【摘要】：雙極性窄脈沖事件(Narrow Bipolar events,NBEs)是一類特殊的云內(nèi)放電事件,因其能發(fā)出極強的甚低頻/低頻(Very Low-Frequency/Low-Frequency,VLF/LF)及高頻/甚高頻(High-Frequency/Very High-Frequency,HF/VHF)輻射被地面和太空觀測到。NBE在諸多方面如時間孤立性、輻射強度及與雷暴對流的關(guān)系上表現(xiàn)出與普通閃電具有較大的差異性。本論文利用2014年8月江淮地區(qū)產(chǎn)生多個雙極性窄脈沖事件(Narrow Bipolar Event,NBE)的多個雷暴,結(jié)合空基資料(TRMM衛(wèi)星,全球紅外云頂亮溫(NCEP/CPC Global IR))和地基資料(閃電探測和多普勒雷達回波數(shù)據(jù))分析了 NBE與雷暴對流降水活動的關(guān)系,對多個雷暴個例產(chǎn)生的NBE孤立性及輻射強度同雷達回波的關(guān)系進行了詳細(xì)的討論;其次分析了 NBE與普通閃電、30dBZ雷達回波最大高度的相關(guān)性。研究結(jié)論主要有以下幾個方面:1、雷暴產(chǎn)生的NBE主要以正極性為主,負(fù)極性NBE僅占8%。正極性NBE主要位于8-16km之間,平均高度為12.17km,負(fù)極性NBE主要位于16-18km之間,平均高度為16.25km。NBE主要集中發(fā)生在5:00-13:00時段內(nèi);空間上NBE比普通閃電多聚集出現(xiàn)。2、分析NBE與雷達回波的關(guān)系,結(jié)果表明NBE主要聚集發(fā)生在個別雷暴核,不是所有雷暴核均能產(chǎn)生NBE。NBE主要位于雷達回波為35dBZ附近區(qū)域,在雷達剖面上NBE主要發(fā)生在大于15dBZ的雷達回波內(nèi)。3、統(tǒng)計NBE、普通閃電事件活動對應(yīng)的紅外云頂溫度發(fā)現(xiàn)NBE主要發(fā)生在云頂溫度為210-220K的區(qū)域中,閃電主要發(fā)生在云頂溫度為210-230K之間,云頂溫度高于250K的區(qū)域閃電極少發(fā)生。4、通過分析NBE與30 dBZ雷達回波最大發(fā)展高度及閃電頻次的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)NBE主要集中發(fā)生于閃電頻次、30dBZ回波最大高度較高時期,且NBE與普通閃電頻次的相關(guān)性強于NBE與30dBZ雷達回波最大高度的相關(guān)性。5、對NBE孤立性及VLF/LF波段輻射強度的分析表明大多數(shù)孤立NBE發(fā)生于雷暴發(fā)展期,位于15 dBZ及以下的NBE以孤立為主,發(fā)生在普通閃電之后的NBE輻射強度最大。6、結(jié)合雷暴三個階段,發(fā)現(xiàn)NBE主要產(chǎn)生于雷暴的發(fā)展、成熟階段,消散階段較少產(chǎn)生或無NBE發(fā)生
【圖文】：

Ｄｃ邋＝邋Ｖ（ｒ２邋＋邋（２Ｈ邋＋邋ｈ）２）邐（５）逡逑其中，ｔＢ－Ｕ＝ｔｉ，為ＮＢＥ經(jīng)過電離層反射（圖１．２ｃ中Ｂ路徑）與直達波（圖逡逑１．２ｃ中Ａ路徑）的時間差，即圖１．２ａ中的反射波１的時間；ｔｃ－ｔＡ＝邋ｔ２為ＮＢＥ經(jīng)逡逑過地面－電離層（圖１．２ｃ中Ｃ路徑）與直達波的時間差即圖１．２ａ中反射波２的時逡逑間。ＤＡ表示ＮＢＥ經(jīng)過Ａ路徑傳播的距離，ＤＢ、ＤＣ同理。ｒ為傳感器與ＮＢＥ源逡逑之間的球面距離，因此可以通過到達時間差定位算法求解多站網(wǎng)獲得的ＮＢＥ的逡逑水平位置信息，再提�。危拢挪ㄐ畏瓷洳ǖ难舆t時間ｔ，、ｔ２計算得到ＮＢＥ的高度。逡逑３逡逑

５００邐６ＣＸ）邐７００邐８００邐９００邐１０００邐１１００邐１２００邐１３００邐１４００邐１５００逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｐｓ）逡逑圖１．１邐（ａ）正極性ＮＢＥ波形；（ｂ）普通地閃波形特征逡逑ＮＢＥ的高度與雷暴內(nèi)部的電荷結(jié)構(gòu)分布及雷暴對流強度有關(guān)，因此ＮＢＥ高逡逑度也是眾多學(xué)者的研宄重點之一。對ＮＢＥ高度的測量主要利用ＮＢＥ在ＶＬＦ／ＬＦ逡逑波形特征以及ＶＨＦ頻段的脈沖峰值。逡逑Ｓｍｉｔｈ等丨４］利用多站時間到達差（Ｔｉｍｅｓ邋ｏｆ邋Ａｒｒｉｖａｌ邋）計算ＮＢＥ的源高度。具逡逑體如下：逡逑ｃ（ｔＢ邋￣ｔＡ）邋＝邋Ｄｂ＿Ｄａ邐（１）逡逑ｃ（ｔｃ邋—邋ｔＡ）邋＝邋ＤＣ邋—邋ＤＡ邐（２）逡逑Ｄａ邋＝邋Ｖ（ｒ２邋＋邋ｈ２）邐（３）逡逑Ｄｂ邋＝邋Ｖ（ｒ２邋＋邋（２Ｈ－ｈ）２）邐（４）逡逑Ｄｃ邋＝邋Ｖ（ｒ２邋＋邋（２Ｈ邋＋邋ｈ）２）邐（５）逡逑其中，ｔＢ－Ｕ＝ｔｉ，為ＮＢＥ經(jīng)過電離層反射（圖１．２ｃ中Ｂ路徑）與直達波（圖逡逑１．２ｃ中Ａ路徑）的時間差，即圖１．２ａ中的反射波１的時間；ｔｃ－ｔＡ＝邋ｔ２為ＮＢＥ經(jīng)逡逑過地面－電離層（圖１．２ｃ中Ｃ路徑）與直達波的時間差即圖１．２ａ中反射波２的時逡逑間。ＤＡ表示ＮＢＥ經(jīng)過Ａ路徑傳播的距離，ＤＢ、ＤＣ同理。ｒ為傳感器與ＮＢＥ源逡逑之間的球面距離，，因此可以通過到達時間差定位算法求解多站網(wǎng)獲得的ＮＢＥ的逡逑水平位置信息，再提�。危拢挪ㄐ畏瓷洳ǖ难舆t時間ｔ，、ｔ２計算得到ＮＢＥ的高度。逡逑３逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P446

【參考文獻】

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本文編號：2662778