依据光谱研究闪电回击通道核心的特征参数

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	依据光谱研究闪电回击通道核心的特征参数
	刘国荣1 ; 安婷婷 2; 万瑞斌 2; 袁萍 2; 王雪娟 3; 岑建勇 4; 程和田 2; 郭志艳 2
	2021-10-11
发表期刊	光谱学与光谱分析
ISSN	1000-0593
卷号	41 期号:10 页码:3269-3275
摘要	闪电回击通道核心中的大电流及其强电磁辐射是引发多种雷电灾害的主要根源。随着现代科技的飞速发展,闪电防护工作显得越为重要。为了完善闪电防护系统,需要从描述闪电回击通道核心的特征参数入手深入研究闪电通道形成和发展过程的微观物理机制。截至目前,光谱观测是获取闪电通道核心特征参数的最佳手段。2015年夏天在青海高原地区的野外试验中,利用由高速摄像机作为记录系统组装的无狭缝光栅摄谱仪,结合快天线地面电场测量仪,记录到一次包括四个回击的云地闪电放电过程的光谱以及与之同步的快电场变化信息。依据光谱,结合等离子体理论计算得到闪电回击通道核心的电导率。在此基础上,应用闪电电动力学模型计算了闪电回击速度、峰值电流、贯穿通道核心的电磁场以及通道核心单位长度的峰值功率等特征参数。结果表明,回击速度在(1.2～2.3)×10~8 m·s~(-1)的范围内;贯穿回击通道核心的轴向电场、径向电场和磁感应强度的最大值分别在(1.42～1.74)×10~5 V·m~(-1),(8.22～9.99)×10~8 V·m~(-1)和(1.51～2.83) T的范围内。当闪电回击的峰值电流在(7.52～24.05) kA的范围内时,回击通道核心的峰值功率在(0.63～1.92)×10~9 W·m~(-1)的范围内。另外,分析了电导率、起始电场峰值、回击速度和峰值电流与峰值功率之间的相关性,结果发现峰值电流和峰值功率具有良好的线性关系。研究结果可为探索闪电回击通道形成和发展过程的微观物理机制提供参考依据。
关键词	闪电光谱回击通道核心特征参数物理机制
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收录类别	北大核心 ; EI ; SCI ; CSCD
语种	中文
资助项目	甘肃省科技计划-自然科学基金项目(20JR10RA157);国家自然科学基金项目(62065011);兰州理工大学高等教育研究项目(GJ2020B-38)资助
中图分类号	P427.3
引用统计
文献类型	期刊论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/149016
专题	理学院
通讯作者	袁萍
作者单位	1.兰州理工大学理学院物理系; 2.西北师范大学物理与电子工程学院; 3.南京信息工程大学大气物理学院; 4.山西师范大学物理与信息工程学院
第一作者单位	理学院
第一作者的第一单位	理学院
推荐引用方式 GB/T 7714	刘国荣,安婷婷,万瑞斌,等. 依据光谱研究闪电回击通道核心的特征参数[J]. 光谱学与光谱分析,2021,41(10):3269-3275.
APA	刘国荣.,安婷婷.,万瑞斌.,袁萍.,王雪娟.,...&郭志艳.(2021).依据光谱研究闪电回击通道核心的特征参数.光谱学与光谱分析,41(10),3269-3275.
MLA	刘国荣,et al."依据光谱研究闪电回击通道核心的特征参数".光谱学与光谱分析 41.10(2021):3269-3275.

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依据光谱研究闪电回击通道核心的特征参数.（544KB）	期刊论文	出版稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载