闪电等离子体导电特性研究

发布时间：2022-02-21 19:08

　　闪电放电过程中产生的大电流是导致各种雷电灾害的主要根源。闪电发生的不确定性使得直接测量电流非常困难,只能通过间接的方法研究电流的传输特性。闪电等离子体的导电特性是反映放电通道载流能力的关键因素,电流与放电通道的电导率密切相关,所以研究放电通道导电特性及其沿通道的变化对研究电流的传输特性有重要意义。对通道电导率和光谱特性的研究有助于探讨放电电流的传输特性。目前关于闪电放电等离子体通道中电导率的研究比较少。本工作首先利用无狭缝高速摄谱仪进行自然闪电回击放电过程的光谱观测获得了5次云对地闪电10次回击过程的原始光谱资料。根据光谱信息,结合地面同一时间出现的电场变化观测波形,计算了闪电放电等离子体通道的电导率以及光谱中离子线总强度,并进一步探究了它们沿通道高度的变化规律。结果表明:闪电回击通道的电导率约为10⁴S/m,离子线总强度随通道高度的增加呈衰减趋势,通道的电导率也略有衰减。此外电导率和离子线总强度随通道高度呈现的衰减规律基本一致,但二者的衰减系数有一定差异,电导率沿通道高度的衰减相对缓慢。同一闪电放电过程的时间演化光谱反映出,放电过程中,随着电流强度的逐渐减弱,光... 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 闪电介绍
        1.2.1 闪电的分类
        1.2.2 负地闪放电过程
    1.3 研究意义及现状
    1.4 论文研究内容
    参考文献
第2章 实验设备和理论方法
    2.1 实验设备
        2.1.1 无狭缝光栅摄谱仪
        2.1.2 快、慢天线地面电场变化记录仪
    2.2 理论方法
        2.2.1 闪电等离子体温度
            2.2.1.1 波尔兹曼分布
            2.2.1.2 多谱线
        2.2.2 等离子体通道的电子密度
        2.2.3 闪电等离子体通道的电导率
    参考文献
第3章 闪电回击放电等离子体导电特性
    3.1 引言
    3.2 资料分析
    3.3 电导率沿放电等离子体通道的变化
    参考文献
第4章 总结与展望
    4.1 本工作的主要结论
    4.2 工作展望
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]一次人工触发闪电通道光谱结构分析[J]. 张华明,张义军,吕伟涛,王华,钱勇.  光谱学与光谱分析. 2017(06)
[2]闪电先导传输过程中通道温度的变化[J]. 袁萍,常轩,王雪娟,岑建勇,范婷婷.  西北师范大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]雷电定位系统与人工观测雷暴日数统计比较[J]. 王学良,张科杰,张义军,朱传林.  应用气象学报. 2014(06)
[4]青藏高原东北部闪电M变化多参量观测[J]. 武斌,张广庶,王彦辉,李亚珺,范祥鹏,余海,张荣.  物理学报. 2013(18)
[5]一次人工触发闪电上行正先导的传输特征[J]. 王彩霞,郄秀书,蒋如斌,杨静.  物理学报. 2012(03)
[6]利用闪电定位和雷达资料进行雷电临近预报方法研究[J]. 姚叶青,袁松,张义军,蔡辉,丁卫东,郝莹,边富昌.  热带气象学报. 2011(06)
[7]峰值电流达几千安量级的闪电M分量放电特征及机理探讨[J]. 蒋如斌,郄秀书,王彩霞,杨静,张其林,刘明远,王俊芳,刘冬霞,潘伦湘.  物理学报. 2011(07)
[8]云闪放电通道内的粒子密度及分布特征[J]. 王杰,袁萍,郭凤霞,郄秀书,欧阳玉花,张义军.  地球物理学报. 2010(06)
[9]闪电放电通道等离子体成分及相关特性的研究[J]. 王杰,袁萍,张华明,申晓志.  光谱学与光谱分析. 2008(09)
[10]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)

硕士论文
[1]闪电等离子体通道半径及特性参数沿径向的演变[D]. 安婷婷.西北师范大学 2019
[2]闪电回击通道的热量传输特性研究[D]. 董彩霞.西北师范大学 2016
[3]闪电放电等离子体导电特性的研究[D]. 郭逸潇.西北师范大学 2009



本文编号：3637878