闪电2地闪放电过程学习教案.ppt

会计学
*
闪电2地闪放电(fàng diàn)过程
第一页，共48页。
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(dànshì)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(shǒuxiān)应该搞清楚它起源于何处？中和的电荷源在哪里？
第2页/共47页
第二页，共48页。
梯级(tījí)先导（stepped leader）
电场(diàn chǎng)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(xiāndǎo)的一般特征
先导(xiāndǎo)的速度
梯级长度
通道直径
持续时间
脉冲特征
第3页/共47页
第三页，共48页。
梯级先导的一般(yībān)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(fēnbù)的大气中蜿蜒曲折的进行，并产生许多向下发展的分枝。
第4页/共47页
第四页，共48页。
闪电(shǎndiàn)a 回击前5ms
梯级先导放电通道(tōngdào)发展
第5页/共47页
第五页，共48页。
闪电b梯级先导(xiāndǎo)与首次回击
第6页/共47页
第六页，共48页。
根据条纹照相得到的梯级长度(chángdù)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(dìmiàn)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(dìmiàn)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(dìmiàn)时，则与α型先导类似。
梯 级 先 导 类 型
第7页/共47页
第七页，共48页。
先 导 参 数
速度：梯式先导(xiāndǎo)×105m/s左右，其变 ×105m/×106m/s左右，梯式先导(xiāndǎo)有多个单级先导(xiāndǎo)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(xiāndǎo)的直径为1－10m，先导(xiāndǎo)的电荷也包含在几乎同样尺寸的通道中
先导(xiāndǎo)电流：先导(xiāndǎo)电流应该流动在直径为几毫米的中心核内。梯级先导(xiāndǎo)的平均电流为50－63A。
先导(xiāndǎo)电荷：梯级先导(xiāndǎo)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。
第8页/共47页
第八页，共48页。
先导(xiāndǎo)持续时间
第9页/共47页
第九页，共48页。
梯级(tījí)先导的电场脉冲和梯级(tījí)
第10页/共47页
第十页，共48页。