第一届未来大气科学论坛

       本文利用时域二维FDTD算法和一种改进的阿奇土壤模型，研究了土壤含水量和孔隙度对雷电电磁场传播以及其感应过电压的影响。讨论单一因素变化时，研究发现：（1）近距离范围内。无论是含水量还是孔隙度，均是对雷电水平电场峰值影响最为显著，几乎不影响垂直电场和磁场。尤其是低含水量或低孔隙度时，他们的较小变化，就能引起水平电场峰值的显著变化；（2）随着观测点距离增加，水平电场出现双极性特征。在200m处，含水量和孔隙度对水平电场正、负峰值均有突出影响。具体来看，（1）当含水量增加时，水平电场正峰值变大，负峰值减小；（2）当孔隙度增加时，水平电场正峰值减小，负峰值变大。不过这在低含水量5%和10%时并不适用；（3）含水量和孔隙度在对水平电场峰值作用时，是会相互影响的。且总体来看含水量对水平电场峰值的影响更明显；（4）高含水量时孔隙度变化和低孔隙度时含水量变化这两种情况对水平电场峰值影响最大。我们还分析了含水量和孔隙度对雷电感应过电压的影响。发现低孔隙度时含水量变化对感应过电压的影响更为剧烈。这可以为设计不同含水量和孔隙度的土壤条件下的架空输电线雷电防护工程提供参考依据。
 

雷电电磁场,土壤孔隙度,土壤含水率