青藏高原地区闪电辐射脉冲功率的分布特征

摘要

基于GPS同步和时差法定位技术的闪电VHF辐射源三维定位和闪电辐射脉冲功率接收系统(中心频率为270MHZ,3dB带宽6MHZ),对青藏高原东部青海大通地区的闪电过程的辐射脉冲峰值功率分布进行了同步观测研究.利用辐射脉冲接收系统,即斜率为24mV/dB,截距为-108dBV的对数放大器,根据输出电压的值求出输入功率的值,然后利用闪电辐射脉冲功率的计算公式对一次正地闪、一次负地闪以及一次云闪的辐射脉冲峰值功率进行了计算,同时对7个站同步接收的闪电辐射脉冲峰值功率值应用了几何平均的处理方法,从而得到了天线中心频率为270MHZ,3dB带宽6MH2的正地闪,负地闪以及云闪的辐射脉冲功率的值.并结合地面的快电场变化资料,分析了功率分布三维时空发展特征,同步得到了闪电辐射源峰值功率随高度以及时间的分布图.结果显示,正地闪的辐射脉冲峰值功率的最小值是23.68mW,最大值是5.22×101mW,平均值为1.64×10(3)mW.负地闪的辐射脉冲功率的最小值是11.10mW,最大值是7.23×10(4)mW,平均值为1.58×103mW.云闪的辐射脉冲功率的最小值是13.41mW,最大值是8.28×104mW,平均值为3.11×103mW.同时对闪电辐射源的功率进行了统计,结果显示,在0-3W之间发生的辐射源,正负地闪占了90％多,云闪占了80％多,而在10W以上的辐射源中正负地闪占了约1％,云闪却占了约4％,说明在一次闪电发生的过程中地闪和云闪辐射源的功率值分布是不同的.并且对闪电放电过程的辐射源峰值功率的分布进行了分析,发现最强的辐射源峰值功率倾向于发生在雷暴云的上部,即负极性击穿发生的位置.而在闪电放电过程中,高峰值功率的辐射源倾向于出现在上部正电荷区和下部正电荷区,而中部主负电荷区的辐射源峰值功率一般低于正电荷区.