كيف ينتج صوت الرعد ، الرعد هو الصوت الناجم عن البرق ، اعتمادًا على المسافة من البرق وطبيعته ، يمكن أن يتراوح من شرخ حاد وصاخب إلى قعقعة طويلة منخفضة (برونتيد). الزيادة المفاجئة في الضغط و درجة الحرارة من البرق تنتج السريع التوسع في الهواء داخل والمحيطة طريق ضربة البرق. في المقابل ، ينتج عن هذا التمدد في الهواء موجة صدمة صوتية ، يشار إليها غالبًا باسم "قصف الرعد" أو "دفقة الرعد". تُعرف دراسة الرعد باسم علم الشوائب ، عروس يقدم لك كل ما تحتاج إليه من معلومات حول كيف ينتج صوت الرعد .

صوت الرعد

صوت الرعد في اللغة الإنجليزية الحديثة الرعد (في وقت سابق من الإنجليزية القديمة þunor ) هو epenthetic ، ويوجد الآن كذلك في الحديث الهولندية donder (راجع الهولندية الأوسط donre ، كما الإسكندنافية القديمة þorr ، قديم الفريزية þuner ، الألمانية العليا القديمة دونار ، كل تنحدر في نهاية المطاف من Proto-Germanic * þunraz ). في اللاتينية ، كان المصطلح tonare "to thunder". يأتي اسم الإله الاسكندنافي ثور من الكلمة الإسكندنافية القديمة التي تعني الرعد.

موجه الرياح

وكان سبب الرعد موضوع قرون من التكهنات والعلمي التحقيق . كان التفكير المبكر هو أنه من صنع الآلهة ، لكن الفلاسفة اليونانيين القدماء نسبوه إلى أسباب طبيعية ، مثل الغيوم التي تضرب الريح ( أناكسيماندر ، أرسطو ) وحركة الهواء داخل السحب ( ديموقريطس ). رأى الفيلسوف الروماني لوكريتيوس أن ذلك ناتج عن صوت اصطدام البَرَد بالغيوم.
بحلول منتصف القرن التاسع عشر ، كانت النظرية المقبولة هي أن البرق ينتج فراغًا . وأنتج انهيار هذا الفراغ ما يعرف بالرعد.
في القرن العشرين ، نشأ إجماع على أن الرعد يجب أن يبدأ بموجة صدمة في الهواء بسبب التمدد الحراري المفاجئ للبلازما في قناة البرق. درجة الحرارة داخل قناة البرق ، التي تُقاس بالتحليل الطيفي ، تتفاوت خلال وجودها البالغ 50 ميكرو ثانية ، حيث ترتفع بشكل حاد من درجة حرارة أولية تبلغ حوالي 20 ألف كلفن إلى حوالي 30 ألف كلفن ، ثم تنخفض تدريجيًا إلى حوالي 10000 كلفن. المتوسط ​​حوالي 20400 كلفن (20100 درجة مئوية ، 36300 درجة فهرنهايت). يتسبب هذا التسخين في تمدد سريع للخارج ، مما يؤثر على الهواء البارد المحيط بسرعة أكبر من سرعة انتقال الصوت. النبض المتحرك للخارج الناتج هو موجة صدمة ، تشبه من حيث المبدأ موجة الصدمة الناتجة عن انفجار ، أو في مقدمة طائرة أسرع من الصوت . على مقربة من المصدر ، يكون مستوى ضغط صوت الرعد عادة 165-180 ديسيبل ، ولكن يمكن أن يتجاوز 200 ديسيبل في بعض الحالات.
أنتجت الدراسات التجريبية لمحاكاة البرق نتائج متوافقة إلى حد كبير مع هذا النموذج ، على الرغم من استمرار الجدل حول الآليات الفيزيائية الدقيقة للعملية. كما تم اقتراح أسباب أخرى ، بالاعتماد على التأثيرات الديناميكية الكهربية للتيار الهائل الذي يعمل على البلازما في صاعقة البرق.

عواقب الرياح

موجة الصدمة في الرعد كافية لإحداث أضرار في الممتلكات وإصابة ، مثل الكدمات الداخلية ، للأفراد القريبين. يمكن أن يؤدي الرعد إلى تمزق طبلة الأذن للأشخاص القريبين ، مما يؤدي إلى ضعف السمع بشكل دائم. حتى لو لم يحدث ذلك ، يمكن أن يؤدي إلى صمم مؤقت.

أنواع الرياح

فافريك وآخرون (الثانية) ذكرت أن أصوات الرعد تنقسم إلى فئات على أساس الجهارة والمدة والنبرة . التصفيق عبارة عن أصوات عالية تدوم من 0.2 إلى ثانيتين وتحتوي على نغمات أعلى. الصقيع هي أصوات تتغير في جهارة الصوت ودرجة الصوت. اللفات عبارة عن مزيج غير منتظم من الجهارة والنغمات. تكون أصوات الدمدمة أقل ارتفاعًا ، وتستمر لفترة أطول (حتى أكثر من 30 ثانية) ، ونبرة صوت منخفضة.
ينتج الرعد المعكوس عندما يحدث البرق بين السحابة والأرض أثناء انعكاس درجة الحرارة ؛ أصوات الرعد الناتجة لها طاقة صوتية أكبر بكثير من تلك التي تأتي من نفس المسافة في حالة عدم الانقلاب. في حالة الانعكاس ، يكون الهواء القريب من الأرض أبرد من الهواء الأعلى ؛ تحدث الانقلابات غالبًا عندما يمر الهواء الدافئ الرطب فوق جبهة باردة. داخل انعكاس درجة الحرارة ، يتم منع الطاقة الصوتية من التشتت عموديًا كما هو الحال في حالة عدم الانقلاب ، وبالتالي تتركز في الطبقة القريبة من الأرض.

  • الرعد هو الصوت الناتج عن البرق

يتكون برق الأرض السحابية عادةً من ضربتين عائدتين أو أكثر ، من الأرض إلى السحابة. ضربات العودة اللاحقة لها طاقة صوتية أكبر من الأولى.

  • المعرفة

من أبرز جوانب البرق والرعد أن البرق يُرى قبل سماع الرعد. هذا نتيجة لأن سرعة الضوء أكبر بكثير من سرعة الصوت . تبلغ سرعة الصوت في الهواء الجاف حوالي 343 م / ث أو 1127 قدم / ث أو 768 ميل في الساعة (1،236 كم / ساعة) عند 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت). هذا يترجم إلى حوالي 3 ثوانٍ لكل كيلومتر (5 ثوانٍ لكل ميل) ؛ إن قول "ألف وواحد ... ألف واثنان ..." طريقة مفيدة لحساب الثواني من إدراك وميض برق معين إلى إدراك الرعد (والتي يمكن استخدامها لقياس مدى اقتراب البرق حفاظا على السلامة).
يشير وميض البرق الساطع و "صدع" الرعد الحاد المتزامن تقريبًا ، وهو صاعقة الرعد ، إلى أن الصاعقة كانت قريبة جدًا.
شقوق الرعد القريبة جدًا
تم وصف البرق القريب أولاً على أنه صوت نقر أو صوت تمزيق القماش ، ثم صوت طلقة مدفع أو صوت طقطقة / طقطقة عالية ، متبوعًا بقرقرة مستمرة. الأصوات المبكرة هي من الأجزاء الرئيسية من البرق ، ثم الأجزاء القريبة من ضربة العودة ، ثم الأجزاء البعيدة من ضربة العودة.

و العواصف الرعدية ، التي تعرف أيضا باسم عاصفة رعدية أو عاصفة رعدية ، هو العاصفة التي تميزت بحضور من البرق ولها الصوتية تؤثر على الغلاف الجوي للأرض ، والمعروفة باسم الرعد . تسمى أحيانًا العواصف الرعدية الضعيفة نسبيًا بزخات رعدية . تحدث العواصف الرعدية في نوع من السحب يعرف باسم الركام الركامي . وعادة ما تكون مصحوبة برياح قوية ، وغالبًا ما تنتجالامطار الغزيرة وأحيانا الثلوج ، الصقيع ، أو البرد ، ولكن بعض العواصف الرعدية تنتج القليل من الأمطار أو أي هطول الأمطار على الإطلاق. قد تصطف العواصف الرعدية في سلسلة أو تصبح نطاقًا مطريًا ، يُعرف باسم خط العاصفة . تشمل العواصف الرعدية القوية أو الشديدة بعضًا من أخطر الظواهر الجوية ، بما في ذلك البرد الكبير والرياح القوية والأعاصير . تدور بعض أكثر العواصف الرعدية الشديدة استمرارًا ، والمعروفة باسم supercells ، مثل الأعاصير. بينما تتحرك معظم العواصف الرعدية مع متوسط ​​تدفق الرياح عبر طبقةالتروبوسفير الذي يشغلونه ، يتسبب قص الرياح العمودي أحيانًا في انحراف في مسارهم بزاوية قائمة لاتجاه قص الرياح.

عاصفة رعدية

تنتج العواصف الرعدية عن الحركة الصعودية السريعة للهواء الدافئ الرطب ، وأحيانًا على طول الجبهة . بينما يتحرك الهواء الرطب الدافئ إلى أعلى ، فإنه يبرد ويتكثف ، ويشكل سحابة ركامية يمكن أن تصل إلى ارتفاعات تزيد عن 20 كيلومترًا (12 ميل). عندما يصل الهواء الصاعد إلى درجة حرارة نقطة الندى ، يتكثف بخار الماء في قطرات الماء أو الجليد ، مما يقلل الضغط محليًا داخل خلية العاصفة الرعدية. يسقط أي هطول على مسافة طويلة عبر السحب باتجاه سطح الأرض. عندما تسقط القطرات ، فإنها تصطدم بقطيرات أخرى وتصبح أكبر.