גם לכם סיפרו כילדים, שברקים נוצרים כאשר שני עננים מתנגשים זה בזה?
אם כן, ואם כך כמו רובינו האמנתם עד כה, בוודאי תשמח לגלות שלא רק שזהו אינו ההסבר, אלא שההסבר הנכון הרבה יותר מעניין ומרתק, וסופות רעמים מייצרות עוד מגוון רחב של תופעות, שרובינו בכלל לא שמע עליהם.
כדי להבין כיצד נוצרים ברקים ורעמים, ראשית כל צריך להבין כיצד נוצרים ענני הסערה המייצרים אותם.
כאשר בקרבת הקרקע קיים מאגר של אוויר חם ולח, כמו באזורים הטרופיים ומעל אוקיינוסים נרחבים, האוויר החם והלח – קל יותר מסביבתו, ובדומה לכדור פורח שמלא באוויר חם, גם כאן חוקי הציפה חלים, והאוויר החם והלח מתחיל לצוף ולטפס במרומי האטמוספרה.
לרוב, מהירות העליה היא כ-10 קמ"ש, שאולי זה לא נשמע מרשים, אך תוך שעה מרגע העליה, האוויר הלכה למעשה כבר נמצא בגבהים ששמורים רק למטוסים, ושמעפיל על גובהו של הר האוורסט, המתנשא לקצת פחות מ-9 ק"מ מעל פני הים.
בזמן שהאוויר הלח עולה, הוא מתקרר עם העליה בגובה, ולכן אדי המים שבו מתעבים ליצירת מיליארדי טיפות מים זעירות, שלמעשה מייצרות את הענן האימתני.
בגובה שבין 12-15 ק"מ, נעצרת עליית האוויר החם, בשל הגעה לשכבה אחרת של האטמוספרה, הקרויה "סטרטוספרה", ובגלל שהסטרטוספרה חמה יותר, האוויר החם שהגיע מהקרקע והספיק להתקרר בינתיים, כבר קר ביחס לסטרטוספרה, לכן הוא לא יכול להמשיך לצוף בתוכה, והיא משמשת כמעין תקרה, או גבול עליון.
למעשה כל תופעות מזג האוויר המוכרות לנו, כל כולן מתרחשות מהקרקע ועד לסטרטוספרה החוסמת, אגב שמה של שכבת האוויר מהקרקע ועד לסטרטוספרה, נקראת הטרופוספרה.
לכן, כאשר האוויר החם מגיע לקצה הטרופוספרה, הוא מאולץ להתפרש לצדדים, בדיוק כמו עשן שפוגע בתקרת בטון, מה שמקנה לענני הסערה, המכונים "קומולונימבוס" (או בקיצור סי-בי), את צורת הפטריה, או הסדן כפי שהמטאורולוגים מכנים אותו, וצורה זאת היא מעין חתימה ויזואלית לכך שזהו ענן סערה בוגר.
בזמן שזרמי האוויר עולים ומתעבים לרסס של מיליארדי טיפונות, טיפונות הענן הקלות נפגשות במעלה דרכן מעלה, בגושי קרח שנופלים מטה בשל משקלן, הקרח הזה גם התחיל את דרכו כטיפונות שעלו מעלה, עד שהגיעו לגובה כה רב, שבו הטמפ' היתה כמינוס 40- מעלות, ולכן הן קפאו, התאגדו לצבירי קרח כבדים, עד שנהיו כבדים מכדי להיות מוחזקים בענן על ידי הזרמים החמים העולים, ולכן הם מתחילים את דרכם מטה, לכיוון הקרקע, לרוב ירדו כברד.
בזמן ההתנגשות בין טיפונות המים העולות, לגבישי הקרח הכבדים היורדים, נתלשים מטענים חשמליים שליליים (אלקטרונים) מטיפונות המים, ואלו נמסרות לגושי הקרח, ובהדרגה נוצר מצב שבו כל המטענים השליליים נמצאים בתחתית הענן, בעוד כל המטענים החיובים נמצאים בפסגתו, דבר היוצר מעין קבל ענקי.
בגלל שהאוויר אינו מוליך חשמל בצורה יעילה, מטען רב יכול להצטבר בין קצוות הענן, עד שכמות המטען כל כך גדולה, ויש ביכולתה לייצר פער מתחים של כ-2 מיליון וולט למטר, אז האוויר נכנע, והוא נפרץ דיאלקטרית, ונהפך בבת אחת למוליך, מה שמאפשר למטענים בבת אחת לזרום זה לזה, ותהליך הזרימה מייצר את הברק.
בגלל שהזרימה מכילה אנרגיה אדירה, כזאת שהייתה מספקת לכל ישראל את כל צריכת החשמל שלה במשך חצי שעה רצופה, רק בהבלח אחד קצר שמשכו כשנייה, משתחרר חום רב.
הטמפ' של ברק ממוצע, היא כ-50,000 מעלות צלזיוס, שזה בערך פי עשרה גבוה יותר מהטמפרטורה שהיינו מודדים על פני השמש עצמה!
ולכן הברק מחמם בבת אחת את האוויר שמסביבו, ובגלל שהאוויר מתחמם במהירות, הוא מתרחב במהירות, ונוצר גל הדף שנע במהירות הקול, וזהו בעצם הרעם.
רק לאחרונה גילו מדענים, שסופות ברקים גם מלוות בתופעות מסתוריות, כמו שדונים אדומים, מעיין אורות אדומים שמרצדים מפסגת הענן ועד כמעט לחלל החיצון! וכן, גם סילונים כחולים ענקיים, שנפלטים מחלקו העליון של הענן ועד לגובה של 50 ק"מ.
רוצים לראות בעצמכם?
אז אתם מוזמנים לצפות בפרק שהכנו עבורם ביוטיוב: מה זה? ערוץ המדע! שעוסק בדיוק בשאלה הזאת.
וכמובן, בגלל שהערוץ בראשית דרכו, מאוד נעריך אם תרשמו, תעשו לייק אם אהבתם, תשתפו עם אחרים, והכי חשוב תרגישו חופשי להשאיר תגובות בסרטונים, ולשאול שאלות נוספות, או לבקש הרחבה למשהו שהיתם רוצים לדעת יותר לגביו!
שלכם,
יניב ריז,
מטארולוג תעופתי וחוקר אקלים.
