闪电电场波形脉冲序列极性变化及成因

摘要：

地基闪电探测站记录的闪电电场信号普遍存在极性反转现象,不同测站的极性反转时刻不同,目前对该现象没有较清晰的认识.详细阐述了闪电放电引起的电场变化信号的测量原理,在此基础上,利用宽带电场和甚高频辐射数据,结合闪电甚高频辐射源的定位结果,分析了闪电电场脉冲极性反转现象的特征和原因.对比基站间距为5 km量级的多站数据,发现不同测站数据电场极性反转并不同时发生,并且极性反转常伴随着脉冲幅值的降低,因此常导致定位时脉冲提取缺失或到达时间提取的误差增大.利用宽带电场定位和甚高频辐射源定位相互补充,在获得闪电精细化三维定位基础上分析发现,闪电主通道头部的发展方向改变,是导致地面探测站的垂直电场出现极性反转现象的可能原因,主通道头部携带的大量电荷靠近或远离是地面垂直电场变化测量装置脉冲波动的主要原因.对于不同方位的探测站,闪电主通道头部相对运动是导致不同探测站出现脉冲极性反转时刻不同的主要原因.针对极性反转现象造成定位效率下降问题,提出了希尔伯特能量谱的解决方案,定位出的闪电辐射源数量提高约9％.

关键词：闪电探测、甚高频(VHF)定位、电场极性反转、测站布局

所属期刊栏目：22

分类号：P427.3(气象基本要素、大气现象)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：10417-10424