【摘要】：針對閃電始發(fā)如何發(fā)生的問題,基于中國氣象科學(xué)研究院自主研發(fā)的閃電低頻電場探測陣列(LFEDA)所獲得的全閃三維定位數(shù)據(jù)和對應(yīng)的放電波形,研究了窄偶極性脈沖(NBE)和初始擊穿脈沖(定義初始擊穿脈沖簇的首個脈沖為FIBP)兩種閃電始發(fā)放電脈沖的特征和差異,模擬了兩者作為始發(fā)信號的傳輸規(guī)律,并進一步深入分析了兩種閃電初始放電過程。具體研究工作及結(jié)果如下:1.編寫了低頻全閃探測陣列定位數(shù)據(jù)及放電波形的應(yīng)用分析軟件系統(tǒng),實現(xiàn)了閃電脈沖的歸閃、始發(fā)閃電脈沖的挑選、始發(fā)脈沖對應(yīng)波形的分析和特征提取。2.揭示了由NBE和IBP始發(fā)的閃電初始過程特征。NBE和IBP均能夠始發(fā)閃電放電。其中NBE始發(fā)的云閃比例約為14%,地閃比例為30%;IBP始發(fā)的云閃比例約為86%,地閃比例約為70%;INBE作為閃電始發(fā)放電事件,相比于FIBP,具有相對的孤立性,并且具有相對較大的幅度。INBE和后續(xù)第一個脈沖間的時間間隔6.9ms,幅度比例3.5;FIBP與后續(xù)第一個脈沖間的時間間隔0.4ms,幅度比例0.8。INBE后常常跟隨傳統(tǒng)的IBP脈沖。INBE、過程中NBE、孤立NBE的上升沿時間、半峰寬和脈沖寬度方面沒有明顯差異,INBE和其他NBE在從脈沖寬度上很難區(qū)別。而INBE脈沖的上升沿時間明顯小于IBP脈沖。3.建立了兩種閃電始發(fā)放電事件NBE和IBP的放電物理模型。模擬結(jié)果表明,NBE和IBP均能夠看做垂直發(fā)展的傳輸線,其電流符合雙指數(shù)分布。經(jīng)實測結(jié)果對比,NBE的電流傳輸速度6.5×10~7m/s,INBE速度量級與實際觀測資料相符,IBP的電流速度1.5×10~8m/s,NBE的發(fā)展尺度為494m,IBP的發(fā)展尺度296m。4.模擬INBE和FIBP電場波形隨傳輸距離的變化規(guī)律顯示,INBE在15km、FIBP在10km以內(nèi)均存在明顯的靜電場、感應(yīng)場,在以后的階段,輻射場占主導(dǎo)地位。在綜合波形上表現(xiàn)為,隨著距離的增加,正負(fù)振幅比增大,脈沖寬度增大。
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P427.3;P412.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 張義軍;楊少杰;呂偉濤;鄭棟;董萬勝;李斌;陳紹東;張陽;陳綠文;;2006—2011年廣州人工觸發(fā)閃電觀測試驗和應(yīng)用[J];應(yīng)用氣象學(xué)報;2012年05期

2 吳亭;董萬勝;劉恒毅;;雙極性窄脈沖電場波形特征[J];高原氣象;2011年03期

3 任曉毓;張義軍;呂偉濤;陶善昌;;閃電先導(dǎo)隨機模式的建立與應(yīng)用[J];應(yīng)用氣象學(xué)報;2011年02期

4 劉恒毅;董萬勝;王濤;邱實;;閃電電場變化波形時域特征分析及放電類型識別[J];氣象;2009年03期

5 張義軍;周秀驥;;雷電研究的回顧和進展[J];應(yīng)用氣象學(xué)報;2006年06期

6 張義軍;孟青;馬明;董萬勝;呂偉濤;;閃電探測技術(shù)發(fā)展和資料應(yīng)用[J];應(yīng)用氣象學(xué)報;2006年05期

本文編號：2748200