K變化

K變化指發生在地閃回擊之間或最後一個回擊之後以及雲閃後期相對小的快電場變化(Kitagawa and Brook, 1960; Uman, 1987)。

基本介紹

  • 中文名:K變化
  • 釋義:發生在地閃回擊之間或最後一回擊之後以及雲閃後期相對小的快電場變化
K變化疊加在回擊之間或之後及雲閃後期的慢電場變化即J過程上。在幾十公里的距離上,利用幾十毫秒或更長時間常數的儀器測量到的雲閃和地閃的K變化波形都呈梯級狀或者斜坡狀(Brook and Kitagawa, 1960;Kitagawa and Brook, 1960; Ogawa and Brook, 1964; Krebiel et al., 1979, Thomson, 1980, Bils et al., 1988; Thottappillil et al., 1990; Rakov, et al., 1992)。Krehbiel et al.(1979)對地閃進行的8站同步觀測發現,儘管不同測站測到的回擊間慢電場變化極性可能不同,但是疊加在它上面的K變化與它有相同的極性。Thottappillil et al.(1990)在Florida的測量發現地閃K變化持續時間的幾何平均值是0.7ms,K變化之間的時間間隔幾何平均值為13ms。
一般認為,K變化不伴隨有雲地之間明顯的通道發光,原因是K變化中沒有先導到達地面,而只在雲內產生電荷的微小調整。之後地閃和雲閃中的K變化都被假定為一負的反衝流光(recoil streamer)(Kitagawa, 1957; Ogawa and Brook, 1964),當一個正極性J型流光在雲中傳播期間遇到一個集中的負電荷區域時,將會發生反衝流光(Recoil streamer)。Kitagawa and Kobayashi(1959)利用全天空光放大器記錄發現K變化伴隨有發光脈衝,利用照相記錄還發現K變化還常常與未接地的先導或雲下的空氣放電相聯繫(Kitagawa et al., 1962)。利用電場變化推算的雲內放電K變化的放電電流為1-4kA,通道長度為1-3km(Ogawa and Brook, 1964)。對應的反衝流光的傳播速度為1-4×10m/s(Gold, 1977)。反衝產生於前進流光的的頭部,並沿原來的通道返回,在這過程中,發光減弱。根據觀測事實和推算的K變化特徵,Ogawa and Brook(1964)認為K變化過程可以看作雲內的回擊,這一描述可能說明與地閃回擊相似的輻射場脈衝分量是K過程的一個重要特徵。
Rhodes and Krehbiel(1989)利用干涉儀對閃電VHF輻射源的定位,並結合寬頻帶電場測量觀測到一個K型事件包含兩個VHF流光序列。快電場脈衝(指較快的流光事件)和返回流光起始位置的VHF輻射脈動。這一特徵類似於地閃中的先導-回擊序列,而不僅僅是單純的反衝現象。但是Rhodes and Krehbiel(1989)沒有給出任何信息說明初始流光和快電場脈衝是否在慢電場記錄中伴隨有梯級狀變化。Shao et al.(1996)利用相同的方法進一步指明並不是所有的初始流光都伴隨有反衝事件,相反,一些流光也可能引發不至一個反衝事件。

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