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云闪放电通道内的粒子密度及分布特征
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P427[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]西北师范大学物理与电子工程学院,兰州730070, [2]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730000, [3]中国科学院大气物理研究所,北京100029, [4]中国气象科学研究院,北京100081
  • 相关基金:基金项目国家自然科学基金(40475007)和西北师范大学科技创新工程项目(NWNUKJCXGC03-21)资助.
中文摘要:

依据在中国西藏高原地区得到的6幅云闪放电通道的光谱,由谱线波长、相对强度和跃迁几率等信息,结合等离子体理论,计算了云闪放电通道的温度和电子密度;进而,利用Saha方程、电荷守恒和粒子数守恒方程,得到了粒子处于各电离级上的数密度、通道质量密度、压强和平均电离度等参数,并对云闪通道内部粒子数分布特点进行了分析.结果表明,与地闪回击通道类似,云闪通道接近于完全电离,通道内部以单次电离的离子为主,且NII离子数密度最高.具有较高温度的通道位置处,中性和一次以上电离离子数密度的绝对值和相对值都较高,但是,不同温度下NII、OII、ArII粒子的相对浓度变化不大.与地闪回击通道不同,云闪同一放电通道内不同位置处粒子数密度差异较大,且沿通道没有显示规律性变化,通道压强从零点几到几兆帕.

英文摘要:

According to plasma theories, the temperature and electron density are calculated from the wavelengths, relative intensities and transition parameters of lines in cloud lightning spectra which have been obtained on the Tibet plateau. By using Saha equations, electric charge conservation equations and particle conservation equations, the particle densities in every ionized-state, the mass density, pressure and the average ionizability of each discharge channel are obtained. Moreover, the characteristics of particle distributions in each discharge channel are analyzed. The results show that cloud lightning channels are almost completely ionized, and the most particles are singly ionized while NII has the highest particle density. In general, the particle densities and relative concentrations of different channel positions also have positive correlations with temperatures except for NII, OII and ArII, of which relative concentrations show tiny tendencies of becoming low along the temperature increasing. Differing from Cloud-to-ground lightning, the particle densities of different positions along the same cloud discharge channel change in a bigger range but show no regularities. The pressures change in the range from several to tens of atmospheres.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618