الإلهي: (فترى الودْقَ يخرج من خلاله) والودق هو المطر الذي يخرج من خلال هذه السُّحُبْ.

صورة للغيوم الركامية ملتقطة بواسطة القمر الصناعي من الفضاء، ويقول العلماء إن هذه الغيوم ترتفع مثل الأبراج بحدود 20 كيلو متر، وهي أشبه بالجبال! حيث نلاحظ القاعدة العريضة والقمة في الأعلى تماماً مثل الجبل، ونؤكد أنه لا يمكن لأحد من البشر أن يصف الجبال بالغيوم إلا إذا كان يراها من الأعلى، ولذلك سماها القرآن بالجبال، وهذا دليل على أن الذي أنزل القرآن يرى هذه الغيوم من أعلى!
ثم يأتي تصوير شكل هذه السُّحُب على أنها جبال، يقول تعالى: (ويُنَزِّل من السماء من جبالٍ فيها من بَرَدٍ) فالبَرَد الذي نراه هو في الحقيقة من الغيوم العظيمة كالجبال ولا يمكن أن ينْزل البرد من غيوم صغيرة. لذلك نجد أن البيان الإلهي دقيق جداً، فجاء الحديث عن البَرَد وقبله حديث عن جبال من الغيوم للدلالة على أن البَرَد لا يتشكل إلى في حالةٍ خاصة من حالات تشكل الغيوم وهي الغيوم على شكل الجبال (الركام) والباردة جداً.

هذه صورة لسلسلة من الغيوم التُقطت من خارج الأرض، وتبدو هذه الغيوم أشبه بسلسلة جبال، ولذلك فإن العلماء اليوم يشبهون الغيوم الركامية بالجبال، لأنها ترتفع لعدة كيلو مترات ولها قاعدة عريضة مثل قاعدة الجبل وقمة مثل قمة الجبل.
تصنف الغيوم حسب ارتفاعها:
1- الغيوم العالية من 6 إلى 8 كيلو متر.
2- الغيوم المتوسطة من 2 إلى 6 كيلو متر.
3- الغيوم المنخفضة وهي أقل من 2 كيلو متر.
وتعتبر الغيوم الركامية العالية من أهم أنواع الغيوم لأنها تعطينا الأمطار الغزيرة ولا يتشكل البرد إلا في الغيوم العالية وكذلك البرق والرعد.

من حديث القرآن في علم المياه أنه حدد أوزان السحب التي تغطي معظم أجزاء الكرة الأرضية، إن أوزان هذه السُّحُب تبلغ آلاف البلايين من الأطنان! وإذا علمنا أن مساحة أسطح البحار التي تغطي ثلثي الأرض تقريباً تبلغ أكثر من (340) مليون كيلو متر مربع، فتخيل معي حجم التبخر الحاصل على مدار العام من أسطح بحار الأرض، وكم هو هائل وزن الغيوم المبسوطة في السماء.
إن الأوزان الثقيلة للغيوم لم يتم تقديرها إلا مؤخراً بعد معرفة أسرار السحاب، ولكن كتاب الله تعالى يتحدث عن هذه الغيوم الثقيلة وإنشائها بقول الحق تعالى: (هُوَ الَّذِي يُرِيكُمُ الْبَرْقَ خَوْفاً وَطَمَعاً وَيُنْشِئُ السَّحَابَ الثِّقَالَ) [الرعد: 12]. وتأمل معي كيف ربط القرآن بين البرق والسحاب والثقال، ونحن نعلم اليوم بأن أثقل الغيوم وأكثفها هي تلك التي يرافقها البرق!
هنالك دور مهم للرياح وهو إثارة السحاب، لأن تجميع قطرات الماء حول ذرات الغبار هو مرحلة أولى، وهنالك مرحلة ثانية، وهي إثارة هذه القطرات لتشكل الغيوم بواسطة الحقول الكهربائية. وهذه العملية لم يتم كشفها إلا في السنوات القليلة الماضية، إن الحقول الكهربائية تتشكل بشكل أساسي بواسطة الرياح التي تدفع بذرات الماء وذرات البخار وبسبب الاحتكاك بين هذه الذرات وتلك تنشأ الشحنات الكهربية الموجبة والسالبة.

تتشكل الغيوم نتيجة وهج الشمس الذي يقوم بتيخير ماء البحر وصعوده بفعل تيارات الهواء القوية، أي أن هناك علاقة بين المطر النازل والسراج الوهاج الذي هو الشمس، وهذا ما أشار إليه القرآن في آية عظيمة، يقول تعالى: (وَجَعَلْنَا سِرَاجًا وَهَّاجًا * وَأَنْزَلْنَا مِنَ الْمُعْصِرَاتِ مَاءً ثَجَّاجًا) [النبأ: 13-14].
إن نوعية الشحنات هذه تتحكم في شكل الغيوم وانبساطها في السماء، وكل هذه العمليات تجري وفق قوانين رياضية دقيقة ومُحكمة وشديدة التنظيم.بعدما أُثيرت ذرات بخار الماء واجتمعت تشكل قِطَعاً من الغيوم ضخمة أو (كِسَفاً من الغيوم)، وعندها تكتمل العملية وتبدأ المياه بالنُّزول من خلال هذه الغيوم. ويؤكد العلماء اليوم في اكتشاف جديد أن الظروف الكونية المحيطة بالأرض تؤثر على تشكل الغيوم وعلى حالة الطقس بشكل عام.
فالرياح الشمسية وما تبثه من جسيمات مشحونة كهربائياً تساهم في تغيير المجالات الكهرطيسية المحيطة بذرات بخار الماء والمتصاعدة للأعلى، ويقول العلماء هناك عمليات تآلف وانسجام دقيقة جداً تحدث قبيل تشكل الغيوم، ولولا هذه العمليات الكهربائية لم يكن للغيوم أن تتشكل. وهذا ما أشار إليه القرآن الكريم في عبارة رائعة عندما قال تعالى: (ثم يؤلف بينه) أي أن الله تعالى يهيء الظروف والشروط البيئية المناسبة لالتقاء واجتماع ذرات بخار الماء لتشكل قطع الغيوم.

صورة لغيوم ركامية يبلغ ارتفاعها عن سطح البحر 8-12 كيلو متر، وتصل سرعة الرياح التي ساهمت في تشكيل هذه الغيوم إلى 290 كيلو متر في الساعة. تمتد هذه الغيوم لمئات الكيلومترات فوق المحيط. ويقول العلماء لولا وجود الحقول الكهرطيسية وتوافق هذه الحقول مع بعضها وتآلفها، ما أمكن لهذه الغيوم أن تتشكل وتجتمع. وهذا ما أشار إليه القرآن بقوله تعالى: (ألم تر أن الله يزجي سحاباً ثم يؤلف بينه ثم يجعله ركاماً)، أي يجعل هذه القطع من الغيوم تتقارب من بعضها وتتجاذب تبعاً للشحنة الكهربائية التي تحملها، فتجد الموجب ينجذب للسالب، فسبحان الله!
إن الشيء العجيب أن القرآن يتحدث عن هذه العمليات الدقيقة بشكل مذهل، يقول عز وجل: (اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاء كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفاً فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلَالِهِ فَإِذَا أَصَابَ بِهِ مَن يَشَاءُ مِنْ عِبَادِهِ إِذَا هُمْ يَسْتَبْشِرُونَ) [الروم: 48].
وتأمل معي المراحل التي حددتها الآية الكريمة:
1ـ إرسالُ الرياح: لترفع ذرات الماء من البحار إلى الجوّ.
2ـ إثارة السحاب: من خلال تلقيحه وتجميعه.
3ـ بسطُ السحاب: من خلال الحقول الكهربائية.
4ـ جعلُه كِسَفاً: أي قطعاً ضخمة وثقيلة.
5ـ نزول الودْق: وهو المطر الغزير.
أليست هذه المراحل مطابقة لأحدث الأبحاث العلمية عن آلية نزول المطر؟ يقول تعالى في آية أخرى: (وَاللَّهُ الَّذِي أَرْسَلَ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَاباً فَسُقْنَاهُ إِلَى بَلَدٍ مَّيِّتٍ فَأَحْيَيْنَا بِهِ الْأَرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا كَذَلِكَ النُّشُورُ) [فاطر: 9].

صورة للغيوم من فوق سطح الأرض، وتظهر بأشكال هندسية رائعة، إن علماء الأرصاد يعجبون من القوى التي تتحكم بهذه الغيوم، وتسوقها لتشكل هذه المجموعات وهذه اللوحات الرائعة. وأكثر عجب هؤلاء العلماء من هذه القطع من الغيوم التي يسمونها (خلايا) والعجيب أن القرآن حدثنا عن ذلك وسمى هذه الغيوم (كِسَفًا) أي قطعاً متوضعة بانتظام، فقال: (اللَّهُ الَّذِي يُرْسِلُ الرِّيَاحَ فَتُثِيرُ سَحَابًا فَيَبْسُطُهُ فِي السَّمَاءِ كَيْفَ يَشَاءُ وَيَجْعَلُهُ كِسَفًا) [الروم: 48].
لنتأمل الآن ما تقوله الموسوعات الغربية عن تعريف الغيوم وأنواعها ومهامها، وهي تلخص ما وصلت إليه المعرفة في القرن الحادي والعشرين [10]:
إن أهم أنواع الغيوم هي تلك الغيوم التي تتشكل عمودياً على شكل طبقات بعضها فوق بعض وتدعى الغيوم الركامية، وهذه الغيوم تكون ثقيلة جداً، ولها شكل يشبه الجبال أو الأبراج، وهذه الغيوم مسؤولة عن الأمطار الغزيرة والبرق والبرد.
وهنا يعجب المرء من هذا الوصف، صدقوني عندما قرأت هذه المقالة على أحد المواقع الغربية ظننتُ بأني أقرأ تفسيراً للقرآن، لأن الكلام ذاته موجود في كتاب الله تعالى قبل أربعة عشر قرناً: يقول تعالى: (أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ يُزْجِي سَحَابًا ثُمَّ يُؤَلِّفُ بَيْنَهُ ثُمَّ يَجْعَلُهُ رُكَامًا فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلَالِهِ وَيُنَزِّلُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ جِبَالٍ فِيهَا مِنْ بَرَدٍ فَيُصِيبُ بِهِ مَنْ يَشَاءُ وَيَصْرِفُهُ عَنْ مَنْ يَشَاءُ يَكَادُ سَنَا بَرْقِهِ يَذْهَبُ بِالْأَبْصَارِ) [النور: 43].

للجبال دور مهم في تشكل الغيوم ونزول المطر، وفي تجميع الماء في الوديان أسفل الجبال، وقد ربط البيان الإلهي بين الجبال الشامخات وبين الماء الفرات العذب الذي نشربه، قال تعالى: (وَجَعَلْنَا فِيهَا رَوَاسِيَ شَامِخَاتٍ وَأَسْقَيْنَاكُمْ مَاءً فُرَاتًا) [المرسلات: 27].
والآن لنتأمل هذه المراحل من جديد ونرى التطابق الكامل بين العلم والقرآن:
1- يقول العلماء: إن أول خطوة في تشكل الغيوم هي الرياح! إن الرياح لها دور كبير في تشكل الغيوم وهذا ما أكده القرآن بقوله: (أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ يُزْجِي سَحَابًا).
2- ويؤكدون أن الخطوة الثانية هي التوافق والانسجام والتآلف بين الحقول الكهربائية لذرات بخار الماء ولقطع الغيوم، وهذا ما عبر عنه القرآن بقول الحق تبارك وتعالى: (ثُمَّ يُؤَلِّفُ بَيْنَهُ).
3- هم يسمون هذه الغيوم "ركاماً" cumulus والقرآن ذكر هذا الاسم: (ثُمَّ يَجْعَلُهُ رُكَامًا).
4- بعد القياسات وجدوا أنها ثقيلة وتزن ملايين الأطنان، ويقولون إنها ذات كتلة هائلة heavy masses وهذا ما قرره القرآن، يقول تعالى: (وَيُنْشِئُ السَّحَابَ الثِّقَالَ).
5- وجدوا أن الغيوم الركامية تعطي الأمطار الغزيرة، وهذا ما أشار إليه القرآن بكلمة (الودق) وهو المطر الغزير، وهو ما يعبر عنه العلماء بمصطلح showers of rain يقول تعالى: (فَتَرَى الْوَدْقَ يَخْرُجُ مِنْ خِلَالِهِ).
6- بعدما صوروا هذه الغيوم بالأقمار الاصطناعية وجدوا أنها تشبه الجبال، فاستخدموا هذا التشبيه الدقيق في القرن الحادي والعشرين، ويقولون في موسوعاتهم بالحرف الواحد whose summits rise in the form of mountains أي أن قمم هذه الغيوم تشبه الجبال، ولكن القرآن سبقهم غليه يقول تعالى: (وَيُنَزِّلُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ جِبَالٍ فِيهَا مِنْ بَرَدٍ).
7- بعد أن اخترقوا هذه الغيوم الركامية وجدوا أن البرد لا يتشكل إلا فيها، لأن تشكل البرد يحتاج لعاصفة بردية hailstorms وهذه العاصفة لا يمكنها أن تهب إلا في الغيوم التي على شكل جبال، وهذا ما حدثنا به القرآن: (بَرَدٍ فَيُصِيبُ بِهِ مَنْ يَشَاءُ وَيَصْرِفُهُ عَنْ مَنْ يَشَاءُ).
8- وجدوا أيضاً أن هذه الغيوم هي البيئة المناسبة لتشكل العواصف الرعدية thunderstormsالتي يحدث فيها البرق، وهذا ما أخبر به القرآن صراحة بقوله تعالى: (يَكَادُ سَنَا بَرْقِهِ يَذْهَبُ بِالْأَبْصَارِ).

إذا نظرنا من حولنا، ألا نجد النظام يشمل كل شيء في خلق الله تعالى؟ وفي الصور التي تلتقطها الأقمار الاصطناعية لكوكب الأرض ألا نلاحظ توزيعاً محدداً للرياح على سطح الأرض؟ أيضاً في القرآن حديث عن التصريف أو التوزيع الدقيق لخارطة الرياح، يقول عز وجل: (إِنَّ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالأَرْضِ وَاخْتِلاَفِ اللَّيْلِ وَالنَّهَارِ وَالْفُلْكِ الَّتِي تَجْرِي فِي الْبَحْرِ بِمَا يَنفَعُ النَّاسَ وَمَا أَنزَلَ اللّهُ مِنَ السَّمَاءِ مِن مَّاء فَأَحْيَا بِهِ الأرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا وَبَثَّ فِيهَا مِن كُلِّ دَآبَّةٍ وَتَصْرِيفِ الرِّيَاحِ وَالسَّحَابِ الْمُسَخِّرِ بَيْنَ السَّمَاء وَالأَرْضِ لآيَاتٍ لِّقَوْمٍ يَعْقِلُونَ) [البقرة: 164]. وتأمل معي كيف ربط البيان الإلهي بين توزع الرياح وتصريفها، وبين السحاب، وذلك للدلالة على دور الرياح في تشكل السحاب. فسبحان الذي حدثنا عن هذه العلوم قبل أن يكتشفها العلماء بقرون طويلة!
وهنا يتعجب المؤمن من روعة البيان القرآني ودقة وصفه لحقائق الأمور، وهنا تتجلى حكمة الله البالغة في إبقاء المؤمن في حالة تأمل لعظمة خلق الله تعالى ليدرك عظمة الخالق، وليزداد إيماناً وخشوعاً لهذا الإله الكريم وليبقى في حالة تفكر وتدبر لكلام الله تعالى ويردِّد هذا الدعاء لله تعالى: (الَّذِينَ يَذْكُرُونَ اللّهَ قِيَاماً وَقُعُوداً وَعَلَىَ جُنُوبِهِمْ وَيَتَفَكَّرُونَ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالأَرْضِ رَبَّنَا مَا خَلَقْتَ هَذا بَاطِلاً سُبْحَانَكَ فَقِنَا عَذَابَ النَّار) [آل عمران: 191].

[احمد الحربي]

البرق هو هذا الضوء المبهر الذي يظهر فجأة في قلب السماء في الأيام التي تسوء فيها أحوال الجو, وهو عبارة عن الضوء الناشئ نتيجة تصادم سحابتين أحدهما تحمل الشحنة فكهربائية السالبة والأخرى تحمل الشحنة الكهربائية الموجبة وبذلك ينتج عن التصادم شرارة قوية تصدر علي هيئة الضوء الذي نراه فجأة ثم يختفي في الأيام ذات الطقس السيء، كما أن هذا الضوء يعقبه صوت عالٍ قادم من السماء وهو ما يسمى بالرعد، والإثنان معاً يطلق عليهم اسم الصاعقة.

[احمد الحربي]

حسب فرضية الحث كهروسكوني (بضم السين والكاف) يتم الشحن بواسطة مستقلة لعملية غير معروفة إلى الآن. عملية فصل الشحن يبدو أنها تتطلب سَحب عامودي قوي والتي تحمل قطرات الماء للأعلى، ثم يكون هناك تبريد شديد للقطرات لما بين -10 و-20 °م. تتعارض هذه مع بلورات الثلج، لتكوّن خليط مائي-ثلجي ناعم يسمى بالبَرَد الناعم. تـُنتج التصادمات شحنات موجبة قليلة العدد سرعان ما تنقل إلى البلورات الثلجية، وشحنات سالبة قليلة يتم شحنها إلى البَرَد. ومن ثم تقوم عملية السحب بأخذ البلورات الأخف وزناً للأعلى، مما يجعل الغيمة التي في الأعلى تكدّس شحنات موجبة بشكل متزايد. تتسبب الجاذبية بإبقاء البَرَد الأثقل المشحون بالسالب في وسط ومنتصف الغيمة، مما يزيد من الشحن السالب للبرد. عملية الفصل الكهربائي والتراكم تتابع إلى أن تكون مرحلة الكُمون الكهربائي كافية لبدأ إفراغ البرق من الشحنات، والتي تظهر عندما تكون توزيعات الشحنات الموجبة والسالبة قوية بما فيه الكفاية لتكوّن حقلاً كهربائياً[8].
[عدل] فرضية الاستقطاب الميكانيكي

بأية طريقة فصل شحنات، لا تزال فرضية الميكانيكية موضع أبحاث. فرضية أخرى، هي الاستقطاب الميكانيكي والتي لها مكوّنين إثنين[13]:

1. تساقط القطرات للمطر والثلج تصبح مستقطبة خلال سقوطها لحقل الأرض الطبيعي.
2. جسيمات الثلج المتعارضة تصبح مشحونة بواسطة الحث كهروسكوني (أنظر في الأعلى).

هناك عدة فرضيات أخرى حول بدايات فصل الشحنات

[احمد الحربي]

البَرْق شرارة كهربائية عملاقة في السماء. وأغلب البرق الذي يراه الناس يكون بين السحابة وسطح الأرض. ولكن من الممكن حدوث البرق أيضًا داخل سحابة، أو بين السحابة والهواء، أو بين سحابتين. وعندما يحدث البرق في الغلاف الجوي تنتشر الطاقة الكهربائية في الهواء. وقد تصيب هذه الطاقة الطائرات المتحركة في المنطقة ببعض الضرر، ولكنها لا تسبب أضرارًا على الأرض. بينما قد يؤدي البرق الذي يصيب سطح الأرض إلى صعق الإنسان أو اشتعال الحرائق.

ويتكون البرق الذي يصيب سطح الأرض من واحدة أو أكثر من تفريغ الشحنات الكهربائية التي تسمى الضربات. ويسمى الضوء الساطع الذي نراه في ومضة البرق الضربة المرتجعة. وتتحرك الضربات المرتجعة بسرعة تقترب من سرعة الضوء وهي 299,792 كم/ثانية، وتقوم بتفريغ حوالي 100 مليون فولت من الكهرباء. كما ترفع درجة حرارة الهواء في مسارها لأكثر من 33,000°م. ومن ثم يتمدد هذا الهواء الساخن بسرعة لتنتج عنه موجة من الضغط تسمى الرعد. انظر: الرعد.

وتختلف ومضات البرق في الطول، فالومضة الحادثة بين السحابة وسطح الأرض قد يصل طولها إلى 14كم، بينما قد يزيد طول ومضة البرق المتحركة بين السحب المتجاورة على 140كم.

وقد كان البرق، على مر العصور، أحد أسرار الطبيعة الكبرى ـ وما زال تحت الدراسة حتى الآن. وقد ظن قدماء الإغريق والرومان أن البرق هو أحد أسلحة الآلهة. وفي بعض المجتمعات الإفريقية كانوا يعتقدون أن الناس والأماكن التي يصيبها البرق ملعونة. وحتى القرن الثامن عشر، كان بعض الناس في أوروبا وأمريكا يعتقدون بإمكان تفادي حدوث البرق إذا دقوا أجراس الكنائس.

وقد بدأت الدراسة الجادة للبرق نحو القرن الثامن عشر الميلادي. وكان من أوائل المهتمين بدراسة الكهرباء تجريبيًا العالم والدبلوماسي الأمريكي بنيامين فرانكلين. ففي عام 1752م برهن فرانكلين على أن البرق كهرباء، حيث ربط مفتاحًا معدنيًا في طرف خيط طائرة ورقية وأطلقها لتحلق في الهواء أثناء عاصفة رعدية. فتسببت كهرباء السحب في رفع الجهد الكهربائي، وأدى هذا الجهد الكهربائي العالي إلى حدوث شرارة كهربائية بين المفتاح والأجسام الموجودة على سطح الأرض، مما أوضح أن السحب مُكهْربة. وقد تسببت تجربة فرانكلين في وقوع حوادث خطيرة إذْ إن بعض الذين قاموا بإطلاق الطائرات الورقية للتحليق أثناء العواصف قد صعقهم البرق.


كيف يحدث البرق

قبل العاصفة تصادم الجسيمات انفصال الجسيمات
كل ما يحيط بنا في الكون يتكون من ذرّات. وعلى الرغم من أن الذرّات تكون في أغلب الأحيان متعادلة كهربائيًا، إلا أنها تصبح موجبة أو سالبة الشحنة إذا فقدت أو اكتسبت إلكترونات. وتنجذب الشحنات الموجبة والشحنات السالبة إلى بعضها بعضًا. وأثناء حركة كل منها نحو الأخرى فإنها تُكَوِّن تيارًا كهربائيًا يُحْدِث شرارة. والبرق هو الشرارة التي تنتج عن الحركة السريعة للجسيمات المشحونة كهربائيًا داخل السحب الركامية أي السحب الرعدية، أو بين إحدى هذه السحب وسطح الأرض أو الهواء أو سحابة أخرى.



سحب-أرض
السحب المشحونة كهربائيًا. لم يتأكد العلماء تمامًا من الكيفية التي تصبح بها السحب الركامية مشحونة كهربائيًا. ويعتقد معظمهم أن الشحنات تنتج من تصادم قطيرات الماء الخفيفة وقطع الثلج الدقيقة الصاعدة مع البرد، أو الجسيمات الثقيلة الهابطة انظر: السحب. وعندما تصطدم دقائق السحب ببعضها بعضًا، تكتسب الجسيمات الثقيلة شحنة سالبة، كما تكتسب الجسيمات الخفيفة شحنة موجبة، وتهبط الجسيمات سالبة الشحنة إلى الجزء السفلي من السحابة بينما تصعد معظم الجسيمات موجبة الشحنة إلى الجزء العلوي منها. وينتج البرق عندما تندفع الشحنات الموجبة نحو الشحنات السالبة ـ أو عند اندفاعها نحو شحنات عكسية على سطح الأرض ـ مكونة شرارة.


سحب-سحب
ويُسمى نوع البرق الأكثر حدوثًا البرق الداخلي، وهو ينشأ عندما تُكَوِّن الشحنات الموجودة في السحابة شرارة كهربائية. أما الشحنات المتحركة بين السحب والهواء فتُكوِّن سحب هواء، كما يُكوِّن التيار الكهربائي بين سحابتين برق سحب ـ سحب. وينقسم البرق الناتج عن حركة الشحنات بين السحب وسطح الأرض إلى نوعين: إما أن يكون برق سحب ـ أرض أو برق أرض ـ سحب، وذلك حسب الاتجاه الابتدائي لحركة الشحنات ومعظم ما يراه الناس هو برق سحب ـ أرض.


الضربات. تبدأ الضربة الأولى لومضة برق سحب ـ أرض بوساطة ومضة رائدة متدرجة تحمل عادةً الشحنات السالبة من السحابة إلى سطح الأرض. ولا يعرف أحد على وجه الدقة كيف تبدأ هذه الومضة الرائدة، ولكن كثيرًا من العلماء يعتقدون أنها تنشأ عن شرارة بين مساحات من الشحنات الموجبة والشحنات السالبة بالقرب من قاع السحب الرعدية.

وتهبط الومضة الرائدة المتدرجة إلى أسفل في سلسلة من الخطوات التي يبلغ طول كل منها نحو 45م، وتستغرق زمنًا يقدّر بنحو جزء من مليون جزء من الثانية. وتسكن الومضة بين كل خطوتين فترة قدرها نحو 50 جزءًا من مليون جزء من الثانية. وعندما تقترب هذه الومضة الرائدة من سطح الأرض تصعد الشحنات الموجبة نحوها من أجسام على الأرض مثل الأشجار والأبنية لتقابلها. وعادة ما تكون الشحنات الصاعدة من أعلى الأبنية في المنطقة هي أول ما يقابل الومضة المتدرجة الهابطة لتكمل المسار بين السحابة والأرض. عندئذ تسرع الشحنات السالبة هابطة إلى الأرض متبعة نفس مسار الشحنات الموجبة الصاعدة. وتهبط الشحنة السالبة الأقرب إلى الأرض أولاً تتبعها الشحنات السالبة من ارتفاعات أعلى. وتكون عملية حركة التيار الصاعد هي الضربة المرتجعة التي تنتج الضوء الذي يلحظه الناس في ومضة البرق. ولكن نظرًا للسرعة العالية للتيار فإننا لا نستطيع إدراك اتجاه الحركة إلى أعلى.

وقد تنتهي ومضة البرق بعد ضربة مرتجعة واحدة. ولكن في معظم الحالات تحمل الرائدات السهمية للبرق ـ والتي تشبه الرائدات المتدرجة ـ شحنات سالبة أكثر، وتهبط بها من السحب خلال المسار الرئيسي الذي اتبعته الضربة السابقة. ويتبع كل رائدة سهمية ضربة مرتجعة. وفي المعتاد تتكرر عملية الرائدة ـ الضربة، ثلاث أو أربع مرات في كل ومضة، وأحيانًا تحدث أكثر من 20 مرة. ويرى الناس أحيانًا الضربات المنفردة لكل ومضة، وفي هذه الحالة يبدو البرق مُتَرجرِجا.


أشكال البرق
يظهر البرق على هيئات مختلفة. فومضة البرق الواحدة تظهر في أشكال مختلفة، ويعتمد ذلك على موقع المشاهد بالنسبة لها.

وتتضمن الأشكال الرئيسية للبرق البرق الشوكي والبرق الخطي والبرق الشريطي والبرق الخرزي وبرق السلسلة. والبرق الشوكي هو ومضة تتفرع منها فروع متعددة للضربة. أما البرق الخطي فهو ومضة تضيء خطًا وحيدًا متعرجًا، بينما يبدو البرق الشريطي على هيئة خطوط متوازية من الضوء، تتكون عندما تفصل الرياح ضربات الومضة. والبرق الخرزي أو برق السلسلة هو ومضة تتكسر فتصبح خطًا من النقاط أثناء تلاشيها.

وبعض الومضات الكهربائية في السماء ـ مثل البرق الحراري و البرق اللوحي ـ ليست في الحقيقة أشكالا منفصلة للبرق رغم ظهورها مختلفة في بعض الحالات. ويظهر البرق الحراري كثيرًا في ليالي الصيف، ويبدو كأنه يحدث بدون رعد. وفي حقيقة الأمر يحدث البرق بعيدًا جدًا عن المشاهد، بحيث لا يسمع المشاهد الرعد المصاحب. ويشعر الناس بأن ما يبدو من بعيد مثل البرق الحراري، ماهو إلا عاصفة رعدية عادية. ويظهر البرق اللوحي على صورة إضاءة جزء من السماء. ولكنه ضوء تكون ومضاته المميزة إما بعيدة جدًا عن المشاهد أو تحجبها السحب عن الرؤية.

ويوجد شكل آخر من أشكال البرق يسمى البرق الكروي يختلف كثيرًا عن البرق العادي. فالبرق الكروي يظهر على شكل كرة متوهجة متقدة تطفو لعدة ثوان قبل أن تختفي. وقد سُجِّلت رؤيته أثناء العواصف الرعدية، عقب حدوث البرق العادي. ويوصف هذا البرق بأنه كرة لونها أحمر أو أصفر أو برتقالي يصل حجمها إلى حجم الليمون الهندي. وهنالك إفادات عن رؤيته طافيًا على سطح الأرض وداخل المنازل والحظائر والطائرات. ولا يعلم أحد كيفية أو سبب حدوث البرق الكروي أو مكوناته.

ويشبه الضوء المتوهج المسمى وهج القديس إيلمو البرق الكروي في بعض النواحي. وينتج لهب القديس إيلمو عن تفريغ كهربائي من جسم حاد الطرف أثناء العواصف الرعدية. ويظهر أحيانًا حول الطائرات وصواري المراكب الشراعية والأبراج وقمم الأشجار.


الوقاية من البرق
يصيب البرق الكرة الأرضية حوالي 100 مرة كل ثانية. ويمكن للناس تجنب الصعق بالبرق، وذلك باتباع إجراءات السلامة الآتية، خاصة أثناء العواصف الرعدية ومنها:

- اللجوء إلى منزل أو مبنى كبير للحماية. والبقاء داخل سيارة مغلقة يكون آمنا، ولكن البقاء داخل سيارة مكشوفة غير آمن. وعدم لمس أي شيء معدني داخل السيارة.
- عدم استخدام الهاتف إلا في حالات الطوارئ فقط.
- إذا فاجأك البرق وأنت في منطقة مكشوفة فاجلس على الأرض.
- لا تقف بالقرب من شجرة عالية أو تحتها أو أي شيء معزول في منطقة مكشوفة.
- لا تكن بارزًا فوق مستوى الأفق بالوقوف على قمة تل أو في حقل مكشوف.
- ابق خارج الماء وبعيدًا عنه.
- ابق بعيدًا عن المتحركات المعدنية المكشوفة مثل الدراجة وكارّة (عربة) الجولف، وآليات المزارع والدرّاجات البخارية.
- إذا كنت في غابة فخذ الحماية تحت الشجيرات القصيرة أو مجموعة من الأشجار متماثلة الارتفاع.
- يجب معالجة الشخص الذي يصيبه البرق باستخدام الإنعاش القلبي الرئوي وهي طريقة من طرق التنفس الصناعي وتنشيط الدورة الدموية. انظر: الإسعافات الأولية.
- تساعد الأقطاب المعدنية المسماة موصلات البرق في حماية الأبنية من البرق. ويتم وضعها على قمم الأبنية وتوصيلها بسلك ينتهي بصفيحة تُدفن داخل التربة. تجذب هذه الأقطاب البرق، وتوجه الكهرباء المصاحبة عبر السلك لتنتهي إلى التربة الأرضية بسلام. انظر: مانعة الصواعق.