雷暴NBE的RF辐射和逃逸电子击穿机制研究

NBE是强雷暴产生的一种独特的云内放电，迄今人们对其启动的物理机制尚没有一致的认识。本项目拟进行NBE的逃逸击穿启动过程和RF辐射的理论和数值模拟研究，深入揭示NBE放电过程产生VHF强烈辐射和VLF窄脉冲的物理过程和机制。通过对雷暴NBE的VLF辐射和VHF辐射进行同步观测，丰富NBE的VLF脉冲波形和VHF辐射频谱特征的观测事实，澄清不同地区和不同雷暴过程VHF辐射频谱特征的共性和特点，深化对逃逸电子雪崩机制的理论认识，进一步检验和改进逃逸击穿理论模型。这一研究在观测上将丰富对NBE的VHF辐射频谱特征的了解，在理论上将深化对NBE启动的物理过程机理的认识，丰富人们关于闪电启动过程机理的科学认识，有重要科学意义

对于雷暴放电过程中发生的一类特殊放电事件（闪电双极性窄脉冲事件，NBE），首次报道了发生于较高纬度地区的该类放电事件特征。较高纬度的东北地区该类事件活动较中低纬度地区明显偏弱，两年的观测实验中未发现负极性NBE事件。2012年在江淮地区建设一个6站基于GPS时间同步技术的闪电信号不间断观测系统，用于系统性研究NBE放电事件的特征，以及为反演该类放电的放电参数和放电机理研究提供验证资料。初步分析了2012年站网系统观测到的NBE资料，基于大样本容量统计了NBE波形特征，统计分析了NBE活动与普通雷暴闪电活动之间的时间对应性，结合TRMM卫星资料个例分析了伴随了负极性NBE的雷暴降水结果特征。本项目研究建设的不间断多站闪电资料观测系统在地闪回击特征精确统计以及电离层D层探测方面展现了极高的潜力。同时基于历史波形资料澄清了一类重要的云内放电过程K过程的微秒时间尺度脉冲特征。