بجلی کیوں گرتی ہے؟ ایک مفصل سائنسی رپورٹ

کی ورڈز: بجلی کیوں گرتی ہے، آسمانی بجلی، گرج چمک، بجلی گرنے کا عمل، بادلوں میں چارج، مثبت اور منفی چارج، سٹارٹک بجلی، تھنڈر سٹارم، کیومولونمبس بادل، تکثیف، برف کے کرسٹل، اولے، آسمان سے بجلی، گرج چمک کے ساتھ بارش، قدرتی مظہر، موسمیات، سائنس، بجلی گرنے سے بچاؤ، آسمانی بجلی کی اقسام، واپس آنے والا سٹروک، لیڈر سٹروک، اپ ورڈ سٹیمرز۔

تعارف: آسمانی بجلی کا خوفناک مگر دلکش مظہر

گرج چمک کے طوفان کے دوران آسمان میں بجلی کا چمکنا اور پھر اس کے بعد گرج کی آواز سنائی دینا قدرت کا ایک ایسا مظہر ہے جو بیک وقت خوفناک اور دلکش ہے۔ یہ ایک طاقتور قدرتی عمل ہے جس میں آسمان سے زمین پر یا بادلوں کے درمیان بجلی گرتی ہے۔ یہ ایک لمحاتی واقعہ ہوتا ہے لیکن اس کی تباہ کاری بہت زیادہ ہو سکتی ہے۔ دنیا بھر میں ہر سال ہزاروں افراد آسمانی بجلی گرنے سے متاثر ہوتے ہیں اور اربوں روپے کا نقصان ہوتا ہے۔ لیکن کیا آپ نے کبھی سوچا ہے کہ یہ بجلی کیوں گرتی ہے اور اس کے پیچھے کون سے سائنسی اصول کارفرما ہیں؟ آئیے اس مفصل رپورٹ میں آسمانی بجلی گرنے کے پیچیدہ مگر دلچسپ سائنسی عمل کو آسان الفاظ میں سمجھتے ہیں۔

1. گرج چمک والے بادلوں کی تشکیل (کیومولونمبس بادل):

آسمانی بجلی گرنے کا عمل عام طور پر گرج چمک والے بڑے بادلوں میں شروع ہوتا ہے، جنہیں سائنسی زبان میں “کیومولونمبس بادل” (Cumulonimbus Clouds) کہا جاتا ہے۔ یہ بادل عمودی طور پر بہت اونچے ہوتے ہیں، ان کی اونچائی کئی کلومیٹر تک پہنچ سکتی ہے، اور ان کا اوپری حصہ اکثر فلیٹ (anvil shape) ہوتا ہے۔

• مضبوط ہوا کے بہاؤ (Updrafts اور Downdrafts): ان بادلوں کے اندر ہوا کے انتہائی طاقتور اوپر کی طرف (updrafts) اور نیچے کی طرف (downdrafts) بہاؤ ہوتے ہیں۔ گرم، مرطوب ہوا تیزی سے اوپر اٹھتی ہے اور ٹھنڈی ہو کر پانی کے قطروں اور برف کے کرسٹلز میں تبدیل ہوتی ہے۔ جیسے جیسے یہ قطرے اور کرسٹلز اوپر اٹھتے ہیں، وہ مزید ٹھنڈے ہوتے جاتے ہیں اور اولوں (hail) کی شکل اختیار کر لیتے ہیں۔
• پانی اور برف کا امتزاج: ان بادلوں میں پانی کے قطرے، برف کے کرسٹلز اور اولے ایک ساتھ موجود ہوتے ہیں۔ یہ تمام ذرات ہوا کے تیز بہاؤ کی وجہ سے آپس میں مسلسل ٹکراتے رہتے ہیں۔

2. چارجز کی علیحدگی (Charge Separation):

بجلی گرنے کے عمل کا سب سے اہم مرحلہ بادل کے اندر برقی چارجز (electrical charges) کی علیحدگی ہے۔ جب بادل کے اندر موجود برف کے کرسٹلز، پانی کے قطرے اور اولے ہوا کے تیز بہاؤ کی وجہ سے آپس میں ٹکراتے ہیں تو ان کے درمیان رگڑ پیدا ہوتی ہے۔ اس رگڑ کی وجہ سے ان ذرات پر سٹارٹک بجلی (static electricity) پیدا ہوتی ہے اور چارجز علیحدہ ہونا شروع ہو جاتے ہیں۔

• مثبت اور منفی چارجز: سائنسی تحقیق کے مطابق، جب یہ ذرات آپس میں ٹکراتے ہیں:
  • بھاری ذرات (جیسے اولے) ٹکرانے کے بعد منفی چارج (negative charge) حاصل کر لیتے ہیں اور کشش ثقل کی وجہ سے بادل کے نچلے حصے میں گرنا شروع ہو جاتے ہیں۔
  • ہلکے ذرات (جیسے برف کے چھوٹے کرسٹلز) ٹکرانے کے بعد مثبت چارج (positive charge) حاصل کر لیتے ہیں اور ہوا کے اوپر کی طرف بہاؤ (updrafts) کی وجہ سے بادل کے اوپری حصے میں بلند ہو جاتے ہیں۔
• چارجز کا اجتماع: اس طرح، ایک گرج چمک والے بادل کے نچلے حصے میں منفی چارجز کا ایک بڑا ذخیرہ جمع ہو جاتا ہے، جبکہ اوپری حصے میں مثبت چارجز جمع ہو جاتے ہیں۔ زمین کی سطح، جو بادل کے نیچے ہوتی ہے، پر بھی مثبت چارج پیدا ہو جاتا ہے (Induction کی وجہ سے)۔

3. لیڈر سٹروک (Stepped Leader) کا بننا:

جب بادل کے نچلے حصے میں منفی چارجز کی مقدار اتنی زیادہ ہو جاتی ہے کہ وہ ہوا کی مزاحمت کو توڑ سکے، تو ایک غیر مرئی، کمزور برقی چینل بادل سے زمین کی طرف بڑھنا شروع کرتا ہے۔ اسے “سٹیپڈ لیڈر” (Stepped Leader) کہتے ہیں۔

• زگ زیگ راستہ: یہ لیڈر سیدھا نہیں بڑھتا بلکہ چھوٹے چھوٹے “قدموں” (steps) میں زگ زیگ (zigzag) راستے سے نیچے آتا ہے۔
• شاخیں: یہ لیڈر کئی شاخوں میں تقسیم ہو سکتا ہے، جو مختلف سمتوں میں بڑھتی ہیں۔

4. اوپر کی طرف اٹھنے والے سٹیمرز (Upward Streamers):

جب سٹیپڈ لیڈر زمین کے قریب پہنچتا ہے تو زمین پر موجود اونچی اشیاء (جیسے درخت، عمارتیں، اینٹینا، یا حتیٰ کہ انسان) سے مثبت چارجز کا ایک چینل اوپر کی طرف اٹھنا شروع کرتا ہے۔ انہیں “اپ ورڈ سٹیمرز” (Upward Streamers) کہتے ہیں۔ یہ سٹیمرز اس لیے اٹھتے ہیں کیونکہ زمین پر موجود مثبت چارجز بادل کے منفی چارجز کی طرف کھینچے جاتے ہیں۔

5. کنکشن اور واپسی کا سٹروک (Connection and Return Stroke):

جب سٹیپڈ لیڈر کی کوئی ایک شاخ زمین سے اٹھنے والے کسی اپ ورڈ سٹیمر سے جڑ جاتی ہے، تو ایک مکمل برقی سرکٹ (electrical circuit) بن جاتا ہے۔ اس کے فوراً بعد، ایک انتہائی طاقتور اور روشن برقی رو (current) اس بنے ہوئے چینل کے ذریعے زمین سے بادل کی طرف تیزی سے اوپر کی طرف سفر کرتی ہے۔ اسے “واپسی کا سٹروک” (Return Stroke) کہتے ہیں۔

• بجلی کا چمکنا: یہی واپسی کا سٹروک ہے جو ہمیں آسمان میں بجلی کی تیز چمک کی صورت میں نظر آتا ہے۔ یہ اتنا تیز ہوتا ہے کہ ہمیں لگتا ہے کہ بجلی اوپر سے نیچے گری ہے۔
• گرج کی آواز: جب یہ طاقتور برقی رو ہوا میں سے گزرتی ہے تو یہ ہوا کو انتہائی تیزی سے گرم کرتی ہے (تقریباً 30,000 ڈگری سیلسیس تک)۔ ہوا کے اس اچانک اور شدید گرم ہونے سے وہ تیزی سے پھیلتی ہے اور ایک زوردار دھماکہ خیز آواز پیدا کرتی ہے، جسے ہم گرج (thunder) کہتے ہیں۔ چونکہ روشنی آواز سے کہیں زیادہ تیزی سے سفر کرتی ہے، اس لیے ہمیں پہلے بجلی چمکتی نظر آتی ہے اور پھر گرج کی آواز سنائی دیتی ہے۔

بجلی گرنے کی اقسام:

آسمانی بجلی صرف زمین پر ہی نہیں گرتی بلکہ اس کی کئی اقسام ہوتی ہیں:

1. بادل سے بادل میں بجلی (Intra-cloud or Inter-cloud Lightning): یہ سب سے عام قسم ہے جہاں بجلی ایک ہی بادل کے اندر یا دو مختلف بادلوں کے درمیان چمکتی ہے۔ یہ زمین پر نہیں گرتی اور اکثر ہمیں صرف چمک نظر آتی ہے کیونکہ آواز بہت دور ہوتی ہے۔
2. بادل سے زمین پر بجلی (Cloud-to-Ground Lightning): یہ سب سے خطرناک قسم ہے جہاں بجلی بادل سے براہ راست زمین پر گرتی ہے۔ یہ وہی عمل ہے جو اوپر بیان کیا گیا ہے۔
3. زمین سے بادل میں بجلی (Ground-to-Cloud Lightning): یہ نسبتاً نایاب ہے جہاں بجلی زمین پر موجود کسی اونچی چیز سے بادل کی طرف اوپر جاتی ہے، لیکن یہ بھی عام طور پر بادل سے زمین پر گرنے والی بجلی کے بعد ہوتی ہے۔
4. شیٹ بجلی (Sheet Lightning): یہ بادل سے بادل میں بجلی کی چمک ہوتی ہے جو اتنی دور ہوتی ہے کہ ہمیں صرف بادلوں میں ایک وسیع چمک نظر آتی ہے اور گرج سنائی نہیں دیتی۔

بجلی کیوں گرتی ہے؟ بنیادی وجہ:

بنیادی طور پر، بجلی اس لیے گرتی ہے کیونکہ بادل کے اندر اور بادل اور زمین کے درمیان برقی چارجز کا ایک بہت بڑا عدم توازن (imbalance) پیدا ہو جاتا ہے۔ یہ عدم توازن ایک بہت بڑے برقی پوٹینشل فرق (electrical potential difference) کو جنم دیتا ہے۔ بجلی گرنا دراصل اس پوٹینشل فرق کو متوازن کرنے اور چارجز کو نیوٹرلائز (neutralize) کرنے کا ایک قدرتی طریقہ ہے۔ یہ ایک بڑے پیمانے پر سٹارٹک بجلی کا اخراج (discharge) ہے جو ہوا کے ذریعے ہوتا ہے، جو عام طور پر ایک انسولیٹر (insulator) کے طور پر کام کرتی ہے لیکن جب چارجز بہت زیادہ ہو جائیں تو وہ اس کی مزاحمت کو توڑ دیتے ہیں۔

بجلی گرنے سے بچاؤ: احتیاطی تدابیر:

چونکہ آسمانی بجلی انتہائی خطرناک ہوتی ہے، اس لیے گرج چمک کے طوفان کے دوران احتیاطی تدابیر اختیار کرنا بہت ضروری ہے:

• کھلے میدانوں، اونچے درختوں، اور پانی سے دور رہیں۔
• کھیتوں، پہاڑی علاقوں، اور اونچی عمارتوں کی چھتوں پر جانے سے گریز کریں۔
• بجلی کے کھمبوں، تاروں، اور دھاتی اشیاء سے دور رہیں۔
• موبائل فون، لیپ ٹاپ، اور دیگر برقی آلات کا استعمال نہ کریں۔
• گھر کے اندر رہیں اور کھڑکیوں، دروازوں، اور پانی کے نلکوں سے دور رہیں۔
• گاڑی کے اندر رہنا نسبتاً محفوظ ہے، لیکن گاڑی کو کسی درخت کے نیچے کھڑا نہ کریں۔

نتیجہ: قدرت کا ایک حیرت انگیز اور طاقتور مظہر

آسمانی بجلی کا گرنا قدرت کا ایک پیچیدہ، طاقتور اور حیرت انگیز مظہر ہے۔ یہ بادلوں میں چارجز کی علیحدگی، لیڈر سٹروک کے بننے، اور پھر واپسی کے سٹروک کے ذریعے برقی توانائی کے اخراج کا نتیجہ ہے۔ یہ عمل نہ صرف ہمارے ماحول میں توازن برقرار رکھنے میں مدد دیتا ہے بلکہ ہمیں قدرتی قوتوں کی عظمت کا بھی احساس دلاتا ہے۔ اس سائنسی عمل کو سمجھ کر ہم نہ صرف اس مظہر کی خوبصورتی کو سراہ سکتے ہیں بلکہ اس کے ممکنہ خطرات سے بچنے کے لیے ضروری احتیاطی تدابیر بھی اختیار کر سکتے ہیں۔