目前大多數(shù)針對(duì)中高層的電場(chǎng)計(jì)算均假定大氣為自由空間,沒有考慮中高層大氣的非線性效應(yīng),這給反演觸發(fā)中高層放電現(xiàn)象所需電流峰值帶來了很大的不確定性。本文基于麥克斯韋方程組,通過綜合考慮電子熱效應(yīng)和電離、吸附效應(yīng)的非線性變化,利用二維時(shí)域有限差分算法（2D FDTD）,建立了對(duì)流層-中高層大氣電動(dòng)力耦合模型,分析了中高層大氣電參數(shù)的非線性效應(yīng)對(duì)地閃回?fù)綦姶艌?chǎng)傳播的影響,推廣了半解析模型的適用范圍及對(duì)elves現(xiàn)象的光輻射進(jìn)行了模擬。主要研究成果如下： （1）首先分析了電參數(shù)的非線性效應(yīng)對(duì)地閃回?fù)綦姶艌?chǎng)的影響范圍及程度。結(jié)果表明,對(duì)微秒（μs）量級(jí)的地閃回?fù)糨椛鋱?chǎng)而言,在60km以下,由于弛豫時(shí)間為毫秒（ms）量級(jí),不需要考慮電參數(shù)的非線性效應(yīng)。而在60km以上的空間,由于弛豫時(shí)間快速減小至小于微秒量級(jí),必須考慮電參數(shù)非線性效應(yīng)帶來的影響。如果考慮中高層大氣電參數(shù)非線性效應(yīng),離地面90km高度處地閃回?fù)糨椛鋱?chǎng)峰值明顯減小,其中,垂直電場(chǎng)受影響最顯著,場(chǎng)峰值最大可減小3倍左右,而水平電場(chǎng)受影響相對(duì)較小。電磁場(chǎng)脈沖持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),受微秒量級(jí)中高層大氣電介質(zhì)弛豫時(shí)間的影響越大。 （2）另外... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 Elves現(xiàn)象的電電動(dòng)力耦合模型的研究進(jìn)展
        1.2.2 中高層電場(chǎng)解析算法的研究進(jìn)展
    1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 對(duì)流層與中高層電動(dòng)力耦合模型的建立
    2.1 對(duì)流層與中高層電動(dòng)力耦合模型
        2.1.1 模擬Elves的電動(dòng)力耦合模型
        2.1.2 Elves的電動(dòng)力耦合模型中參數(shù)的選取
        2.1.3 Elves電動(dòng)力耦合模型的精度驗(yàn)證
        2.1.4 電動(dòng)力耦合模型的初步模擬結(jié)果
    2.2 中高層電場(chǎng)的解析算法
        2.2.1 解析算法的介紹
        2.2.2 解析算法的計(jì)算結(jié)果
    2.3 本章小結(jié)
第三章 中高層大氣電參數(shù)的非線性效應(yīng)對(duì)地閃回?fù)綦妶?chǎng)的影響
    3.1 地閃回?fù)羲诫妶?chǎng)的時(shí)空演變特征
    3.2 地閃回?fù)舸怪彪妶?chǎng)的時(shí)空演變特征
    3.3 地閃放電參數(shù)對(duì)中高層大氣地閃回?fù)糨椛鋱?chǎng)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 中高層大氣電參數(shù)的非線性效應(yīng)對(duì)地閃回?fù)綦妶?chǎng)分量的影響
    4.1 考慮大氣電參數(shù)非線性效應(yīng)的半解析模型
        4.1.1 半解析模型的建立
        4.1.2 半解析模型的精度的檢驗(yàn)
    4.2 大氣電參數(shù)的非線性效應(yīng)對(duì)中高層電場(chǎng)分量的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 Elves現(xiàn)象的光輻射模擬
    5.1 回?fù)綦妶?chǎng)引起的大氣擊穿
    5.2 光輻射的模擬
        5.2.1 光輻射計(jì)算模型的介紹
        5.2.2 光輻射的模擬結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 存在的不足與展望
    6.3 本文創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]閃電引起的天電和紅閃現(xiàn)象的模擬研究[J]. 吳明亮,徐寄遙,馬瑞平.  物理學(xué)報(bào). 2006(10)
[2]時(shí)變的準(zhǔn)三維“紅閃”電場(chǎng)模式研究[J]. 吳明亮,徐寄遙.  地球物理學(xué)報(bào). 2005(03)



本文編號(hào)：3710589