两次强雷暴系统中雷电的人工引发及其特征放电参量的测量与估算

中纬度地区的雷电灾害常由过境的强雷暴系统引起，但是自然雷电放电电流的直接测量十分困难．2005年夏季在两次强雷暴系统过境期间，利用火箭拖带金属导线的人工引发雷电技术，成功引发雷电5次，并在放电通道底部测量到了完整的1μs时间分辨率的雷电电流波形以及距雷电通道水平距离为60和550m处的同步地面电场变化资料．研究表明，5次人工引发雷电都包含有1～10次不等的大电流回击放电过程，电流峰值平均为11．9kA，变化范围为6．6～21．0kA，与自然雷电继后回击电流峰值基本一致．回击电流波形的半峰值宽度为39μs，较通常结果要大．回击电流峰值IP（单位：kA）和中和的电荷量Q（单位：C）之间满足关系式：Ip=18．5Q^0.65．在60和550m处，回击引起的微秒量级辐射场变化分别为5．9和0．39kV／m，随水平距离r（m）的增加回击辐射场以r^-1.119。的规律衰减．根据传输线电流模式，估算的回击速度为1．4×10^8m／s，变化范围为（1．1-1．6）×10^8m／s．由于人工引发雷电放电过程与自然雷电的相似性，所得到的结果可应用于自然雷电灾害的防护设计中．