闪电产生氮氧化物(LNO_X)全球特征计算

利用(美国)国家航空和宇宙航行局(NASA)通过卫星上的光学瞬态探测器(OTD)观测到的闪电资料,从计算闪电能量入手,对闪电产生氮氧化物量(NOX)的时空分布进行了计算分析。结果表明,全球LNOX大部分集中在南北半球低纬地区,约占65%,南北基本对称,但中高纬地区南北不对称,北半球产N量远大于南半球,呈现很大的不对称性。全球有6大雷暴群,其中非洲中南部的雷暴群产N量比例最大,占全球总量的近四分之一;其次是北美和南美。中国LNOX量较大的区域主要集中在长江以南的地区,年平均LNOX量占全球的7.8%,青藏高原占中国地区的9.1%～12.2%,5年平均为10.2%。全球各季节的平均产N量分别为42.5kt(春)、67kt(夏)、51.4kt(秋)、37.4kt(冬),全年全球平均闪电产N量估计为200kt。

基于甚高频三维定位估算闪电通道产生的氮氧化物

基于闪电甚高频辐射源三维定位系统,本文采用了一种三维空间单元网格化提取闪电通道并计算其长度的方法.该方法通过对定位辐射源点进行聚集处理,继而进行通道提取后,可比较准确地得到一次闪电的三维通道总长度.为了验证该方法的可行性,本文设计并进行了模拟实验,定量给出了该方法的误差不超过10%.利用实验室得出的单位放电通道长度产生的NO量与气压的关系,将其应用到不同高度上单位闪电通道长度产生的NOX量.基于该方法对青藏高原东北部地区一次雷暴过程中11次负地闪和59次云闪的通道长度和其产生的氮氧化物量进行了计算.结果表明:地闪平均通道长度为28.9 km,云闪平均通道长度为22.3 km;一次地闪产生的NOX量平均为1.89×1025分子数,一次云闪产生的NOX量平均为0.42×1025分子数.