关于雷电定位介绍

[拼音]：leidian dingwei

[外文]：atmospherics location

根据天电确定闪电（因而雷暴）所在地理位置的方法和技术。主要分为多站定位和单站定位两类。雷电定位对于天气预报、森林防火、航空、火箭及导d的遥控等方面都有重要意义。

利用两个或多个相隔一定距离的定位站同时观测同一闪电产生的天电信号，确定闪电所在位置。定位的方法有两种：

（1）交叉环阴极射线测向法。从20世纪30年代以来已被广泛应用。每站装备一台定向仪，由两个相同的垂直框形天线分别按东西、南北方向放置，接收来自闪电的垂直极化的天电磁场信号，并用一鞭状天线接收电场信号以消除方位反向的不确定性。通过示波器或数据处理装置测定闪电的来向。各站所定方位的交叉点就是闪电的地理位置。该方法的误差在于：闪电通道常常不是对地严格铅直，而具有一定的水平辐射成分，在传播过程中还会产生极化方向的交叉干扰，而定向仪接收天线做不到绝对不接收水平分量，这种干扰容易引起误差。误差大小随所选用接收频段而异，一般为5°～30°。利用门限技术，只接收起始天电脉冲可以减小定向误差。此外，接收站所处地形和装置本身也会引起误差。

（2）测量同一闪电的起始信号到达各测站的时差来确定闪电位置。此法可以避免交叉环阴极射线测向法所存在的误差，但对各测站的定时要求需小于10微秒，比测向法所要求的10毫秒同时性高得多，花费也大。在200公里以内的近距定位中，采用甚高频波段时差法曾获得成功。

从一站同时确定闪电的方向和距离。方向一般采用交叉环阴极射线测向法测定。定距方法还不成熟。已提出的几种方案，从原理上看，都是利用电磁波传播中不同频率成分所受影响不同来测定距离的。大致有如下三种方案：

（1）由于不同频率电磁波在大气中的衰减不同，测量几个不同频率（一般在甚低频段）的天电信号的振幅，由它们之间的比值来定距；

（2）由于天电波形中的甚低频（3～30千赫）和极低频（0.3～3千赫）两种成分在大气中的传播速度不同，极低频成分的传播速度低于甚低频成分，离天电源越远，两种成分到达的时差越大，测量这个时差就可以定距离；

（3）利用闪电辐射中某频率成分（极低频段）的电场和磁场分量在传播过程中受电离层和地磁场的不同影响，例如随着距离增加，二者的相位差逐步增大，测量这种相位差即可定距。这三种方案虽然都有过一些初步试验，但由于传播中所涉及的因子比较复杂，验证起来也比较困难，都没有完全成功。从发展看，结合这几种原理的综合定距法最有前途。测定雷暴位置时，还可以对上述振幅谱资料和频散资料作统计处理，以期得到较好的雷暴定位结果。由于单站定位只需要单点和一套设备，不需要多站指挥、通信和时间同步系统，所以是研究的重点。