הברק נוצר משום שבתחתית ענני סערה שנקראים קומולונימבוסים נוטה להצטבר מטען חשמלי שלילי גדול מאוד (לפעמים מצטבר מטען חיובי ואז הברק נקרא ברק חיובי). הסיבה לכך איננה ידועה אך ההשערה המקובלת היא שישנו חיכוך בין גראופל ובין חלקיקי קרח בנוכחות טיפות מים בתוך הענן, חיכוך שמשחרר את האלקטרונים מהאטומים וגורם להם להצטבר בתחתית הענן. (חיכוך דומה אחראי לחשמל הסטטי שנוצר כשמסתרקים או כשמשפשפים בלון בנייר). וכשנוצרת בענן כמות גדולה של מטען שלילי, מתפרק המטען אל האדמה שמתחתיה שיש בה מטען חיובי שנמשך אל מתחת לענן בעקבות כוחות חשמליים, ברק זה ייקרא ברק שלילי, אם מטען חיובי בענן יתפרק אל מטען שלילי בקרקע, הברק ייקרא ברק חיובי. כאשר ברק יתקדם לעבר האדמה, גם הברק וגם האדמה שולחים שלוחות (מטען חיובי ושלילי) ומחפשים דרך להיפגש. בזמן חיבור של 2 שלוחות אלו, מועבר המטען במלואו דרך האוויר ומתרחשות תופעות הברק. יש לציין שרוב הברקים מתרחשים בתוך העננים בין אזורים עם מטען חיובי לאזורים עם מטען שלילי.
הברק לא פוגע בהכרח במקום הגבוה ביותר, אלא באזור בו המטען מהאדמה יכול לעלות בדרך הקלה ביותר מבחינה התנגדות חשמלית (מוט מתכת גם אם נמוך במעט מעץ שעומד לידו יהיה מקום פגיעת הברק מפני שהוא מוליך טוב יותר). נקודת הפגיעה היא לרוב בקצה של עצם בולט מהקרקע כגון בניין, אנטנה, עמוד מתכתי או עץ.
המטען השלילי שבתחתית הענן חזק עד כדי כך שאפשר לחוש בו על האדמה.
במקרה של עמידה מתחת לענן שכזה, המשיכה בין המטען החיובי שייווצר בגוף לבין המטען השלילי שבתחתית הענן עשוי לגרום לשערות לסמור.
במקרה זה רצוי להתרחק מהאזור, שכן תופעה זו עשויה לבשר על פגיעת ברק מתקרבת.
המתח החשמלי בין תחתית הענן לבין הקרקע נע בין 20 ל-100 מיליון וולט.
עוצמת זרם הברק עשויה להגיע עד 150,000 אמפר. אחת מתוצאות של הזרימה החשמלית הזו היא שהאוויר בדרך מתחמם מאוד ויכול להגיע לטמפרטורה של למעלה מ-27,000 מעלות צלזיוס. החום האדיר גורם לשתי תופעות שמלוות ברק:
1.הבזק אור, שנובע מיינון של האוויר דרכו עבר הזרם החשמלי.
2.הרעש הנקרא רעם. הרעש נובע מגל הלם שנוצר עקב התפשטות מהירה עקב התחממות האוויר דרכו עבר הזרם (ראו חוק הגז אידאלי).
על ידי מדידת הפרש הזמנים בין הופעת הברק ושמיעת הרעם, ניתן להעריך את המרחק מהנקודה, על סמך היחס בין מהירות האור למהירות הקול. אם, לדוגמה, הרעם נשמע כשלוש שניות לאחר שנצפה הברק, אנו יודעים שבזמן זה עובר הקול כקילומטר, ולכן זה המרחק מהנקודה שבה פגע הברק.
ישנם ברקים חזקים במיוחד הידועים בשם ברקי שבר, הגורמים לשבירה של ענפים, בתים, מכוניות וכדומה. ברקים אלו נגרמים באזורי קו המשווה בעיקר בתקופת המונסונים המאוחרים.
ברקים יכולים להיווצר גם בהתפרצות געשית, ובסופות חול כתוצאה מחיכוך בין גרגירי החול והאבק הרב.
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה