| 题名 | 人工触发闪电近距离磁场的测量和放电参量的估算 |
| 作者 | 杨静 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-05-15 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 郄秀书 |
| 关键词 | 磁场测量系统 人工引发闪电 电流 电磁场 |
| 学位专业 | 大气物理学与大气环境 |
| 中文摘要 | 空中人工触发闪电因和自然闪电的放电过程类似而倍受重视，但由于空中触发闪电击中引流杆的概率很小，对其电流直接测量十分困难，所以对空中触发闪电电流的间接测量（反演）就显得非常重要，因此本论文自制了低成本的近距离闪电磁场测量系统，并在2005年山东人工触发闪电实验（SHATLE）中进行了实际观测，获得了传统人工引发闪电和空中人工引发闪电的放电特征，所得结论如下： （1）近距离磁场测量系统 自制的磁场测量系统包括两个正交的天线、积分电路和采集记录等。在武汉大学高电压与绝缘实验室对测量系统进行了标定。当采用高增益天线时，天线在距引流杆60米处能测得的闪电通道最大电流值为37.7kA；当采用低增益天线时，天线在距引流杆60米处能测的最大电流值为84.4kA。2005年山东工触发闪电实验（SHATLE）中磁场测量系统能测到几十安培的电流，说明磁场测量系统有较宽的测量范围，能够对人工触发闪电中的电流进行较好的测量。 （2）人工触发闪电初始阶段放电特征 无论是传统触发闪电还是空中触发闪电，磁场测量系统记录到的孤立脉冲是火箭上升过程中激发的不连续发展上行正先导产生的。连续发展上行正先导电流峰值平均值为23.0A，变化范围16.9-41.0A，电流峰值与磁感应强度峰值之间的关系为 。空中触发闪电中下行负梯级先导也经历了不连续发展和连续发展两个阶段。不连续发展阶段，负梯级先导在60m处产生电场的变化范围30-290V/m，对应的磁感应强度0.39-3.56μT；在负梯级先导的连续发展阶段在60m处产生的电磁场幅值变大，说明下行负梯级先导逐渐接近地面。 （3）人工触发闪电直窜先导-回击放电特征 人工触发闪电直窜先导-回击的电场变化呈V形。传统人工触发闪电0503回击电流峰值的平均值为11.9kA。直窜先导、回击在60m产生的电场变化分别为17.8kV/m和18kV/m。直窜先导、回击在60m处产生电场变化的一致性说明回击过程基本将箭式先导通道的电荷完全中和。 估算得到传统人工触发闪电的先导电荷密度、电位分别为59μC和6.1MV。反演出的空中触发闪电直窜先导-回击放电参量比传统人工触发闪电略高。人工触发闪电直窜先导的电荷密度、电位与回击峰值电流成正相关（R2=0.89和R2=0.88）；直窜先导速度、回击速度与回击峰值电流之间没有相关性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 72 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21603]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨静. 人工触发闪电近距离磁场的测量和放电参量的估算[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2006. |
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