论闪电先导的双向传输

利用成象率为每秒 10 0 0幅的高速数字化摄象系统、时间分辨率为 0.1μs的闪道电流和地面电场变化同步测量 ,对空中和地面人工触发闪电初始先导的特点进行了研究 .结果表明 :由于空气间隙的断流作用 ,空中触发闪电产生先导的双向传输 ,而地面触发闪电没有观测到双向先导现象 .一次正环境电场下空中触发闪电下行正先导的始发先于上行负先导 843μs .下行先导不论其极性如何 ,接地时都会产生沿通道不均匀的亮度(电流)分布.     

一次人工触发闪电的宽带干涉仪观测

利用宽带干涉仪系统对一次人工触发闪电放电过程的观测结果,从电场变化、辐射源定位和辐射频谱3个方面对正先导发展过程进行了分析。结果表明：虽然正先导发展过程中辐射很弱,但在近距离处仍然可被探测到。而负极性击穿过程则有相对较强的辐射。正先导发展过程中通道分叉很少,初始发展速度约为10^m/s的量级。经25MHz高虎波器后的能量谱分布表明,正先导过程辐射峰值频率约25－30MHz,而负极性击穿过程能量峰值频率约为60－70MHz。     

闪电的奇趣

闪电是一个大家族,兄弟姊妹颇多,最常见的是线状闪电,危害最大的是落地雷。闪电是一个大家族,兄弟姊妹颇多。最常见的是线状闪电,它像一棵多枝权的树木倒挂在空中,呈白色、粉红色或浅蓝色,非常明亮。线状闪电一般先由一个很暗的先导闪击开始,沿一条路径一步一步地向地面延伸,这叫逐级向下先导闪电。也有一些先导闪电在向下延伸的过程中,急匆匆一路向下,不作停顿,这叫直窜先导闪电。     

闪电从何而来

据《自然》杂志网站报道，一位美国物理学家建立的模型显示，现有闪电理论中的电场不能大到足以产生雷电，有关产生闪电的传统理论是错误的。     

1989年伊东地震震群前的电磁波辐射

在城市噪声强烈的高度工业化地区,采用常规方法测量地震的电磁波辐射是无效的.所以有人提出了利用深测井中的钢管作为电极的方法.这种方法特别适合于测量地下电场的垂直分量,它可以削弱由闪电或其它天电效应造成的信号.这些信号在电离层和地面之间以'波导'方式传播,这意味着它们在地下造成的电场主要是水平的.1989年3月底在筑波(东京东     

全球闪电活动对气温变化的响应

在一个更暖的地球上雷电活动是增多还是减少? 这是一个备受人们关注、但还不十分清楚的问题. Reeve和Toumi指出: 全球陆地和北半球陆地闪电活动对1000 hPa湿球温度增加有灵敏的正响应(简称Reeve99). 是不是这种响应仅仅限于陆地或者仅仅对于湿球温度呢? 全球(包括陆地和海洋)闪电活动对全球地面气温变化的响应情况如何? 基于5年或8年星载OTD/LIS闪电观测资料和NCEP再分析资料, 对全球和区域闪电活动对温度改变的响应进行了再分析, 结果表明: 在年际时间尺度上, 全球总闪率对全球地面气温的变化是正响应的, 灵敏度为17±7% K^-1; 全球陆地和北半球陆地季平均的闪电频次对地面气温和湿球温度增加也有灵敏的正响应, 灵敏度约为13±5% K^-1, 响应灵敏度比Reeve99的估计值40% K^-1要低; 但在南半球、热带等其他区域, 季平均的闪电频次与地面温度年际变化之间无明显 相关.     

光子在弯曲时空中的等效静质量

在平直时空中,矢量场所满足的无源普洛卡方程为《□—m_0~2]A_μ=0。(1)不难证明,在弯曲时空中相应的方程为((?)—m_0~2)A_μ+R_μ~vA_v=0。(2)式中□是弯曲时空中的达朗伯尔算子((?)□A_μ=g~(λρ)A_(μ(?)λρ),R_μ~v是Ricci张量。由无挠条件( Γ_(μν)=     

磁暴环电流形成过程

利用三维试验粒子轨道计算法, 以强的行星际磁场南向分量驱动的对流电场作为磁暴的主要起因, 研究了大磁暴期间环电流离子的注入过程和对称环电流的形成机制. 本文主要关心大磁暴环电流中的氧离子成分. 计算结果揭示了磁暴环电流形成过程中部分注入粒子轨道具有混沌特征. 特别是证明了粒子由磁尾向内磁层的注入过程中产生的屏蔽电场可使开放轨道转变成闭合轨道, 因而是闭合环电流形成的重要机制. 进一步证明了注入粒子可以得到有效的加速, 加速时间约为1~3小时.     

驾驭雷电新技术

<正>全球平均每分钟遭受约2000次雷暴雷电是蕴含能量最大的自然事件之一。地球上每年大约会产生14亿次闪电。一道闪电的长度最短为100米,最长可达数千米。闪电的温度从1.7万摄氏度至2.8万摄氏度不等,约为太阳表面温度的3至5倍。闪电以其明亮的闪光点亮天空,呈“之”字形划过天空,而不是以直线形式在雷、雨、云和地面之间放电。当空中的冷暖气流相遇时,暖空气将会上升。在上升的过程中,暖空气中的水滴和冷空气中的冰晶彼此碰撞再分开,这种摩擦使云层中产生净电荷。上升的气流将较轻且带有正电荷的冰晶继续抬升到云层的上部,     

“假飞碟”——球状闪电

笔者曾通过新闻媒介得知许多有关"飞碟"的传闻。根据报道中的"飞碟"外观和行动特点,可以断定相当次数的"飞碟"传闻,实际上源于一些特殊的球状闪电。球状闪电通常为红色或橙黄色的发光体。球状闪电在空中刚     

高功率、长寿命GaAs光电导开关

通过改进GaAs光导开关衬底材料研制工艺、机械结构设计、欧姆电极研制工艺、绝缘封装工艺和脉冲电源馈电方式,研制了3mm异面电极的GaAs光导开关.在56.12μJ光能激励、1kHz重频、15kV偏压、50?负载实验条件下,测得光导开关使用寿命超过3.6×106次,输出电脉冲峰值功率2MW、脉冲宽度2ns、触发抖动方均根值为65ps;最高工作电场达到100kV/cm,对应峰值功率达到10MW;实验还给出了光导开关电压转换效率、触发抖动随偏压升高的测试结果;考虑GaAs对1064nm光吸收系数随电场的变化,定量分析了光导开关电压转换效率随偏压变化的实验现象.     

用激光束控制闪电

它虽然不是真正的宙斯(希腊神话里的太阳神),但也绝对不是一个纯粹的神话。激光已首次被用作操控和启动闪电的开关栓。利用一种强劲的激光束为闪电在空中开辟一条低阻抗的通道———即闪电的快捷通路———的想法,在1990年获得了立项研     

用雷电造福人类

闪电是一种自然现象,它蕴含着非常可观的天然电能源.闪电的长度从数百米到数千米不等.普通闪电产生的电能约为10 亿W,超级闪电产生的电能则至少有1 000亿W,甚至可能达到105亿W,相当于一座核电站.     

超级单体雷暴中闪电VHF辐射源的时空分布特征

利用闪电VHF辐射源高时空分辨率的三维观测资料, 对3个超级单体雷暴的闪电VHF辐射源的时空分布特征进行了分析, 结果表明对流风暴中的闪电洞(即闪电空白区)或闪电环(即环状闪电空白区)与强上升气流密切相关, 闪电洞的直径可达5~6 km, 持续时间长短不等. 在产生龙卷风的灾害性风暴中, 闪电洞的持续时间有时长达20多分钟, 且闪电洞出现在龙卷风发生之前. 在龙卷风发生期间, 闪电洞最为明显, 并在闪电洞上方15~16 km高度有独立于其他闪电的辐射发生. 在闪电洞周围, 闪电通道呈顺时针方向的旋转状, 且没有明显的双层结构, 闪电洞对应于雷暴中的强上升气流区, 闪电辐射源时空分布特征在一定程度上反映了雷暴的对流结构. 同时, 在这些雷暴中主要以大量正极性地闪为主, 正地闪的发生频数最大可达6次/min, 正地闪峰值有时出现在龙卷风发生之前, 有时在之后.     

风沙流中沙粒带电现象的实验测试

通过风洞实验测量,得到当沙粒粒径小于２５０μｍ时,运动沙粒带负电荷;而当直径大于５００μｍ时带正电荷．由此证实了Ｌａｔｈａｍ关于风沙流中粒径较小的沙粒带负电,粒径较大的沙粒带正电的假设．测量结果还表明：每千克运动沙粒所带平均电荷量随沙粒粒径和风速的增大而减小,随高度的上升而增加;风沙流中的电场主要是由运动着的带电沙粒形成的,其方向垂直地面向上,与晴天电场的正方向相反,且其值随风速和高度的增加而增大     

只需一点热核燃料,Z机为未来提供聚变能

<正>美国新墨西哥州的桑迪亚国家实验室的等离子体物理学家,每次给核聚变反应堆点火时,都会有一大块金属装置在烟雾中化为乌有。Z机里成排的电容器里充满着相当于1 000个闪电的电能,只要一按开关,2 000万安培的电流就会涌向一个只有橡皮擦大小的装满燃料的圆筒,这股电流产生难     

中国预警机——“空警-2000”

正2009年国庆节,我国自主研制的预警机——"空警-2000"飞越天安门广场上空,初展雄姿。2013年年初,有"中国预警机之父"之称的王小漠院士被授予"2012年度国家最高科学技术奖"之后,人们才知道中国预警机水平已站在世界前列。威力强大的战场多面手预警机是一种装有远程搜索雷达,可监视、跟踪、预警空中、地面及海上目标的飞机,它具有视野辽阔、灵活多变、持续时间长、飞行距离远的优势。在现代战争中,预警机用于指挥控制对空中目标的警戒和空中作战。预警机可以与电子战飞机协同实施电子侦测、干扰,还可以作为空中战术通信中继平台进行联合战术信息分发等。早期的预警机因电磁波反射地面产生杂波干扰,     

难以解开的盲人复明之谜

<正>如果说盲人能复明,你一定很难相信,即使在医学相当发达的今天,盲人复明也是天方夜谭,然而一些偶尔突发的事件却使你无法想象。闪电复明在印度一个偏僻的乡村,一位叫巫宾的老人双目失明,20世纪80年代初的一天晚上,风雨交加,他坐在家里和家人闲谈。突然空中划过一道闪电,随即一声响雷,他顿时感到脑子里如同被一个东     

电的奇观

电流是肉眼观察不到的。其实,电流就像水一样,到处流动,无孔不入:世界万物,不论非生物还是生物,都产生着电的现象。其中,最为明显的就是我们所能观察到的,在天空中出现的放电现象——闪电。另外一些静电现象,也较明显。当人体与最普通的物体——毛纺高领绒线衫或车门接触时,会使人突然感到剌痛和电击,这点我们对它也不感到陌生。在生物体内的电的现象,我们无法直接看到,但它确确实实地支配着我们身体的各种活动。怪异的闪电自然界电的现象最明显的应是闪电。有时,我们能亲眼目睹到这种宏伟的自然现象。划破天空的巨大曲线——这是放电产生的…     

电磁污染

正当人们在充分享受电磁科技迅猛发展所带来的无限便利时,电磁污染这个无形杀手也不期而至, 它虽然看不见、摸不着、嗅不到,但却不断地对人类的健康、生产和生活产生着巨大的影响。电荷的周围存在着电场,运动的电荷会形成磁场,而变化的磁场又会形成电场,电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁波在空中传播时就会形成电磁辐射。超过人体承受或仪器设备允许的电磁辐射被称为电磁污染,又被称为频谱污染或电噪音污染。