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闪电的发展过程是闪电研究的主要工作,本论文利用LMA定位资料对科罗拉多州的一次云闪的发展过程以及阿拉巴马州的地闪的闪电形态进行了详细描述。要对闪电这种复杂的自然现象进行更深层次的研究,传统的研究方法已显得力不从心,而分形理论更加趋近复杂系统的真实属性与状态的描述,所以本文针对闪电的复杂特性,对闪电的辐射源数密度进行了分形分析。本文的主要内容有下面几部分: 第一章主要对闪电和分形做了简单介绍。由于闪电对人类生活所造成的威胁日趋严重,因此对闪电的研究显得愈加重要。首先介绍了闪电的电荷结构以及闪电的基本分类,然后介绍了传统研究方法在闪电研究中的局限性,从而引出分形的方法解释闪电的特征。 第二章利用LMA定位资料对云闪的发展过程以及地闪的闪电形态进行了详细描述。认识到闪电的发展呈双层结构,且云闪放电起始于向上发展的负击穿过程,随后表现为双层的水平发展;而地闪初始击穿开始于正负电荷交界处,然后向下发展,中和下方的正电荷后继续向下发展,最后形成对地放电。和云闪类似的是,地闪除了垂直方向的对地放电外,在水平方向也呈双层结构发展。 第三章根据2003年肯尼迪航天中心的LDAR系统资料,利用去趋势涨落分析方法,对雷暴中辐射源数密度的趋势进行了初步讨论。得到其Hurst指数大于0.5,这意味着在一个雷暴中,闪电辐射过程中的闪电数密度具有明显的长程持续特征。