闪电回击通道温度的时间演化及径向分布特征

发布时间：2021-12-17 18:23

　　闪电物理过程和产生机制的研究是雷电预警和防护工作的理论依据。闪电光谱观测是探讨通道内部物理特性的有效途径。本文依据自行改装的高速摄谱仪在青海高原地区获得的4个云对地闪电回击过程的高时间分辨光谱,采用不同的方法计算了闪电核心电流通道及外围发光通道的温度,并探讨了在回击电流衰减过程中通道温度随时间的演化以及回击初始时刻通道温度沿径向的分布。结果表明,核心电流通道温度比外围发光通道温度高约4000-5000 K,回击初始时刻,沿着通道径向形成一个温度梯度,随着闪电通道半径的增大,温度梯度逐渐减小。通道温度的时间演化表明,峰值电流之后,与电流的变化相比,通道温度的衰减更缓慢。直到峰值电流之后的200-400μs左右,通道温度仍然维持在20000 K左右,如此长时间的高温导致的热效应是许多直击闪电灾害的主要根源。 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

几种类型的闪电

图 1-2 云闪、云间闪及云地闪放电过程及分类的放电过程 云地闪电的放电过程包括梯级先导，首击这几个主要过程。首先，梯级先导起始于云中的预内水粒子和云粒子在外场及重力作用下发生碰撞而之后，云中的自由电荷继续快速地向地面移动。在移气分子发生碰撞并分离，导致空气发生轻度电离，同发展方向，它是以梯级的形式逐级伸向地面，犹如一经过几毫秒或者几微秒的时间，这条光舌便会消失；直至到达地面，形成梯级先导过程。导到达地面以后，强大的电流便立即会以极快的速度由地面流至云中，形成一束明亮、蜿蜒且高度分叉了作回击过程，也叫“主放电”过程。回击过程发光通

图 1-3 一次完整的云对地闪电发展过程示意图地闪分类 Berger(1978)按照地闪先导传播方向和电流方向将云地闪电种不同的类型[4]，如图 1-4 所示。第一种闪电起始于云中带负电荷的下先导将云中负电荷带到地面，当其发展到地面时，就会产生向上的回击会释放部分电荷，这种闪电被称作下行负地闪，约为云地闪电总数的九第二种闪电同样也是起始于向下行进的先导，不过与第一种闪电相比，电是把云中的正电荷输送到地面，当其发展到地面时，就会产生向上的程会释放部分正电荷，这种闪电被称作下行正地闪，约为云地闪电总数右。第三种和第四种类型的闪电起始于地面高耸的接地体的放电，形成负电荷的先导，这种先导向云中负、正电荷区发展，为上行先导，这种作上行闪电或者是上行雷，在日常生活中比较罕见。第三种类型的闪电先导输送的是正电荷，因此对应于将云中的负电荷运送到地面，而第四

【参考文献】：
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本文编号：3540684