مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

رعد و برق (آذرخش)

بر اثر برخورد ابرهای دارای بارهای غیر هم نام، واکنش‎های الکتریکی شدیدی به صورت نور و صدای شدید بنام صاعقه یا رعد و برق تولید می‎گردد که با نور و صدای شدید همراه است. رعد و برق قادر است صدماتی جدی وارد آورد، می‎تواند به راحتی انسان و یا حیوان را از پای درآورد، زیرا از جریان الکتریکی بسیار بالایی برخوردار است که مدت آن کم بوده ولی قدرت آن زیاد است. براساس مطالعات و بررسی‎های به عمل آمده توسط متخصصین امر تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین 1500 تا 2000 بار می‎باشد.

به عبارت دیگر حدود 6000 جرقه الکتریکی در هر دقیقه در دنیا زده می‎شود. شدت جریان الکتریکی در رعد و برق ممکن است بین 10000 تا 40000 آمپر باشد (درحالی که حداکثر شدت جریان قابل تحمل معمولاً ازچند صد متر متجاوز نمی‎کند). تخلیه بار الکتریکی از یک ابر به ابر دیگر و یا به زمین بوجود می‎آید، می‎تواند قلب انسان را از کار بیاندازد، شش‎ها را پاره کند و سبب سوختگی‎های جدی در بدن شود. هوایی که نور برق از میان آن می‎گذرد به شدت گرم می‎شود.

جریان الکتریکی شدید میزان حرارت هوا را در کانالی که برق از آن عبور می‎کند برای مدت یک میلی‌ثانیه از 30000 درجه سانتیگراد بالا می‎برد. هوایی که به طور ناگهانی این میزان گرم می‎شود به سرعت منبسط شده و ضربه‎ای به هوای اطراف می‎زند و امواجی را با فشار بین 10 تا 30 اتمسفر بوجود می‎آورد. اغلب فلزاتی که به عنوان وسایل زینتی به کار می‎روند مانند گردنبند و دست بند نیز می‎توان هنگام رعد و برق خطرناک باشند. در موقعی که رعد و برق شدید رخ می‎دهد بهترین کار برای حفظ سلامتی این است که هر نوع وسیله فلزی که در دست دارید را فوراً رها کنید و از ریسک کردن بپرهیزید.

چگونگی شکل گیری آذرخش

قسمتهای مختلف ابر بارهایی با علامتهای مختلف حمل می‌کنند. در بیشترین موارد پایین ابر (که به زمین است) دارای بار منفی است. در حالیکه قسمت بالا بطور مثبت باردار است. بنابراین اگر دو ابر چنان بهم نزدیک شوند که قسمتهایی که بار غیر همنام دارند، به طرف یکدیگر باشند، ممکن است بین آنها جرقه آسمانی (آذرخش) بوجود آید.

همچنین تخلیه آذرخش ممکن است به طریقه دیگری نیز صورت گیرد، ابر طوفانی با حرکت در بالای زمین بار زیادی بر سطح زمین القا می‌کند و ابر سطح زمین بصورت صفحات خازنی بزرگی در می‌آیند. اختلاف پتاسیل الکتریکی بین ابر و زمین به مقادیر عظیم صدها میلیون ولت می رسد و میدان الکتریکی شدیدی در هوا به وجود می‌آید. اگر شدت این میدان به قدر کافی زیاد باشد، ممکن است جرقه زنی روی دهد یعنی آذرخش به زمین بربخورد. گاهی آذرخشها به زمین می‌خورند یا باعث آتش سوزی می‌شوند.

پارامترهای مشخص کننده آذرخش

بنا بر مشاهدات دراز مدت تخلیه الکتریکی آذرخش با عوامل زیر مشخص می‌شود.

• ولتاژ بین ابر و زمین که حدودا 108 ولت است.
• جریان در آذرخش که حدودا 105 آمپر است.
• مدت آذرخش که حدودا 6-10 ثانیه است.
• قطر کانال تابان آذرخش که حدودا 10 تا 20 سانتیمتر است.

تندر آذرخش

تندر که بعد از آذرخش شنیده می‌شود، دارای همان منشأ ترق ترقی است که در مدت جرقه در آزمایشگاه بوجود می‌آید. یعنی هوای درون کانال تابان آذرخش به شدت گرم و منبسط می شود و موجهای صوتی ایجاد می‌کند. در نتیجه بازتاب از ابرها ، کوه ها و غیره پژواک غرشهای تندر را اغلب می‌توان شنید.

فواید و برکات رعد و برق

آبیاری

برقها معمولا حرارت فوق العاده زیاد گاه در حدود 15 هزار درجه سانتیگراد تولید می‌کنند و این حرارت کافی است که مقدار زیادی از هوای اطراف را بسوزاند و در نتیجه فشار هوا فورا کم شود و می‌دانیم در فشار کم ، ابرها می‌بارند و به همین دلیل غالبا بعد از جهش برق رگبارهایی شروع می‌شود و دانه‌های درشت باران فرو می ریزند. از اینرو برق در واقع یکی از وظایفش آبیاری است.

سمپاشی

هنگامی که برق با آن حرارتش آشکار می‌شود، قطرات باران با مقداری اکسیژن اضافی ترکیب می‌شوند و آب سنگین یعنی آب اکسیژنه ایجاد می‌کنند و هنگام بارش تخم آفت و بیماریهای گیاهی را از میان می‌برد و در واقع عمل سمپاشی انجام می‌دهد. هر سال که رعد و رق کم باشد آفات گیاهی بیشتر است!

تغذیه و کود رسانی

قطرات باران بر اثر برق و حرارت شدید ، ترکیب اسید کربنی پیدا می‌کنند و به هنگام پاشیده شدن بر زمین و ترکیب با آن یک نوع کود مؤثر گیاهی می‌سازند و گیاهان از این طریق تغذیه می‌شوند. بعضی از دانشمندان گفته‌اند مقدار کودی که در یک سال از مجموع برقهای آسمان در کره زمین بوجود می‌آید دهها میلیون تن است، که رقم فوق العاده بالایی می‌باشد.

هشدار های لازم:

• از درختان تک و بلند، تپه ‎ها، تیرک‎ها، سیم برق هوایی،فنس ها، لوله‎ های فلزی آب،مناطق و علفزار های مرطوب وجویبار ها ومکان های پر آب ورودخانه ها دور شوید واز آنها فاصله بگیرید. ایستادن زیر درخت روی تپه هنگام صاعقه خطرناک‎ترین اقدام است.

از لبه صخره ها و بلندی قله ها فاصله بگیرید وبه ارتفاعات پایین دست فرود آیید.

به غار های عمیق پناه ببرید.غار های کم عمق می تواند خطرناک باشد.

• به اشیاء فلزی از قبیل کلنگ، باتوم کوهنوردی ،لوازم فنی سنگ نوردی،عینک با فریم فلزی وهر وسیله فلزی دیگر دست نزنید.
• اگر در محوطه ای مسطح هستید در محلی باز – بدون درخت – به حالت خمیده دست را روی زانوهای خود قراردهید و باقی بمانید در نقاط مرتفع پناه نگیرید .
• اگر لباس‎های شما خیس است سعی کنید آنها را هر چه زودتر خارج کرده و از خود دور کنید.
• اگر هنگام رعد و برق، احساس کردید که موهای سر یا دست‎های شما سیخ شده و یا از سنگ‎ها و تورهای فلزی اطراف خود صدای وزوز شنیدند ویا بوی اوزون به مشام رسید، فورا آن محل را ترک کنید.
• به مکانهای زیر بروید:بین درختان کوتاه در بین درختان بلند ،مکانهای خشک وبدون گیاه.
• طناب های را که به همراه دارید بخصوص اگر خیس ومرطوب شده اند از خود دور کنید.
• تنها در موارد اورژانس از تلفن همراه استفاده کنید.
• در هنگام رعد و برق سریعا بر روی زمین نشسته ،دولا شوید.هرگز به طور مستقیم روی زمین دراز نکشید.
• در هنگام رعدوبرق از تجمع به دور هم خودداری نمایید.
• دستگاههای الکتریکی خود را خاموش کنید.

سوختگی های الکتریکی ناشی از رعد و برق :

عبور جریان الکتریکی و صاعقه از بدن احتمالاً باعث ایجاد جراحتهای وخیم و حتی مرگ آور می شود . جریان برق ممکن است از صاعقه ( برق زدگی )‌باشد . وقتی جریان برق از نقطه ای وارد بدن می شود از محل دیگر که در آن بدن با زمین تماس دارد خارج می شود . نقاط ورود و خروج جریان برق از بدن آسیب می بیند و آسیب این نقاط به صورت حفره ای شبیه به محل ورود گلوله به چشم می خورد . به غیر از محل ورود و خروج جریان برق ،‌بافتهایی که در مسیر این دو نقطه قرار دارند نیز تحت تأثیر جریان برق و حرارت تولید شده تخریب می شوند به طوری که هرچه ولتاژالکتریکی که وارد بدن می شود بیشتر باشد ، سوختگی ایجاد شده عمیق تر و جراحتهای باقی مانده وخیم تر خواهند بود .

علاوه بر این ،‌ جریان الکتریکی ضمن عبور از بدن در اعصاب ( محیطی و مرکزی ) ، ماهیچه ها و قلب تغییرات شیمیایی قابل توجهی ایجاد می کند و باعث اختلال در واکنش های بدن شده و یا به طور کلی باعث توقف آنها می شود ، در بسیاری از موارد اگر چه سوختگی خارجی ( محل ورود و خروج جریان برق ) به طور فریبنده ای کوچک است اما این مقدار کوچک نباید پوششی بر آسیب های وخیم تر عمقی باشد و ما را به اشتباه بیاندازد .

صاعقه یک منبع طبیعی تولید الکتریسیته ( جریان مستقیم با سرعت و ولتاژ فوق العاده زیاد ) است که به طور عادی برای رساندن خود به زمین از نزدیکترین زائده بلندی که در آن حوالی وجود دارد استفاده می کند و اگر شخصی در تماس با ، یا حتی نزدیکی به یک زائده طبیعی مانند درخت ، برج یا دکل باشد صدمه شدیدی خواهد دید . الکتریسیته تولید شده به وسیله برق آسمان عمرش فوق العاده کوتاه است اما می تواند موجب مرگ آنی ( به علت ایست قلبی - تنفسی ) یا حداقل سبب به آتش کشیدن لباس شخص شود ( اما صدمات بافتهای عمقی به نسبت سبکتر است ) . بنابراین در زمان رعد و برق باید به سرعت از محلهای خطرناک دور شد .