李东帅
- 作品数：9 被引量：64H指数：4
- 供职机构：南京信息工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏高校优势学科建设工程资助项目公益性行业(气象)科研专项更多>>
- 相关领域：天文地球电气工程更多>>
- 粗糙表面对雷电水平电场影响的模拟研究被引量：12
- 2013年
- 利用分形方法模拟了粗糙陆地表面和海陆交接复杂表面,并通过Barrick提出的等效表面阻抗法和Cooray-Rubinstein(C-R)近似算法,计算了不同粗糙表面情况下的雷电水平电场。进而分析了粗糙陆地表面和海陆交接复杂表面对水平电场产生的影响。结果表明:当雷电水平电场沿粗糙陆地表面传播时,陆地表面的粗糙程度对电场影响很大,且随着粗糙度的增加,雷电水平电场的初始峰值会逐渐减小;当水平电场沿海陆交接复杂表面传播时,陆地的粗糙度对水平电场影响较大,而海浪起伏程度对电场影响较小。
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- 分层土壤结构下雷电感应过电压计算与分析被引量：21
- 2015年
- 为研究雷电感应过电压的发展规律,为架空输电线路的防雷设计提供有价值的参考依据,开发了雷电感应过电压3维时域有限差分(3-D FDTD)算法。利用该算法,研究了不同分层土壤结构对架空输电线路雷电感应过电压的影响。对于水平分层土壤,当上层土壤电导率(0.001 S/m)明显小于下层(0.1 S/m)时,土壤等效阻抗变化带来的影响使感应过电压幅值与上层土壤厚度呈正相关;反之,感应过电压幅值则随上层厚度的增大急剧减小,厚度>2 m时其幅值几乎仅由上层土壤决定。对于垂直分层土壤,当雷电电磁场由高电导率土壤传播至低电导率土壤时,垂直分层结构对耦合电压的影响不容忽略;反之,若线路附近5 m以上区域存在高电导率土壤时,则不需考虑垂直分层结构的影响。综上,在架空输电线路雷电感应过电压计算中,需要根据实际情况决定是否考虑分层土壤结构(包括水平分层和垂直分层)的影响。
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- 关键词：架空配电线路雷电电磁场雷电感应过电压
- 地表湿度导致土壤电参数变化对雷电电磁场传播的影响被引量：10
- 2012年
- 基于Scott提出的土壤电参数等效模型和二维分形布朗运动粗糙地表模型,利用Cooray和Wait近似算法,研究了地表湿度引起的土壤电参数变化对雷电回击电磁场传播的影响。结果表明:土壤湿度的增加引起垂直电场和水平磁场的上升随时间减小,对峰值影响不太明显;土壤湿度对水平电场的影响很大,水平电场的峰值与湿度成反比。实际上,雷暴天气往往伴随降水,因此对雷电电磁辐射环境的研究应该考虑土壤湿度的影响。
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- 关键词：土壤湿度土壤电导率电磁场
- 雷电流热效应的遥感观测研究进展被引量：1
- 2017年
- 雷电热效应的强度及其影响范围和持续时间(时空尺度),是雷电的重要特征参数,在雷电致灾、雷电防护、雷电化学等应用领域有着重要作用。由于闪电发生时间和地点的随机性,加之强大的回击电流,故难以做到对闪电通道温度的直接测量,只能采用遥感技术。通过概述国内外雷电流热效应测量的光谱技术,分析利用地基微波辐射计开展雷电流热效应微波遥感所面对的问题,以便了解雷电流热效应的观测研究现状,促进开展雷电流热效应的微波遥感观测研究。
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- 关键词：微波遥感
- 一种适用于二维分形粗糙地表的雷电水平场计算的新算法被引量：1
- 2016年
- 由雷电引起的浪涌电压和电流是造成电子设备失效甚至损坏的主要因素。雷电辐射电磁场的水平电场分量在雷电瞬态过电压的研究计算中占据重要位置,然而目前针对雷电辐射水平电场的近似算法均是将地表假设成光滑地表,但现实中的地表常常存在高低起伏的特征。针对上述问题,基于Cooray-Rubinstein算法(简称C-R算法)提出了一种适用于二维分形粗糙地表的雷电水平场计算的新算法,并利用三维时域有限差分方法对其适用范围和精度进行了检验。结果表明:相比于光滑地表,粗糙地表对雷电水平电场的衰减不容忽视,尤其在回击开始的几个微秒范围内,水平电场的幅值会出现明显的衰减;当高度均方根δ=5 m时,水平电场的幅值可衰减到原来的一半;当地面电导率的变化范围从0.1 S/m到0.01 S/m时,新算法的结果与三维时域有限差分方法的结果相比具有较好的适用精度,且节约了运算时间和计算成本,更利于推广到雷电定位技术和架空配电线路的雷电防护工程计算中。
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- 关键词：FDTD水平电场
- 2009年深圳地区雨季闪电特征分析
- @@随着雷电灾害发生的日益频繁，防雷减灾工作己经成为安全工作中必不可少的一部分，而雷电减灾工作的顺利开展，必须以了解雷电活动的规律为前提。近年来，为了准确的监测雷电的活动，各地均建立起了“闪电定位系统”网络，该系统包括雷...
- 刘涛李东帅
- 关键词：雨季闪电特征
- 文献传递
- 不同地表情况下Cooray-Rubinstein算法的应用及其精度检验被引量：1
- 2017年
- 将雷电水平电场Cooray-Rubinstein(C-R)算法推广应用于地表电导率垂直分层的情况,并利用时域有限差分(FDTD)方法对不同地表情况下C-R算法的精度进行检验。结果表明,C-R算法的适用条件为:距离回击通道为100~1 000 m、地表电导率介于0.001~0.01 S/m,最大误差小于10%。当土壤电导率均匀分布时,C-R算法的精度最好;对电导率水平分层的情况,当上层电导率小于下层电导率时,C-R算法的精度较优;当电导率垂直分层时,若观测点处的土壤电导率小于闪击点处的电导率时,C-R算法的计算精度较高,反之,精度较低;对任何光滑有耗地表而言,利用C-R算法计算的首次回击水平电场的精度优于继后回击。
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- 关键词：FDTD
- 地基微波辐射计的亮温观测与模拟数据的一致性分析和云检测被引量：4
- 2018年
- 为了利用辐射计观测数据"晴空样本"判断辐射计各通道的工作状态,并找出各通道的订正关系、进一步研究"云天样本",针对在广州市从化区进行观测试验的一台微波辐射计的亮温观测数据(TBM)和相应地点的NCEP大气层结资料,通过辐射传输方程计算得到模拟数据(TBC)并进行全样本一致性对比,根据多通道亮温差值阈值法识别出"晴空样本"与"云天样本"(以及少量歧义数据)。对"晴空"样本进行回归分析,判断该辐射计的工作状态、建立TBM-TBC订正关系,并应用于"全样本"观测数据进行线性订正。根据辐射计云底高度数据与订正后的亮温差值的时间序列对比,证明了多通道亮温差值阈值法识别晴空效果较好。经过订正后的"晴空样本"可直接用于后续的大气温湿度反演流程,而识别出的"云天样本"(含雨天)为后续云参数反演及亮温数据的云影响订正并进入下一步的大气温湿度反演流程打下了基础。
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- 关键词：地基微波辐射计
- 地形地表的不规则起伏对雷电电磁场传输的影响被引量：25
- 2013年
- 为了研究地形地表的不规则起伏(简称粗糙地表)对雷电电磁场传播的影响,首先利用二维分形方法模拟了粗糙地表,然后利用Barrick表面阻抗理论和Wait近似算法研究了粗糙地表对雷电电磁场传播的影响。结果表明,粗糙地表对地闪首次回击垂直电场的影响较小,但对继后回击存在明显的影响。随着粗糙度的增加,继后回击垂直电场峰值的衰减程度明显增加,且时域脉冲波形上升沿时间增大。如继后回击电磁场传播100 km,均方高为30 m的粗糙地表(电导率σ=0.1 S/m)引起时域电磁场波形上升沿时间额外增约1.5μs,电场峰值额外减小约12%,且其影响随着地面电导率的减小而增大。因此,在实际工作中应考虑复杂地形地表对闪电定位系统探测精度和效率的可能影响。
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