闪电先导传输过程中通道温度的变化

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依据无狭缝高速摄谱仪获得的闪电梯级先导和直窜先导发展阶段的光谱,分析了闪电先导传输过程中的通道温度,并且讨论了其随时间的演化和沿通道高度的变化特征,以及闪电梯级先导二维传输速度的变化。结果表明:闪电梯级先导通道温度的平均值为15000 K,在传输过程中,其头端温度略高于后端温度,主要是由于头端集聚的电荷量相对较多,电场也相对较大,且电离及激发辐射效应较强;另外,梯级先导通道出现拐点的位置温度明显升高,亮度也增强;梯级先导二维传输速度的平均值为4.4×105 m/s,且在接近地面附近,速度逐渐减小。对于两次直窜先导,其通道温度分别为21600 K、22000 K,对应地电子密度和电导率的数量级分别为1017/cm3、104 S/m。进一步比较了梯级先导、直窜先导和回击通道温度的大小,发现直窜先导的通道温度比梯级先导的通道温度高,但低于回击通道的温度,且沿着直窜先导通道的发展方向,通道温度略呈升高趋势。主要是由于直窜先导的发展速度大于电晕层通道的扩张速度,因此在接近地面附近,通道来不及扩张,导致通道底部的电子密度较大,因此温度较高。
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