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文檔簡介
第七章
雷暴云閃電一、閃電二、雷三、負地閃放電過程一、閃電
1、閃電的定義:閃電指積雨云中不同符號荷電中心之間的放電過程,或云中荷電中心與大地和地物之間的放電過程,或云中荷電中心與云外大氣不同符號大氣體電荷中心之間的放電過程。2、閃電分類根據(jù)閃電形狀:
線狀、枝狀、片狀、球狀、蛛狀等閃電發(fā)生位置:云閃地閃云內(nèi)閃電云際閃電云空閃電正地閃負地閃高層大氣放電(閃電發(fā)生位置)閃電分類云內(nèi)閃電云際閃電枝狀閃電片狀閃電線狀閃電9、人的價值,在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣,抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:39:17PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心,不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望,作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么,說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義,不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰,也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3株狀閃電9、人的價值,在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣,抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:39:17PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心,不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望,作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么,說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義,不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰,也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3蛛狀閃電按先導所轉(zhuǎn)移電荷的極性和運動方向可分為四類:下行負地閃下行正地閃上行負閃電上行正閃電地閃類型:球狀閃電閃電的一些統(tǒng)計資料1、云地閃電約占總閃電的六分之一。2、負地閃電約占總云地閃電的90%以上。3、正地閃產(chǎn)生的電流明顯大于負地閃,正地閃的平均持續(xù)時間比單次負閃擊地閃持續(xù)時間要長,大部分正地閃通常只有單次回擊
。4、一次地閃過程的持續(xù)時間典型值為0.2s。5、一次負地閃過程輸送到大地的地閃電荷平均值約為20C。二、雷
1、雷的定義:伴隨閃電而產(chǎn)生的聲輻射。
閃電能量是在瞬間釋放的,因而具有極其強大的閃電功率,從而構(gòu)成一次爆炸過程,于是閃電產(chǎn)生沖擊波,并在傳播過程中迅速衰減為聲波,形成所謂雷。雷可分為兩部分:一是人耳可以聽到的聲能量,稱為可聞雷,
可聞雷又可分為炸雷和悶雷。二是次聲,頻率低于人耳能夠聽到的雷聲,通常在幾十赫茲以下。2、雷的描述
(1)
云地閃電通常產(chǎn)生最響的雷。
(2)
在超過十英里左右的距離外偶爾才能聞雷。
(3)
用看到閃電與聽到第一次雷聲之間的時間間隔可以估計閃擊距離。
(4)
大氣湍流能減小雷的可聞度。
(5)
緊接強烈雷鳴之后,常有傾盆大雨。
(6)
雷聲的強度似乎一地不同于另一地。
(7)
當隆隆聲持續(xù)時,雷的音調(diào)變深沉。
三、負地閃放電過程負地閃放電過程定義為將云內(nèi)的負電荷輸送到地面的放電過程。一次始于云中的負地閃放電過程通常將幾十庫侖的負極性云電荷帶到地面。按照國際慣例,一次完整的閃電過程定義為一次
“閃電(flash或
lightning
flash)”,其持續(xù)時間為幾百毫秒到1秒鐘不等。一次閃電包括一次或幾次大電流脈沖過程,被稱為“閃擊(stroke)”,而其中最強的快變化部分叫“回擊(return
stroke)”。閃擊之間的時間間隔一般為幾十毫秒,對地閃電在人眼中所呈現(xiàn)的閃爍,便是由幾次閃擊所造成的。一次完整的地閃發(fā)展過程示意圖預擊穿過程P梯級先導L連接過程首次回擊R連續(xù)電流過程C直竄(箭式)先導
繼后回擊回擊后預擊穿過程電荷:云中大電場在地面感應出符號相反的電荷。動力原因。梯級先導過程擊穿/梯級先導的發(fā)展:梯級先導是一系列小電流脈沖(約50m長),隨著它的向下傳輸電離一個空氣柱。平均傳播速度:3×105m/SFractal。連接過程連接:向下發(fā)展的梯級先導與從地面產(chǎn)生的向上的連接先導連接后,形成一個完整的電離通道。閃擊距離。在雷電防護設計中一個重要的參量閃擊距離指連接先導從被雷擊物體上激發(fā)出來的瞬間被雷擊物體和下行先導之間的距離。(指先導向下運動的頂端與閃擊目標間的距離,就是與目標物直接相連的距離,通常這一點已確定。)hr=10*I0.65(hr擊距)I1=5.4KAI2=10.1KAI3=15.8KA閃擊距離首次回擊回擊:在由梯級先導形成的電離通道中流過的大電流脈沖,并中和了更多的云中電荷。寬頻譜。最新回擊
回擊上行的速度約為5×107m/S,并隨高度而衰減。一般認為首次回擊的峰值電流平均值為20-40kA,
200kA的發(fā)生幾率為1%。繼后回擊的峰值電流分布與首次回擊類似,但大小差不多為首次回擊的一半。,回擊通道的電流核心為1cm左右,通道溫度在瞬間達到30000度,由此產(chǎn)生的高壓使通道迅速擴張,并產(chǎn)生沖擊波,最終變成雷聲。每個地閃平均有4個回擊直竄先導直竄先導:一個直竄先導快速地跟隨著回擊并重新電離傳導通道。暫態(tài)電離通道。平均傳播速度:2×106m/S繼后回擊繼后回擊:直竄先導到達地面后第二個回擊發(fā)生。RLCoscillation。連續(xù)電流過程大部分的閃電包含至少一個短或長連續(xù)電流過程。其次約50%的閃電包含一次長連續(xù)電流過程,這類閃電向地面輸送的電荷約為不包含長連續(xù)電流閃電的兩倍。單次閃擊正地閃之后的連續(xù)電流過程輸送到地面的電荷所占的比例較負地閃中的連續(xù)電流要大的多。含有長連續(xù)電流分量的閃電對地面物體的危害為沒有連續(xù)電流閃電的幾倍,因而被稱作“熱閃電”,它常引起森林火災、金屬構(gòu)筑物的過熱損傷或高架輸電線的損壞等。地閃電場變化B變化:預擊穿I變化:云內(nèi)放電L變化:先導R變化:回擊C變化:連續(xù)電流J變化:回擊后M變化:C過程中K變化:云內(nèi)流光F變化:放電后期思考題1、閃電的定義。2、閃電的分類。2.1云閃指不與大地和地物接觸的閃電,它包括();();()。2.2下列最新正地閃的敘述正確的是()A.正地閃在夏季雷暴中很常見B.正地閃過程轉(zhuǎn)移的電荷量比負地閃要少的多C.大部分正地閃通常只有單次回擊D.正地閃回擊后,連續(xù)電流過程不明顯思考題2.3下列最新正地閃和負地閃的對比說法不正確的是(
)A.正地閃比負地閃發(fā)生的概率要低B.正地閃產(chǎn)生的電流明顯大于負地閃C.正地閃比負地閃輸送的電荷量少D.正地閃的平均持續(xù)時間比單次負閃擊地閃持續(xù)時間要長2.4一次地閃過程的持續(xù)時間典型值為(
)A.1sB.0.5sC.0.2sD.2s3、什么是雷?是怎樣產(chǎn)生的?4、一次地閃放電過程,可包括(預擊穿過程;梯級先導;回擊;直竄先導;繼后回擊)等子過程。思考題5、最新回擊電流下列說法正確的是(
)A.回擊電流是具有雙峰形式的脈沖電流波形B.首次回擊的峰值電流約為繼后回擊的3倍以上C.地閃電流中以回擊電流最強,危害最大D.常見的負地閃回擊中,峰值電流典型值為103A量級6、一次負地閃過程輸送到大地的地閃電荷平均值約為(
)A.20CB.30CC.40CD.50C
思考題7、下列最新正地閃的敘述正確的是(
)A.正地閃在夏季雷暴中很常見B.正地閃過程轉(zhuǎn)移的電荷量比負地閃要少的多。C.大部分正地閃通常只有單次回擊D.正地閃回擊后,連續(xù)電流過程不明顯8、什么是閃擊距離?閃擊距離是閃電防護的重要參數(shù)之一,指連接先導從被雷擊物體上激發(fā)出來的瞬間被雷擊物體和下行先導之間的距離。9、雷的定義。10、
雷可分為兩類:⑴();⑵()。
思考題11、梯形先導的平均發(fā)展速率一般為(
)量級A
104m/sB105m/sC106m/sD107m/s12、最新地閃的回擊過程,下列說法不正確的是(
)A.回擊的亮度比先導強的多B.回擊的傳播速度平均為5×107m/sC.回擊通道的直徑可達幾十厘米D.回擊的峰值電流可達104A量級思考題13.負地閃的連續(xù)放電過程是一個十分重要的過程,最新連續(xù)電流下列說法錯誤的是(
)A.約50%的閃電包含一次長連續(xù)電流過程B.單閃擊正地閃連續(xù)電流輸送到地面的電荷比負地閃要少的多C.含長連續(xù)電流過程的閃電向地面輸送的電荷多于不含長連續(xù)電流的閃電D.含長連續(xù)電流的閃電對地物的危害比沒有連續(xù)電流的閃電要強的多
9、人的價值,在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣,抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:39:17PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心,不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/3202
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