雷电源电流研究与源电流测量

【作者】 汤克云； 孟庆发； 仇艾夫； 宁佐理； 曹文忠； 刘新中； 房广森；

【机构】 中国科学院地球物理研究所； 第二炮兵第二研究所；

【摘要】 <正>无论是天然闪电或人工诱发闪电,其脉冲持续极短,但激发的电磁波频谱很宽,电磁波在电离层-磁层中传播时,高频成分的速度快于低频成分,这种色散特性形成了哨声波。实际上,一次闪电过程就是一次等离子体通道产生过程。同对闪电脉冲激发的电磁波的传播特性的研究一样,对闪电过程本身的研究也是等离子研究的重要课题之一。另一方面,天然或人工雷电又可作为地层电结构和电离层探测的信号源, 对于雷电源电流和源电流频谱特征的研究具有实际应用意义。理想的人工闪电波形是瞬态脉冲波,它具有陡峭的上升沿,约为1 μs;主波过零时间在10 μs左右;整个波形持续时间在10～15 μs左右;雷电辐射频谱在几百赫兹至几兆赫兹之间,其主要能量集中在100 kHz附近。发生天然或人工雷电时,强大的放电电流在周围空间产生很强的电磁场。理论研究表明,对于测试距离远小于波长的情况,产生的磁场主要是感应场,其磁场强度与测试距离的平方成反比,同电流的大小成正比。对于测试距离几倍于波长的情况,主要是辐射场,其磁场强度与测试距离及波长成反比,同电流的大小成正比。更多还原