رعد

الرعد هو الصوت الناتج عن البرق . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} وبحسب بُعد البرق وطبيعته، يتراوح صوته بين دويٍّ منخفضٍ طويلٍ وفرقعةٍ مدويةٍ مفاجئة. يؤدي الارتفاع المفاجئ في درجة الحرارة ، وبالتالي الضغط، الناتج عن البرق إلى تمددٍ سريعٍ للهواء في مسار البرق . [ ^{4 ] بدوره} ، يُولّد هذا التمدد موجةً صوتيةً صدميةً ، تُعرف غالبًا باسم "دويّ الرعد" أو "صوت الرعد". يُعرف علم دراسة الرعد باسم علم الرعد، ويُطلق على الخوف غير المنطقي ( الرهاب ) من الرعد اسم رهاب الرعد .

حرف الدال في كلمة thunder الإنجليزية الحديثة (المشتقة من كلمة þunor الإنجليزية القديمة ) هو حرف زائد ، ويوجد الآن أيضًا في كلمة donder الهولندية الحديثة (انظر أيضًا كلمة donre الهولندية الوسطى ؛ وكذلك þorr في اللغة النوردية القديمة ، وþuner في الفريزية القديمة ، وdonar في الألمانية العليا القديمة ، وجميعها مشتقة في الأصل من الكلمة الجرمانية البدائية * þunraz ). في اللاتينية ، كان المصطلح هو tonare بمعنى "يُرعد". اسم الإله النوردي ثور مشتق من الكلمة النوردية القديمة التي تعني الرعد. ^{[ 5 ]}

الجذر المشترك للغة الهندو-أوروبية البدائية هو (s)tónh₂-r̥ ، وهو موجود أيضًا في اللغة الغالية Taranis . ^{[ 6 ]}

كان سبب الرعد موضوعًا لتكهنات وبحوث علمية استمرت لقرون . ^{[ 7 ]} ساد الاعتقاد في البداية بأنه من صنع الآلهة. وعلى مرّ العصور، قدّمت الحكايات الشعبية تفسيرات خيالية مختلفة لما يحدث الرعد، مثل قصة الأقزام وهم يلعبون البولينج . بعض هذه القصص كانت حكايات فكاهية تُروى للأطفال الصغار لتهدئة خوفهم من الصوت. نسب الفلاسفة اليونانيون القدماء الرعد إلى أسباب طبيعية، مثل اصطدام الرياح بالغيوم ( أناكسيماندر ، أرسطو ) وحركة الهواء داخل الغيوم ( ديموقريطس ). ^{[ 8 ]} بينما رأى الفيلسوف الروماني لوكريتيوس أنه ناتج عن صوت اصطدام حبات البرد داخل الغيوم. ^{[ 8 ]} وبحلول منتصف القرن التاسع عشر، استقرّت النظرية على أن البرق يُحدث فراغًا، وأن انهيار هذا الفراغ هو ما يُعرف بالرعد. ^{[ 7 ]}

اتفق العلماء منذ القرن العشرين على أن الرعد يبدأ بموجة صدمية في الهواء نتيجة التمدد الحراري المفاجئ للبلازما في قناة البرق. ^{[ 9 ] [ 8 ]} تتفاوت درجة الحرارة داخل قناة البرق، المقاسة بالتحليل الطيفي ، خلال فترة وجودها البالغة 50 ميكروثانية ، حيث ترتفع بشكل حاد من درجة حرارة ابتدائية تبلغ حوالي 20,000 كلفن (19,700 درجة مئوية؛ 35,500 درجة فهرنهايت) إلى حوالي 30,000 كلفن (29,700 درجة مئوية؛ 53,500 درجة فهرنهايت) ، ثم تنخفض تدريجيًا إلى حوالي 10,000 كلفن (9,700 درجة مئوية؛ 17,500 درجة فهرنهايت) . ويبلغ المتوسط ​​حوالي 20,400 كلفن (20,100 درجة مئوية؛ 36,300 درجة فهرنهايت) . ^{[ 10 ]} يتسبب هذا التسخين في تمدد سريع للخارج، مما يؤثر على الهواء المحيط الأبرد بسرعة تفوق سرعة الصوت في الأحوال العادية. تُشكل النبضة الناتجة والمتجهة للخارج موجة صدمية، ^{[ 11 ]} تشبه من حيث المبدأ الموجة الصدمية المتكونة من انفجار ، أو في مقدمة طائرة أسرع من الصوت . بالقرب من المصدر، يتراوح مستوى ضغط الصوت للرعد عادةً بين 165 و180 ديسيبل ، ولكنه قد يتجاوز 200 ديسيبل في بعض الحالات. ^{[ 12 ]}             

أظهرت الدراسات التجريبية لمحاكاة البرق نتائج متوافقة إلى حد كبير مع هذا النموذج، على الرغم من استمرار الجدل حول الآليات الفيزيائية الدقيقة لهذه العملية. ^{[ 13 ] [ 9 ]} كما طُرحت أسباب أخرى، تعتمد على التأثيرات الكهروضوئية للتيار الهائل المؤثر على البلازما في ومضة البرق. ^{[ 14 ]}

تكفي الموجة الصدمية المصاحبة للرعد لإحداث أضرار مادية ^{[ 7 ]} وإصابات، مثل الكدمات الداخلية ، للأفراد القريبين. ^{[ 15 ]} قد يتسبب الرعد في تمزق طبلة الأذن للأشخاص القريبين، مما يؤدي إلى ضعف دائم في السمع . ^{[ 7 ]} حتى وإن لم يحدث ذلك، فقد يؤدي إلى صمم مؤقت. ^{[ 7 ]}

ذكر فافريك وآخرون (بدون تاريخ) أن أصوات الرعد تُصنّف إلى فئات بناءً على شدتها ومدتها ودرجتها الصوتية . ^{[ 7 ]} التصفيق هو صوت عالٍ يستمر من 0.2 إلى 2 ثانية ويحتوي على درجات صوتية عالية. أما الرنين فهو صوت يتغير في شدته ودرجته الصوتية. والدحرجة هي مزيج غير منتظم من الشدة والدرجة الصوتية. أما الهدير فهو أقل شدة، ويستمر لفترة أطول (تصل إلى أكثر من 30 ثانية)، وله درجة صوتية منخفضة. ^{[ 16 ]}

ينتج الرعد الانعكاسي عندما تحدث ضربات البرق بين السحابة والأرض أثناء ظاهرة الانعكاس الحراري . وتتميز أصوات الرعد الناتجة بطاقة صوتية أكبر بكثير من تلك الصادرة من نفس المسافة في الظروف غير الانعكاسية. في حالة الانعكاس الحراري، يكون الهواء القريب من سطح الأرض أبرد من الهواء في الطبقات العليا. وغالبًا ما تحدث الانعكاسات الحرارية عندما يمر هواء دافئ ورطب فوق جبهة هوائية باردة. وفي حالة الانعكاس الحراري، تُمنع الطاقة الصوتية من الانتشار عموديًا كما هو الحال في الظروف غير الانعكاسية، وبالتالي تتركز في الطبقة القريبة من سطح الأرض. ^{[ 17 ]}

يتكون البرق من السحابة إلى الأرض عادةً من ضربتين أو أكثر من ضربات العودة، من الأرض إلى السحابة. وتكون ضربات العودة اللاحقة ذات طاقة صوتية أكبر من الأولى. ^{[ 18 ]}

أبرز ما يميز البرق والرعد هو أن البرق يُرى قبل سماع الرعد. ويعود ذلك إلى أن سرعة الضوء تفوق سرعة الصوت بكثير . تبلغ سرعة الصوت في الهواء الجاف حوالي 343 مترًا في الثانية (1130 قدمًا/ثانية) أو 667 عقدة (1235 كم/ساعة؛ 768 ميلًا/ساعة) عند درجة حرارة 293 كلفن (20 درجة مئوية؛ 68 درجة فهرنهايت) . ^{[ 19 ]}      

يُترجم هذا إلى ما يقارب ثلاث ثوانٍ لكل كيلومتر (4.8 ثانية/ميل) ؛ ويُعدّ قول "ألف وواحد... ألف واثنان..." طريقةً مفيدةً لحساب الثواني من لحظة رؤية وميض البرق إلى لحظة سماع الرعد (والذي يُمكن استخدامه لتقدير قرب البرق لأغراض السلامة). ولتقدير المسافة من نقطة الصاعقة، قسّم عدد الثواني المحسوبة على خمسة للميل، ^{أو على ثلاثة} للكيلومترات. 

وبالتالي فإن وميض البرق الساطع للغاية و"فرقعة" الرعد الحادة المتزامنة تقريبًا ، تشير إلى أن ضربة البرق كانت قريبة جدًا.

وُصِفَ البرق القريب في البداية بأنه صوت طقطقة أو تمزيق قماش، ثم صوت طلقة مدفع أو فرقعة/طقطقة عالية، يليه دوي متواصل. ^{[ 7 ]} تصدر الأصوات الأولى من مقدمة البرق، ثم من الأجزاء القريبة من الضربة العائدة، ثم من الأجزاء البعيدة من الضربة العائدة. ^{[ 7 ]}

• برونتوفوبيا (الخوف من الرعد)
• رعد القلعة (مؤثر صوتي)
• البرق
• قائمة آلهة الرعد
• منفاخات الرذاذ
• دوي سونيك
• صاعقة
• عاصفة رعدية

• علم الرعد (مؤرشف بتاريخ 15 أكتوبر 2007 في أرشيف الإنترنت - المعهد الوطني لسلامة البرق)
• الرعد: ابن البرق، بقلم كيث سي. هايدورن، الحاصل على درجة الدكتوراه، وعضو في جمعية آلات الحوسبة.
• عاصفة: أصوات الرعد بتقنية الصوت المجسم