兩次強雷暴系統中雷電的人工引發及其特征放電參量的測量與估算

中緯度地區的雷電災害常由過境的強雷暴系統引起,但是自然雷電放電電流的直接測量十分困難.2005年夏季在兩次強雷暴系統過境期間,利用火箭拖帶金屬導線的人工引發雷電技術,成功引發雷電5次,并在放電通道底部測量到了完整的1μs時間分辨率的雷電電流波形以及距雷電通道水平距離為60和550 m處的同步地面電場變化資料.研究表明,5次人工引發雷電都包含有1～10次不等的大電流回擊放電過程,電流峰值平均為11.9 kA,變化范圍為6.6～21.0 kA,與自然雷電繼后回擊電流峰值基本一致.回擊電流波形的半峰值寬度為39 μs,較通常結果要大.回擊電流峰值IP(單位:kA)和中和的電荷量Q(單位:C)之間滿足關系式:IP=18.5 Q0.65.在60和550 m處,回擊引起的微秒量級輻射場變化分別為5.9和0.39 kV/m,隨水平距離r(m)的增加回擊輻射場以r-1.119的規律衰減.根據傳輸線電流模式,估算的回擊速度為1.4×108 m/s,變化范圍為(1.1～1.6)×108 m/s.由于人工引發雷電放電過程與自然雷電的相似性,所得到的結果可應用于自然雷電災害的防護設計中.

作 者： 郄秀書 張其林 周筠珺 馮桂力 張廷龍 楊靜 孔祥貞 肖慶復 吳書君   作者單位： 郄秀書(中國科學院寒區旱區環境與工程研究所,蘭州,730000;中國科學院大氣物理研究所,北京,100029)

張其林,周筠珺,馮桂力,張廷龍,楊靜,孔祥貞,肖慶復(中國科學院寒區旱區環境與工程研究所,蘭州,730000)

吳書君(山東省濱州氣象局,濱州,256612) 

刊 名： 中國科學D輯  ISTIC PKU 英文刊名： SCIENCE IN CHINA(SERIES D)  年，卷(期)： 2007 37(4)  分類號： P5  關鍵詞： 人工引發雷電   特征放電參量   電流波形   近距離電場變化   強雷暴  

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