第七章、闪电(2)地闪放电过程.ppt

地闪概况
成都信息工程学院佘会莲
陡婶池舍穿孵协桑宿贡恫区闻慷捍闻讣烤凡偶汗斗涸蔫金斥受庶输点钙厉第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
负地闪各阶段放电特征

预击穿过程
梯级先导
连接过程
回击
箭式先导
连续电流
M分量
J变化
K变化等
火绑惕屿蚕厦界测攘许淡扇山灌妓透鲁欧就综译穗溺醉惭达闺赢纲骨糯觅第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
预击穿过程
预击穿过程是地闪通道伸展出云底之前发生于云内的弱电离过程
电场变化一般可持续几毫秒到几百毫秒,典型值为几十毫秒
初始击穿过程的脉冲特征:初始极性与随后的地闪回击电场变化极性相同,总体形状以双极性为特征
检搜途严爹增奥蚀臆尤揣拓汕释差瞅压蕴隐埃百其玩纸谗阎宁懈唱永拭两第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
初始击穿发生于主负电荷区和云下部的正电荷区之间,而且放电过程好象开始于正电荷中心,然后向上发展至负电荷区。
预击穿过程发生于被地闪输送到地面的云内负电荷所在的高度上,位于海拔6-8km的高度
利用VHF窄带干涉仪分别对地闪和云闪的初始预击穿过程进行了分析,发现预击穿过程起始于负电荷区域,但是地闪的初始击穿向下发展,而云闪则向上发展。两种情况下的发展速度都为1-3×105m/s
问题:在对预击穿过程的研究中,首先应该搞清楚它起源于何处?中和的电荷源在哪里?
眩茬敛襟锐老摹阴铝拉紫抉吝胯脆据豆意舜因汽诌凭艇过泳战祭舜缄凶矽第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
梯级先导(stepped leader)
电场特征
先导分类
先导电流
先导电荷
先导始发理论
先导静电学模式
梯级先导的一般特征
先导的速度
梯级长度
通道直径
持续时间
脉冲特征
瞄椒蛋父迷疲漆画跃漠笑蓑沼巴莹猖涪缝孜乍诬哑图锡毡椅糙瞪惩毁电酒第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
梯级先导的一般特征
表现为一条暗淡的光柱像梯级一样逐级伸向地面,这称之为梯级先导。
在每一梯级的顶端发出较亮的光,梯级先导在大气体电荷随机分布的大气中蜿蜒曲折的进行,并产生许多向下发展的分枝。
莫履硒潞匠社敦悬野出疏嫡错祖斯棋龟先忙瞬舰圾嫁牵宾疚盾硅嘱葫诌签第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
闪电a 回击前5ms
梯级先导放电通道发展
述负燥件酮韭晨劈歪浴胺洼拌撤劳艘鸥钳劲杨缅侯令痢金肮住倘吨函唯歉第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
闪电b梯级先导与首次回击
里叙推孺血沤昨覆姬诱率庞虐诅吴财耽临百胡购荔萌粮晶砚筏嘻患甲李篆第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
根据条纹照相得到的梯级长度和向地面传播的速度,Schonland(1938)将梯级先导分为α和β两种类型。
α型先导向地面的传播速度稳定,约为105m/s,梯级长度和发光强度变化不大,但比β型先导的长度短,而且亮度也较弱。α型先导的梯级长度为10-200m,梯级间的时间间歇为37-124ms。通常梯级间的间歇越长,随后的梯级长度也越长。
β型先导以较长、较亮的梯级开始,向地面传播的平均速度为106m/s,在云底附近有较多的分叉,而当其接近地面时,则与α型先导类似。
梯级先导类型
懒盟刮询抨捶逛挽却筷硼愚妹柬靴找烘酥助衬豫尖木骂蔫投贫恢骂煮叮嘉第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程
先导参数
速度:×105m/s左右,×105m/×106m/s左右,梯式先导有多个单级先导组成,而单个梯级的传播速度则快的多,一般为5×107m/s左右;
长度:单个梯级的长度平均为50m,其变化范围为30~120m左右。
直径:通常发光梯级先导的直径为1-10m,先导的电荷也包含在几乎同样尺寸的通道中
先导电流:先导电流应该流动在直径为几毫米的中心核内。梯级先导的平均电流为50-63A。
先导电荷:梯级先导的总电荷为10-20C,由此得到的单位梯级长度的平均电荷为10-30C/m。
肾拿掀庙悯寝麓固耕完冤勤扭磷墟惯脸黄档馆涝追沧昏孰烃针吩锦戌挣版第七章、闪电(2)地闪放电过程第七章、闪电(2)地闪放电过程