雷电电磁场空间分布模型
2012-12-01赵玉龙刘光斌余志勇
赵玉龙,刘光斌,余志勇,黄 伟
(1.解放军第二炮兵工程大学,陕西 西安 710025;2.解放军71217部队司令部,山东 莱阳 265200)
0 引言
雷电(Lightning,也被称为闪电)指带电云层内部、云层与云层间或云层与大地间发生的放电现象,它伴随强烈的闪光和巨大响声[1],主要分为云地闪和云闪两种。但由于雷电的发生随机性较大,危险系数极高,直接运用于试验研究难度较大。因此,学术界相继提出了雷电放电通道的多种计算模型作为雷电研究的基础,主要包括气动模型(Gas Dynamic Models)、电磁场模型(Electromagnetic Models)、RL-C传输线模型(R-L-C transmission-line models)和工程模型(Engineering Models)[2]。其中,工程模型在国内外的雷电研究工作中应用最为广泛,这主要是因为利用工程模型的建模计算可得到实测的雷电电磁场强度[3],这种研究思路与雷电实际测量工作很接近。
一直以来,人们对于雷电进行了大量的研究,其中,文献[3—4]对雷击点为地面建筑物时,在不考虑地面电导率的条件下,进行了雷电回击电磁场理论研究以及模拟试验研究,对于建筑防雷起到了较好的指导作用;另外,还有学者应用一种新型天线理论,并考虑地面的有限电导率,综合对LEMP进行了研究[5];Rakov、Nuuci等学者就雷电通道的研究开展过一些具有重要意义的工作;Rubinstein应用单极子和偶极子技术求解了雷电电磁场的麦克斯韦方程,但是,单极子技术误差较大[6],不利于得到雷电电磁场的精确解。而对于云闪的研究主要致力于云闪通道形态、放电过程等特征的研究,国外学者进行了重要的研究[7-13];国内也有学者对云闪的发生、发展进行了相关的研究[14],总结出了云闪的一些特征和资料。……
