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相似文献
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1.
地闪和云闪初始击穿VHF/VLF辐射特征观测和比较   总被引:2,自引:2,他引:2  
祝宝友  马明  陶善昌 《高原气象》2003,22(3):239-245
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)呈现淮连续特征,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)。  相似文献   

2.
闪电初始放电阶段亚微秒电场变化波形特征   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
曹冬杰  郄秀书  杨静 《大气科学》2011,35(4):645-656
本文选取2008年西藏羊八井地区与2009年东北大兴安岭地区快、 慢天线闪电电场变化仪观测资料, 对云闪起始阶段和地闪预击穿阶段亚微秒电场变化波形特征进行了统计分析, 发现, 无论是云闪还是地闪, 初始阶段快电场变化波形均表现为一系列脉冲形式, 且以归一化幅值小于0.5、 脉冲宽度小于等于10 μs的窄脉冲为主; 同低海拔地区相比, 高原地区地闪预击穿阶段脉冲总数相对较高, 窄脉冲所占比例相对较低, 幅值可与首次回击峰值相比拟的双极性大脉冲的发生比例较低。在统计的基础上, 对产生双极性脉冲的物理机制进行了分析, 发现较大的电流传输速度和电流衰减长度, 是导致双极性大脉冲波形幅值远大于其它脉冲的主要原因。  相似文献   

3.
人工触发闪电先驱电流脉冲波形特征及模拟   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
2010—2014年夏季广州野外雷电试验基地采用了两种引雷火箭开展人工引雷试验,通过对25次经典人工触发闪电电流资料的分析,进一步证实了当火箭携带铜线时先驱电流脉冲 (precursor current pulse) 为双极性振荡型,火箭携带钢丝时先驱电流脉冲为单极性,其中单极性脉冲电流峰值、10%~90%上升时间、波形宽度和转移电荷量的几何平均值分别为26 A,0.33 μs,2.3 μs,27 μC,双极性脉冲相应的波形参数几何平均值分别为67 A,0.24 μs,2.1 μs,54 μC。双极性脉冲电流峰值的几何平均值接近是单极性的2.6倍,而波形持续时间和上升时间的几何平均值与单极性相近。利用传输线模型,模拟铜线通道底部电流波形呈双极性振荡型,而钢丝通道底部电流波形呈单极性,这与实际测量的结果比较一致,推测这两种电流波形可能是传输线特性阻抗不同所导致,在传输线顶端由先导起始放电产生的电流脉冲应为单极性。  相似文献   

4.
空中人工引雷先导特征的统计分析   总被引:2,自引:1,他引:2  
根据1998年8月22日在广州从化5次空中引发雷电远近两个观测点得到的地面电场变化资料,对主放电之前的先导传输特征进行了统计分析。结果表明:双向先导系统稳定传输阶段。近区电场为较慢的正极性电场变化土叠加负极性振荡脉冲,远区的辐射场开始为双极性脉冲,逐渐过渡到单极性脉冲,而且双极性脉冲的初始极性与单极性脉冲极性以及小回击极性相同都为正,双极性脉冲幅度逐渐减小,且初始半周期较光滑,未观测到更高频小脉冲的叠加现象。双极性脉冲整个宽度为3.8μs,方差为0.33μs;峰与峰间隔为15μs,方差为2.4μs。单极性脉冲具有上升快而大的初始峰值,慢而小的负反冲特性,且初始上升部分较光滑,未观测到高频小脉冲,其上升时间为0.23μs,方差为0.05μs;半峰值宽度为0.37μs。方差为0.1μs;脉冲间隔为12μs。方差为3.4μs。单极性脉冲峰值逐渐增大,就5次触发闪电而言,最大先导脉冲幅度与小回击之比为0.24,范围在0.2-0.3之间,小回击后,远区的单极性脉冲幅度,小,上升慢而下降快,无明显负反冲,平均间隔为20.1μs。方差为6.1μs。通过比较发现,人工触发闪电先导特征与自然闪电先导特征有很好的一致性。  相似文献   

5.
伴随超强VHF辐射的闪电双极性窄脉冲初步观测   总被引:5,自引:1,他引:5  
闪电过程中一类双极性脉冲辐射伴随的超过常规闪电一个数量级的VHF辐射是卫星观测的穿越电离层的脉冲对(TIPPs)的来源。文中给出了在中国上海地区观测到的该类放电事件产生的78例双极性窄脉冲。典型的双极性窄脉冲上升时间约1.2μs,初始峰宽度约2—3μs、半宽约1μs,整个脉冲持续时间约15μs,脉冲幅度与地闪首次回击幅度相当,过冲幅度约为初始峰幅度的1/3。这类脉冲波形特征与普通闪电双极性脉冲波形特征差异明显。根据空间双极性脉冲被电离层以及地面-电离层反射的时间延迟并假定电离层高度为85 km,估算了这些双极性窄脉冲发生高度。11例负极性脉冲(对应上面负电荷区对下部正电荷区之间的放电)中有10例脉冲发生高度在海拔14.0—15.0 km,一例出现在负地闪初始击穿阶段的脉冲发生高度为海拔6.4 km。67例正极性窄脉冲发生高度位于海拔7—12 km,平均海拔9.4 km。利用传输线电流模式以及偶极子辐射近似估计了电流在通道内传播时间以及放电电流参数,78例平均结果显示电流从通道底部传播到顶部经历的时间约1μs,电流矩约为5 kA.km量级。我们推断放电通道长度约100—300 m,放电电流幅度具有20 kA量级,电流传播速度与光速可比拟、具有108m/s量级。  相似文献   

6.
用VLF/VHF信号大容量采集系统观测云地闪电放电过程   总被引:3,自引:0,他引:3  
简述了一种高分辨、大容量闪电VLF/VHF信号记录系统,报道了一次包含12次对地回击、平均回击间隔70ms、持续时间超过800 ms的地闪放电过程的VLF/VHF辐射波形全景以及分析结果.这一个典型事例揭示了一些有趣的现象:(1)这次过程的头5 ms出现了强烈的VLF双极性大脉冲序列,标志着云内初始击穿过程启动;对应于一系列VLF辐射事件出现了强烈的VHF辐射爆发,总体上看,前380 ms期间VHF辐射异常强烈,呈现为间歇式准连续辐射,之后强烈VHF辐射则更多地表现为分立脉冲式爆发特征.(2)与回击主电流峰期间VHF辐射较弱不同,地闪最强的VHF辐射来自初始击穿过程和回击后云内放电通道扩展或者新通道形成过程;在初始击穿阶段和回击间歇期,出现了不止一次强烈的VHF辐射爆发并不伴随明显的VLF辐射.(3)回击间歇期间一类云中放电过程产生一系列半宽为3~4μs左右、出现频率约105Hz的VLF快脉冲串,整个脉冲串持续时间约1ms,频谱峰值区域在60~90 kHz,并伴随较强的VHF辐射,这些特征都与直窜先导特征一致.很可能这是一种云内K事件.(4)还给出了江淮地区地闪过程回击VLF/VHF辐射波形的统计特征,统计还显示当相继两次回击间隔小于40 ms时后面回击幅度倾向于比前面回击弱,当回击间隔时间大于100 ms时,后面回击比前面回击强的可能性大.  相似文献   

7.
闪电初始预击穿过程辐射脉冲特征及电流模型   总被引:5,自引:5,他引:0       下载免费PDF全文
利用2012年青海大通地区高精度闪电三维辐射源定位结果和宽带电场脉冲波形同步数据,基于3种改进的传输线模型和粒子群优化算法,拟合发生在不同距离上不同类型闪电初始预击穿过程的双极性脉冲波形结构,反演初始流光通道内电流波形和特征参数,对比分析3种模型对初始预击穿过程和梯级先导双极性脉冲波形的拟合效果,统计分析4类闪电初始预击穿脉冲的物理特征。结果表明:3种改进的传输线模型均能较好地拟合出双极性脉冲结构,且MTLE模型更合理。负地闪的初始预击穿过程和梯级先导过程呈现出相同的传输特征,即均以梯级形式发展,且拟合物理参量也较为接近。初始流光向上的路径长度大于初始流光向下的路径长度,初始流光向上击穿进入上部正电荷区的路径上中和的总电荷量和总垂直偶极矩远大于初始流光向下的路径上中和的总电荷量和总垂直偶极矩。  相似文献   

8.
NBE和IBP始发的闪电初始特征   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
基于闪电低频电场探测阵列(LFEDA)所获得的全闪三维定位数据,研究了2015年8月15日14:30—16:10广州一次雷暴过程中具有明显始发脉冲的闪电初始放电特征及放电规律。结果表明:212例近距离云闪和地闪中,32例闪电由窄偶极性放电事件(NBE)始发,占15%;180例闪电由初始击穿脉冲(定义初始击穿脉冲簇的首个脉冲为FIBP)始发,占85%。作为始发的窄偶极性放电事件(INBE),其相对孤立且具有较大的相对幅度,INBE与后续闪电的第1个脉冲的时间间隔为7 ms,幅度比为3.5,远大于FIBP相对应的时间间隔0.6 ms和幅度比0.8,INBE后多跟随传统的IBP脉冲。多数正极性INBE与FIBP对应初始向上发展的闪电,而负极性对应初始向下发展的闪电。INBE始发闪电前15 ms的平均发展速度随始发高度的增大而减小,快于FIBP,这与INBE具有更快的速度相关。估计的INBE速度为4.7×107 m·s-1,FIBP速度为1.5×107 m·s-1,两者速度差异也体现在脉冲上升时间方面,INBE具有更快的上升沿。  相似文献   

9.
闪电电场变化波形时域特征分析及放电类型识别   总被引:4,自引:0,他引:4  
刘恒毅  董万胜  王涛  邱实 《气象》2009,35(3):49-59
对闪电电场变化波形进行时域特征分析,研究闪电放电类型识别方法,是闪电探测系统研制工作的重要组成部分.利用闪电快电场变化资料,研究分析闪电波形的时域特征,分别统计负地闪回击和双极性窄脉冲波形的上升时间、下降时间、脉冲宽度等多个特征参数,得出负地闪回击波形上升时间平均值为2.9μs、下降时间平均值为89μs、脉冲宽度平均值为15.4μs,而双极性窄脉冲波形的上升时间平均值为1.7μs、下降时间平均值为2.1μs、脉冲宽度平均值为2.4μs.通过对闪电波形参数的统计分析,给出了不同放电过程的识别判据,实现了对地闪回击、双极性窄脉冲的自动识别,并利用实测数据进行了验证.结果表明,制定的波形识别判据对负地闪回击的识别效率可达到90%,对正地闪回击与双极性窄脉冲事件也有较高的识别率.  相似文献   

10.
闪电电磁辐射中的爆发式窄脉冲序列分析   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
分析了发生于闪电放电过程中一类特殊放电现象\_\_爆发式窄脉冲序列。结果表明, 在30 min内测得的69例闪电放电过程中, 全部存在此类爆发式窄脉冲序列。针对6例典型闪电中包含的190例爆发式窄脉冲序列进行了详细分析, 发现窄脉冲典型宽度约为1 μs, 典型脉冲间隔4~8 μs。根据脉冲时间间隔变化和极性转换将其划分为正常型、 反向型、 对称型和反转型。负地闪和云闪产生的爆发式窄脉冲序列特征无明显差别, 而正地闪中的爆发式窄脉冲序列极性反转较为频繁。分析认为, 不同类型的RBPs可能对应流光等击穿过程在不同极性小电荷区间行进的过程。  相似文献   

11.
The impacts of initial perturbations on the computational stability of nonlinear evolution equations for non-conservative difference schemes and non-periodic boundary conditions are studied through theoretical analysis and numerical experiments for the case of onedimensional equations.The sensitivity of the difference scheme to initial values is further analyzed.The results show that the computational stability primarily depends on the form of the initial values if the difference scheme and boundary conditions are determined.Thus,the computational stability is sensitive to the initial perturbations.  相似文献   

12.
一维积云模式初始参数优化的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
福建省人工增雨指挥系统在预报积云降水和评估增雨效果中曾采用一维时变积云模式。关于该模式初始场的确定 ,考虑到不同天气类型对模式初始参数的影响 ,并采用了以确定敏感参数为主 ,综合考虑其他影响参数为辅的方法。经分类调试 ,证明了一维模式初始场确实与天气类型有关 ,并得到旱期降水预报率大于 75%和可预报积云云顶高度的结果。通过对模拟云和实测云高度的线性回归分析 ,以及经拟合敏感参数初始扰动温度与平均地面最高气温 ,均存在较好的相关。  相似文献   

13.
李建英  贺晓雷  于贺军  王有利 《气象》2011,37(9):1173-1177
对于活塞压力计,零级有效面积是其最重要的参量。利用作为压力基准级活塞压力计活塞-活塞筒几何尺寸的测量结果,用几何法计算活塞压力计的零级有效面积和不确定度,活塞压力计零级有效面积计算结果为1961.0276 mm^2,其扩展不确定度为4.3 ppm(k=2,1 ppm=10^-6);用压力平衡法获得活塞零级有效面积的结果为1961.0279 mm^2,其扩展不确定度计算结果为1 5 ppm(k=2);用几何法获取活塞零级有效面积的不确定度最小,活塞零级有效面积为1961.0276 mm^2。  相似文献   

14.
强降水过程模式中尺度水汽初值的敏感性试验   总被引:13,自引:1,他引:12  
崔春光 《气象》2000,26(11):3-6
用η坐标中尺度模式模拟了1998年7月20日20时~21日20时(北京时,下同)发生在湖北省东部的一次强降水过程。根据20日20时降水的实际发生区域,调整了武汉以南的一块与实际降水对应区域的850~400hPa的湿度初始场。试验结果表明,模式降水预报效果强烈地依赖于中低层中尺度水汽初值。当探空网资料的客观分析场不能正确地反映出尺度高湿区的存在时,预报结果与实际偏差很大。根据实际降水区域对湿度场作人  相似文献   

15.
高拴柱  杨克明 《气象》1996,22(6):19-24
利用天气图,台风年鉴和卫星云图资料,分析了1995年西北太平洋和南海热带风暴的天气气候特征,并探讨了该年热带风暴偏少,台风少,强度弱和风暴疑难路径多的原因,所得结果有利于业务预报和科研工作。  相似文献   

16.
GRAPES三维云初始场形成及在短临预报中的应用   总被引:4,自引:4,他引:0       下载免费PDF全文
围绕GRAPES_Meso的云初始场形成,以ARPS模式云分析方案为基础,优化诊断后应用我国风云二号静止气象卫星云产品、多普勒天气雷达三维组网拼图产品等观测资料结合模式背景信息,根据云热力-动力学原理及观测试验经验关系等,对云初始场的信息进行分析并通过松弛逼近同化方法实现对云内微物理信息同化应用。GRAPES_Meso中采用优化后的云初始场方案,水平分辨率为0.03°×0.03°和0.1°×0.1°的1个月(2014年7月15日-8月14日)连续试验和个例分析结果显示:云初始场形成方案能够分析出飑线等天气系统的云系和云内微物理变量特征。从模拟云图看,包含云初始场信息的GRAPES_Meso的云系的形态特征和分布范围短时临近预报结果更为准确。云初始场信息同化应用后,在1 h的时间尺度上,即可预报出与实况更为接近的降水;0~12 h时间范围内对降水均有积极的影响,可满足短时临近预报的需求,降水量级略偏大。批量连续试验(水平分辨率为0.03°×0.03°和0.1°×0.1°)的各个量级降水ETS(equitable threat score)评分都显著提高。  相似文献   

17.
初值信息在气候预测中的作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
应用胞映射全局分析方法,研究初值信息在气候预测中的作用。针对人们认识气候的实际过程,分别提出4种初始条件,研究一个最大简化的大气模式做逐日级别预报和量值预报以及月平均级别预报和量值预报的能力。结果表明,初值信息掌握得越多,预报误差就越小,预报的相对准确率就越高。  相似文献   

18.
杜钦  王中  江玉华 《气象科技》2012,40(6):969-975
利用WRF(V3.3.1)模式及其同化系统,根据不同地面观测要素同化对模式侧边界条件和初始条件引起的改变设计数值模拟方案,详细分析了WRF模式初始和侧边界条件的改变对四川盆地东部强降水模拟的敏感性影响.结果显示,WRF模式对初始和侧边界条件改变的敏感度均较明显,对地面温度变化的敏感度要高于对地面风场变化的敏感度.相对湿度场、风场和垂直速度场,均体现为高层比低层更敏感,而温度场则体现为低层比高层更敏感.在模拟时段内,侧边界条件的改变对模拟结果带来的不确定性影响随时间的增加逐渐增加,初始条件改变对模拟结果带来的不确定性影响随时间增加而逐渐减小.  相似文献   

19.
用谱方法求解球面无辐散正压涡度方程,讨论了不同形状初始涡旋和热力强迫能量频散特性的差异。结果表明:1.在不同结构的环境风场下,差异是没的。环境风场为零或西风时,不不形状的初始涡旋或热力强迫能量频散方向,1速度,强度的差异均较大,但在半球模式中经向频散均很小,能量以向东传播为主。有东风风场存在时,只表现为频散强度的差异,且向极传播的波形波长较长,向南传播的波列波长较短。2.以上线性结果中用波射线跟踪  相似文献   

20.
初始场估计共轭同化方法的精确化   总被引:2,自引:1,他引:1  
通过例子,说明对偏微分方程模型使用共轭同化方法时,同周期性条件的重要性,提出尽可能精确地使用共轭同化方法于偏微分方程模型的办法及对有些方程不含e↓u/e↓项时,其相应差分方程模型精确共轭同化方法。  相似文献   

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