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正地闪中针状结构光学特征的观测和研究

针状结构,正地闪,高速摄像观测

雷电探测技术及其应用 > 雷电探测技术

 随着闪电探测技术的快速发展，正、负先导/流光更为精细的特征被揭示，对极性不同通道呈现的不同行为及其特征也有了进一步的认识。最近，有学者利用甚高频和光学观测设备在云闪、负地闪和上行闪电的正极性通道上发现了一类特殊的放电结构——针状结构。已有的研究揭示了针状结构的部分特征，为我们能深入探求不同极性通道的行为差异和阐明闪电发生闪烁的原因提供了新思路。但是目前关于针状结构的观测仍十分有限，针状结构及其闪烁的细节动态过程仍不明确，对于针状结构的产生机制也存在一些争议。

       基于广州高建筑物雷电观测平台获取的正地闪高速摄像数据，详细分析了发生在正地闪回击后期和连续电流阶段的针状结构及其闪烁现象的动态全过程和细节特征，初步探讨了针状结构的始发机制，还发现了针状结构可发展成自持的负先导现象。结果表明，针状结构是从之前已形成水平通道上向外侧伸展出的细流光丝；针状结构的闪烁现象是发生在针状结构通道上的流光回退过程；针状结构在经历最初的伸展后，先后通过闪烁（反冲）和梯级两类过程发展成为自持负先导。这项研究有助于增进我们对“针”状结构及其闪烁的物理过程、发生机制以及引发不同极性通道的行为差异的原因的理解。