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《雙極性流對(duì)低阻抗器件的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、!第"#卷!第"$期強(qiáng)激光與粒子束%&’("#,)&("$!!$**+年"$月,-.,/0123456235)7/538-942:25;67<=(,$**+!文章編號(hào):!"**">?@$$($**+)"$>$**?>*A!人工引發(fā)雷電先導(dǎo)!回?fù)暨^程的電場變化特征"""""張其林,!郄秀書,!周筠珺,!張廷龍,!孔祥貞,"""$馮桂力,!楊!靜,!趙!陽,!張義軍(""中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所西部氣候環(huán)境與災(zāi)害實(shí)驗(yàn)室,蘭州A@****;$"中國氣象科學(xué)研究院雷電物理與防護(hù)實(shí)驗(yàn)室,北京"***#")!!摘!要:!$**B年夏季在山東濱州進(jìn)行了以人工引發(fā)雷電為
2、主的綜合觀測實(shí)驗(yàn),在負(fù)電場環(huán)境下,成功引發(fā)雷電B次,其中傳統(tǒng)引發(fā)方式@次,空中引發(fā)方式$次。詳細(xì)分析了雙向先導(dǎo)>小回?fù)暨^程和箭式先導(dǎo)>回?fù)暨^程的垂直電場變化特征。結(jié)果表明:$次空中引發(fā)雷電的雙向先導(dǎo)發(fā)展過程在地面+*C處產(chǎn)生的電場變化為?(A*D"?(+*E%FC,呈負(fù)向變化;在BB*C處為*(""D*("+E%FC,呈正向變化。利用+*C處的先導(dǎo)電場變HAH$化,估算雙向先導(dǎo)電荷線密度分布的斜率為("($D@(#)G"*9·C。箭式先導(dǎo)>回?fù)綦妶鲎兓ㄐ纬什粚?duì)稱%形,%形的底部對(duì)應(yīng)先導(dǎo)的結(jié)束和回?fù)舻拈_始。+*和BB*C處的箭式先導(dǎo)電場幾何平均值分別為"AI#*H
3、"和"($*E%·C。隨水平距離的增加,箭式先導(dǎo)電場以水平距離的H"("#次方衰減。!!關(guān)鍵詞:!引發(fā)雷電;!先導(dǎo);!閃擊;!電場變化;!雷電防護(hù)!!中圖分類號(hào):!/?$A(@!!!!文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:!5[">$]!!在雷電防護(hù)工程中,間接危害主要來自于近距離雷電電磁輻射。由于自然雷電發(fā)生的隨機(jī)性、瞬時(shí)性和危險(xiǎn)性,很難在幾十C到幾百C處的近距離對(duì)自然雷電發(fā)生、發(fā)展的物理過程及其電磁輻射進(jìn)行觀測。人工引發(fā)雷電作為自然雷電的模擬源,可以在時(shí)間和空間可控狀態(tài)下進(jìn)行,為研究雷電的近距離強(qiáng)電磁輻射環(huán)境[@]提供有效手段。目前,人工引發(fā)雷電分為兩種,一種稱為傳統(tǒng)引發(fā)方式,即火箭拖
4、帶的細(xì)金屬絲直接接[?]地;一種稱為空中引發(fā)方式,火箭拖帶的細(xì)金屬絲通過一段幾十C長的尼龍線與大地相連。!!我國自"J#J年以來,曾先后在北京、江西、上海、廣東等地成功引發(fā)雷電B*余次,得到了人工引發(fā)雷電的[B>""]基本過程以及南北方人工引發(fā)雷電的差別,但沒有獲得不同距離處的箭式先導(dǎo)>回?fù)暨^程(閃擊)的!K量級(jí)電場變化特征。"JJJ年,我們在廣東的空中引雷實(shí)驗(yàn)中得到了+*和"@**C處的雙向先導(dǎo)>小回?fù)暨^程的[B>+][B]同步觀測資料,但+*C處的電場變化飽和,無法進(jìn)行定量分析。國外也沒有不同距離處雙向先導(dǎo)>小回?fù)綦妶鲎兓南嚓P(guān)報(bào)道。而無論先導(dǎo)接地過程還是雷電
5、防護(hù),雙向先導(dǎo)>小回?fù)暨^程和箭式先導(dǎo)>回?fù)暨^程(閃擊)的放電最強(qiáng),最能體現(xiàn)雷電放電特征。!!因此,為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)人工引發(fā)雷電的放電過程及其主要特征參量,$**B年夏季我們在山東濱州進(jìn)行了以人工引發(fā)雷電為主的綜合觀測實(shí)驗(yàn)(簡稱6,5842)。利用先進(jìn)的電流、電場變化和高速攝像等測量手段,在兩次強(qiáng)雷暴過境期間,首次獲得了人工引發(fā)雷電高時(shí)間分辨率的雷電電流、近距離電磁場變化和放電通道光學(xué)特征的同步觀測資料。本文將主要對(duì)負(fù)環(huán)境電場下人工引發(fā)雷電的雙向先導(dǎo)>小回?fù)暨^程和箭式先導(dǎo)>回?fù)暨^程(閃擊)的電場變化特征進(jìn)行分析。#$實(shí)驗(yàn)簡介!!人工引發(fā)雷電實(shí)驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在山東濱州北部約$*
6、EC的地方,這里位于南北天氣系統(tǒng)的交匯處,夏季常有十分強(qiáng)烈的雷暴系統(tǒng)過境。圖"是人工引發(fā)雷電實(shí)驗(yàn)的火箭發(fā)射點(diǎn)照片。法拉第屏蔽籠內(nèi)放置有雷電流測量系統(tǒng),正上方是BC高的引流桿,用于吸引引發(fā)的雷電,保證電流傳感器對(duì)電流的探測,法拉第籠四周是+發(fā)待發(fā)的火箭。實(shí)驗(yàn)設(shè)有兩個(gè)主要觀測點(diǎn),測站"(即火箭發(fā)射控制點(diǎn))距火箭發(fā)射架+*C,測站$(即主觀測點(diǎn))距火箭發(fā)射架BB*C。在兩個(gè)觀測點(diǎn)都設(shè)有大氣平均電場儀、快天線雷電電場變化測量儀(簡稱快天線)、慢天線雷電電場變化測量儀(簡稱慢天線)等觀測設(shè)備。快慢天線雷電電場變化儀的帶寬分別為B和$;,L。時(shí)間常數(shù)分別為$CK和+K,用于測
7、量雷電產(chǎn)生的精細(xì)電場變化。引雷點(diǎn)快慢天線的采樣率為$(B;,L,主觀測點(diǎn)的!收稿日期:$**+>*J>$J;!!修訂日期:$**+>"">"@基金項(xiàng)目:國家杰出青年科學(xué)基金資助課題(?*@$B*"@);國家自然科學(xué)基金資助課題(?*+AB**#)作者簡介:張其林("JA"—),男,甘肅天水人,博士研究生,主要從事大氣電學(xué)研究;LMNOPQR’ROA"STNM&&(=&C(=O。第/?期張其林等:人工引發(fā)雷電先導(dǎo)M回?fù)暨^程的電場變化特征?%%!采樣率為!"#$。兩站的電場和電場變化信號(hào)用時(shí)間精度為!%&’的()*進(jìn)行同步。除此之外,火箭發(fā)射控制點(diǎn)還設(shè)有磁場測量系統(tǒng),
8、在主觀測點(diǎn)