远距离地闪回击ELF/VLF电磁场传播特性的模拟分析

• 作者: 侯文豪 冯建伟 周磊 王磊 肖冬 范雪
• 来源期刊: 高原气象
• 学科: 地球科学
• 关键词: 闪电回击 ELF/VLF辐射场 电导率衰减因子 地表曲率衰减因子
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1102-1109
• 页数: 8页
• 分类号: P319
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2018.00047

摘要

闪电放电产生的频谱范围从几赫兹到几十兆赫兹,但是多数电磁场能量集中在低频和甚低频区.建立了一种新的更简便的近似解析算法来计算中远距离闪电回击电磁场.该近似算法将电磁波沿不同性质复杂地表传播的衰减函数在频域上分化为电导率衰减和地表曲率衰减两个函数的卷积,这样衰减函数物理意义更为明确,避开了和原来复杂的高震荡艾里函数有关的微分方程求解过程,计算过程大幅简化.通过繁琐繁杂但高精度的牛顿迭代求解法验证,证明了本文近似算法能很好的计算中距离闪电回击辐射场的幅值、波头时间等参量,在地面电导率为4S·m-1,0.01S·m-1和0.001 S·m-1时近似算法的最大误差分别为0.2％,3.3％和8.7％.简化后使得计算效率大大提高,同时通过精度对比,发现提出的近似算法精度是比较理想的.因此,该研究结果更加方便有效地解决了远距离雷电电磁波传播和放电参量的反演.此外计算发现地球曲面对中距离电磁场的传播具有明显的影响.比如,在地球曲面的影响下1 500kin处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的30％ ～ 40％,500 km处闪电回击ELF/VLF辐射电磁场的幅值仅仅为平坦地表情况的75％～80％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王磊		21	83	4.0	8.0
2	范雪	南京信息工程大学滨江学院	7	1	1.0	1.0
3	周磊		5	7	1.0	2.0
4	冯建伟		3	8	2.0	2.0