检索结果-内蒙古大学图书馆

气象学报 2025年第1期83卷 129-141页

作者：唐渤谭涌波郑天雪张袁瞰南京信息工程大学应急管理学院南京210044 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/雷电物理和防护工程实验室北京100081 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开发实验室南京210041

闪电通道的电荷特征是雷电物理研究的重点,而现有的观测手段难以直接获取通道中电荷的详细演变特征,为了深入研究闪电通道电荷的变化特征并与观测形成互补,开展模拟工作必不可少。利用自持电中性闪电放电参数化模型,在三极电荷背景下模... 详细信息

闪电通道的电荷特征是雷电物理研究的重点,而现有的观测手段难以直接获取通道中电荷的详细演变特征,为了深入研究闪电通道电荷的变化特征并与观测形成互补,开展模拟工作必不可少。利用自持电中性闪电放电参数化模型,在三极电荷背景下模拟多次云闪并从中选取一次典型个例,分析该云闪通道内电荷的变化特征及其影响因素,结果如下:正、负先导通道形成时,通道内会沉积一定量的初始电荷;后继分支延伸时,之前的通道会沉积来自后继分支的异极性电荷,通道内初始电荷会不断被中和,部分通道的电荷极性会发生变化;通道熄灭或后继分支停止延伸时,通道内电荷不再变化;再击穿过程发生时,截止通道内的异极性电荷会显著减少,再次激活的通道内的异极性电荷会显著增多。研究表明:先导通道内的电荷变化与通道自身的状态以及后继分支的延伸状况有关;通道电荷变化幅度与通道初始电荷量以及后继分支的活跃程度呈正相关,而通道的初始电荷量与通道首次击穿电场呈正相关。此外,在正、负先导极性不对称的影响下,云闪起始点倾向于沉积更多正电荷。

关键词：雷电物理学闪电参数化通道电荷云闪起始点再击穿过程

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地闪回击电流测量综述

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气象 2006年第8期32卷 3-11页

作者：王飞张义军孟青吕伟涛中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室北京100081

地闪回击电流是雷电的一个重要特征参数。其测量数据的积累对于雷电防护技术的提高具有重要意义。目前国内外的雷电研究人员通过矮塔、高塔直接观测,人工引雷观测和电场电流关系反衍的方法对地闪回击电流进行了大量的观测研究,并取得了... 详细信息

地闪回击电流是雷电的一个重要特征参数。其测量数据的积累对于雷电防护技术的提高具有重要意义。目前国内外的雷电研究人员通过矮塔、高塔直接观测,人工引雷观测和电场电流关系反衍的方法对地闪回击电流进行了大量的观测研究,并取得了丰富的观测资料。观测表明,负地闪首次回击电流平均为30kA,继后回击电流平均12kA。正地闪回击电流平均为35kA,有时可达几百kA。不同地区地闪回击电流平均值略有不同。高塔测量是主要的雷电流参量直接测量方法,但不同高度测量的地闪回击电流无论峰值还是波形都存在一定的差异。人工引发闪电和自然闪电继后回击雷电流的测量结果较为一致。间接估测雷电流参数的方法随着地闪回击模式的发展将成为主要的方法之一。

关键词：地闪回击电流矮塔高塔人工引雷电场电流关系

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雷电临近预警产品评估方法及其软件

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气象 2009年第11期35卷 101-106,I0004页

作者：马颖孟青吕伟涛姚雯张文娟中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室北京100081

为了适应雷电业务发展的需求,对已经投入业务运行试验的雷电临近预警系统的预警效果做出客观评估,中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室开展了雷电临近预警产品评估方法的研究,并开发了配套的应用软件。评估方法通过雷电预警结... 详细信息

为了适应雷电业务发展的需求,对已经投入业务运行试验的雷电临近预警系统的预警效果做出客观评估,中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室开展了雷电临近预警产品评估方法的研究,并开发了配套的应用软件。评估方法通过雷电预警结果和实际监测结果的对比,得到命中率POD、虚警率FAR和TS评分三项指标,实现对雷电预警产品的评估。评估软件的实际运行表明:该方法不仅能够检验CAMS-LNWS预报雷电活动的能力,还能对预警方法的改进起到一定的指导作用,能够满足雷电业务产品评估的需要。

关键词：雷电临近预警评估方法软件

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双极性窄脉冲电场波形特征

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高原气象 2011年第3期30卷 823-830页

作者：吴亭董万胜刘恒毅中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室北京100081

利用2007年夏季野外试验取得的多站电场数据,通过一个较为宽泛的标准并配以手动判别的方法,挑选出14 871例双极性窄脉冲(NBE)的电场波形,对比分析了正、负极性NBE的3个基本特点:极窄的宽度、极大的峰值及孤立性。结果表明,两者的电场波... 详细信息

利用2007年夏季野外试验取得的多站电场数据,通过一个较为宽泛的标准并配以手动判别的方法,挑选出14 871例双极性窄脉冲(NBE)的电场波形,对比分析了正、负极性NBE的3个基本特点:极窄的宽度、极大的峰值及孤立性。结果表明,两者的电场波形特征具有明显的差异。正、负极性NBE的脉冲平均宽度分别为6.42μs和5.46μs,并且正极性NBE的脉冲宽度更容易出现极大值,其最大值为19.76μs。正、负极性NBE的脉冲平均峰值分别为403.4和627.0数字单位,而同时期观测到的97 713例负地闪回击的平均电场峰值仅为256.7数字单位。负极性NBE的脉冲峰值更容易出现极大值,其最大值为5 118数字单位,而正极性NBE的脉冲峰值最大值为3 347数字单位。NBE的孤立性明显,分别有73.5%和78.5%的NBE在其发生后和发生前的1s内没有其他任何触发事件。正、负极性NBE的孤立性差异也较明显,4.39%的正极性NBE在其发生后的10ms内出现了其他放电过程,而负极性NBE对应的比例仅为1.61%。基于这些特点,并结合两者放电高度的差异,初步探讨了两者放电过程的一些差异。

关键词：双极性窄脉冲电场波形孤立性

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闪电探测技术发展和资料应用

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应用气象学报 2006年第5期17卷 611-620页

作者：张义军孟青马明董万胜吕伟涛中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室北京100081

文中综述了闪电探测技术和方法的发展状况,阐述了闪电监测资料在闪电预警预报、防护以及在灾害性天气监测等方面的应用,探讨了我国闪电探测站网建设的技术和方法,以及利用闪电探测资料开展雷电预警预报的方法与途径。闪电探测技术对雷... 详细信息

文中综述了闪电探测技术和方法的发展状况,阐述了闪电监测资料在闪电预警预报、防护以及在灾害性天气监测等方面的应用,探讨了我国闪电探测站网建设的技术和方法,以及利用闪电探测资料开展雷电预警预报的方法与途径。闪电探测技术对雷电研究和雷电防护技术的发展非常重要,特别是随着科学技术的发展,闪电探测技术得到了快速发展,这为雷电监测和预警提供了重要手段,对减少雷电灾害具有重要作用。

关键词：闪电定位闪电监测网闪电预警

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一次人工触发闪电通道光谱结构分析

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光谱学与光谱分析 2017年第6期37卷 1692-1695页

作者：张华明张义军吕伟涛王华钱勇中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/雷电物理和防护工程实验室北京100081 山西省雷电防护监测中心山西太原030002

用无狭缝光谱仪获得了广东地区一次人工触发闪电首次回击过程的发射光谱,同时测量了回击电流峰值为18.3kA,回击持续时间为4.5ms。发现导线部分通道的发射谱线中存在407.5,419.0,425.3和517.9nm等激发能比较高的谱线,具有强闪电通道发射... 详细信息

用无狭缝光谱仪获得了广东地区一次人工触发闪电首次回击过程的发射光谱,同时测量了回击电流峰值为18.3kA,回击持续时间为4.5ms。发现导线部分通道的发射谱线中存在407.5,419.0,425.3和517.9nm等激发能比较高的谱线,具有强闪电通道发射光谱的谱线结构,空气部分则具有弱闪电通道的谱线结构;导线部分与空气部分的基本谱线的相对强度差别较小,强闪电特征谱线相对强度相差非常大。通过对导线部分与空气部分谱线激发能等参数的分析,发现回击开始时,导线部分先导通道还未完全消失,回击脉冲电流对先导闪电通道等离子体进行了进一步激发,增加了等离子体的温度和密度,使得导线部分具有较高激发能的谱线被完全激发,相对于空气部分407.5,419.0,425.3和517.9nm等谱线的强度有较大程度的增加,造成导线部分通道与空气通道两种不同的光谱结构。通过光谱分析,获得了闪电通道不同部分的温度、电子密度等参数,发现导线部分通道的辐射特性不同于空气通道是导线部分通道发光亮度与电流相关性较差的原因。

关键词：人工触发闪电导线通道空气通道闪电光谱

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雷暴起电和放电物理过程在WRF模式中的耦合及初步检验

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大气科学 2012年第5期36卷 1041-1052页

作者：徐良韬张义军王飞郑栋中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室北京100081

本文将雷暴云的起电、放电物理过程引入中尺度的WRF(Weather Research and Forecasting)模式,并对超级单体和飑线过程进行了模拟研究。起电过程在Milbrandt双参数微物理方案中写入,包含霰、雹与冰晶、雪之间的非感应起电机制,以及霰、... 详细信息

本文将雷暴云的起电、放电物理过程引入中尺度的WRF(Weather Research and Forecasting)模式,并对超级单体和飑线过程进行了模拟研究。起电过程在Milbrandt双参数微物理方案中写入,包含霰、雹与冰晶、雪之间的非感应起电机制,以及霰、雹与云滴之间的感应起电机制。放电参数化方案只考虑了闪电的整体效应。对一次超级单体的模拟结果表明,电荷结构呈现正、负、正的三极性结构,主正电荷区在-40℃到-60℃之间,主负电荷区在-10℃到-30℃之间,下部正电荷区在零度层附近,总电荷浓度最大值接近2nC/m3。这种电荷结构的垂直分布同以往在强对流天气系统中观测到的典型电荷结构一致。对飑线过程的模拟结果表明,部分单体电荷结构呈现出反的偶极性且飑线中最大电荷浓度小于超级单体。在飑线成熟阶段,模拟得到的闪电分布与观测的地闪活动在分布型上相似。

关键词：起电中尺度模式闪电参数化电荷结构

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大气环境层结对闪电活动影响的模拟研究

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气象学报 2007年第4期65卷 622-632页

作者：郑栋张义军马明孟青吕伟涛中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室北京100081

利用一个二维面对称雷暴云起电、放电模式,选取了北京地区3次雷暴过程的环境层结,计算并讨论了不同层结条件下雷暴中动力、微物理过程及其对起电、放电活动的影响。结果表明,上升速度和水汽条件是影响雷暴动力、微物理过程和闪电活动的... 详细信息

利用一个二维面对称雷暴云起电、放电模式,选取了北京地区3次雷暴过程的环境层结,计算并讨论了不同层结条件下雷暴中动力、微物理过程及其对起电、放电活动的影响。结果表明,上升速度和水汽条件是影响雷暴动力、微物理过程和闪电活动的最重要因子。上升速度的大小决定了雷暴发展到成熟的时间和雷暴的强弱,较强的上升气流有利于雷暴云在较短时间内达到较大的高度。而持续的上升气流和充足的水汽有利于雷暴的成熟期延长从而增强闪电活动。较强的上升速度和充足的水汽可以产生更多的对闪电起电、放电有直接影响的冰相物并能使其持续生成,从而形成较大的电荷浓度。较强的上升速度和不利的水汽条件也可以在某时形成较大的冰相物浓度,但冰相物难以持续生成。而较弱的上升速度和充足的水汽则容易形成暖云过程,对冰相物的生成也有不利影响。上升速度和水汽相互影响,又共同受到环境层结的支配。大气低层潮湿、中层湿度适中,较大的不稳定能量和一定量的对流抑制能量将有利于强闪电活动的发生。表现在大气不稳定参数的取值上,对流性稳定度指数的值小于-10℃(负值表示不稳定),对流有效位能值在1000 J/kg以上,对流抑制能量大于40 J/kg,700 hPa相当位温在340 K以上,700—400 hPa中层平均湿度在35%—85%,有利于强闪电活动的发生。

关键词：大气不稳定参数数值模拟水成物电荷结构

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我国雷电灾害及相关因素分析

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地球科学进展 2008年第8期23卷 856-865页

作者：马明吕伟涛张义军孟青中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室北京100081

为了更好地揭示雷电灾害的时空分布规律和成因机制过程，在1997—2006年全国雷电灾害数据库和星栽闪电探测数据的基础上，分析研究了雷电灾害及相关因素的特征，包括雷电灾情、孕灾环境、致灾因子、承灾体及其相互作用，得到以下一些结... 详细信息

为了更好地揭示雷电灾害的时空分布规律和成因机制过程，在1997—2006年全国雷电灾害数据库和星栽闪电探测数据的基础上，分析研究了雷电灾害及相关因素的特征，包括雷电灾情、孕灾环境、致灾因子、承灾体及其相互作用，得到以下一些结果：①雷灾事故数、雷灾人员伤亡数与我国不同地区的致灾因子（闪电活动）、承灾体（人口和经济发展现况）成正相关；雷电灾情不同类型与承灾体类型（城乡人口比例、经济发展现况）有密切关系；②我国雷电灾情和闪电活动的时间特征是紧密相关的，同时雷电灾情的时间特征与人们的作息时间相关；③不同的孕灾环境下造成雷电伤害人员的方式特征不同，雷击死亡人数在农田最多，而受伤人数在建构筑物内最多；④80％的雷灾伤亡人员事故只涉及1-2人的生命安全，其中1人遭受雷击的占总事件的61％；⑤重大雷灾伤亡事件直接与承灾体的脆弱性有关。

关键词：雷电灾害闪电活动相关分析

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负地闪先导-回击过程的光学观测和分析

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高电压技术 2008年第10期34卷 2022-2029页

作者：张义军吕伟涛郑栋周恩伟陈绍东李斌陈绿文潘汉波曾昌军中国气象科学研究院雷电物理和防护工程实验室北京100081 广州市气象局广州510080 从化市气象局从化510925

为了解闪电先导传输的过程以及雷电灾害产生的机理,利用高速摄像观测自然闪电的资料,结合地面电场变化观测,分析了27次自然负地闪先导-回击发展过程的特征。结果表明：〉90%的负地闪首次回击前下行梯级先导具有明显的多级分叉现象,随其... 详细信息

为了解闪电先导传输的过程以及雷电灾害产生的机理,利用高速摄像观测自然闪电的资料,结合地面电场变化观测,分析了27次自然负地闪先导-回击发展过程的特征。结果表明：〉90%的负地闪首次回击前下行梯级先导具有明显的多级分叉现象,随其下行发展,接近地面时分叉逐渐增多,先导的发展速度为10^4～10^5m/s量级;约30%（8/27）的地闪具有多个接地点;约44%（12/27）的地闪具有多次回击,其中回击次数最大值为13,回击次数〉10的地闪有4次;多接地闪电中有62%（5/8）具有多次回击,但发生多次回击的接地点均只有1个,其余的接地点均只发生1次回击。

关键词：负先导分叉回击多接地点高速摄像地闪先导

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