人工触发闪电上行先导的观测研究
发布时间：2021-03-04 16:35
基于广州人工触发闪电试验获取的通道底部电流、高速摄像、近距离处电磁场等综合同步观测资料,研究了上行先导起始阶段的放电特征和上行先导的传输特征,主要结论如下:（1）通过对25次经典人工触发闪电电流资料的分析,进一步证实了当火箭携带铜线时触发闪电先驱电流脉冲（precursor current pulse）为双极性振荡型,火箭携带钢丝时先驱电流脉冲为单极性。其中单极性脉冲电流峰值、1090%上升时间、波形宽度和转移电荷量的几何平均值分别为26A,0.33μs,2.3μs,27μC,双极性脉冲相应的电流波形参数几何平均值分别为67A,0.24μs,2.1μs,54μC,对比分析发现双极性脉冲电流峰值的几何平均值接近是单极性的2.6倍,而波形持续时间和上升时间的几何平均值与单极性相近。进一步基于传输线模型,模拟铜线通道底部电流波形呈现出双极性振荡型,而模拟钢丝通道底部电流波形呈现出单极性,与实际测量结果比较接近,说明这两种电流波形可能是由传输线特性阻抗不同导致的,在传输线顶端由先导起始放电产生的电流脉冲应该为单极性。（2）人工触发闪电上行正、负先导起始阶段,其电晕放电形式...
【文章来源】：成都信息工程大学四川省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经典人工触发闪电过程示意图
成都信息工程大学硕士学位论文重新分布，致使通道被重新连通，所以通道底部电流会出现一个类似回击的初始电流变化（Initial Current Variation，ICV）。随后上行先导逐渐向上发展到云内，形成了一段持续 595ms 的初始连续电流，并且在初始连续电流中还存在一些 ICC脉冲，之后通道内的电流中止几十毫秒，然后是一次回击过程，此次回击过程还包含了 190ms 的回击连续电流（ContinueCurrent，CC），连续电流中还包含了一次 M 分量过程。
典人工触发闪电连续上行先导起始发展之前，在通道底部可观测到一些电流脉冲信号[Nakamura 等，1987]。这些电流脉冲是在火箭上升阶段由线顶端局部电场增强导致空气击穿产生即电晕放电过程。根据国外的观现，这些电流脉冲的波形都呈现出双极性振荡型[Lalande 等，1998；B09,2011,2012；Ngin 等 2013][63-67]，如图 1-3。电流脉冲一般持续 10小可达到几十安培，一般是不连续出现的，据推测可能与上行先导起程中产生空间电荷的屏蔽效应有关[Willett 等，1999]。Horii 等[1982]在稳定上行正先导起始之前的这些先驱电流脉冲（precursorcurrentpul现这些电流脉冲是以单个或者成组的形式出现的，每组中包括两个或者流脉冲，并且这些电流脉冲幅值是在 0.1~100A[61]。Lalande 等[1988]定上行先导起始之前的电流脉冲以及同步测量的电场脉冲，发现这些成冲和单个电流脉冲之间的时间间隔大约是几十毫秒，而每组电流脉冲内隔大约是 25us，一些幅值比较大的电流脉冲呈现阻尼振荡的特征，并且是随着金属线伸长而增加[63]。Willett 等[19][1999]发现这些电流脉冲大概s 出现一次，有时候是成组出现且组内脉冲间隔是 30us。
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工触发闪电连续电流过程与M分量特征[J]. 周方聪,张义军,吕伟涛,高燚,郑栋,张阳,陈绍东. 应用气象学报. 2014(03)
[2]2006—2011年广州人工触发闪电观测试验和应用[J]. 张义军,杨少杰,吕伟涛,郑栋,董万胜,李斌,陈绍东,张阳,陈绿文. 应用气象学报. 2012(05)
[3]Progresses in the Atmospheric Electricity Researches in China during 2006-2010[J]. 郄秀书. Advances in Atmospheric Sciences. 2012(05)
[4]新型人工引雷专用火箭及其首次引雷实验结果[J]. 郄秀书,杨静,蒋如斌,王俊芳,刘冬霞,王彩霞,宣越健. 大气科学. 2010(05)
[5]人工触发闪电电流波形特征参数分析[J]. 赵阳,郄秀书,孔祥贞,张广庶,张彤,杨静,冯桂力,张其林,王东方. 物理学报. 2009(09)
[6]Artificially triggered lightning and its characteristic discharge parameters in two severe thunderstorms[J]. QIE XiuShu1,2, ZHANG QiLin1, ZHOU YunJun1, FENG GuiLi1, ZHANG TingLong1, YANG Jing1, KONG XiangZhen1, XIAO QingFu1 & WU ShuJun3 1 Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2 Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 3 Binzhou Meteorology Bureau, Binzhou 256612, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2007(08)
[7]两次强雷暴系统中雷电的人工引发及其特征放电参量的测量与估算[J]. 郄秀书,张其林,周筠珺,冯桂力,张廷龙,杨静,孔祥贞,肖庆复,吴书君. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(04)
[8]人工引发闪电和自然闪电回击电流波形的对比分析[J]. 张其林,郄秀书,孔祥贞,周筠珺,杨静,张廷龙,冯桂力,肖庆复. 中国电机工程学报. 2007(06)
[9]雷电研究的回顾和进展[J]. 张义军,周秀骥. 应用气象学报. 2006(06)
[10]南方人工引雷试验及电流特征[J]. 张义军,刘欣生. 中国电机工程学报. 1999(04)
博士论文
[1]负极性地闪雷击点选择过程的模拟试验及仿真模型研究[D]. 谢施君.华中科技大学 2013
本文编号：3063540
【文章来源】：成都信息工程大学四川省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
经典人工触发闪电过程示意图
成都信息工程大学硕士学位论文重新分布，致使通道被重新连通，所以通道底部电流会出现一个类似回击的初始电流变化（Initial Current Variation，ICV）。随后上行先导逐渐向上发展到云内，形成了一段持续 595ms 的初始连续电流，并且在初始连续电流中还存在一些 ICC脉冲，之后通道内的电流中止几十毫秒，然后是一次回击过程，此次回击过程还包含了 190ms 的回击连续电流（ContinueCurrent，CC），连续电流中还包含了一次 M 分量过程。
典人工触发闪电连续上行先导起始发展之前，在通道底部可观测到一些电流脉冲信号[Nakamura 等，1987]。这些电流脉冲是在火箭上升阶段由线顶端局部电场增强导致空气击穿产生即电晕放电过程。根据国外的观现，这些电流脉冲的波形都呈现出双极性振荡型[Lalande 等，1998；B09,2011,2012；Ngin 等 2013][63-67]，如图 1-3。电流脉冲一般持续 10小可达到几十安培，一般是不连续出现的，据推测可能与上行先导起程中产生空间电荷的屏蔽效应有关[Willett 等，1999]。Horii 等[1982]在稳定上行正先导起始之前的这些先驱电流脉冲（precursorcurrentpul现这些电流脉冲是以单个或者成组的形式出现的，每组中包括两个或者流脉冲，并且这些电流脉冲幅值是在 0.1~100A[61]。Lalande 等[1988]定上行先导起始之前的电流脉冲以及同步测量的电场脉冲，发现这些成冲和单个电流脉冲之间的时间间隔大约是几十毫秒，而每组电流脉冲内隔大约是 25us，一些幅值比较大的电流脉冲呈现阻尼振荡的特征，并且是随着金属线伸长而增加[63]。Willett 等[19][1999]发现这些电流脉冲大概s 出现一次，有时候是成组出现且组内脉冲间隔是 30us。
【参考文献】：
期刊论文
[1]人工触发闪电连续电流过程与M分量特征[J]. 周方聪,张义军,吕伟涛,高燚,郑栋,张阳,陈绍东. 应用气象学报. 2014(03)
[2]2006—2011年广州人工触发闪电观测试验和应用[J]. 张义军,杨少杰,吕伟涛,郑栋,董万胜,李斌,陈绍东,张阳,陈绿文. 应用气象学报. 2012(05)
[3]Progresses in the Atmospheric Electricity Researches in China during 2006-2010[J]. 郄秀书. Advances in Atmospheric Sciences. 2012(05)
[4]新型人工引雷专用火箭及其首次引雷实验结果[J]. 郄秀书,杨静,蒋如斌,王俊芳,刘冬霞,王彩霞,宣越健. 大气科学. 2010(05)
[5]人工触发闪电电流波形特征参数分析[J]. 赵阳,郄秀书,孔祥贞,张广庶,张彤,杨静,冯桂力,张其林,王东方. 物理学报. 2009(09)
[6]Artificially triggered lightning and its characteristic discharge parameters in two severe thunderstorms[J]. QIE XiuShu1,2, ZHANG QiLin1, ZHOU YunJun1, FENG GuiLi1, ZHANG TingLong1, YANG Jing1, KONG XiangZhen1, XIAO QingFu1 & WU ShuJun3 1 Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2 Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 3 Binzhou Meteorology Bureau, Binzhou 256612, China. Science in China（Series D:Earth Sciences）. 2007(08)
[7]两次强雷暴系统中雷电的人工引发及其特征放电参量的测量与估算[J]. 郄秀书,张其林,周筠珺,冯桂力,张廷龙,杨静,孔祥贞,肖庆复,吴书君. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(04)
[8]人工引发闪电和自然闪电回击电流波形的对比分析[J]. 张其林,郄秀书,孔祥贞,周筠珺,杨静,张廷龙,冯桂力,肖庆复. 中国电机工程学报. 2007(06)
[9]雷电研究的回顾和进展[J]. 张义军,周秀骥. 应用气象学报. 2006(06)
[10]南方人工引雷试验及电流特征[J]. 张义军,刘欣生. 中国电机工程学报. 1999(04)
博士论文
[1]负极性地闪雷击点选择过程的模拟试验及仿真模型研究[D]. 谢施君.华中科技大学 2013
本文编号：3063540
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3063540.html
