發(fā)布時間：2020-04-05 14:39

【摘要】：本文基于行波模型以及相應(yīng)的觀測結(jié)果,檢驗了行波模型的參數(shù)有效范圍。通過把行波模型的模擬結(jié)果與觀測結(jié)果進行對比,我們估算得到,通道兩端的有效電流反射系數(shù)(包括電流沿通道傳輸時的衰減)的取值范圍是0至-0.5,電流傳輸速度的取值范圍是0. 3*10^8至3*10^8 m/s,通道長度小于1000m。在模擬過程中,我們假設(shè)電流上升時間為典型值6μs,持續(xù)時間為30μs。我們也檢驗了電流上升時間對遠場波形的影響。我們發(fā)現(xiàn),電流上升時間的典型范圍是2至8. 5 μ s。然后在參數(shù)有效范圍內(nèi),我們以行波模型的模擬結(jié)果為參考標準,檢驗了赫茲偶極子近似算法的參數(shù)有效范圍。其中,我們發(fā)現(xiàn),關(guān)于傳輸速度與通道長度的有效性組合范圍,赫茲偶極子近似算法在較多的情況下符合行波模型的模擬結(jié)果。在此基礎(chǔ)之上,我們使用赫茲偶極子近似算法估算了袖珍云閃的放電參數(shù)。鑒于出現(xiàn)在日本冬季雷暴中的大型雙極性放電事件(LBEs)的發(fā)生條件,我們把行波模型進行了推廣(考慮了高塔以及不同的物理過程),模擬了 LBEs的遠場波形,并且把LBEs的電場-電流轉(zhuǎn)換因子(FCCFs)與發(fā)生在夏季雷暴中的云-地(CG)閃電的回擊(RS)過程的轉(zhuǎn)換因子進行了比較。因為LBEs的物理過程可能與典型的回擊閃電(準回擊過程)或上行閃電中的初始連續(xù)電流脈沖(準連續(xù)電流過程)相似,所以我們分別模擬了這兩種物理過程對應(yīng)的LBEs遠場波形。我們假設(shè),LBEs通道長度的范圍是500m至1000m,高塔(雷擊高塔)的高度范圍是100m至300m。通過使用行波模型進行模擬,我們發(fā)現(xiàn),只有當LBEs的入射電流為對稱的高斯脈沖時,模擬的LBEs遠場波形(準回擊過程和準連續(xù)電流過程)才能與觀測結(jié)果相似。當高塔的高度范圍是100m至300m時,LBEs的電場-電流轉(zhuǎn)換因子與通道長度、入射電流的導(dǎo)數(shù)呈正相關(guān)。并且,準回擊過程的電場-電流轉(zhuǎn)換因子與準連續(xù)電流過程的轉(zhuǎn)換因子相似。然而,LBEs的電場-電流轉(zhuǎn)換因子與夏季雷暴中的回擊閃電的轉(zhuǎn)換因子區(qū)別很大;也就是說,夏季雷暴中的回擊閃電的電場-電流轉(zhuǎn)換因子不適用于LBEs。
【圖文】：

（ｂ）中標注的Ｓ１－Ｓ５是五個明顯的二次峰值，出現(xiàn)的時刻與（ａ）中對應(yīng)。電場波形與逡逑ｄＥ／ｄｔ波形己經(jīng)經(jīng)過低通濾波以突出反射信號。引自Ｎａｇ邋ｅｔａｌ．［１１逡逑圖１－１表示Ｎａｇ邋ｅｔ邋ａｌ．［１］觀測到的一次負ＣＩＤ產(chǎn)生的（ａ）電場波形，（ｂ）逡逑ｄＥ／ｄｔ波形，（ｃ）邋ＶＨＦ輻射脈沖。從圖１－ｌａ可以看出，ＮＢＰ的初始極性與負極性逡逑回擊相同（物理符號規(guī)則），即向上轉(zhuǎn)移正電荷（或向下轉(zhuǎn)移負電荷）。該次ＣＩＤ逡逑的持續(xù)時間為１６ｕｓ邋（ＮＢＰｓ的典型持續(xù)時間為１０至３０ｕｓ）。在圖１－ｌｄ表示電逡逑４逡逑

邐Ｃ邐Ｄ逡逑圖２－ｌｂ．邋ＣＩＤ行波原理的示意圖，通道長度Ａｈ＝１００ｍ，傳輸速度ｖ＝２＊１０Ａ８ｍ／ｓ。電流持續(xù)時逡逑間遠遠大于通道傳輸時間（Ａ邋ｈ／ｖ）。垂直箭頭表示電流沿通道的傳輸過程，，括號形箭頭表逡逑示電流在通道兩端的反射過程。如果Ｐ邋ｂ＝邋Ｐ邋ｔ＝ｌ（短路狀態(tài)），通道兩端之間反射的電流相等。逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P446;P427.3

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本文編號：2615144