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
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
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
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
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。
闪电a 回击前5ms
梯级先导放电通道发展
闪电b梯级先导与首次回击
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
先 导 参 数
速度：×105m/s左右，其变 ×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。
先导持续时间