通過高速攝像和磁信號(hào)的協(xié)調(diào)觀測,本文選取了2013年6月在美國中部上空的中尺度對(duì)流系統(tǒng)(MCS)內(nèi)產(chǎn)生的正地閃(+CG)引發(fā)的兩例伴隨有淘氣精靈(elves),光暈(halos)的紅色精靈(sprites)來分析淘氣精靈,光暈,紅色精靈和母體閃電之間的時(shí)空關(guān)系。此外,我們基于傳輸線(TL)模型,以山東人工引雷(SHATLE)實(shí)測基電流以及模擬電流作為電流輸入?yún)?shù),計(jì)算和分析了雷電回?fù)敉ǖ勒戏焦鈺灠l(fā)生高空處的電場及其擾動(dòng)分量(靜電場,感應(yīng)場,輻射場),來分析電場以及各分量的貢獻(xiàn)。結(jié)合觀測和數(shù)值模擬分析表明:(1)光暈的產(chǎn)生時(shí)常伴有明顯的流光發(fā)展,它的始發(fā)與回?fù)裘}沖的初始持續(xù)電流部分息息相關(guān)。在回?fù)敉ǖ勒戏?0 km處,除了靜電場,在0.56+0.13 ms內(nèi)回?fù)裘}沖產(chǎn)生的感應(yīng)場作為整個(gè)電場的主要成分(幅度大于總電場的一半)可能在光暈的產(chǎn)生中起很大的作用。(2)由于電離層對(duì)電磁波的反射和電磁波傳播的時(shí)間延遲,在海拔高于80 km處,盡管感應(yīng)場的幅值逐漸減小了,但其雙峰相互靠近,使得其峰值是相對(duì)增加的一個(gè)過程。因此,感應(yīng)場幅度的衰減要慢于靜電場。也就是說,感應(yīng)場的作用在淘氣精靈高度會(huì)更明顯,驗(yàn)證了Lu(2006)所得出的結(jié)論。(3)長時(shí)延的紅色精靈的產(chǎn)生和持續(xù)發(fā)光更依賴于后續(xù)的連續(xù)電流部分。相比于輸入脈沖電流的峰值,其時(shí)間尺度對(duì)精靈事件的發(fā)光時(shí)間影響更大。當(dāng)電流的時(shí)間尺度更長時(shí),所對(duì)應(yīng)的感應(yīng)場和靜電場分量也是更大的,促進(jìn)了sprite垂直結(jié)構(gòu)的發(fā)展;長時(shí)間的閃電持續(xù)電流能維持一個(gè)區(qū)域高電場,使得已經(jīng)存在的紅色精靈持續(xù)發(fā)光;長時(shí)延的紅色精靈是環(huán)境電導(dǎo)率,已經(jīng)存在的電場以及CG的長持續(xù)電流的短暫增強(qiáng)(由于M分量或第二次閃擊的存在)的共同作用下出現(xiàn)的現(xiàn)象。(4)地閃回?fù)艋娏髦械腗分量、較長時(shí)間的上升沿、長尾波的存在都能增加halos發(fā)生高度處的靜電場及感應(yīng)場的幅值,并驅(qū)動(dòng)光暈的出現(xiàn)和隨后流光發(fā)展的可能,形成紅色精靈。以上結(jié)果豐富了Pasko等人提出的光暈和紅色精靈產(chǎn)生機(jī)制以及中高層空間電磁場的認(rèn)識(shí),也為以后精確建模和人工引發(fā)光暈等研究做了鋪墊。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P427.3
【部分圖文】：

.2. 不同類型的 TLE，包括紅色精靈，藍(lán)色噴流和淘氣精靈及其下方的閃電發(fā)生機(jī)制諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)獲得者 C.T.R.Wilson（1925）首次預(yù)測了我們目前規(guī)模閃電事件的可能性[10]。他首先認(rèn)識(shí)到雷云上方電場與高度的著高度以 r-3 衰減，如圖 1.3 所示，由于大氣密度的變化，空間

電離層底部空間電導(dǎo)率與弛豫時(shí)間的非線性變化

第一章 緒論變化，且弛豫時(shí)間發(fā)生變化。張其林等人[31]給出了電離層底部高空電導(dǎo)率與弛豫時(shí)間非線性變化關(guān)系，如圖 1.4。所以在強(qiáng)烈的雷電放電之后，在雷暴云上方會(huì)激發(fā)一個(gè)態(tài)電場，經(jīng)過一定的時(shí)間延遲以后，這個(gè)瞬態(tài)電場會(huì)超過背景擊穿閾值，產(chǎn)生高空閃。部分地定義了類似的瞬態(tài)特性觀察到的精靈現(xiàn)象[32]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 陳綠文;呂偉濤;張義軍;張陽;;不同高度建筑物上的下行地閃回?fù)籼卣鱗J];應(yīng)用氣象學(xué)報(bào);2015年03期

2 張其林;田野;陸高鵬;;中高層(60-120km)大氣電參數(shù)非線性效應(yīng)對(duì)地閃回?fù)綦姶艌鰝鞑サ挠绊慬J];氣象學(xué)報(bào);2014年04期

3 張其林;郄秀書;孔祥貞;周筠s

本文編號(hào)：2822504