مسافة العاصفة الرعدية

تعتمد القاعدة على سرعة الصوت في الهواء عند درجة حرارة 20°م والتي تبلغ حوالي 343 مترًا في الثانية. بقسمة 1000 متر (1 كم) على 343 نحصل على 2.915 ثانية، أي ما يقرب من 3 ثوانٍ. هذه القاعدة تقريبية وسهلة الحساب ذهنيًا. لكنَّها تفترض ظروفًا مثالية للهواء الجاف عند 20°م. في الواقع، تؤثر عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة على سرعة الصوت: ففي الأجواء الباردة (مثل 0°م) تقل السرعة إلى 331 م/ث، مما يزيد زمن وصول الصوت لكل كيلومتر إلى حوالي 3.02 ثانية. أما في الأجواء الحارة (40°م) فتزداد السرعة إلى 355 م/ث، ويقل الزمن إلى 2.82 ثانية. لذا فإن قاعدة 3 ثوانٍ تعطي تقريبًا مقبولًا، لكن الحاسبات الدقيقة تستخدم سرعة الصوت المصححة بالظروف الجوية. للحصول على نتائج أدق، يمكن إدخال درجة الحرارة والرطوبة في بعض الآلات الحاسبة المتقدمة.

نعم، يمكن للبرق أن يضرب على مسافة تصل إلى 15-25 كيلومترًا من مركز العاصفة. عندما تسمع الرعد بعد 30 ثانية، تكون المسافة حوالي 10 كيلومترات. برغم أن الخطر يكون أكبر كلما اقتربت المسافة، إلا أن الصواعق يمكن أن تمتد أفقيًا لمسافات بعيدة. في الواقع، تُعرف الصواعق المنفردة التي تضرب بعيدًا عن السحابة باسم 'الصواعق الزرقاء' أو 'الصواعق من السماء الصافية'. لذلك، إذا سمعت الرعد مهما كان بعيدًا، فأنت في نطاق خطر البرق. القاعدة الآمنة هي: 'إذا سمعت الرعد، فانزل إلى الداخل' (When thunder roars, go indoors). الانتظار لمدة 30 دقيقة بعد آخر صوت رعد للتأكد من زوال الخطر.

سرعة الصوت في الهواء تعتمد على درجة الحرارة والرطوبة. الصيغة الدقيقة لسرعة الصوت هي: v = 331.3 × √(1 + T/273.15) حيث T هي درجة الحرارة بالسيليسيوس. عند 20°م: v ≈ 343 م/ث. عند 0°م: v ≈ 331 م/ث. كما أن الرطوبة تزيد السرعة قليلاً (بسبب انخفاض كثافة الهواء الرطب). على سبيل المثال، عند درجة حرارة 30°م ورطوبة 80%، قد تصل سرعة الصوت إلى 350 م/ث. هذا يعني أن استخدام قاعدة 3 ثوانٍ لكل كم سيعطي مسافة أكبر من الواقع في الأجواء الحارة، وأقل من الواقع في الأجواء الباردة. لذلك، للحصول على دقة أفضل، يُفضل إدخال درجة الحرارة في الحاسبة إذا كانت متوفرة، أو استخدام حاسبة تأخذ في الاعتبار الظروف الجوية. في التطبيقات العملية، الفرق صغير نسبيًا (قد يصل إلى 10% في الحالات القصوى)، لكنه مهم في الدراسات العلمية.

المسافة المحسوبة هي المسافة بينك وبين نقطة حدوث البرق على طول خط مستقيم (المسافة الخطية). لكن البرق يحدث فعليًا في سحابة ركامية على ارتفاع يتراوح بين 5 و 15 كيلومترًا. لذا، فإن المسافة الفعلية التي يقطعها الصوت هي المسافة المائلة (الهواء إلى أذنك). في حالة البرق القريب، يكون الفرق طفيفًا، لكن للبرق البعيد، يمكن أن يكون الفرق ملحوظًا. على سبيل المثال، إذا كان البرق على بعد 10 كم أفقيًا وارتفاع 5 كم، فإن المسافة المائلة = √(10² + 5²) ≈ 11.2 كم، مما يعطي زمنًا أطول قليلاً. لكن معظم الحاسبات العملية تفترض أن المصدر قريب من الأرض (لأن وميض البرق يظهر من السحابة إلى الأرض)، لذلك تستخدم المسافة الأفقية. هذا الافتراض مقبول في معظم الحالات، خاصة للبرق القريب.