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2011—2012年广州高建筑物雷电磁场特征统计

王智敏 吕伟涛 陈绿文 齐奇 杨欣怡 张阳 马颖 陈绍东

王智敏, 吕伟涛, 陈绿文, 等. 2011—2012年广州高建筑物雷电磁场特征统计. 应用气象学报, 2015, 26(1): 87-94. DOI: 10.11898/1001-7313.20150109..
引用本文: 王智敏, 吕伟涛, 陈绿文, 等. 2011—2012年广州高建筑物雷电磁场特征统计. 应用气象学报, 2015, 26(1): 87-94. DOI: 10.11898/1001-7313.20150109.
Wang Zhimin, Lü Weitao, Chen Lüwen, et al. Statistical characteristics of magnetic field produced by tall-object lightning in Guangzhou during 2011-2012. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(1): 87-94. DOI:  10.11898/1001-7313.20150109.
Citation: Wang Zhimin, Lü Weitao, Chen Lüwen, et al. Statistical characteristics of magnetic field produced by tall-object lightning in Guangzhou during 2011-2012. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(1): 87-94. DOI:  10.11898/1001-7313.20150109.

2011—2012年广州高建筑物雷电磁场特征统计

DOI: 10.11898/1001-7313.20150109
资助项目: 

国家重点基础研究发展计划 2014CB441405

国家自然科学基金项目 41075003

国家自然科学基金项目 41475003

详细信息
    通信作者:

    吕伟涛, email: wtlu@cams.cma.gov.cn

Statistical Characteristics of Magnetic Field Produced by Tall-Object Lightning in Guangzhou During 2011-2012

  • 摘要: 为研究不同高度的建筑物对雷电磁场的影响,对2011年7月—2012年8月广州高建筑物雷电观测试验中获取的雷电磁场波形数据进行统计分析,共选取击中14个高建筑物的40次雷电 (均为负极性雷电) 的磁场数据,结果表明:高建筑物对回击磁场峰值有增强作用,且建筑物越高对回击磁场峰值的增强作用越大,高度在200 m以上的建筑物上雷电首次回击磁场峰值的几何平均值是高度在200 m以下的建筑物上的2.4倍;高建筑物雷电回击的磁场波形呈多峰特征;观测到的20次击中200 m以下高建筑物的雷电中,有13次 (65%) 雷电首次回击的磁场波形出现后续峰值比初始峰值大的现象,击中200 m以上高建筑物的14次雷电中有8次 (57%) 出现该现象;40次高建筑物雷电中有22次 (55%) 为多回击雷电,135个回击间隔时间的几何平均值为69.1 ms, 多回击高建筑物雷电中有10次 (45%) 出现继后回击的磁场峰值大于首次回击磁场峰值的现象。
  • 图  1  40次闪电击中的14个高建筑物的平面分布图

    Fig. 1  The plan view of 14 tall objects struck by 40 lightning flashes

    图  2  闪电F1111高速摄像图像组合

    Fig. 2  A composite image of high-speed images of flash F1111

    图  3  不同高度建筑物上雷电首次回击的归一化磁场强度

    Fig. 3  The normalized magnetic field amplitude of the first return stroke of lightning to tall objects with different heights

    图  4  闪电F1201首次回击磁场波形

    Fig. 4  Waveform of magnetic field of first return stroke for flash F1201

    图  5  闪电F1215首次回击磁场波形

    Fig. 5  Waveform of magnetic field of first return stroke for flash F1215

    图  6  首次回击 (a) 和继后回击 (b) 初始峰值与绝对峰值的散点图

    Fig. 6  Scatter plot of amplitude of initial peak and absolute peak for first return stroke (a) and subsequent return stroke (b)

    图  7  闪电F1211继后回击磁场波形

    Fig. 7  Waveform of magnetic field of subsequent return stroke for flash F1211

    图  8  回击间隔统计直方图

    Fig. 8  The statistical histogram of inter-stroke 17:01:09

    表  1  归一化回击磁场峰值统计结果

    Table  1  Statistical results of magnetic field normalized amplitude for return-stroke

    建筑物高度 归一化磁场峰值
    回击个数 算术平均值/(A·m-1) 几何平均值/(A·m-1) 中值/(A·m-1) 标准偏差/(A·m-1)
    首次 继后 首次 继后 首次 继后 首次 继后 首次 继后
    200 m以下 20 78 1.97 1.34 1.53 1.06 1.63 0.92 1.57 0.94
    200 m以上 14 53 4.35 2.13 3.63 1.56 4.79 1.91 2.28 1.70
    553 m
    (加拿大CN塔[16])
    31 1.12 1.01 1.00 0.41
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-10
  • 修回日期:  2014-09-29
  • 刊出日期:  2015-01-31

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