范祥鹏 作品数:9 被引量:29 H指数:3 供职机构: 中国气象科学研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 更多>> 相关领域: 天文地球 更多>>
基于LF/VLF快电场的闪电精细化定位和通道电参量反演方法研究 闪电是大气中的一种强放电现象,放电过程伴随电流运动和变化,而闪电造成的“光、电、热、磁和化学效应”从根本上来说与闪电通道中的电流有关。但是,闪电的通道电流仅在少数情况下(如人工触发闪电、高塔闪电)可以直接测量得到,特别是... 范祥鹏关键词:闪电定位 传输线模型 K分布 文献传递 一次“晴天霹雳”致死事件分析 被引量:10 2019年 对2017年广州从化地区一次"晴朗"天气下的闪电致死事件进行调查分析发现,这次事件是闪电首先击中一棵大树,然后击中附近人员头顶致死。根据目击者描述的时间和位置,利用闪电低频电场变化探测阵列的定位数据和广东电力等系统的雷电定位数据,结合广州番禺雷达观测资料,确定此事件是由一次含有7次回击的地闪过程的首次回击造成,其电流峰值强度为-30.9 kA。闪电起始于13.0km高度的云内,经约600 ms云内发展过程后闪电通道从云体延伸出来,云砧区边缘(0dBz)到回击点水平距离约300 m,降水区边缘(18 dBz)到回击点水平距离约1.8 km。使用雷击现场等效电路模型,计算旁络闪击空气击穿场强可击穿空气与人头部连接为通路,根据电路分流原理,如果雷电流击中13 m高的大树后流经到"跳点"(树干上方1/4)处后,则有13.2 kA雷电流直接闪击到受害者身上,同时还承受了78.3 kV跨步电压伤害,而距离雷击点10 m远的目击者仅承受1.3 kV跨步电压。 殷启元 范祥鹏 张义军 张阳 张阳 郑栋关键词:跨步电压 赴日本参加第16届大气电学国际会议(ICAE)总结 2018年 2018年6月17—22日,第16届大气电学国际会议(ICAE:International Conference on Atmospheric Electricity)在日本奈良召开。ICAE是大气电学领域最重要的国际会议,由大气电学国际委员会组织,每4年举行一次。自1954年首届ICAE会议在美国举行以来,迄今已经举办了15届。会议为大气电学领域的科学家、工程师和闪电数据的应用者展示各自的最新研究成果、讨论前沿发展问题提供了独一无二的交流平台. 吕伟涛 王飞 张文娟 齐奇 张阳 范祥鹏关键词:大气电学 科学家 2010—2013年海南岛地闪活动的特征分析 被引量:8 2016年 利用海南省地闪定位网获取的4年(2010年1月至2013年12月)地闪定位资料,详细分析海南岛地闪活动的时空分布特征.结果显示,海南岛的地闪活动主要发生在4—10月;呈双峰特征,峰值分别出现于5月和8月,分别约占全年总地闪数的23%和18%;地闪活动在6—7月明显地间歇性减少.从日变化特征来看,地闪在14:00—20:00时段最为频繁.16:00左右达到峰值,而5:00左右有一个较弱的峰值,2个峰值所占比例分别约为11.3%和4.2%.通过对比分析各地区的地闪活动,发现日变化呈现双峰特征的区域主要集中在东、南和西部沿海地区,而中部内陆及靠近琼州海峡的北部沿海地区呈单峰值特征.海南岛中部内陆山区的地闪密度大,沿海地区地闪密度小,并且存在2个地闪密度高值区. 余海 张廷龙 高燚 劳小青 韦昌雄 范祥鹏关键词:地闪 日变化 地闪密度 一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统 本发明涉及一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统。该方法包括:获取闪电的甚高频辐射脉冲信号集合;将设定时间段内的第一甚高频辐射脉冲信号确定为基准脉冲信号;确定第二甚高频辐射脉冲信号中与基准脉冲信号的波形差在第一设... 范祥鹏 张义军 郑栋 姚雯文献传递 人工触发闪电初始连续电流的中低频磁场特征 被引量:3 2020年 中国气象局雷电野外科学试验基地开展的人工触发闪电试验是研究闪电电磁辐射效应的有效手段,利用架设在试验场地周边的多套磁场天线所获取的高灵敏度磁场数据,针对初始连续电流阶段的中低频磁场特征开展研究.得益于磁场天线带宽的拓展,首次解析出了相对平静期内的磁场脉冲,单个脉冲的平均宽度约为1μs,平均脉冲间隔约为14μs,对应了该阶段中上行先导的小尺度击穿发展形式;在近、远距离磁场测量中均观测到了与先导通道头部击穿放电相关的爆发式磁场脉冲,其平均脉冲间隔(约为24.5μs)明显大于平静期脉冲的统计值,而且在爆发式脉冲期间通道底部电流逐步增大到几十至上百安培,表明此时电场条件更加有利于上行先导的发展;此外,高灵敏磁场天线能够直观地呈现出初始连续电流脉冲(initial continuous current pulse,ICCP)的电荷传输过程,且ICCP期间观测到的规则磁场脉冲的脉冲间隔比其他类型的磁场脉冲小一个量级,可能体现了正极性击穿和负极性击穿的特征差异. 樊艳峰 陆高鹏 张阳 吕伟涛 郑栋 范祥鹏关键词:人工触发闪电 CMA_FEBLS低频三维全闪探测技术研究及观测10年进展 被引量:3 2021年 三维全闪探测已经成为了深入认识闪电物理机制和雷暴电活动规律的重要手段。中国气象局雷电野外科学试验基地(CMA_FEBLS)自主研发了低频电场探测阵列(LFEDA),并持续开展了针对广东地区雷暴全闪电活动的综合观测试验,在精细化三维定位算法和基于三维全闪数据的闪电放电过程研究方面取得了若干研究结果。(1)LFEDA具备雷暴电活动的无死时间捕获能力、优于百米的定位精度和一定的通道定位能力。(2)发展了基于简单脉冲特征的三维全闪定位算法,并进一步将经验模态分解及衍生方法引入到闪电信号处理中,提高了定位的精细化水平;发展了融合到达时差和时间反转技术的定位方法,提升了抗干扰能力、降低了对站网的要求。(3)实现了典型放电事件的电流波形反演,获得了窄偶极性放电事件(NBE)、初始击穿脉冲(IBP)和爆发式脉冲簇(RBPs)的放电特征;研究发现绝大多数闪电始发于IBP,而作为始发的NBE则具有更大的孤立性、更大的相对幅度和更快的发展速度。(4)发现随着起始放电高度增加,初始阶段持续时间和步长增加,发展速度和脉冲丰度下降;始发于强对流区时始发阶段通常有更大的速度和脉冲丰度。 张阳 王敬轩 郑栋 吕伟涛 张义军 樊艳峰 范祥鹏 姚雯关键词:低频 一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统 本发明涉及一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统。该方法包括:获取闪电的甚高频辐射脉冲信号集合;将设定时间段内的第一甚高频辐射脉冲信号确定为基准脉冲信号;确定第二甚高频辐射脉冲信号中与基准脉冲信号的波形差在第一设... 范祥鹏 张义军 郑栋 姚雯文献传递 人工触发闪电不同放电阶段电流特征关系 被引量:3 2020年 分析了2019年夏季在广州从化人工引雷试验场获取的14次人工触发闪电通道底部电流数据,以有无回击(RS)和初始连续电流(ICC)持续时间长短2个标准对数据进行分类,研究不同触发闪电和不同放电阶段的差异和规律.研究表明:相比无回击的触发闪电,产生回击的触发闪电具有更大的先驱放电脉冲(PCP)及初始先驱放电脉冲(IPCP)的平均峰值电流、更多的IPCP总体转移电荷量、更大的ICC平均电流和总体转移电荷量以及更长的ICC持续时间;初始连续电流持续时间是回击平均峰值电流大小、首次继后回击转移电荷量大小和首次继后回击峰值电流大小的重要影响因素,且长初始连续电流的触发闪电对应的PCP及IPCP平均峰值电流也更大、平均转移电荷量也更多;PCP和IPCP平均峰值电流与ICC持续时间相关性最强,是决定ICC放电持续时间的重要因素,未能产生初始连续电流的PCP脉冲簇其平均转移电荷量小于初始先驱放电脉冲簇,其转化的关键阈值之一是平均转移电荷量大于25.91μC. 王敬轩 张阳 陈泽方 孙秀斌 樊艳峰 郑栋 范祥鹏 吕伟涛 张义军关键词:人工触发闪电