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每天地球上平均发生800万次的闪电次数

时间:2017-08-11 浏览次数:1453

800万:每天地球上平均发生的闪电次数!!

那么问题来了,闪电是如何监测的呢?!


闪电的监测

闪电次数的统计不是监测的雷电研究人员关注重点,设立雷电观测仪器的目的主要是为了关注闪电发生的位置、强度、陡度(放电时间)等一系列的参数。在获取以上参数之后,就可以得到在一段时间内闪电发生的总次数以及每个闪电发生的时间。
了解具体的监测方法前,需要知道闪电的简单分类:地闪和云闪

▲地闪

地闪:云体与大地相接触的放电现象,用CG表示,地闪有两种:正地闪(+)和负地闪(-),通常情况下的对地放电过程都是将云内负电荷输送到地面的负极性放电,即负地闪,但是也有一些放电将云内的正电荷输送到地面,这种现象被称为正地闪。

▲云闪

云闪:云层内部、云与云之间的放电现象,对微电子设备等杀伤力。
 
闪电监测,主要是监测地闪。

▲全国地闪实况( 来源:中国天气网)

中国的闪电定位网主要是由华云ADTD闪电定位系统承担的。


▲闪电定位仪

具体闪电定位方法通常采用的是射频定位技术,而采用射频定位技术的地面雷电观测系统就被称为地基射频雷电定位系统,例如的北美闪电探测网(NALDN)就是一个地基射频雷电定位系统。
射频定位技术中主要分为两类:
1.磁场定向法(磁向法,MDF)
2.脉冲时间到达法(时差法,TOA)
无论是NALDN还是ADTD两种方法全部采用了。下面分别介绍:

一、磁场定向法
zui基础的磁场定向法就是将两个菱形线圈呈东西、南北向垂直放置。


▲示意图

当某处发生闪电时,闪电相当于一根垂直导线,即可以激发水平磁场,而根据南北环接受到的信号,即可以解出闪电发生地的方向。

▲闪电发生的俯视图

 
zui少要两个测站,就可以知道闪电发生的位置,这与地震监测有着十分相像的地方。

二、脉冲时间到达法
我们知道,可以认为电磁波以光速c的速度传播。从A点发出的信号经过时间到达B点,而经过时间到达C点,A点发出的信号到达B\C点的时间差即为。则A点可能的轨迹就是以B、C为焦点的双曲线。


这种方法至少需要3个测站,即可以定位出闪电发生的位置。
 
三、成网
就像是监测地震,监测地闪为了将误差zui小化,成网的观测是zui好的选择。
例如中国就建成了一个较为密集的雷电监测网。


▲截至2016年,全国地闪监测站和主要输电线路分布图
 (本文图片来源于网络,文章参考自大气之象专栏)

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