海洋分层介质中雷电电流源的水平辐射电场传播特征研究
2018-01-09周筠珺成鹏伟
周筠珺,成鹏伟
(1.成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室,四川成都610225;2.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京210044)
海洋分层介质中雷电电流源的水平辐射电场传播特征研究
周筠珺1,2,成鹏伟1
(1.成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室,四川成都610225;2.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京210044)
随着我国海洋战略的持续推进,海上各类固定及移动的工作平台均需进行更加有效的雷电防护。海上防雷工作中深入了解雷电电流源水平辐射电场(Er),在海洋分层介质中的传播特性则是一项十分重要的工作。本文就能够对海上设施产生较大影响的地闪进行研究,因此选取具有代表性的正地闪首次回击电流源(PS)及Nucci电流源(TLS),通过时域的方法对两种雷电电流源的水平辐射电场在由空气、海水及洋壳所组成的海洋分层介质中的传播特征进行对比分析。结果表明:(1)在海面及其以上的高度(h≥0 m),当距雷电电流源水平距离r=0 m时,两种雷电电流源产生的Er均为正值;其中PS产生的Er是随时间呈对数增加,而TLS的则随时间呈单峰正偏态分布;当r>0 m时,两种雷电电流源产生的Er与r=0 m时的基本呈反位相。(2)当r=0 m,h介于0~50 m及100~500 m之间,PS于雷电发生后10 μs的Er值则分别介于3.273 3×106~1.177 1×107v/m及1.035 1×107~1.155 3×107v/m之间,而TLS的Er峰值则分别为9.274 7×105~2.887 6×106v/m及2.688 7×106~2.854 2×106v/m之间。(3)当h=10 m,r介于50~500 m之间,PS于10 μs的Er值则介于-1.1216×104~-7.027 9 v/m之间,而TLS的Er峰值则介于-2.478 4×103~1.385 9 v/m之间;当h=10 m,r=1 000 m时,TLS的Er峰值为9.482 6 v/m。(4)在海面以下(h<0 m),r介于50~1 000 m之间,两种雷电电流源的Er主要为正,且随时间均呈单峰正偏态分布;……
