中国科学D辑
中國科學D輯
중국과학D집
SCIENCE IN CHINA(SERIES D)
2006年
5期
486-496
,共11页
谭涌波%陶善昌%祝宝友%马明%吕伟涛
譚湧波%陶善昌%祝寶友%馬明%呂偉濤
담용파%도선창%축보우%마명%려위도
云闪%放电参数化%双层分叉结构%分形特征%传播趋势
雲閃%放電參數化%雙層分扠結構%分形特徵%傳播趨勢
운섬%방전삼수화%쌍층분차결구%분형특정%전파추세
试验了一种逃逸启动、双向随机发展的放电参数化改进方案, 并进行了12.5 m的高分辨率、二维雷暴云数值模拟试验, 模拟再现的雷暴云内闪电特征在通道扩展范围和双层、分枝结构以及与位势阱位置的相互配合等方面与实际VHF源定位观测资料分析结果是一致的.进一步发现: (1) 闪电在雷暴云内相邻的正、负电荷区边界附近触发后, 负先导向正电荷区发展、正先导向负电荷区发展.存在正负两种极性的云闪, 他们的极性由云中相邻正、负电荷累积区位置的上下配置决定.(2) 电荷累积区的空间分布制约着闪电的空间范围.云闪几乎遍及其所传播的电荷堆, 遭遇到局域性、与通道极性相同的电荷堆时, 通道将转向、绕开该电荷堆.(3) 电位的空间分布形态同样制约着闪电通道传播方向和几何结构: 先导通道进入正或负位势阱之前沿着最大电位梯度方向传播; 当先导通道穿过它们的中心之后通道更趋于电位变化缓慢的地方发展.(4) 云闪通道在穿过电荷累积区中心以前, 有较好的分形特征, 幂指数约为1.45; 而其后向低电荷浓度地区延伸时, 幂指数随着半径增加而减小.(5) 放电结束后通道感应生成的异极性电荷沉积在正、负先导通道经过的区域, 形成新的、复杂的云内电荷空间分布, 位势极值可由200下降到20 MV.
試驗瞭一種逃逸啟動、雙嚮隨機髮展的放電參數化改進方案, 併進行瞭12.5 m的高分辨率、二維雷暴雲數值模擬試驗, 模擬再現的雷暴雲內閃電特徵在通道擴展範圍和雙層、分枝結構以及與位勢阱位置的相互配閤等方麵與實際VHF源定位觀測資料分析結果是一緻的.進一步髮現: (1) 閃電在雷暴雲內相鄰的正、負電荷區邊界附近觸髮後, 負先導嚮正電荷區髮展、正先導嚮負電荷區髮展.存在正負兩種極性的雲閃, 他們的極性由雲中相鄰正、負電荷纍積區位置的上下配置決定.(2) 電荷纍積區的空間分佈製約著閃電的空間範圍.雲閃幾乎遍及其所傳播的電荷堆, 遭遇到跼域性、與通道極性相同的電荷堆時, 通道將轉嚮、繞開該電荷堆.(3) 電位的空間分佈形態同樣製約著閃電通道傳播方嚮和幾何結構: 先導通道進入正或負位勢阱之前沿著最大電位梯度方嚮傳播; 噹先導通道穿過它們的中心之後通道更趨于電位變化緩慢的地方髮展.(4) 雲閃通道在穿過電荷纍積區中心以前, 有較好的分形特徵, 冪指數約為1.45; 而其後嚮低電荷濃度地區延伸時, 冪指數隨著半徑增加而減小.(5) 放電結束後通道感應生成的異極性電荷沉積在正、負先導通道經過的區域, 形成新的、複雜的雲內電荷空間分佈, 位勢極值可由200下降到20 MV.
시험료일충도일계동、쌍향수궤발전적방전삼수화개진방안, 병진행료12.5 m적고분변솔、이유뇌폭운수치모의시험, 모의재현적뇌폭운내섬전특정재통도확전범위화쌍층、분지결구이급여위세정위치적상호배합등방면여실제VHF원정위관측자료분석결과시일치적.진일보발현: (1) 섬전재뇌폭운내상린적정、부전하구변계부근촉발후, 부선도향정전하구발전、정선도향부전하구발전.존재정부량충겁성적운섬, 타문적겁성유운중상린정、부전하루적구위치적상하배치결정.(2) 전하루적구적공간분포제약착섬전적공간범위.운섬궤호편급기소전파적전하퇴, 조우도국역성、여통도겁성상동적전하퇴시, 통도장전향、요개해전하퇴.(3) 전위적공간분포형태동양제약착섬전통도전파방향화궤하결구: 선도통도진입정혹부위세정지전연착최대전위제도방향전파; 당선도통도천과타문적중심지후통도경추우전위변화완만적지방발전.(4) 운섬통도재천과전하루적구중심이전, 유교호적분형특정, 멱지수약위1.45; 이기후향저전하농도지구연신시, 멱지수수착반경증가이감소.(5) 방전결속후통도감응생성적이겁성전하침적재정、부선도통도경과적구역, 형성신적、복잡적운내전하공간분포, 위세겁치가유200하강도20 MV.
