连续电流是闪电放电过程中的一个重要子物理过程,它是指雷暴云局部电荷中心在回击之后沿原通道对地的持续放电过程.在连续电流阶段,原本发光微弱的通道其亮度有时会突然增强,这种现象被称为叠加了M分量,自20世纪连续电流被发现以来,国内外学者进行了许多观测研究.目前主要是利用电磁学和光学的观测手段揭示其放电和发光的宏观特征,利用光谱观测对其通道内部微观的发光信息和物理特性等的研究还很缺乏.如关于连续电流阶段放电通道内的温度特性参数目前鲜有报道,而温度是研究闪电连续电流放电通道物理特性所必需的基本参量,也是预防连续电流引起的雷电灾害事故所关心的参数.依据由无狭缝高速光谱仪观测的一次云对地闪电首次回击后叠加三个M分量的连续电流过程的光谱资料,分析了整个放电过程中光谱的演化特征,计算了连续电流放电过程电流核心通道和外围电晕通道的温度,研究了两者随通道高度的变化特性.结果表明,在初始回击阶段,通道的光辐射主要是激发能较高的一次电离的氮离子辐射,在之后连续电流阶段,通道的光辐射则主要是激发能较低的中性氮、氧原子辐射.离子线辐射在回击初期时最强,氢Hα线和红外波段的中性原子线在M1时最强,连续谱在M2时最强.近红外波段的四条线OⅠ777.4,NⅠ746.8,821.6和868.3 nm在整个放电过程都可以被观测到.在连续电流阶段,电流核心通道温度为42060～43940 K,比相应回击核心通道温度高6020～7900 K;外围电晕通道温度为16170～20500 K;通道核心温度和电晕温度均随时间变化不大;通道核心温度随通道上升呈减小趋势,而外围电晕温度随通道上升呈增大趋势.

闪电连续电流;光谱;电流核心通道;电晕通道;温度

南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏 南京 210044;中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京 100081;中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室,北京 100029;西北师范大学物理与电子工程学院,甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室,甘肃 兰州 730070

[1]王雪娟;许伟群;化乐彦;王海通;吕伟涛;杨静;袁萍;张其林;张袁瞰-.闪电连续电流的光谱分析及通道温度特性研究)[J].光谱学与光谱分析,2022(07):2069-2075

闪电连续电流,电流核心通道,电晕通道

光谱分析,温度特性,放电过程,要子,物理过程,雷暴云,电荷,回击,持续放电,微弱,亮度,观测研究,电磁学,宏观特征,利用光,光谱观测,物理特性,于连,放电通道,特性参数,流放,本参,参量,雷电灾害事故,狭缝,缝高,光谱仪,仪观,地闪,流过,演化特征,变化特性,光辐射,电离,氧原子,M1,连续谱,M2,近红外波段,四条线,温度高,核心温度,而外

0.254456