الصاعقة أو البرق ظاهرة طبيعية تنتج عن تفريغ كهربائي في الغلاف الجوي، يحدث بين السحب والأرض أو بين سحابتين مختلفتين. تتشكل هذه الظاهرة من خلال عمليات معقدة، منها تراكم الكهرباء الساكنة في السحب العاصفة، وينتهي الأمر بحدوث تفريغ كهربائي في الهواء. يمكن أن تؤدي شدة هذا التفريغ إلى أضرار جسيمة بالمنشآت والمعدات الكهربائية، وتشكل تهديدًا خطيرًا لسلامة الأفراد.
تعتمد طبيعة وشدة الصاعقة على مقدار ونوع الشحنة الكهربائية (موجبة أو سالبة). يحدث تغيّر توزيع الشحنات الكهربائية داخل السحابة نتيجة حركة كتل الهواء الدافئ والرطب داخلها. ومع تراكم الشحنات الكهربائية، يصل فرق الجهد إلى درجة يمكنها التغلب على المقاومة العازلة للهواء. فمثلاً، إذا كان الجزء السفلي من السحابة يحمل شحنة سالبة وكان قريبًا من الأرض، تحدث الصاعقة بين السحابة والأرض؛ وتُعرف هذه الحالة بالصاعقة السالبة من السحابة إلى الأرض، وهي الأكثر شيوعًا بين صواعق السحابة إلى الأرض. تتشكل الأنواع الأخرى من الصواعق بالآلية نفسها تقريبًا، مع اختلاف محتمل في نوع الشحنة أو اتجاه الحدوث.
يمكن أن يُنتج البرق جهدًا كهربائيًا يصل إلى نحو 100,000,000 (مئة مليون) فولت، كما سُجّلت شدة تيار ناتجة عن الصواعق تتجاوز 200,000 (مئتي ألف) أمبير.
الصاعقة ظاهرة شديدة الحرارة، إذ تُسخّن جزيئات الهواء المحيطة بها إلى ما يصل إلى 30,000 درجة مئوية. وعند هذه الحرارة، تبدأ جزيئات الهواء بالتوهج، وهذا ما نراه على شكل ومضة البرق.
الأنواع الرئيسية للصواعق
1. الصاعقة من السحابة إلى الأرض (Cloud-to-Ground – CG)
- النوع الأكثر شيوعًا من الصواعق
- نقل الشحنة الكهربائية من السحابة إلى سطح الأرض
- الأخطر على الإنسان والمنشآت
2. الصاعقة داخل السحابة (Intra-Cloud – IC)
- تحدث غالبًا داخل سحابة واحدة
- تظهر على شكل إضاءة واسعة في السماء
- الأكثر شيوعًا في العالم (حوالي ٥٠٪ من الحالات)
3. الصاعقة بين السحب (Cloud-to-Cloud – CC)
- نقل الشحنة الكهربائية بين سحابتين أو أكثر
- تظهر في السماء على شكل خطوط ضوئية طويلة
الصواعق النادرة
4. الصاعقة الكروية (Ball Lightning)
- نادرة جدًا
- تظهر على شكل كرة مضيئة عائمة
- قد تستمر بضع ثوانٍ ثم تختفي
5. الصاعقة الصاعدة (Upward Lightning)
- بدلاً من النزول من السحابة، تنطلق من قمم الأبراج أو الصواري نحو الأعلى
- تحدث غالبًا في المناطق الجبلية وحول المنشآت المرتفعة
6. النفاثات الزرقاء (Blue Jets)
- تفريغ كهربائي نادر ينطلق من أعلى السحب العاصفة نحو طبقة الستراتوسفير
- ذات لون أزرق ساطع
7. الإلفات والأشباح الضوئية (Elves & Sprites)
- ظواهر ضوئية نادرة جدًا تحدث في الطبقات العليا فوق السحب العاصفة
- الأشباح الضوئية (Sprites) وردية اللون تشبه القنديل أو الشكل الشبحي
- الإلفات (Elves) حلقات ضوئية قصيرة العمر على ارتفاعات شاهقة
أضرار الصواعق
يمكن أن تُسبب الصواعق أضرارًا جسيمة للمباني والمعدات الكهربائية وأنظمة الاتصالات. ومن أبرز المخاطر: تلف الأنظمة الكهربائية، والحرائق الناتجة عن التفريغ الكهربائي، بل وحتى الخسائر البشرية.
طرق الحماية من الصواعق
للوقاية من الأضرار الناتجة عن الصواعق، يُعد استخدام أنظمة الحماية مثل مانعات الصواعق والتأريض ومانعات التيار الزائد (SPD) في المباني والمنشآت أمرًا ضروريًا للغاية. تعمل هذه الأنظمة بفعالية على امتصاص الطاقة الكهربائية الناتجة عن الصاعقة ومنع انتقالها إلى الأجزاء الحساسة.
