中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-206-2)
- 作品数：7 被引量：62H指数：5
- 相关作者：张广庶张彤王彦辉郄秀书赵玉祥更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大气物理研究所天水师范学院更多>>
- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 人工触发闪电中的M分量特征被引量：9
- 2011年
- 利用2005-2008年期间在山东开展的人工触发闪电试验中所观测到的通道底部电流、不同距离垂直电场及高速摄像光学资料,对人工触发闪电10次回击之后的33次M分量电流波形进行了分析。结果表明,典型的M分量电流波形具有较对称的结构特征,峰值电流的几何平均值为743 A（标准偏差为0.55）;波形10%~90%上升时间的几何平均值为241μs（标准偏差为0.46）;M分量的半峰值宽度的几何平均值为318μs（标准偏差为0.36）;M分量持续时间的几何平均值为1.1 ms（标准偏差为0.24）。人工触发闪电的回击与其后发生的M分量相比,波形明显偏窄,M分量的幅值明显小于回击。对M分量参数之间的相关性分析表明,M分量的上升时间、半峰值宽度和持续时间3个参数之间具有很好的相关性,上升时间与半峰值宽度和持续时间的相关系数分别为0.84和0.73;持续时间和半峰值宽度的相关系数为0.7。M分量的峰值电流与半峰值宽度、上升时间和持续时间之间具有负相关性,相关系数分别为-0.47,-0.45和-0.37。
- 赵阳郄秀书陈明理孔祥贞张广庶张彤张廷龙冯桂力
- 关键词：人工触发闪电电流参数
- 闪电电磁辐射中的爆发式窄脉冲序列分析被引量：4
- 2009年
- 分析了发生于闪电放电过程中一类特殊放电现象——爆发式窄脉冲序列。结果表明,在30min内测得的69例闪电放电过程中,全部存在此类爆发式窄脉冲序列。针对6例典型闪电中包含的190例爆发式窄脉冲序列进行了详细分析,发现窄脉冲典型宽度约为1μs,典型脉冲间隔4~8μs。根据脉冲时间间隔变化和极性转换将其划分为正常型、反向型、对称型和反转型。负地闪和云闪产生的爆发式窄脉冲序列特征无明显差别,而正地闪中的爆发式窄脉冲序列极性反转较为频繁。分析认为,不同类型的RBPs可能对应流光等击穿过程在不同极性小电荷区间行进的过程。
- 王彦辉张广庶张彤赵玉祥李亚珺
- 关键词：地闪云闪流光
- 利用无线电窄带干涉仪定位系统对地闪全过程的观测与研究被引量：16
- 2008年
- 利用VHF无线电窄带干涉仪定位系统对一次包含有19次回击的地闪全过程产生的甚高频辐射源进行了定位研究,该系统基于双基线正交5天线阵列,采用直接高频放大检相,降低了采用变频电路时带来的系统误差,提高了整个系统的精度;系统采用交互式的图像分析程序来处理干涉仪本身存在的条纹模糊问题,以1μs的时间分辨率连续确定闪电辐射源发生的二维位置(仰角和方位角),直观地再现了闪电放电随时空发生和发展的全过程.利用窄带干涉仪系统并结合同步观测的VHF辐射强度和快电场变化资料,对一次负极性地闪发生和发展的全过程研究发现,负地闪预击穿过程起始于负电荷区,先向下后向上发展;梯级先导辐射强且连续,且首次回击开始若干毫秒内辐射强度更大;直窜先导辐射相对离散且强度弱,由于通道电离程度的变化,梯级先导和直窜先导可以相互转化;初始梯级先导速度约为105m/s,直窜先导的平均速度约为4.1×106m/s,梯级—直窜先导的平均速度约为6.0×106m/s;M过程伴随有活跃的爆发式辐射,产生勾状电场变化,击穿发展最终沿着导电性良好的主放电通道迅速到地,其平均速度约为7×107m/s,大于直窜先导和梯级直窜先导平均速度;K变化和企图先导与先导本质上是一样的,只是没有到达地面而引发回击.
- 张广庶赵玉祥郄秀书张彤王彦辉陈成品
- 关键词：闪电
- 基于时差法三维定位系统对闪电放电过程的观测研究被引量：19
- 2010年
- 系统介绍了自行研制的基于GPS同步和时差法定位技术的闪电VHF辐射源三维定位系统以及山东北部地区闪电过程同步观测分析,成功获得了雷暴中闪电通道辐射源三维时空发展物理图像.并结合地面的快电场变化资料,对典型负地闪、正地闪和云闪放电通道的三维时空演变过程进行了分析,结果表明,正、负地闪激发传输过程不同,典型负地闪的预击穿过程发展速度约为5.2×104m/s,被初始负击穿引发的向下梯级先导传输过程发展速度约为1.3×105m/s;正地闪初始阶段也是激发负流光传输,以优势水平方向在正电荷区内传输,并为始发点积累正电荷,从而触发向下正流光传输.重点分析了一次由双极性窄脉冲事件(NBP)引发的云内闪电三维放电过程,该脉冲发生在约10.5km的高度上即上部正电荷区域内,同时引发云内放电通道水平向周围扩展,产生大量击穿辐射源,双极性窄脉冲辐射峰值强度值高达16.7kW,而普通闪电辐射源功率一般在100mW～500W范围内.与经典云闪完全不同,此类新型云闪及其三维传输过程在国内第一次被发现.文章还讨论了其可能的触发机制.
- 张广庶王彦辉郄秀书张彤赵玉祥李亚珺曹冬杰
- 关键词：时差法放电过程
- 一种正地闪触发过程观测和分析被引量：3
- 2010年
- 利用2008年夏季在山东滨州获得的无线电窄带干涉仪及同步快慢电场资料,对发生于2008年6月29日的一次具有2次回击的正地闪进行了波形特征分析及定位处理。结果表明,正地闪预击穿过程起始于云中部负电荷区域,有持续时间长达163ms的预击穿过程,并在预击穿后期产生很多双极性脉冲。通过与负地闪的比较,发现云下部正电荷区的浓度对云中触发闪电的极性有一定的影响。正先导的触发和传输过程需要长时间的云内放电过程来提供能量,正流光传输是非阶梯型,结合同步观测的快电场三维定位结果的结合,得到正地闪首次先导速度约为4.1×105 m.s-1,首次回击的速度约为9×107 m.s-1,直窜先导的速度约为4.7×106 m.s-1,继后回击的速度约为9.6×107 m.s-1。正地闪的回击速度偏小,可能是由于干涉仪通道是二维的,且有一定的误差,还讨论了正地闪继后回击产生的原因是由于下部正电荷区很强,不同于一般的正地闪且只有1次回击过程。在该个例中还观测到正先导传输过程中的VHF辐射,这可能是由于雷暴过程下部正电荷区域很强。
- 甘泉张广庶李亚珺王彦辉张彤范祥鹏
- 关键词：正地闪闪电
- 平凉黄土高原地闪VHF辐射特征分析被引量：7
- 2008年
- 利用亚微秒级时间分辨率的VHF辐射接收系统与快电场变化测量仪,对甘肃平凉黄土高原雷暴过程中地闪VHF辐射及相应电场变化特征进行了分析研究,发现负地闪回击前VHF辐射与快电场变化在时间上有很好的对应关系。回击前后300μs内的VHF辐射波形可以归纳为三种类型,90%的负地闪首次回击过程VHF辐射波形属于第三类,表现为连续脉冲贯穿回击过程,平均持续时间为600μs;同负地闪相比,正地闪回击过程产生的连续辐射持续时间较长。统计表明,负地闪首次回击过程辐射峰值出现在回击启动后10～100μs,算术平均值为45μs;继后回击启动后10～260μs辐射达到峰值,算术平均值为91μs。首次回击过程辐射峰值强度往往大于梯级先导过程,与回击主峰后主通道分支产生的电磁辐射较强有关。
- 曹冬杰张广庶张彤王彦辉
- 关键词：地闪
- 人工触发闪电电流波形特征参数分析被引量：24
- 2009年
- 通过分析在夏季强雷暴活动频繁的山东滨州地区连续4年人工触发闪电实验中所获得的闪电回击通道底部电流资料,结果表明人工触发闪电回击峰值电流几何平均值为14.6 kA,电流波形10%—90%上升时间和30%—90%上升时间的几何平均值分别为2.3μs和1.8μs,相应上升陡度分别为4.7 kA/μs和4.4 kA/μs.波形半峰值宽度的几何平均值为17μs,回击1 ms内转移电荷量的几何平均值为1.2 C,回击电流作用积分的几何平均值为6.1×103A2s.对比研究表明回击峰值电流与接地状况、回击电流波形的上升时间以及半峰值宽度之间没有明显相关性,但与电流波形上升陡度以及回击1 ms之内转移电荷量之间存在相关性,回击峰值电流(Ip)与回击1 ms内转移电荷量(Q)之间满足关系式:Ip=14.1Q0.69.通过与自然闪电放电参数的对比分析表明,人工触发闪电回击过程与自然地闪放电的继后回击过程相似.
- 赵阳郄秀书孔祥贞张广庶张彤杨静冯桂力张其林王东方
- 关键词：人工触发闪电地闪
