地面电导率、地球曲率和电离层对远距离闪电定位的影响

作者：姚年鹏; 侯文豪; 张其林^*; 戴炳哲

来源：电瓷避雷器, 2022, (02): 31-38.

DOI：10.16188/j.isa.1003-8337.2022.02.005

• 雷电电磁场
• 传播效应
• 算法模拟
• 闪电定位

为了研究地面电导率、地球曲率和电离层对远距离(大于200 km)闪电定位的影响，通过新型近似算法和二维时域有限差分(two-dimensional finite-difference time-domain, 2D-FDTD)算法进行数值模拟，分析雷电电磁场的远距离传播特征，并采用“时差法”(time-of-arrival, TOA)进行远距离闪电定位。结果表明：1)雷电电磁场沿陆地表面传播时，受地面电导率、地球曲率影响，距离每增加100 km,峰值到达时间平均延后1.24μs,分别带来482 m和976 m的定位误差(小于0.5%);2)电离层会引入天波信号。观测距离大于700 km时，地波难以识别，会误把天波峰值时刻当作峰值到达时间，导致定位错误，甚至无法定位；3)识别地波后，定位误差仅为504 m。因此，在进行远距离闪电定位前，必须先进行地波识别，再利用地波进行定位。研究结论对提高远距离闪电定位精度有科学意义，对雷电预警具有实际的参考价值。

• 单位
  南京信息工程大学; 气象灾害教育部重点实验室