[科普中國]-下行雷

雷電放電通道雷電放電通道的形狀主要是線狀的，時在云層中能見到片狀雷電，個別極為罕見的情況下會出現(xiàn)球狀雷電。雷云與地之間的線狀雷電可能從雷云向下開始，叫下行雷。

簡介下行雷又可分為正下行雷與負(fù)下行雷，最常見的（約90%）是帶負(fù)電的雷云向下放電即負(fù)下行雷的線狀雷電，球雷則極為罕見。也可能從地面突出物向上開始，叫上行雷，上行雷又可分為正上行雷與負(fù)上行雷。雷云放電的距離可以通過測量雷聲與閃光到達(dá)觀測點(diǎn)時刻的不同按每千米雷聲落后閃光3s進(jìn)行估算。距離大于15km的雷很少能聽到。一天內(nèi)（一小時內(nèi)）只要觀測人員聽到雷聲就計為一個雷暴日（雷暴小時）1。

輸電線路雷擊仿真模型的不足未考慮放電最后階段的分散性。上述LPM中,均認(rèn)為定位的下行先導(dǎo)將地?fù)糁心衬康奈铩７烹姮F(xiàn)象的基本特性之一便是分散性，從某一位置下落的雷先導(dǎo)不會總是擊中某一物體，而是可能擊中多個物體，并呈現(xiàn)一定概率。輸電線路系統(tǒng)中，下行先導(dǎo)將對地線、導(dǎo)線和大地三個 目的物進(jìn)行選擇，并在先導(dǎo)的定位空間呈現(xiàn)概率分布。

未考慮多條上行先導(dǎo)的競爭。下行先導(dǎo)作用下，輸電線路系統(tǒng)中不僅地線會產(chǎn)生上行先導(dǎo)，導(dǎo)線也可能產(chǎn)生上行先導(dǎo)。同時考慮多條先導(dǎo)與單獨(dú)分別考慮是不同的，先行產(chǎn)生的上行先導(dǎo)將會對后者的先導(dǎo)起始有屏蔽作用，而且多條先導(dǎo)在發(fā)展過程中也會相互影響2。

雷擊物理過程當(dāng)下行先導(dǎo)下落的過程中，地面物體的表面場強(qiáng)不斷增長。當(dāng)?shù)孛婺衬康奈锉砻鎴鰪?qiáng)達(dá) 到上行先導(dǎo)起始場強(qiáng)時，地面物體開始產(chǎn)生迎面上行先導(dǎo)，稱此時下行先導(dǎo)的位置為一級定位點(diǎn)。此后，隨著下行先導(dǎo)的下落，可能有更多的地面目的物產(chǎn)生迎面先導(dǎo)。擊中點(diǎn)的確定取決于下行先導(dǎo)和上行先導(dǎo)的相對傳播和最后躍變過程，最先與下行先導(dǎo)達(dá)到最后躍變的人行先導(dǎo)將成為擊中點(diǎn)。成為擊中點(diǎn)的物體也可能不產(chǎn)生迎面先導(dǎo)，當(dāng)下行先導(dǎo)的流注抵達(dá)該目的物，并且其間的平均場強(qiáng)超過擊穿臨界值時，擊穿也會發(fā)生。發(fā)生最后躍變前的下行先導(dǎo)位置為二級定位點(diǎn)，簡稱定位點(diǎn)。一級定位前的下行先導(dǎo)垂直下落。迎面先導(dǎo)起始后，上下行先導(dǎo)按最大場方向運(yùn)動，并按一定的速度比相對發(fā)展。當(dāng)上下行先導(dǎo)間或者下行先導(dǎo)與某一目的物間的平均場強(qiáng)達(dá)到在界擊穿場強(qiáng)時，便發(fā)生最后躍。輸電線路繞擊分散性的研究表明，定位的下行先導(dǎo)對地線，導(dǎo)線和大地的擊中呈現(xiàn)隨機(jī)性，空間繞擊率曲線分布量化地表達(dá)了這種隨機(jī)性。模型中將定位點(diǎn)與繞擊概率空間分布曲線聯(lián)系起來，將分散性引入雷擊過程的最后階段。

上下行先導(dǎo)的相對運(yùn)動上行先導(dǎo)起始后，上下行先導(dǎo)按各自先導(dǎo)前方的最大場強(qiáng)方向運(yùn)動。仿真計算時采用模擬電荷法計算每一 步的空間電場，從而判斷上下行先導(dǎo)的運(yùn)動方向。上下行先導(dǎo)間的速度比對地面物體的引雷能力有影響。

上行先導(dǎo)相對運(yùn)動較快時，就能攔截距離較遠(yuǎn)的下行先導(dǎo)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的引雷能力。反之，則引雷能力較弱2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

徐恒山 - 講師 - 西北農(nóng)林科技大學(xué)