雷击建筑物的先导连接过程模拟

作     者：任晓毓 张义军 吕伟涛 陶善昌 德庆措姆 Ren Xiaoyu;Zhang Yijun;Lü Weitao;Tao Shanchang;Deqing Cuomu

作者机构：中国气象科学研究院北京100081 中国科技大学合肥230026 西藏自治区那曲地区气象局那曲852000 

出 版 物：《应用气象学报》 (Journal of Applied Meteorological Science)

年 卷 期：2010年第21卷第4期

页      面：450-457页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(40605004 40875003) 公益性行业(气象)科研号项(GYHY(QX)200706022)共同资助 

主　　题：先导 连接过程 吸引半径 

摘      要：为了研究闪电先导与地物的相互作用,该文建立了一个闪电先导的二维模式以模拟雷击建筑物的先导连接过程。模拟得到梯级长度在13.8～51.5 m的范围内,下行先导的感应电荷为0.03×10^(-4)～1.2×10^(-4) C/m,梯级长度和感应电荷量均随着先导离地高度的下降而增加,模拟结果与观测值相吻合。下行先导最后一跳之前的转向并不明显,但最后一跳,下行先导向避雷针产生的上行先导偏转一定角度。模式模拟了下行先导与40 m宽度的建筑之间的相互作用和连接过程,得到建筑物拐角也具有一定的吸引半径,避雷针和拐角之间存在竞争关系。因此,在雷电防护设计中需要考虑拐角等复杂结构尖端对闪电的吸引作用,简单地采用理想情况(如地面孤立高耸尖端)下避雷针的吸引半径等参数进行复杂建筑物的防雷设计会存在问题和隐患。