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Polarity inverted intracloud discharges and electric charge structure of thunderstorm 被引量:20
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作者 ZHANG Yijun P.R.Krehbiel LIU Xinsheng 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2002年第20期1725-1729,1761-1763,共8页
The three-dimensional spatial and temporal development of impulsive VHF radiation events during lightning discharges has been analyzed based on the data measured by the lightning mapping array (LMA) system with high s... The three-dimensional spatial and temporal development of impulsive VHF radiation events during lightning discharges has been analyzed based on the data measured by the lightning mapping array (LMA) system with high space and time resolution. The results indicate that intracloud discharges in the thunderstorm with a normal tripole charge structure occur not only between the upper positive and middle main negative charge region, but also with inverted polarity between the lower positive and middle main negative charge region. The polarity-inverted discharge originates from the middle negative charge and propagates downward to the lower positive region, where then the discharge develops horizontally. The characteristics of the discharge are similar to that of normal intracloud discharge except the polarity opposite. The results further confirmed the existence of the lower positive charge region involved in the lightning discharge. It was also found that the inverted charge structure opposite to the 展开更多
关键词 intracloud DISCHARGE CHARGE STRUCTURE of THUNDERSTORM polarity INVERTED discharge.
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云闪放电通道发展及其辐射特征 被引量:21
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作者 董万胜 刘欣生 +1 位作者 张义军 王怀斌 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第3期221-225,共5页
利用闪电宽带干涉仪系统,对中国南方(广东)地区云闪时空演变特征、辐射及其相应电场变化特征进行分析研究。根据云闪电场变化波形,云闪放电过程可划分成活跃阶段和最后阶段,辐射源定位结果表明,云闪放电起始于向上发展的负击穿过程,通... 利用闪电宽带干涉仪系统,对中国南方(广东)地区云闪时空演变特征、辐射及其相应电场变化特征进行分析研究。根据云闪电场变化波形,云闪放电过程可划分成活跃阶段和最后阶段,辐射源定位结果表明,云闪放电起始于向上发展的负击穿过程,通道向上发展的速度约为3~3.3×105m·s-1。云闪放电的主通道在活跃阶段形成,该期间辐射源随时间演变和相应电场变化表明,云内电荷结构具有上正下负的偶极性电荷结构。云闪的最后阶段辐射源主要在早期形成的通道内出现,其辐射源活动特征与地闪的回击过程比较相似;云闪辐射能量主要集中在2~3MHz以下的低频段,且辐射强度随频率增加迅速减弱。 展开更多
关键词 宽带干涉仪 云间 频谱 电磁辐射
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Evolution of the Total Lightning Activity in a Leading-Line and Trailing Stratiform Mesoscale Convective System over Beijing 被引量:18
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作者 刘冬霞 郄秀书 +1 位作者 熊亚军 冯桂力 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2011年第4期866-878,共13页
Data from the Beijing SAFIR 3000 lightning detection system and Doppler radar provided some insights into the three-dimensional lightning structure and evolution of a leading-line and trailing-stratiform (LLTS) meso... Data from the Beijing SAFIR 3000 lightning detection system and Doppler radar provided some insights into the three-dimensional lightning structure and evolution of a leading-line and trailing-stratiform (LLTS) mesoscale convective system (MCS) over Beijing on 31 July 2007. Most of the lightning in the LLTS-MCS was intracloud (IC) lightning, while the mean ratio of positive cloud-to-ground (+CG) lightning to –CG lightning was 1:4, which was higher than the average value from previous studies. The majority of CG lightning occurred in the convective region of the radar echo, particularly at the leading edge of the front. Little IC lightning and little +CG lightning occurred in the stratiform region. The distribution of the CG lightning indicated that the storm had a tilted dipole structure given the wind shear or the tripole charge structure. During the storm’s development, most of the IC lightning occurred at an altitude of ~9.5 km; the lightning rate reached its maximum at 10.5 km, the altitude of IC lightning in the mature stage of the storm. When the thunderstorm began to dissipate, the altitude of the IC lightning decreased gradually. The spatial distribution of lightning was well correlated with the rainfall on the ground, although the peak value of rainfall appeared 75 min later than the peak lightning rate. 展开更多
关键词 mesoscale convective system cloud to ground (CG) lightning intracloud (IC) lightning SAFIR 3000
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利用快电场变化脉冲定位进行云闪初始放电过程的研究 被引量:16
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作者 王东方 郄秀书 +4 位作者 袁铁 张广庶 张彤 张廷龙 张其林 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期165-174,共10页
利用高时间精度GPS同步的雷电快天线电场变化测量仪等设备,在2004年夏季对甘肃中川地区雷暴的闪电放电特征进行了7站同步观测。在此基础上,发展了一种基于到达时间差的快天线电场变化脉冲定位方法,对8月20日一次强雷暴过程的5次云闪初... 利用高时间精度GPS同步的雷电快天线电场变化测量仪等设备,在2004年夏季对甘肃中川地区雷暴的闪电放电特征进行了7站同步观测。在此基础上,发展了一种基于到达时间差的快天线电场变化脉冲定位方法,对8月20日一次强雷暴过程的5次云闪初始阶段产生的快天线电场变化脉冲进行了三维定位分析。结果表明:基于辐射源到达不同测站的时间差,能够对云闪产生的辐射源进行较好的定位,闪电的放电区域与雷暴的不同发展阶段密切相关。在雷暴发展的比较旺盛阶段,闪电的放电区域相对较高,对应的离地高度为3.3—6.4 km(此时对应的雷达回波顶高约9 km,回波强度在35 dBz以上的回波顶高约7 km);在雷暴处于减弱和消散阶段,闪电的放电高度降低,所分析的该阶段的其中1个云闪对应的离地高度为1.1—3.0 km(此时对应的雷达回波顶高约6 km,回波强度在35 dBz以上的回波顶高约3 km)。与雷达回波的对比分析发现,云闪初始阶段的辐射脉冲源位置与强回波区具有较好的空间一致性,辐射脉冲源位置分别与25—50 dBz的回波区域相对应。这不仅在一定程度上表明了定位结果的可靠性,而且说明利用快天线电场变化测量仪组网观测对闪电进行定位跟踪有可能反映雷暴强中心的发展变化过程,同时也表明了利用快天线电场变化测量仪组网观测在强对流的监测和预警中有一定的应用潜力。另外,定位误差的模拟试验表明,当雷电距观测网络较近时,定位误差较小,雷电距观测网络中心越远,定位误差越大。5次云闪的实际定位误差对比表明,模拟试验的定位结果在很大程度上能够有效地反映实际定位误差。这说明了该定位系统对位于探测网络上空或附近的雷电可以进行云内放电过程的较好的三维定位。 展开更多
关键词 雷暴 云闪 快电场变化脉冲 多普勒雷达 定位误差
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INTRACLOUD LIGHTNING DISCHARGES IN THE LOWER PART OF THUNDERCLOUD 被引量:6
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作者 刘欣生 叶宗秀 +3 位作者 邵选民 王才伟 言穆弘 郭昌明 《Acta meteorologica Sinica》 SCIE 1989年第2期212-219,共8页
From analysis of observational data of thunderstorms in Gansu,China,it was deduced that the electric structure of thunderclouds in this region is often positive charge in the upper,main negative in the middle layer an... From analysis of observational data of thunderstorms in Gansu,China,it was deduced that the electric structure of thunderclouds in this region is often positive charge in the upper,main negative in the middle layer and another positive charge,large in magnitude and extensive in dimension,in the lower part.Intra- cloud discharges often take place between the main negative charge and lower positive charge instead of upper. Case analysis of 6 intracloud discharges in two storms on August 3 and 4,1986 shows that the centers of these discharges and the dipole moments destroyed were at the altitude of 3.8—6 km msl(7.6—-13.5℃)and 18— 40 C km,respectively. 展开更多
关键词 intracloud LIGHTNING DISCHARGES IN THE LOWER PART OF THUNDERCLOUD BST
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Temporal and Spatial Distribution of Lightning Activity in Ulanqab City
6
作者 Qiang MA 《Meteorological and Environmental Research》 CAS 2023年第1期60-62,共3页
From January 2020 to December 2021,Ulanqab Meteorological Bureau of Inner Mongolia used VLF/LF lightning locator to carry out three-dimensional lightning monitoring in Ulanqab City,and compared with ADTD lightning loc... From January 2020 to December 2021,Ulanqab Meteorological Bureau of Inner Mongolia used VLF/LF lightning locator to carry out three-dimensional lightning monitoring in Ulanqab City,and compared with ADTD lightning location data in the same period.The results show that both VLF/LF lightning locator and ADTD lightning locator had excellent monitoring ability for lightning during flood season in Ulanqab.VLF/LF lightning locator was slightly superior to ADTD lightning locator in observation accuracy,the observation ability of low-current cloud-to-ground lightning,intracloud lightning observation and so on.There were obvious temporal and spatial characteristics of cloud-to-ground lightning during flood season in Ulanqab,and there was a certain correlation between the areas where lightning appeared frequently and surface water.Intracloud lightning was mainly concentrated at a height of 1-7 km.Negative cloud-to-ground lightning accounted for about 75%of total cloud-to-ground lightning,and negative intracloud lightning accounted for 39%of total intracloud lightning. 展开更多
关键词 Lightning location Cloud-to-ground lightning intracloud lightning Temporal and spatial distribution
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Interaction between Adjacent Lightning Discharges in Clouds
7
作者 王彦辉 张广庶 +3 位作者 张彤 李亚珺 武斌 张廷龙 《Advances in Atmospheric Sciences》 SCIE CAS CSCD 2013年第4期1106-1116,共11页
Using a 3D lightning radiation source locating system (LLS), three pairs of associated lightning discharges (two or more adjacent lightning discharges following an arbitrary rule that their space-gap was less than ... Using a 3D lightning radiation source locating system (LLS), three pairs of associated lightning discharges (two or more adjacent lightning discharges following an arbitrary rule that their space-gap was less than 10 km and their time-gap was less than 800 ms) were observed, and the interaction between associated lightning discharges was analyzed. All these three pairs of associated lightning discharges were found to involve three or more charge regions (the ground was considered as a special charge region). Moreover, at least one charge region involved two lightning discharges per pair of associated lightning discharges. Identified fl'om electric field changes, the subsequent lightning discharges were suppressed by the prior lightning discharges. However, it is possible that the prior lightning discharge provided a remaining discharge channel to facilitate the subsequent lightning discharge. The third case provided evidence of this possibility. Together, the results suggested that, if the charges in the main negative charge region can be consumed using artificial lightning above the main negative charge regions, lightning accidents on the ground could be greatly reduced, on the condition that the height of the main negative charge region and the charge intensity of the lower positive charge region are suitable. 展开更多
关键词 associated lightning inverted-polarity intracloud discharge charge region electrical structure
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Analysis of the Initial Stage Intracloud Lightning Using the Pulse Location Technique Based on the Fast Electric Field Change
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作者 王东方 郄秀书 +4 位作者 袁铁 张广庶 张彤 张廷龙 张其林 《Acta meteorologica Sinica》 SCIE 2009年第6期772-781,共10页
Academy of Sciences,Beijing 100029 2 Lanzhou University,Lanzhou 730000 3 Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000 4 Nanjing University of Infor... Academy of Sciences,Beijing 100029 2 Lanzhou University,Lanzhou 730000 3 Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000 4 Nanjing University of Information Science&Technology,Nanjing 210044 Using both fast and slow electric field change sensors and field mill,multi-station observations on lightning flashes over China inland plateau areas were conducted during the summer of 2004.All of the stations were synchronized by GPS with a time-resolution of±50 ns.Using the different time of arrival(DTOA)and based on the fast electric field change sensor,a lightning radiation location technique was developed.Radiation pulses in the initial stages of five intracloud(IC)lightning discharges which occurred on 20 August were analyzed.The results indicate that the technique developed could effectively locate the lightning radiation sources.Furthermore,the lightning discharges were compared with the Doppler radar data.The results show that the radiation sources were well associated with the storm development.When the storm was at the mature stage with an echo top of about 10.9 km,the radiation sources ranged from 5.2 to 8.3 km above mean sea level;when the storm gradually became weaker,with echo top of about 7.9 km,the radiation sources ranged from 3.0 to 5.9 km.In particular,one of the IC lightning discharges ranged from 3.0 to 4.9 km during the dissipation stage of the storm.The results also indicate that the radiation sources were closely associated with the high reflectivity region(25–50 dBZ)of the storm,which,to some extent,demonstrates the reliability of the location results,thereby showing that multi-station observations of fast electric field change sensors could be a useful tool for monitoring the storm development.Location errors from radiation sources were also compared with the radar data and the results of a simple simulation.It was found that the errors were getting smaller when the radiation sources approached the center of the de 展开更多
关键词 thunderstorm intracloud lightning fast electric field change radiation source 3-D location Doppler radar
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山东地区冰雹云的闪电活动特征 被引量:78
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作者 冯桂力 郄秀书 吴书君 《大气科学》 CSCD 北大核心 2008年第2期289-299,共11页
利用山东电力部门提供的雷电定位资料,对10次冰雹过程的地闪活动特征进行了分析。通过分析发现,雹暴中正地闪占总地闪的比例平均为57.39%,远高于当地正地闪比例的气候特征值13.48%。地面降雹区基本出现在正地闪密集(活跃)区或邻近区... 利用山东电力部门提供的雷电定位资料,对10次冰雹过程的地闪活动特征进行了分析。通过分析发现,雹暴中正地闪占总地闪的比例平均为57.39%,远高于当地正地闪比例的气候特征值13.48%。地面降雹区基本出现在正地闪密集(活跃)区或邻近区域。在雹云快速发展阶段,地闪频数存在明显的“跃增”;在减弱消散阶段,地闪频数显著减少,但正地闪比例有所提高。负地闪频数峰值的出现通常提前于降雹0~20 min,正地闪频数峰值的出现一般滞后于降雹发生时间。整个降雹阶段对应于正地闪的活跃阶段。另外,结合对卫星观测的总闪电资料分析,发现冰雹云的云闪与地闪的比值远高于一般的雷雨过程,其云闪密度也远高于雷雨过程。以上这些特征对于冰雹的识别和对冰雹的超短时预报具有指示意义。 展开更多
关键词 雹暴 地闪 云闪 特征分析
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青藏高原东北部地区夏季雷电特征的观测研究 被引量:48
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作者 郄秀书 张广庶 +5 位作者 孔祥贞 张义军 王怀斌 周筠珺 张彤 王素举 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第3期209-216,共8页
介绍了2002年夏季在海拔2650m的青海东部地区所进行的雷电综合观测实验及初步研究结果。实验中采用了GPS同步的6个站闪电快、慢电场变化和平均电场的同步观测,配合1ms的高速摄像对该地的雷暴电荷结构、闪电放电特征等进行了研究。初步... 介绍了2002年夏季在海拔2650m的青海东部地区所进行的雷电综合观测实验及初步研究结果。实验中采用了GPS同步的6个站闪电快、慢电场变化和平均电场的同步观测,配合1ms的高速摄像对该地的雷暴电荷结构、闪电放电特征等进行了研究。初步研究结果表明,青海东部的雷暴云当顶时,地面电场既可受云内的负电荷所控制,也可能受正电荷所控制,揭示了雷暴电荷结构的复杂性。同时,闪电特征也存在一定的特殊性,所发生的地闪先导常以多分叉的形式慢速向地面行进,并在地面形成两个或两个以上的接地点;梯级先导的发展速度约为0.8~1.18×105m·s-1。同时在地闪发生之前和之后常有持续时间较长、闪道清晰的云内放电过程发生。高速摄像观测首次发现,在一次云内正电荷控制地面电场的雷暴条件下,云内放电过程呈现出双层结构特征。放电首先从上部负电荷区和下部正电荷之间的地方激发,然后上、下同时发展。在开始阶段只能看到向下的负流光通道,当上、下发展的通道分别到达负、正电荷区时,明亮的的主通道形成。之后放电在下部正电荷区以多分叉的形式水平扩展,下部的水平扩展停止后,主通道上部的放电开始水平扩展,是一种反极性的云内放电过程。 展开更多
关键词 雷电 先导 云闪 放电通道
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闪电放电通道的三维结构特征 被引量:30
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作者 张义军 Paul R.Krehbiel +1 位作者 刘欣生 张广庶 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第3期217-220,T001-T005,共9页
通过对闪电VHF辐射源高时空分辨率的三维观测资料的分析发现,无论云闪还是地闪其时间和空间分布特征可表明雷暴中的基本电荷结构。云内闪电放电不仅发生在上部正电荷区与中部主负电荷区之间,也同样会在中部主负电荷区与下部正电荷区之... 通过对闪电VHF辐射源高时空分辨率的三维观测资料的分析发现,无论云闪还是地闪其时间和空间分布特征可表明雷暴中的基本电荷结构。云内闪电放电不仅发生在上部正电荷区与中部主负电荷区之间,也同样会在中部主负电荷区与下部正电荷区之间发生,除极性相反之外,其它特征是一致的。云闪过程在最初的10~20ms内垂直向上(正常极性)或向下(反极性)发展,之后转为水平方向的传输。在正电荷区辐射点较多,闪电通道清晰;在负电荷区辐射点较少,且从闪电的起始位置以一种倒退的方式水平延伸闪电通道。云闪中的K型击穿不仅发生在闪电的后期,而且还发生在活跃期,并不时发展到正电荷区而触发新的闪电分叉。负地闪首次回击之前的梯级先导过程辐射较强,继后回击前的直窜先导的辐射较弱。回击之间闪电在云内水平发展,通道以细小的分叉为主要特征,其间不时有没有到地的企图先导过程发生。正地闪的先导过程基本没有可探测到的辐射点,在回击之前有一段云内过程,回击之后有更长的云内过程发展,其闪电通道不像负地闪那样精细,在回击之后的最初阶段辐射点较少,而在通道的顶端辐射点反而较多。正负地闪的发生发展特征有很大的不同,表明正、负极性的电荷击穿及传输过程的机制存在明显差异。 展开更多
关键词 闪电 雷暴电荷结构 闪电的三维结构
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基于VLF/LF三维闪电监测定位系统的北京闪电特征分析 被引量:31
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作者 郭润霞 王迎春 +1 位作者 张文龙 李京校 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期393-400,共8页
利用北京地区VLF/LF三维闪电监测定位系统的2015年1月—2016年12月的数据资料,分析北京地区总闪、云闪和地闪的时空分布和电流强度特征。结果表明:(1)北京地区闪电主要发生在6—9月,峰值出现在7月;一天中闪电高发时段在15时—次日02时,... 利用北京地区VLF/LF三维闪电监测定位系统的2015年1月—2016年12月的数据资料,分析北京地区总闪、云闪和地闪的时空分布和电流强度特征。结果表明:(1)北京地区闪电主要发生在6—9月,峰值出现在7月;一天中闪电高发时段在15时—次日02时,总闪频数的日变化存在3个峰值,分别出现在15、20时和次日02时。(2)北京地区总闪密度高值区主要集中在两个区域:(1)门头沟区中南部至昌平区中西部山前一带;(2)密云、顺义和平谷三区交界的山前一带。云闪和地闪密度的大值区也基本出现在这两个区域。(3)云闪高度主要集中在9 km以下,且3~6 km的云闪频数最多;云闪高度约在15 km以下时,平均雷电流强度随云闪高度的增大而增大,而超过15 km的平均雷电流强度随云闪高度增大而减小。(4)闪电雷电流强度主要集中在5~50k A,雷电流强度大于100 k A的闪电很少发生;闪电频数高的时段平均雷电流强度较小,闪电频数低的时段平均雷电流强度较大。 展开更多
关键词 三维闪电监测 闪电频数 云闪高度 雷电流强度 时空分布
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北京一次大雹天气过程的闪电活动特征分析 被引量:17
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作者 郭润霞 张文龙 《气象与环境学报》 2019年第3期10-17,共8页
由于受闪电监测系统限制,已有研究多局限于强对流天气的地闪(cloud-to-ground lightning,CG)活动特征。本文利用VLF/LF三维闪电监测定位资料,结合雷达观测等资料对北京地区一次典型大雹天气过程的全闪活动特征进行了分析。结果表明:降... 由于受闪电监测系统限制,已有研究多局限于强对流天气的地闪(cloud-to-ground lightning,CG)活动特征。本文利用VLF/LF三维闪电监测定位资料,结合雷达观测等资料对北京地区一次典型大雹天气过程的全闪活动特征进行了分析。结果表明:降雹发生前,闪电活动主要分布在对流系统的后部,闪电数较少,且以负地闪活动为主;降雹期间,闪电频数显著增加,云闪(intracloud lightning,IC)及正地闪活动明显加强,该阶段闪电活动主要集中在对流系统强回波中心及其前部雷达反射率因子梯度较大的区域;降雹结束之后,强回波中心基本移出北京,北京范围内的闪电频数明显减少。正闪比例在降雹发生前逐渐增大,在降雹期间稳定维持在较大值,降雹结束后迅速减小;云闪比(云闪频数/总闪频数)表现为降雹发生前和降雹结束后逐渐增大趋势,在降雹期间基本维持稳定少变。闪电的电流强度主要集中在5—50 kA之间,20 kA以下的低雷电流强度的云闪和地闪多发生在降雹期间及降雹结束后,而20 kA以上的高雷电流强度的云闪和地闪在降雹发生前占有很大比例,小于5 kA的云闪在大雹发生期间所占比例明显高于地闪。降雹发生前及降雹结束后云闪发生高度在2-6 km,降雹期间有所抬升,约为2-8km。闪电频数峰值超前于降水峰值5-20 min。 展开更多
关键词 三维闪电特征 冰雹 云闪 地闪 闪电频数
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甘肃中川地区云闪的多站同步观测及雷暴的等效电荷结构 被引量:15
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作者 崔海华 郄秀书 +7 位作者 张其林 张廷龙 张广庶 赵阳 孔祥贞 袁铁 杨静 张彤 《高原气象》 CSCD 北大核心 2009年第4期808-815,共8页
利用甘肃中川地区GPS同步的7个测站闪电慢天线获得的电场变化资料,通过非线性最小二乘法对2004年8月20日一次雷暴过程中的10次云闪进行了拟合分析,估算了其所中和的电矩、取向及空间位置等参量。结果表明,其中5次云闪是雷暴云中部主负... 利用甘肃中川地区GPS同步的7个测站闪电慢天线获得的电场变化资料,通过非线性最小二乘法对2004年8月20日一次雷暴过程中的10次云闪进行了拟合分析,估算了其所中和的电矩、取向及空间位置等参量。结果表明,其中5次云闪是雷暴云中部主负电荷区与其下部正电荷区之间的放电,另外5次是中部主负电荷区与其上部正电荷区之间的放电,对应的放电中心的海拔高度分别在3.2~5.6 km和6.8~7.7 km,中和电矩分别约为4.56~61.0 C·km和1.06~15.9 C·km。发生在雷暴云上部正电荷区与中部主负电荷区之间的闪电所中和电矩较发生在雷暴云中部主负电荷区与下部正电荷区之间的闪电所中和电矩小。结果证实了中国内陆高原地区雷暴云的上部和下部有两个正电荷区存在,与闪电放电相联系的雷暴云电荷结构可用简化的三极性来代表。 展开更多
关键词 甘肃中川地区 云内闪电 非线性最小二乘法拟合 雷暴电荷结构
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地闪和云闪初始击穿VHF/VLF辐射特征观测和比较 被引量:11
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作者 祝宝友 马明 陶善昌 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第3期239-245,共7页
分析了合肥地区负地闪和云闪初始击穿过程产生的VLF大双极性脉冲序列及其同步的VHF爆发特征。地闪初始击穿大脉冲序列极性通常与后面的回击极性相同,相邻大脉冲之间的平均间隔为160μs,大脉冲序列持续时间平均为2.2ms。云闪初始击穿的... 分析了合肥地区负地闪和云闪初始击穿过程产生的VLF大双极性脉冲序列及其同步的VHF爆发特征。地闪初始击穿大脉冲序列极性通常与后面的回击极性相同,相邻大脉冲之间的平均间隔为160μs,大脉冲序列持续时间平均为2.2ms。云闪初始击穿的大双极性脉冲序列由正极性大脉冲开始,相邻脉冲间隔时间平均为1.3ms,平均持续时间为11.5ms,明显区别于地闪中的情况。显著的VHF爆发几乎在大双极性脉冲序列出现的同时启动,它与VLF大脉冲一起是初始击穿过程中一种最强烈的特征性事件,在合肥地区出现频率极高。地闪初始击穿期间VHF包络(观测系统带宽100kHz)呈现准连续特征,而云闪初始击穿期间VHF包络则呈现分立特征,显示两者VHF辐射爆发的特征有所不同。初始击穿期间VLF大脉冲辐射与VHF爆发之间是相关的,但是二者强度之间不存在唯一的大小对应关系。同时分析了合肥地区地闪初始击穿大脉冲序列活动相对于地闪回击的一些特征,序列中最大脉冲幅度与随后的首次回击幅度之比平均为0.43,有94%的初始击穿在首次回击启动前40ms内出现第一个可以辨别的VLF脉冲(105例的平均结果是21.5ms)。 展开更多
关键词 云闪 地闪 初始击穿 VLF/VHF辐射
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北京地区的雷电物理特征 被引量:10
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作者 张伟伟 田杨萌 +3 位作者 王彩霞 杨静 王东方 刘冬霞 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2011年第3期53-57,共5页
为加深对北京地区雷电特征的认识,并为北京地区的防雷设计提供依据,利用2008-2009年快、慢天线雷电电场变化仪得到的资料对北京地区的雷电物理特征进行了统计分析。结果表明,每次地闪回击数频率分布和回击间的时间间隔都呈现出明显的正... 为加深对北京地区雷电特征的认识,并为北京地区的防雷设计提供依据,利用2008-2009年快、慢天线雷电电场变化仪得到的资料对北京地区的雷电物理特征进行了统计分析。结果表明,每次地闪回击数频率分布和回击间的时间间隔都呈现出明显的正态分布特征。单次回击地闪的比例高达45%,平均地闪回击为3次,观测到的最大回击数为15次。相邻两次回击间隔时间在40 ms和110 ms出现峰值,观测到的最短回击间隔为2.2 ms,回击间隔分布在40~100 ms之间的高达60%以上。373例继后回击与首次回击强度之比平均为0.65,13%的地闪过程中至少有1次比首次回击强的继后回击。继后回击幅度较强,通常会伴随较短的先导持续时间和较长的回击间隔。 展开更多
关键词 雷电物理 地闪 云闪 回击次数 回击间隔 回击幅度
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基于电离层反射的袖珍云闪(CID)三维定位研究 被引量:7
17
作者 吴亭 董万胜 +1 位作者 李良福 覃彬全 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1095-1103,共9页
袖珍云闪是一类区别于常规闪电放电过程的特殊放电现象,能够同时产生极强的高频和低频辐射信号,其低频辐射信号在电离层与地面之间反射后能够在电场变化波形上形成电离层反射脉冲对.电离层反射信号与原信号的时间差包含着放电三维位置... 袖珍云闪是一类区别于常规闪电放电过程的特殊放电现象,能够同时产生极强的高频和低频辐射信号,其低频辐射信号在电离层与地面之间反射后能够在电场变化波形上形成电离层反射脉冲对.电离层反射信号与原信号的时间差包含着放电三维位置和电离层高度的信息,而借助于多站闪电探测网络的同步观测就能够反演这些信息.基于这一规律,本文发展了一种对袖珍云闪实现三维定位的新方法.这种方法不仅能够对大范围内的袖珍云闪实现准确的三维定位,同时还能够反演电离层的高度,是一种潜在的研究电离层相关性质的有效手段.通过将定位结果与雷达回波比较,证明这种方法具有较高的精度.利用这种方法,计算了5489例正极性袖珍云闪和1400例负极性袖珍云闪的放电高度,发现正极性袖珍云闪主要集中在7~14km,而负极性袖珍云闪达到了15~18km.负极性袖珍云闪的放电高度总体上与对流层顶高度相当,其数量相比于正极性袖珍云闪明显偏少,因此很可能产生于较为罕见的极旺盛的雷暴过程中. 展开更多
关键词 袖珍云闪 双极性窄脉冲 电离层 云内放电 三维定位
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浙江省二维和三维闪电定位系统对比分析及效能评估 被引量:7
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作者 崔雪东 张卫斌 王芳 《科技通报》 2020年第7期14-20,共7页
基于浙江省二维和三维闪电定位系统监测的2019年闪电资料,研究闪电时空分布特征,并评估三维闪电定位系统探测效能。两套系统的地闪频次存在明显的日变化及月变化,集中分布在四月和夏季(6~8月)的午后到傍晚,其中地闪频次较高的时段及月份... 基于浙江省二维和三维闪电定位系统监测的2019年闪电资料,研究闪电时空分布特征,并评估三维闪电定位系统探测效能。两套系统的地闪频次存在明显的日变化及月变化,集中分布在四月和夏季(6~8月)的午后到傍晚,其中地闪频次较高的时段及月份,三维系统监测地闪数多于二维系统。二维系统的年雷暴日数是三维系统的近2倍,二维系统存在误测。从强度分布来看,正地闪频次集中区强度值小于负地闪频次集中区,但二维系统的正负地闪强度在0~5 k A之间频次远高于三维系统。两套系统监测的地闪密度南高北低的分布趋势比较一致,高值区位于衢州南部、丽水中部、温州和台州南部一带以及宁波北部地区。但二维系统地闪在站点周边存在明显的放射状分布。另外,三维系统的探测误差仅为二维系统的1/13。上述中二维系统所存在的不足主要是因为其二站定位的探测效率和精度较低,而三维闪电定位系统具有更优的探测效能。 展开更多
关键词 三维闪电 浙江 云闪 地闪 探测效能
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闪电甚高频宽频包络亚微秒辐射特征 被引量:5
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作者 王彦辉 张广庶 +1 位作者 张彤 曹冬杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期41-45,共5页
利用时间分辨率为0.1μs的快天线电场变化和126MHz(带宽6MHz)甚高频(VHF)辐射资料,对甘肃平凉地区雷暴过程中闪电辐射特征进行了分析研究;并引入脉冲丰度这一概念,对地闪各特征阶段VHF辐射脉冲进行定量分析。统计分析发现:在地闪首次回... 利用时间分辨率为0.1μs的快天线电场变化和126MHz(带宽6MHz)甚高频(VHF)辐射资料,对甘肃平凉地区雷暴过程中闪电辐射特征进行了分析研究;并引入脉冲丰度这一概念,对地闪各特征阶段VHF辐射脉冲进行定量分析。统计分析发现:在地闪首次回击前,各特征阶段脉冲丰度有明显不同,回击过程脉冲丰度最高,并且其VHF辐射脉冲幅值远大于其余阶段;而在回击之后,有时仍存在很强的VHF辐射,其辐射脉冲幅值甚至超过了回击过程和梯级先导过程;云闪的初始阶段VHF辐射会有间歇性变化,其脉冲序列持续时间一般很短,活跃阶段VHF辐射脉冲较丰富,云闪末尾阶段VHF辐射脉冲稀少。最后对这些现象进行了理论探讨,认为地闪各特征阶段脉冲丰度的明显不同,是地闪各阶段放电强度以及放电机制的不同造成的。 展开更多
关键词 地闪 云闪 甚高频辐射脉冲 脉冲丰度
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基于测向测时差云闪定位精度分析及布局优化 被引量:6
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作者 刘洋 孙秀斌 +1 位作者 卢舟 王少娟 《成都信息工程学院学报》 2014年第5期496-502,共7页
针对多站雷电定位系统中的云闪定位问题,建立4站云闪辐射源定位模型。根据探测站探测的云闪电磁波到达的时间和角度信息,结合无源定位理论中的测向测时差定位法,给出云闪定位计算方法和精度评定。利用Maltab,仿真探测站不同布站方式下... 针对多站雷电定位系统中的云闪定位问题,建立4站云闪辐射源定位模型。根据探测站探测的云闪电磁波到达的时间和角度信息,结合无源定位理论中的测向测时差定位法,给出云闪定位计算方法和精度评定。利用Maltab,仿真探测站不同布站方式下的云闪定位误差分布情况。通过对比研究,得出最优布站形式,并对最优布站形式的精度影响因素进行分析。结果表明,布站形式、基线长度、探测站高度等因素均可对云闪定位精度产生影响。 展开更多
关键词 电子与通信工程 雷电防护 云闪定位 测向测时差 GDOP 定位精度
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