發(fā)布時間：2020-11-10 23:50

　　 地閃過程對我們的生產(chǎn)活動會有很大的影響,而閃電的連接過程對地閃又有很大的影響,因此研究閃電連接過程顯得尤為重要。雖然現(xiàn)在閃電實地觀測結(jié)果不斷發(fā)展,但是實際觀測有其局限性,因此利用模式來研究閃電連接過程的相關(guān)特性不僅有利于提高對于閃電連接過程的理論研究,而且對于建筑物如何采取雷電防護措施有更深的了解。本文首先討論了電場計算的相關(guān)研究,然后在電場計算的基礎(chǔ)上建立一套近地面閃電發(fā)展模式,最后對閃電連接過程進行模擬研究。其各部分主要結(jié)論如下：通過對建筑物形狀對大氣電場畸變影響的研究發(fā)現(xiàn)：大氣電場的畸變系數(shù)與建筑物的寬度之間存在較為復(fù)雜的關(guān)系。大氣電場的畸變系數(shù)隨著建筑物的彎曲度增大呈減小趨勢。其與建筑物的高度之間的關(guān)系并不僅是之前發(fā)現(xiàn)的線性關(guān)系。在已建立模式的基礎(chǔ)上,改變閃電隨機參數(shù)模擬不同的閃電過程來研究地閃的相關(guān)特性。模擬結(jié)果顯示：閃電隨機性參數(shù)的改變會使閃電擊地點、上行先導(dǎo)長度、閃擊距離、閃電水平發(fā)展范圍以及上行先導(dǎo)觸發(fā)時下行先導(dǎo)尖端位置都會產(chǎn)生影響。對閃電的一些基本參量相互之間進行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)近地面下行先導(dǎo)長度與上行先導(dǎo)長度有一定的線性相關(guān)性。最后,通過改變閃電隨機參數(shù)模擬不同的閃電過程來研究閃電連接過程形態(tài)。結(jié)果顯示：一共模擬出五種不同形態(tài)的閃電連接過程。依次為：下行先導(dǎo)尖端與上行先導(dǎo)尖端相連、下行先導(dǎo)主支與上行先導(dǎo)尖端相連、下行先導(dǎo)尖端與上行先導(dǎo)主支相連、上行先導(dǎo)觸發(fā)但未與下行先導(dǎo)相連以及下行先導(dǎo)與地面觸發(fā)的上行先導(dǎo)相連。對不同形態(tài)的閃電連接過程中閃電參數(shù)之間的差異進行討論發(fā)現(xiàn),不同類型的閃電連接方式,其先導(dǎo)長度等參數(shù)有一定的差異。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P427.3
【部分圖文】：

當(dāng)建筑物高度為３０ｍ，寬度分別為６０ｍ，３０ｍ，２０ｍ，建筑物彎曲度在０．?１－３０??區(qū)間內(nèi)的多種情況做了大量模擬，發(fā)現(xiàn)其彎曲度不同，建筑物頂端電場崎變程??度也不同。圖２．４中ａ圖和６圖建筑物高度都為３０ｍ，寬度都為６０ｍ，而彎曲度??分別為化５和２。由等電位分布圖可明顯的看出彎曲度為０．５時，建筑物頂??端附近的電位線比彎曲度為２時的要密集，即ａ圖中建筑物頂端中也的電場強??度比々圖同一位置處的大。??１４０?二虧＝?二與＝＝二?＝＾＝；呈＝三量三呈呈＝呈｜宣＝｜蘭蘭是＾?＝?；?；?Ｉ??，２�？纾芄蓿荦�?ｌｉｉｍｍｎｙｙＨＨ！??Ｉ?８。［｜霉Ｉ賽冀襲豈幫逼逞逞ｊ．ｙ??ｆ?６。障�。椋√娑荆蘖糠橇xｊ??４。段運背轉(zhuǎn)讀Ｐ巧巧皋讀??０?產(chǎn)?￣?￣?￣?￣?Ｔ?＇?＾?￣?￣?二：二３??０?己?０?１〇０?１５０?２００?２５０?３００??誦議議．剛??ｆ?６°巧；－巧ｆ界苗Ｖ；－巧畝４｜；—ｙｙ?ｊｆ＇ｇ?麵??…障基苗巧巧麵題Ｈ！??２云旨苗香苗巧苗／＾：錯苗非詞??０?５０?１００?１５０?２００?２５０?３００??ｊｃ／ｍ??圖２．?４不同建筑物彎曲度度附近的電位分布（單化：ｋＶ）?（ａ）圖彎曲度為０．?５化）圖??駕曲度為２??對于所模擬得到的所有結(jié)果綜合分析，如圖２．?５所示，從圖２．５中可Ｗ明??顯的看出，當(dāng)建筑物彎曲度在化１－５范圍內(nèi)，建筑物頂部中必的電場疇變值迅??速變小，而當(dāng)建筑物彎曲度在５－３０區(qū)間內(nèi)時，建筑物頂部中瓜的電場崎變值變??化則基本趨于平緩。送就是由于當(dāng)建筑物的彎曲度逐漸變大的同時，建筑物的??形狀逐漸由半楠圓形轉(zhuǎn)變成矩形

為了進一步詳細的描述建筑物彎曲度對電場崎變帶來的影響，選取彎曲度??６在０．１－２區(qū)間內(nèi)，對之進行更細致的研究，對彎曲度在化１－２范圍內(nèi)的建筑??物彎曲度每變化化１就做２０組模擬。圖２．?６詳細的描述了在建筑物彎曲度＆取??化１－２區(qū)間內(nèi)，不同建筑物寬度下，大氣電場崎變系數(shù)的變化情況。從中可＾＾＾??看出，建筑物形狀逐漸由針形變成王角形再變?yōu)榘腴獔A形，建筑物頂端中私的??電場崎變系數(shù)公不斷減小，并且最終電場崎變的減小有逐漸減緩的趨勢，這就??是由于當(dāng)６大于２時，電場最大崎變的位置在逐漸往建筑物頂端中也的兩邊移??動，而建筑物頂端中也位置的電場趨于不變。這和耿雪莖相關(guān)研究的結(jié)論類??似。另外，當(dāng)６趨近于０時，Ｓ條曲線的崎變系數(shù)片都趨近于一個常數(shù)，這是??由于６足夠小時，雖然建筑物寬度不同，但建筑物形狀逐漸庭于相似。之間的??電場崎變差異就會逐漸變小。另外

ｘ／ｍ??圖２．?７不同建筑物高度附近的電位分布（單位：（ａ）圖高度為４０ｍ?（ｂ）固高度為８０ｍ??圖２．８是建筑物高度與崎變系數(shù)之間關(guān)系的散點圖。從圖２．８中可明顯??看出，建筑物高度越大，崎變系數(shù)公就越大。同樣高度的情況下，建筑物彎曲??度越大，崎變系數(shù)就越小。當(dāng)＆為１時（即Ｈ巧形情況）和Ａ為２時（即半圓??形情況），崎變系數(shù)；０明顯呈線性增大趨勢，兩者間差距逐漸拉大，而當(dāng)占為??０．５，崎變系數(shù)隨高度的變化不能簡單的看成是線性變化，這與之前研究得出的??結(jié)論有所不同［１４］。當(dāng)在１／ＺＴ３０／７７范圍內(nèi)時，崎變系數(shù)女與＆為１時的崎變??系數(shù)的差異逐漸拉大，而當(dāng)／？在３０／？ｔ１００／？７時，其增長的趨勢幾乎和Ａ為１時的??崎變系數(shù)增長趨勢平行。??２０??
【參考文獻】

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本文編號：2878474