閃電物理過(guò)程和產(chǎn)生機(jī)制的研究是雷電預(yù)警和防護(hù)工作的理論依據(jù)。閃電光譜觀測(cè)是探討通道內(nèi)部物理特性的有效途徑。本文依據(jù)自行改裝的高速攝譜儀在青海高原地區(qū)獲得的4個(gè)云對(duì)地閃電回?fù)暨^(guò)程的高時(shí)間分辨光譜,采用不同的方法計(jì)算了閃電核心電流通道及外圍發(fā)光通道的溫度,并探討了在回?fù)綦娏魉p過(guò)程中通道溫度隨時(shí)間的演化以及回?fù)舫跏紩r(shí)刻通道溫度沿徑向的分布。結(jié)果表明,核心電流通道溫度比外圍發(fā)光通道溫度高約4000-5000 K,回?fù)舫跏紩r(shí)刻,沿著通道徑向形成一個(gè)溫度梯度,隨著閃電通道半徑的增大,溫度梯度逐漸減小。通道溫度的時(shí)間演化表明,峰值電流之后,與電流的變化相比,通道溫度的衰減更緩慢。直到峰值電流之后的200-400μs左右,通道溫度仍然維持在20000 K左右,如此長(zhǎng)時(shí)間的高溫導(dǎo)致的熱效應(yīng)是許多直擊閃電災(zāi)害的主要根源。 

【文章來(lái)源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：49 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

幾種類型的閃電

圖 1-2 云閃、云間閃及云地閃放電過(guò)程及分類的放電過(guò)程 云地閃電的放電過(guò)程包括梯級(jí)先導(dǎo)，首擊這幾個(gè)主要過(guò)程。首先，梯級(jí)先導(dǎo)起始于云中的預(yù)內(nèi)水粒子和云粒子在外場(chǎng)及重力作用下發(fā)生碰撞而之后，云中的自由電荷繼續(xù)快速地向地面移動(dòng)。在移氣分子發(fā)生碰撞并分離，導(dǎo)致空氣發(fā)生輕度電離，同發(fā)展方向，它是以梯級(jí)的形式逐級(jí)伸向地面，猶如一經(jīng)過(guò)幾毫秒或者幾微秒的時(shí)間，這條光舌便會(huì)消失；直至到達(dá)地面，形成梯級(jí)先導(dǎo)過(guò)程。導(dǎo)到達(dá)地面以后，強(qiáng)大的電流便立即會(huì)以極快的速度由地面流至云中，形成一束明亮、蜿蜒且高度分叉了作回?fù)暨^(guò)程，也叫“主放電”過(guò)程。回?fù)暨^(guò)程發(fā)光通

圖 1-3 一次完整的云對(duì)地閃電發(fā)展過(guò)程示意圖地閃分類 Berger(1978)按照地閃先導(dǎo)傳播方向和電流方向?qū)⒃频亻W電種不同的類型[4]，如圖 1-4 所示。第一種閃電起始于云中帶負(fù)電荷的下先導(dǎo)將云中負(fù)電荷帶到地面，當(dāng)其發(fā)展到地面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生向上的回?fù)魰?huì)釋放部分電荷，這種閃電被稱作下行負(fù)地閃，約為云地閃電總數(shù)的九第二種閃電同樣也是起始于向下行進(jìn)的先導(dǎo)，不過(guò)與第一種閃電相比，電是把云中的正電荷輸送到地面，當(dāng)其發(fā)展到地面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生向上的程會(huì)釋放部分正電荷，這種閃電被稱作下行正地閃，約為云地閃電總數(shù)右。第三種和第四種類型的閃電起始于地面高聳的接地體的放電，形成負(fù)電荷的先導(dǎo)，這種先導(dǎo)向云中負(fù)、正電荷區(qū)發(fā)展，為上行先導(dǎo)，這種作上行閃電或者是上行雷，在日常生活中比較罕見(jiàn)。第三種類型的閃電先導(dǎo)輸送的是正電荷，因此對(duì)應(yīng)于將云中的負(fù)電荷運(yùn)送到地面，而第四

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光譜法測(cè)量低壓熱噴涂等離子體的電子溫度和電子密度[J]. 孫成琪,高陽(yáng),楊德明,何坤.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(04)
[2]有限寬全息干涉技術(shù)對(duì)等離子體電子密度的診斷[J]. 雷嵐,曹娜,曹亮,徐青,韓長(zhǎng)材,段寶軍.  中國(guó)激光. 2015(01)
[3]閃電通道溫度診斷中觀測(cè)距離的影響[J]. 王瑞燕,袁萍,岑建勇,王雪娟,王杰.  物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[4]液體射流雙脈沖激光誘導(dǎo)擊穿Ca等離子體溫度和電子數(shù)密度研究[J]. 胡振華,張巧,丁蕾,王穎萍,鄭海洋,方黎.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[5]廣州地區(qū)地閃放電過(guò)程的觀測(cè)及其特征分析[J]. 張義軍,呂偉濤,張陽(yáng),鄭棟,周方聰.  高電壓技術(shù). 2013(02)
[6]應(yīng)用多光路主動(dòng)差分光學(xué)吸收光譜儀觀測(cè)大氣污染物的空間分布[J]. 王焯如,周斌,王珊珊,楊素娜.  物理學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]華北一次中尺度對(duì)流系統(tǒng)中的閃電活動(dòng)特征及其與雷暴動(dòng)力過(guò)程的關(guān)系研究[J]. 劉冬霞,郄秀書(shū),馮桂力.  大氣科學(xué). 2010(01)
[8]利用偏振干涉成像光譜儀進(jìn)行偏振探測(cè)的新方法[J]. 簡(jiǎn)小華,張淳民,祝寶輝,趙葆常,杜娟.  物理學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]山東地區(qū)冰雹云的閃電活動(dòng)特征[J]. 馮桂力,郄秀書(shū),吳書(shū)君.  大氣科學(xué). 2008(02)
[10]FT-NIR光譜儀測(cè)定煙草化學(xué)成分不同譜區(qū)范圍對(duì)數(shù)學(xué)模型影響的研究[J]. 馬翔,王毅,溫亞?wèn)|,謝麗華,崔永和,張靜,李洪博.  光譜學(xué)與光譜分析. 2004(04)



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