雪崩、分形和闪电放电的自组织演化的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 苟学强 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 张义军 |
| 关键词 | 雪崩 分形 长程关联 自相似倍增串级 自组织 闪电放电 |
| 中文摘要 | 闪电是发生在大气中的具有强烈奇异性的放电现象，又具有多尺度和半随机的特征，这意味着闪电放电的雪崩、分形性，本论文基于以Mandelbrot的分形为基础的当代复杂性研究的新成果，就分形、雪崩及闪电过程的自组织演化特征进行了比较全面的探讨。基于自组织临界理论的关于复杂系统演化的雪崩动力模型及基础物理中分形时空与量子力学的关系，论证了闪电放电这类奇异现象一般将以雪崩和自相似倍增串级的方式的演化。对多重分形中新近引入的涨落方法和小波变换极大模方法进行了讨论和应用，并提出了根据小波的多尺度微分特性对分形无标度区识别的新方法。根据2003年夏季青藏高原中部那曲地区雷电地面电场资料，利用去势涨落方法和基于小波的多重分形方法，对雷暴放电的趋势及串级特征进行初步讨论，发现强放电前一般具有多重分形谱宽度及趋势指数增强的过程，多重分形谱与推广的二项倍增串级多重分形模式符合。根据2002年夏季那曲地区野外观测的宽带辐射资料，对闪电放电过程的关联及串级等演化特征进行了比较全面的分析·包括时间变异系数，Allan因子，FanO因子及去势涨落分析等多种方法的分析结果，都显示闪电辐射过程具有明显的分形性和强丛集性，并发现大多数闪电辐射过程具有明显的长程持续特征和非线性特征，认为闪电中关联及串级等演化特征的出现主要与尖端及屏蔽效应有关。利用2002年夏季青海快慢天线野外观测资料，主要利用基于小波的分形分析方法，对122个负地闪首次回击辐射场的标度特征进行了比较全面的统计及检测分析。发现用小波的多分辨可对首次回击峰值位置进行精确的检测：包括多分辨分析、小波变换极大模及去势涨落分析等不同的方法显示，辐射场具有很好的分形性，辐射场维数平均为1.4。从分形理论给出了与Berger经验关系I=KQ~v一致的回击峰值电流和转移到地面的总电荷量之间的关系，认为Beger公式中v为通道维数的倒数；回击处的局地等效Holder指数及多重分形谱中的最小标度指数应是和回击接地相联系的重要的地闪特征参数；小波及分形方法可对地闪回击各种特征进行自动检测和识别。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 109 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22084]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 苟学强. 雪崩、分形和闪电放电的自组织演化的研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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