התהוות ברק ורעם \ אהוד קלפון |
רק חודש אחד עבר בתוך הסתיו, היורה כבר הנביט את זרעי הבר ופרחי בן חצב סתווני יצאו מהאדמה. סופת ברקים עזה מתחוללת כעת בצפון הארץ ובמרכזה, מלווה בגשמים חזקים. העננים האדירים שמורידים את הגשמים, התהוו באופן מקומי מעל לים התיכון שמימיו עדיין חמים בסוף אוקטובר. מהמים החמימים, שהטמפרטורה שלהם 27 מעלות צלזיוס, עלו אדים רבים לאוויר ונתקלו בשכבת אוויר קרה בגובה לא רב, שהגיעה מהצפון. אדי המים התעבו ונוצרו עננים ענקיים שהמטירו גשמים עזים, במשך כל שעות היום והלילה. למחרת היום, האוויר התחמם, העננים נעלמו, השמים התבהרו והרמה הסובטרופית שבה לשלוט באזורנו והדפה את האוויר הקר שחדר באופן זמני בעונה זו. ברקים ורעמים, מופיעים באזורנו בממוצע של עשרים וחמישה ימים בשנה, בהשוואה ל 250 ימי ברק באזורים הסמוכים לקו המשווה. הברק מופיע כהרף עין, כי הוא נע במהירות של 300 אלף ק"מ בשנייה, במהירות האור. לעומתו הרעם נע הרבה יותר לאט, במהירות של 340 מטרים בשנייה, שהיא מהירות הקול. על פי הזמן שחולף בין הופעת הברק לשמיעת הרעם, אפשר לדעת באיזה מרחק נמצא האירוע האטמוספרי החשמלי הזה. מכפילים 340 במספר השניות שחלפו בין ראיית אור הברק לשמיעת קול הרעם וזה מרחק הברק מאתנו. הברק גורם להיווצרות הרעם. ברק הוא ניצוץ חשמלי בעוצמה רבה, שנוצר בתוך ענן גשם, או בינו לבין הקרקע. במקרה זה, הענן נושא ריכוז גבוה של אלקטרונים ומטענו שלילי ונוצר זיק חשמלי (ברק) בינו לבין האדמה שמטענה חיובי. ענני הגשם, עמוסים בגבישי קרח וטיפות מים שנעים ומתחככים זה בזה. החיכוך מביא להפרדה בין המטענים החיוביים המתרכזים בחלק העליון של הענן, לבין המטענים השליליים המתרכזים במרכז הענן. במזג אוויר קיצי רגיל, האטומים באטמוספרה נמצאים במצב מאוזן. כלומר, האלקטרונים המסתובבים מסביב לגרעין האטום מאזנים את הפרוטונים. אולם במצב של התנגשויות מהירות בענני סערה, האלקטרונים מתנתקים ממסלולם הקבוע מסביב לאטומים ומתרכזים בלב הענן עם מטען שלילי. האטומים שחסרים בהם אלקטרונים, מתרכזים בחלק העליון של הענן עם מטען חיובי. בתהליך ההפרדה, מצטברים אלקטרונים רבים על גבישי הקרח ועל טיפות המים שבענן. כתוצאה מהפרדה זו בין הקטבים, נוצר מפל מתח עם אנרגיה חשמלית רבה. כאשר ענן סערה נטען דיו באנרגיה חשמלית, משתחררת האנרגיה בבת אחת בצורת ניצוץ חשמלי (שהוא הברק) בין הקטבים. המעבר של ברק יחיד באוויר, יכול לגרום לעליית הטמפרטורה בסביבתו עד ל 30,000 מעלות צלזיוס. החום הפתאומי הרב, גורם להתרחבות האוויר בפיצוץ עז, עם גל שהופך לרעם מתגלגל. רעם הוא גל קול חזק ומתגלגל באוויר במהירות הקול. מאחר שהברק אינו עובר בקו ישר באוויר, כך מתפשט גם הרעם וצלילו אינו אחיד אלא נשמע בעוצמה משתנה. בזמן הופעת הברק, עובר זרם חשמלי חזק באוויר שמפרק מולקולות חמצן (O2) ויוצר מולקולות אוזון (O3 ) בגובה נמוך מעל פני האדמה. בסערת ברקים בגובה זה, אפשר להריח את ריחו המיוחד של האוזון, שנשאר באוויר למעט זמן ומיד מתפרק עם שוך הסערה. |
לרשימות נוספות של אהוד קלפון - מרצה למדעי הטבע והסביבה במכללת גורדון לחינוך בחיפה - הקש כאן
מופעל ע"י מידע - פרסום באינטרנט ובעלוני מידע