【摘要】：使用以高速攝像機為記錄系統(tǒng)的無狹縫攝譜儀,在青海地區(qū)得到了若干云地閃電首次回擊過程中波長為400-900 nm范圍的時間分辨光譜,依據實驗獲得光譜計算研究了閃電通道放電過程中電流核心通道和外圍發(fā)光通道的溫度;結合空氣等離子體的傳輸理論,獲得了閃電通道的電導率,探討了回擊過程中通道溫度及電導率的演化特征。研究結果表明,閃電電流核心通道的溫度比外圍通道高約5000-7000 K,并且,與最早關于通道峰值溫度持續(xù)時間的觀點不同,回擊過程中,通道保持高溫的時間遠遠大于峰值放電電流存在的時間,核心電流通道的溫度在回擊電流緩慢減小的數(shù)百微秒內維持20000 K以上高溫,此特性是熱效應導致雷電災害的主要根源。這一工作為更深入的探討研究閃電放電過程中能量傳輸、電流隨時間演化以及閃電發(fā)展過程的物理機制提供了可靠的參考資料。
【學位授予單位】：西北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P427.3
【圖文】：

離雷暴發(fā)生較遠的晴天區(qū)域會產生連續(xù)穩(wěn)態(tài)的電流，通過電導大氣從電離層流入大地，形成全球電循環(huán)。圖1-1 全球電路等效示意圖雷暴是由強對流積雨云構成，往往伴有強風和陣雨，甚至出現(xiàn)冰雹和降雪。雷雨云是具有強烈上升氣流和下沉氣流的積雨云，當?shù)乇砀浇呐�、濕空氣上升從而置換高空較稠密的空氣時，雷雨云就發(fā)展。雷雨云是一部以水汽作為熱傳遞原動力的大氣熱機，閃電放電一般產自雷雨云。云內的電荷分離并最終達到放電發(fā)生（閃電）的階段是雷暴云的典型電特點。關于雷雨云起電的機制，目前還沒有普遍認可的結論，下面介紹幾種典型的雷暴起電機制：1㖞感應起電。外部電場引起降水粒子的電極化，而極化強度取決于所涉及粒子的介電常數(shù)。在晴天電場作用下

并且由于積雨云電結構和氣流結構的觀測與研究發(fā)展現(xiàn)狀還是比較落后，所以這一起電機制還有待于進一步探索。圖1-2 新墨西哥中部山區(qū)雷雨云在朗格繆爾試驗室上空的發(fā)展圖 1-2 新墨西哥中部山區(qū)雷雨云在朗格繆爾試驗室上空的發(fā)展，云的底部距離海平面高度約莫 4 公里，云的頂部則在云底 6 公里之上的高度。云中等溫線在零攝氏度的高度位于海平面之上 5 公里左右，云頂由冰晶構成，而云底是液態(tài)小云滴。

[6]。圖1-3 八類閃電(根據先導和回擊的方向)r—回擊；v—發(fā)展方向；l—先導然而圖 1-3 所列出的分類還是有些單一，向下發(fā)展的先導在接近大地時，下行先導會與大地或大地上面的尖銳物體激發(fā)出的上行流光相接連，這種情況和上行先導相似。同時，地面上可能形成的上行流光不只一條，在空氣中會一直延伸到好幾米。事實上，只有六類閃電是真正的地閃，其他兩類則是云閃。正地閃發(fā)生的過程比較強烈，但比較罕有，尤其是上行正地閃放電一般非常強烈。1.2 閃電放電通道物理特性的研究現(xiàn)狀截至目前，閃電光譜是唯一可以反映閃電通道內部等離子體特性的方法。Herschel[7]等科研工作者早期在可見光的范圍內對閃電光譜進行了觀測，但是由于試驗設備以及觀測手段的原因

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本文編號：2752757