הברק הוא פריקה של חשמל סטטי שנמצא בעננים. פריקת החשמל הזו יוצרת פרץ אור חזק שנקרא "ברק" ורעש מפחיד שנקרא "רעם". אבל מדוע מגיע הרעם הרבה אחרי הברק?

מכיוון שמהירות הקול איטית ממהירות האור, הרעם מגיע אל אוזנינו מעט לאחר שאנו רואים את הברק.

הרי האור מגיע במהירות עצומה אך לקול לוקח יותר זמן לעבור את המרחק מהמקום שבו מתרחשת פריקת החשמל הסטטי ועד אלינו.


הנה סרטון הסבר על הברק והרעם (מתורגם):

http://youtu.be/HkSWuoF9_NM


השיר "ברקים ורעמים" מתוך הכבש ה-16 (עברית):

http://youtu.be/ua2hB0SxKyM


ומצגת וידאו עם הסברים על הברקים והרעמים (עברית):

http://youtu.be/s4KoNVpqxOg?t=6s

לפעמים אנו עלולים להיות בדרכים, בטיול או בנסיעה, בזמן שמתפתחת סופת ברקים. במקרה כזה כדאי להתרחק מעצים בודדים בשטח ולא להימצא במקומות גבוהים.

אלה דברים חשובים למניעת סכנה, כיוון שברקים פוגעים במקומות הגבוהים ביותר, או במקומות הבולטים מפני השטח וגבוהים ממנו, כמו עצים, מגדלים ואנטנות.

עוד דבר שכדאי להימנע ממנו בזמן סערת ברקים הוא מגע עם מים. חשמל של ברק יכול לעבור דרך הצנרת, בעיקר בצינורות מתכת. הוא מסוגל לזעזע את מי שבאים במגע באותו רגע עם מים או ברז בבניין. במהלך ההיסטוריה נרשמו מכות חשמל שספגו אנשים בעת מקלחת, ישיבה באמבטיה, כביסה או שטיפת כלים בזמן סערות שכאלה. פה ושם גם היו מקרים מצערים בהם אנשים אף איבדו את חייהם כך.


כך תישמרו מסופת ברקים (מתורגם):

https://youtu.be/eNxDgd3D_bU


והסבר של הברקים:

https://youtu.be/h-0gNl5f4BU

יש חשמל בטבע ואנו מכירים אותו היטב. הברקים שמבזיקים בשמיים בחורף הם בעצם הבזקי חשמל ענקיים.

החום שהברקים יוצרים הוא כה גדול, שפגיעת ברק יכולה לגרום לשריפה גדולה. לשמחתנו פגיעה כזו של ברק לא מתרחשת הרבה. עם זאת, ההתחממות הגלובלית מאיימת להגדיל יותר ויותר את כמות הברקים בעולם, בשל הצטברות של אנרגיה באטמוספרה.


הנה סרטון על הברק, הרעם והחשמל שביניהם:

https://youtu.be/Cz_uYBx1G5s


הסבר חשמלי לברק ולרעם:

https://youtu.be/fzNk4w2k2h0


וההסבר המדעי של תופעת החשמל (עברית):

https://youtu.be/-l8n-77M_yQ

מהם הברקים?
איך נוצרים הברקים?


הברק (Lightning) הוא פרץ האור הגדול שמופיע בשמיים בעת סערה. מבחינה מדעית הברק מתרחש כשעננים פורקים חשמל סטטי שנמצא בהם.

הברק נראה כהבזק אור חזק מאד, שעושה גם רעש חזק מאד - רעש שהוא הרעם. בגלל ההבדלים בין מהירות האור (כשרואים את הברק) למהירות הקול (עד ששומעים את הרעם), מגיע הרעם אל אוזנינו מעט אחרי שאנו רואים את הברק.

למעשה, הברק הוא ניצוץ חשמלי ארוך מאוד, שאורכו יכול תהגיע לקילומטרים ואף לעשרות קילומטרים. הוא מתפרק חשמלית מהענן אל הקרקע ולפעמים מהענן אל תוך עצמו. לעיתים הוא מתפרק כלפי מעלה, אל היונוספרה, הגבוהה יותר.

בכל שנייה יש בממוצע 50 עד 100 ברקים, איפה שהוא על פני כדור הארץ. הסיכוי של אדם להיפגע מברק הוא, לפי הסטטיסטיקה האמריקאית, 1 ל-700 אלף.


כך נוצרים הברקים (עברית):

https://youtu.be/C6CSRcwTf8Y


קבלו את הברק והרעם (מתורגם):

http://youtu.be/HkSWuoF9_NM


על הברקים והיווצרותם:

https://youtu.be/h-0gNl5f4BU


והעננים שגורמים לברקים ולסערות קשות:

https://youtu.be/WyygaemPt9s

סופות ברקים (Lightning storm) הן סופות המתרחשות במיוחד בעונות המעבר, דווקא כשהימים חמים ושרביים, בזמנים שקשה לצפות אותן מראש. הן נוצרות מעננים מפותחים, לרוב ענני אלטו קולומונימבוס.

סופות הברקים הללו מציעות מופעי ברקים מרהיבים, אבל הן מסוכנות מאד. ההתחממות הגלובלית מעלה את כמות הברקים וסופות הברקים, מה שקורה בשל העלייה בכמות האנרגיה באטמוספרה.


הנה סרטון שמסביר את הברקים בפשטות:

https://youtu.be/h-0gNl5f4BU


כיצד להישמר מסופות ברקים (מתורגם):

https://youtu.be/eNxDgd3D_bU


ויש אנשים שמחכים שיהיו סופות ברקים:

https://youtu.be/4DH8LAa-caA

מדענים מעריכים ש-8 מיליון ברקים מתרחשים בכל יום בעולם. האם ברק שפוגע במטוס יכול להזיק ליושבים בו?

ובכן לא. מסתבר מהמון ניסויים שהברקים עוברים על גוף המטוס ולא מצליחים לחדור פנימה ולהזיק ליושביו או לגרום לשריפה מסוכנת.

מסתבר שגם במטוסים שבנויים מהרבה חומרים שאינם מתמודדים טוב עם ברק כזה, גם בהם המטוס שורד ללא קושי פגיעה של ברק.


הנה סרטון על הסכנות מהברקים למטוסים באוויר:

http://youtu.be/m37z5R2rJ5E

חישוב מרחקנו מהברק אינו קשה. כשאתם רואים את הברק, התחילו לספור את השניות. כששומעים את הרעם, בודקים כמה שניות עברו ומחלקים את המספר הזה ב-3. זהו מרחקנו מהברק בקילומטרים.

לדוגמה: אם עברו 9 שניות מהברק ועד ששמענו את הרעם שלו, הרי שאנו במרחק של 3 קילומטרים מהמקום שבו התרחש הברק והרעם נוצר (9 לחלק ל-3).


הנה הסבר החישוב של המרחק מהברק:

http://youtu.be/MLpoJNIJZCw


ונסו לתרגל חישוב מרחק של הברק מכם:

http://youtu.be/xIfdRGR5ZkE

כדור ברק (Ball Lightning) או ברק כדורי, הוא תופעה שהמדענים מתקשים להסביר בביטחון. מדובר בתופעה נדירה של מעין כדור אור המופיע סמוך לפני הקרקע בסופות ברקים ואחרי שהוא מרחף ונע ממקום למקום במשך זמן מה, הוא מתפוגג במהירות ומשאיר שובל, מעין הילה חשמלית.

דיווח נדיר על מגע עם "כדור ברק" הוא זה שנתנה ב-1975 עקרת בית אנגליה. היא סיפרה שבזמן שהיתה במטבח שהיא שמעה רעם חזק ומעל לתנור שלה הופיע לפתע כדור אור קטן ועטוף בהילה סגולה. היא חששה שהכדור עומד לפגוע במותניה ובאופן אינסטינקטיבי היא נפנפה אותו. הכדור אמנם נעלם, אך אז היא גילתה שעל ידה הופיעה אדמומיות שהתנפחה.

ואכן המטאורולוגים לא יודעים הרבה על כדורי הברק וכיצד הם נוצרים. שמועות ואגדות לא מאומתות מספרות שהממציא וגאון החשמל ניקולה טסלה הצליח ליצור כדור ברק כבר בשנת 1900, אך לא השאיר הסברים לדרך או לתגליות שלו.

בשנת 2012 הצליחו מדענים בארצות הברית סוף סוף לייצר כדור ברק בתנאי מעבדה. הברק הכדורי נשאר באוויר אמנם לפחות משנייה, אך המחקר נמשך וכמוהו גם התכניות לגבי שימושים טכנולוגיים אפשריים בכדורי ברק מלאכותיים שכאלה, במיוחד אם יצליחו ליצור כדורי ברק שישרדו זמן רב באוויר.


הנה הסבר על כדורי הברק:

https://youtu.be/DbA7ukxXYYo


וכדורי ברק שצולמו ברחבי העולם:

https://youtu.be/D4vV3KxQ16c

הרעמים הם דוגמאות טבעיות להיווצרות של חשמל בטבע. מטען חשמלי שעובר בין העננים גורם לעיתים לפיצוץ חשמלי, שאנו רואים היטב והוא הברק.

גלי האוויר הלוהטים שנגרמים מהפיצוץ הזה מתנפצים ברעש אדיר ויוצרים רעש פיצוץ שאנו קוראים לו רעם.

גם בבית עלול להיווצר לעיתים קצר חשמלי. פעמים רבות, גם בבית וכשהקצר החשמלי גדול, הוא דומה לברק ונשמע כמו רעם קטן. יש בו רשף של אור ורעש של פיצוץ זעיר.

מכאן אנו לומדים שככל שהפיצוץ הוא גדול, הרעש של הרעם שהוא יוצר יהיה גדול ומפחיד יותר.


הנה הסבר על הרעם:

http://youtu.be/0RpNuXP7XBw?t=3s


הרעם בהקשר של הברק (מתורגם):

http://youtu.be/HkSWuoF9_NM


ומטוס "צווחת הרעם" שיצר בום על קולי שלא נגמר וליטרלי פוצץ מוחות של אנשים (עברית):

https://youtu.be/9acmcGABiNM

שבר ענן (Cloudburst) הוא כינוי למטח גשם חזק הניתך בחוזקה וסופת גשמים עזה. שבר ענן כולל במרבית המקרים סופות ברקים ורעמים, ממטרים עזים ולעתים קרובות גם שיטפונות וברד.


הנה שבר ענן בצילום ממטוס:

https://youtu.be/wfSkuAA61OE


תוצאות שבר ענן בנתניה:

https://youtu.be/JD0EWrKII28


באצבע הגליל:

https://youtu.be/ojkFrYl9jrI


וסוף סוף אפשר לראות ברקים בהילוך איטי:

https://youtu.be/RDDfkKEa2ls

כליא-ברק (Lightning rod) הוא מתקן פשוט המגן על הבית מפגיעת ברק. כליא-הברק הוא בעצם מוט ברזל שמושך אליו את הברק המאיים לפגוע בבית ומנתב את המטען החשמלי שלו אל הקרקע, מבלי שיגרום נזק.

ממציא הכליא-ברק הוא בנג'מין פרנקלין, מדען ודמות ציבורית שרבים סבורים בטעות שהיה נשיא ארצות הברית.

פרנקלין המציא את המתקן הפשוט לאחר שגילה שברק הוא בעצם התפרקות חשמלית. הוא גם זיהה שהברק נוטה לפגוע בנקודה הגבוהה ביותר שבקרבתו. מכך הסיק פרנקלין שאם ימקם מוט ברזל מעל לבניין הוא יאפשר לברק להתפרק מהמטען החשמלי שלו, בלא שיזיק לבניין עצמו וליושביו.


הנה סרטון שמסביר על הברקים והיווצרותם ועל המצאתו של פרנקלין (מתורגם):

http://youtu.be/HkSWuoF9_NM



המחקרים של פרנקלין ותרומתו להיסטוריה של מחקר וגילוי החשמל:

https://youtu.be/dqm8PTEIcBA


וכך נראה כליא ברק בסרט הבדיוני "מסע למעמקי האדמה":

http://youtu.be/_BhAyhppOvw

סופה (Storm) היא שינוי גדול באקלים. בסופה יהיו כמעט תמיד רוחות סוערות והרבה גשמים, ברד או שלג.

בין הסופות בעולם מוכרות סופת ההוריקן וסופת הטורנדו. ישנן גם סופות חול במדבריות וסופות שלג, שנחשבות סערה.


הנה סופות ברקים:

http://youtu.be/RDDfkKEa2ls


סופת שלגים באמריקה:

http://youtu.be/OdWrwD_wbXk


וסופת שלגים בבית ג'אן שבצפון הארץ:

http://youtu.be/0-7DoqHJ-gE

רואים בשמיים עננים תפוחים, שתחתיתם שטוחה? - אלה ענני ערימה, או בשמם הלועזי ענני קומולוס (Cumulus).

ענני הערימה הם עננים תפוחים למעלה ושטוחים בתחתיתם.

העננים הללו, במיוחד הגדולים שבהם, גורמים לעתים קרובות לגשמים עזים ואף לברד.

ענני הקולומבוס נימבוס הללו הם בדרך כלל אלה שגורמים לברקים ורעמים.

ענני הקומולוס הללו הם עננים מרתקים כי הם בנויים על פי עקרון פרקטלי, כלומר הם פרקטלים טבעיים. מכל ענן יוצאות שלוחות הדומות לו ומכל שלוחה עוד שלוחות ענן קטנות וכך הלאה.


הנה סרטון קפיצות זמן של ענני ערימה:

http://youtu.be/232LFz-aiz4


וכך נוצרים הברקים מענני הגשם הללו:

https://youtu.be/WyygaemPt9s

הרעם (Thunder) הוא הרעש שנוצר כתוצאה מפריקת החשמל הסטטי שבעננים, אותה פריקה שיוצרת את הברק (ראו בתגית "ברקים"). למעשה, הרעם הוא הדף שנגרם באוויר, בשל פריקת החשמל שנראית כברק. גלי הקול מתפשטים לכל הכיוונים וכשהם מגיעים לאוזנינו, הם נשמעים כרעם.

הרעם מגיע אל הצופה קצת אחרי הברק. הסיבה היא שמהירות הקול איטית בהרבה ממהירות האור ולכן אנו רואים את הברק ורק אחרי זמן קצר שומעים את הרעם שהוא גורם.


הנה מצגת וידאו על היווצרות הברק והרעם (עברית):

https://youtu.be/s4KoNVpqxOg


הסבר פשוט של הברק והרעם:

https://youtu.be/cu6K5h-J6xQ


הסבר נוסף:

https://youtu.be/EGyubhH13V4


הרצאת וידאו קצרה:

https://youtu.be/fEiVi9TB_RQ


וסופת ברקים בחיפה:

http://youtu.be/altjNEPKaNY