雷电

书籍目录

译者序

原书前言

第1章引言1

11历史回顾
1

12雷电类型及术语
5

13雷电主要特征
7

14全球大气电路
9

15雷电能量利用
15

16小结
16

第2章雷电发生率
17

21引言
17

22雷暴单体和雷暴系统特征
18

23雷暴日
31

24雷暴小时
33

25雷电密度
34

26雷电长期发生率
40

27云闪地闪比例
42

28雷电随季节、位置和雷暴类型变化特征
44

29各种物体雷击发生率
49

210小结
53

第3章雷暴云电荷结构
54

31引言
54

32积雨云
55

33非积雨云
81

34小结
84

第4章下行负地闪
85

41引言
85

42概述
85

43预击穿
93

44梯级先导
100

45连接过程
118

46回击
124

47后续先导
148

48连续电流
160

49M分量
164

410J过程和K过程
171

411规则脉冲簇
176

412小结
179

第5章正地闪和双极性地闪
181

51引言
181

52正闪发生条件
183

53正闪特征
188

54双极性地闪
201

55小结
203

第6章地物触发上行闪电
204

61引言
204

62概述
207

63电场特性
211

64脉冲电流
213

65高大建筑物雷电流反射
218

66雷击建筑物电磁场
224

67声音输出
225

68小结
225

第7章人工引发雷电
226

71引言
226

72小火箭引雷
228

73其他引雷技术
259

74结束语
263

第8章日本冬季雷电
264

81引言
264

82冬季雷暴云形成
265

83冬季雷暴云演变
266

84冬季自然闪电特征
267

85冬季火箭引雷
272

86小结
274

第9章云闪
275

91引言
275

92概述
276

93云闪UHF-VHF图像
280

94早期阶段
286

95后期阶段
295

96与地闪比较
298

97小结
299

第10章雷电与飞行器
300

101引言
300

102雷击飞机事件统计
302

103雷电机载研究项目
305

104雷电与飞机相互作用
309

105雷电测试标准
320

106事故
323

107小结
329

第11章雷声
331

111引言
331

112观察
331

113产生原理
336

114传播
347

115雷电通道声学成像
349

116小结
351

第12章雷电过程建模
352

121引言
352

122回击
352

123箭式先导
377

124梯级先导
380

125M分量
381

126其他过程
385

127小结
385

第13章远程雷电：天电，舒曼共振和哨声
386

131引言
386

132理论背景
391

133天电
402

134舒曼共振
409

135哨声
416

136无线电噪声
422

137小结
424

第14章中高层大气中雷电效应
425

141引言
425

142雷暴云顶部上行闪电通道
427

143磁层低亮度瞬态放电
427

144淘气精灵：电离层底部低亮度瞬态发光现象
439

145逃逸电子、X射线和γ射线
440

146雷电和雷暴云电场与电离层和磁层的相互作用
444

147小结
445

第15章大气中雷电化学效应
447

151引言
447

152回击通道NO产生机理
453

153实验测定单位能量NO产量
455

154地面电场确定雷电NO产量
456

155闪电外推法计算全球NO产量
458

156高空测量计算NO产量
458

157核爆数据外推NO产量
460

158雷电产生微量气体的传播
461

159原始大气中微量气体和其他星球大气
463

1510小结
464

第16章来自星星的雷电
465

161引言
465

162探测技术
467

163金星
469

164木星
476

165土星
485

166天王星
487

167海王星
488

168结束语
490

第17章闪电定位系统
492

171引言
492

172电磁场定位技术
493

173磁定向法
496

174时差法
501

175美国国家闪电监测网
506

176干涉仪法
509

177地面光学仪定位
512

178卫星定位
512

179雷达定位
514

1710小结
516

第18章雷电危害及防护技术
517

181引言
517

182雷电危害的基本机制
517

183雷电防护
519

184物体或系统与雷电相互作用
545

185雷电测试标准
561

186小结
563

第19章雷电对人和动物的危害
564

191伤亡统计
564

192电子学角度
567

193医学角度
568

194人身安全
571

195小结
572

第20章球形闪电、珠状闪电及其他闪电
573

201引言
573

202球形闪电目击报告
575

203球形闪电统计
579

204球形闪电原理
581

205实验室模拟球形闪电
583

206珠状闪电
584

207其他类型闪电和放电现象
585

208结束语
589

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作译者简介594

作者简介

《雷电》是一部科学专著，也是一部雷电百科全书，全面描述了与雷电相关各个方面的综合知识。主要包括雷电研究历史、雷电特征、雷暴云电荷结构、各种类型雷电、人工引雷、雷电产生氮氧化物、闪电定位系统、雷电危害和雷电防护等内容。《雷电》用很大篇幅的章节详细描述了下行负地闪及其各个阶段特征，重点在于描述雷电的整体过程，而不是只关注各个子过程。除了下行负地闪外，书中还分章节细致描述了正闪、双极性闪电、云闪、上行闪电、日本冬季雷电和球形闪电。作者Rakov教授和Uman 教授提供了大量闪电照片以及雷暴云、先导、回击的电流和电场等实测数据。人工引雷章节中包括带有接地导线的小火箭穿过雷暴云从而引发雷电和其他引雷方法，这些实验为研究和分析自然闪电提供了便利。《雷电》还包括雷电电磁波的传播，雷电对于人和动物的危害以及其他行星中的闪电等内容。书中还讨论了一些之前其他书籍没有提到过的主题，如中高层大气雷电效应和远程雷电等，这些现已成为雷电科学研究者关注的热点。航空专家们会从本书雷电与飞机器章节中发现大量有价值的信息，工程师们也会从相应章节找到他们所需要的地面物体雷电防护的大量信息。书中配有300多张高质量描图和珍贵照片，70多张表格，6000多份参考文献和书目。雷电科研工作者通过本书可以一览涵盖物理学、气象学、生物学、电学、建筑学、化学等学科的雷电科学知识，走向雷电科学与研究的核心。此外，《雷电》也可供物理学、电力工程、通信工程、计算机、航空航天、气象学、生态学和建筑学等专业技术人员以及其他任何对雷电感兴趣的人员阅读。

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