內容簡介

本書是一部科學專着,也是一部雷電百科全書,全面描述了與雷電相關各個方面的綜合知識。主要包括雷電研究歷史、雷電特征、雷暴雲電荷結構、各種類型雷電、人工引雷、雷電產生氮氧化物、閃電定位系統、雷電危害和雷電防護等內容。

本書用很大篇幅的章節詳細描述了下行負地閃及其各個階段特征,重點在於描述雷電的整體過程,而不是只關注各個子過程。除了下行負地閃外,書中還分章節細致描述了正閃、雙極性閃電、雲閃、上行閃電、日本冬季雷電和球形閃電。

作者Rakov教授和Uman教授提供了大量閃電照片以及雷暴雲、先導、回擊的電流和電場等實測數據。人工引雷章節中包括帶有接地導線的小火箭穿過雷暴雲從而引發雷電和其他引雷方法,這些實驗為研究和分析自然閃電提供了便利。

本書還包括雷電電磁波的傳播,雷電對於人和動物的危害以及其他行星中的閃電等內容。書中還討論了一些之前其他書籍沒有提到過的主題,如中高層大氣雷電效應和遠程雷電等,這些現已成為雷電科學研究者關注的熱點。航空專家們會從本書雷電與飛機器章節中發現大量有價值的信息,工程師們也會從相應章節找到他們所需要的地面物體雷電防護的大量信息。

書中配有300多張高質量描圖和珍貴照片,70多張表格,6000多份參考文獻和書目。雷電科研工作者通過本書可以一覽涵蓋物理學、氣象學、生物學、電學、建築學、化學等學科的雷電科學知識,走向雷電科學與研究的核心。

此外,本書也可供物理學、電力工程、通信工程、計算機、航空航天、氣象學、生態學和建築學等專業技術人員以及其他任何對雷電感興趣的人員閱讀。

VladimilA. Rakov,1977一1979年為俄羅斯托木斯克工業大學電氣工程專業助理教授,1983年獲得博士學位。從1978年起在托木斯克理工學院高壓研究所進行雷電研究,1984~1994年擔任雷電研究實驗室主任一職。1985年,Rakov教授被授予高電壓工程高級科學家稱號,1986年獲得蘇聯發明家稱號,1987年獲得國家(蘇聯)科技成果展銀獎。1991年起就職於佛羅里達大學電氣和計算機工程系,受聘於維也納技術大學和洛桑瑞士聯邦技術學院客座教授。Rakov教授是30多項專利獲得者,發表閃電方面論文和技術報告200多篇。

MartinA.Uman,於1961年獲普林斯頓大學博士學位,1961~1964年擔任亞利桑那大學(圖森)電氣工程系副教授,隨后為西屋電氣公司(匹茲堡)研究實驗室物理研究員,1971年成為佛羅里達大學的教師,現為電氣與計算機工程系教授。1975~1985年,LIman教授與他人合作創辦了閃電定位和保護公司(LLP)並擔任公司總裁。由於在雷電領域做出了突出研究貢獻,Uman教授多次受到嘉獎,包括1996年因在閃電探測和保護領域的傑出貢獻獲得IEEE海因里希赫茲獎章,2001年因對地球及其大氣電學和電磁學闡述和理解做出傑出貢獻獲得美國地球物理學聯合會約翰亞當弗萊明獎章。在閃電領域方面,Uman教授還編着了另外三本書,發表了近300篇期刊論文和技術報告。
 

目錄

譯者序
原書前言
第1章 引言
1.1 歷史回顧
1.2 雷電類型及術語
1.3 雷電主要特征
1.4 全球大氣電路
1.5 雷電能量利用
1.6 小結
第2章 雷電發生率
2.1 引言
2.2 雷暴單體和雷暴系統特征
2.3 雷暴日
2.4 雷暴小時
2.5 雷電密度
2.6 雷電長期發生率
2.7 雲閃地閃比例
2.8 雷電隨季節、位置和雷暴類型變化特征
2.9 各種物體雷擊發生率
2.10 小結
第3章 雷暴雲電荷結構
3.1 引言
3.2 積雨雲
3.3 非積雨雲
3.4 小結
第4章 下行負地閃
4.1 引言
4.2 概述
4.3 預擊穿
4.4 梯級先導
4.5 連接過程
4.6 回擊
4.7 后續先導
4.8 連續電流
4.9 M分量
4.10 J過程和K過程
4.11 規則脈沖簇
4.12 小結
第5章 正地閃和雙極性地閃
5.1 引言
5.2 正閃發生條件
5.3 正閃特征
5.4 雙極性地閃
5.5 小結
第6章 地物觸發上行閃電
6.1 引言
6.2 概述
6.3 電場特性
6.4 脈沖電流
6.5 高大建築物雷電流反射
6.6 雷擊建築物電磁場
6.7 聲音輸出
6.8 小結
第7章 人工引發雷電
7.1 引言
7.2 小火箭引雷
7.3 其他引雷技術
7.4 結束語
第8章 日本冬季雷電
8.1 引言
8.2 冬季雷暴雲形成
8.3 冬季雷暴雲演變
8.4 冬季自然閃電特征
8.5 冬季火箭引雷
8.6 小結
第9章 雲閃
9.1 引言
9.2 概述
9.3 雲閃UHF-VHF圖像
9.4 早期階段
9.5 后期階段
9.6 與地閃比較
9.7 小結
第10章 雷電與飛行器
10.1 引言
10.2 雷擊飛機事件統計
10.3 雷電機載研究項目
10.4 雷電與飛機相互作用
10.5 雷電測試標准
10.6 事故
10.7 小結
第11章 雷聲
11.1 引言
11.2 觀察
11.3 產生原理
11.4 傳播
11.5 雷電通道聲學成像
11.6 小結
第12章 雷電過程建模
12.1 引言
12.2 回擊
12.3 箭式先導
12.4 梯級先導
12.5 M分量
12.6 其他過程
12.7 小結
第13章 遠程雷電:天電,舒曼共振和哨聲
13.1 引言
13.2 理論背景
13.3 天電
13.4 舒曼共振
13.5 哨聲
13.6 無線電噪聲
13.7 小結
第14章 中高層大氣中雷電效應
14.1 引言
14.2 雷暴雲頂部上行閃電通道
14.3 磁層低亮度瞬態放電
14.4 淘氣精靈:電離層底部低亮度瞬態發光現象
14.5 逃逸電子、X射線和γ射線
14.6 雷電和雷暴雲電場與電離層和磁層的相互作用
14.7 小結
第15章 大氣中雷電化學效應
15.1 引言
15.2 回擊通道NO產生機理
15.3 實驗測定單位能量NO產量
15.4 地面電場確定雷電NO產量
15.5 閃電外推法計算全球NO產量
15.6 高空測量計算NO產量
15.7 核爆數據外推NO產量
15.8 雷電產生微量氣體的傳播
15.9 原始大氣中微量氣體和其他星球大氣
15.10 小結
第16章 來自星星的雷電
16.1 引言
16.2 探測技術
16.3 金星
16.4 木星
16.5 土星
16.6 天王星
16.7 海王星
16.8 結束語
第17章 閃電定位系統
17.1 引言
17.2 電磁場定位技術
17.3 磁定向法
17.4 時差法
17.5 美國國家閃電監測網
17.6 干涉儀法
17.7 地面光學儀定位
17.8 衛星定位
17.9 雷達定位
17.10 小結
第18章 雷電危害及防護技術
18.1 引言
18.2 雷電危害的基本機制
18.3 雷電防護
18.4 物體或系統與雷電相互作用
18.5 雷電測試標准
18.6 小結
第19章 雷電對人和動物的危害
19.1 傷亡統計
19.2 電子學角度
19.3 醫學角度
19.4 人身安全
19.5 小結
第20章 球形閃電、珠狀閃電及其他閃電
20.1 引言
20.2 球形閃電目擊報告
20.3 球形閃電統計
20.4 球形閃電原理
20.5 實驗室模擬球形閃電
20.6 珠狀閃電
20.7 其他類型閃電和放電現象
20.8 結束語
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