地面电导率、地球曲率和电离层对远距离闪电定位的影响

• 作者: 姚年鹏 侯文豪 张其林 戴炳哲
• 来源期刊: 电瓷避雷器
• 关键词: 雷电电磁场 传播效应 算法模拟 闪电定位
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 避雷器|Surge Arresters
• 页码范围: 31-38
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16188/j.isa.1003-8337.2022.02.005

摘要

为了研究地面电导率、地球曲率和电离层对远距离(大于200 km)闪电定位的影响,通过新型近似算法和二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain,2D-FDTD)算法进行数值模拟,分析雷电电磁场的远距离传播特征,并采用"时差法"(time-of-arrival,TOA)进行远距离闪电定位.结果表明:1)雷电电磁场沿陆地表面传播时,受地面电导率、地球曲率影响,距离每增加100 km,峰值到达时间平均延后1.24 μs,分别带来482 m和976 m的定位误差(小于0.5％);2)电离层会引入天波信号.观测距离大于700 km时,地波难以识别,会误把天波峰值时刻当作峰值到达时间,导致定位错误,甚至无法定位;3)识别地波后,定位误差仅为504 m.因此,在进行远距离闪电定位前,必须先进行地波识别,再利用地波进行定位.研究结论对提高远距离闪电定位精度有科学意义,对雷电预警具有实际的参考价值.