云对地闪电中电流沿放电通道的变化

发布时间：2021-11-21 14:51

　　闪电回击电流一直是防雷领域关心的参数。闪电发生的不确定性使得直接测量电流十分困难,更不能得到电流沿通道的变化。电流沿通道的变化与能量传输特性和放电过程的物理机制密切相关。目前对于通道中电流的变化的研究都是基于理论模型,依据实验观测所得数据去研究电流沿通道变化的工作还没有。本工作主要选取了无狭缝高速摄谱仪拍摄获得的青海高原地区9次云对地闪电21次回击共36张光谱资料,结合同步的辐射电场资料,根据光谱中的离子线总强度与回击电流的正相关性,分析了闪电回击过程中电流沿回击通道的变化规律。结果表明:随着回击通道高度的增加,放电电流的变化趋势大致可以归为电流沿通道高度呈指数衰减、线性衰减和基本不变三种变化规律类型,这三种变化趋势与回击放电的理论模型MTLL、MTLE、MULS、DU模型和TL、BG、TCS模型中电流沿通道的变化一致。衰减系数（符合指数衰减规律曲线的衰减指数和线性衰减规律曲线的斜率）与放电强度大致呈现正相关性。在强放电过程中,放电电流沿回击通道的变化往往趋于指数衰减规律。另外,在同一闪电的同一回击过程中,电流在回击初期衰减最快,在同一闪电的不同回击过程中,电流衰减随着时间逐渐趋于平缓... 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电流和发光强度之间的滞后型关系

图 1-2 人工触发闪电通道底部电流波形和光脉冲波形从图中可以看出，电流与相对光强的波形相似，上升时间相近，但下降时间差异比较大，电流波形在峰值电流后缓慢下降，而相对光强在峰值过后急剧下降，后变得平缓下来。从上述给出的通过光学观测研究电流得到的结果可以看出，对于闪电的不同放电过程，放电电流与通道的发光强度的相关性是不一致的，对于同一中闪电放电过程，不同的科学家们也有不同的结论。而且放电电流波形与发光强度波形之间也存在一定的时间延迟。因此，本文使用了光谱观测方法，分析通过实验拍摄获得 9 次地闪回击放电过程中的辐射光谱，结合光谱资料与电场资料，利用光谱中离子线总强度与电流的正相关性，研究了电流沿通道的变化规律。为验证回击放电模型与进一步完善理论模型提供参考数据。1.3 论文主要研究内容

第二章 理论依据和实验设备理论依据1 全球电路与雷暴云中的起电机制 Marly 的实验证实了富兰克林关于雷暴带电的猜想，不久后，Lemonnie的天气中发现了大气中的电学效应。进一步的研究表明，地球表面带负气带正电荷，在晴朗的天气下，靠近地球表面的垂直电场约为 100Vm-1全球电路的重要组成部分，它也是连接不同层大气的重要环节[2]。全球意图如图 2-1 所示。电离层电离层

【参考文献】：
期刊论文
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[3]山东地区冰雹云的闪电活动特征[J]. 冯桂力,郄秀书,吴书君.  大气科学. 2008(02)
[4]一次强云对地闪电首次回击过程的光谱分析[J]. 袁萍,郄秀书,吕世华,陈冠英,张广庶.  光谱学与光谱分析. 2006(04)
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[6]用带电悬浮粒子云模拟雷电放电的研究[J]. Ｉ．维列夏金,吴维韩.  工科物理. 1998(S1)
[7]介电击穿模型（DBM）的相变问题研究:重正化群方法[J]. 常福宣,李后强,刘德,林理彬.  大自然探索. 1998(01)



本文编号：3509713