同相散射雷達觀測雲對地閃電與地面電場關聯性之研究

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Title:	同相散射雷達觀測雲對地閃電與地面電場關聯性之研究
Authors:	韓劍;Jian,Han
Contributors:	太空科學研究所
Keywords:	雲對地閃電與地面電場關聯性
Date:	2015-07-13
Issue Date:	2015-09-23 10:47:33 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學
Abstract:	本研究使用觀測設備為本研究使用觀測設備為本研究使用觀測設備為本研究使用觀測設備為中壢 52MHz 52MHz 特高頻雷達站特高頻雷達站的一套干涉天線陣列，一套干涉天線陣列，一套干涉天線陣列，其於民國 101 101年增設完成年增設完成年增設完成，由 5 座八木天線排列成非等間距之十字型座八木天線排列成非等間距之十字型座八木天線排列成非等間距之十字型座八木天線排列成非等間距之十字型座八木天線排列成非等間距之十字型座八木天線排列成非等間距之十字型組成，提供，提供干涉定位所需干涉定位所需 5 路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因路接收信號；干涉定位時必須利用不同天線間目標，因傳播路徑差而產生之相位值，傳播路徑差而產生之相位值，傳播路徑差而產生之相位值，傳播路徑差而產生之相位值，傳播路徑差而產生之相位值，進而可進而可推估出目標物的空間位置；推估出目標物的空間位置；推估出目標物的空間位置；推估出目標物的空間位置；推估出目標物的空間位置；本研究使用本研究使用此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現此干涉天線陣列與其方程式可將閃電之三維空間結構完整呈現，而可知其閃電類型與位置。知其閃電類型與位置。知其閃電類型與位置。知其閃電類型與位置。因人工過濾閃電資料所需耗費不少力源因人工過濾閃電資料所需耗費不少力源因人工過濾閃電資料所需耗費不少力源因人工過濾閃電資料所需耗費不少力源因人工過濾閃電資料所需耗費不少力源因人工過濾閃電資料所需耗費不少力源因人工過濾閃電資料所需耗費不少力源，故本研究制定出一套合理之故本研究制定出一套合理之故本研究制定出一套合理之故本研究制定出一套合理之篩選門檻，此門檻隨著時間而有所不同此門檻隨著時間而有所不同此門檻隨著時間而有所不同此門檻隨著時間而有所不同此門檻隨著時間而有所不同，以因應隨時變之背景雜訊干擾以因應隨時變之背景雜訊干擾以因應隨時變之背景雜訊干擾以因應隨時變之背景雜訊干擾，用此門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來門檻可將雷達訊號中之被動電壓崩潰與主閃回波辨別出來，就可以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作以利用系統進行自動篩選閃電訊號與三維定位之作，此法利於我們獲得大量此法利於我們獲得大量此法利於我們獲得大量此法利於我們獲得大量閃電資訊，用以進行統計分析。用以進行統計分析。用以進行統計分析。用以進行統計分析。比對桃園過嶺地面電場測站與中壢桃園過嶺地面電場測站與中壢桃園過嶺地面電場測站與中壢桃園過嶺地面電場測站與中壢桃園過嶺地面電場測站與中壢 VHFVHF 雷達站之資料發現雷達站之資料發現雷達站之資料發現雷達站之資料發現，同時段之雲同時段之雲同時段之雲同時段之雲同時段之雲對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯對地閃電回波資料與面場訊有所關聯，當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中當閃電發生且柱擊中地面時，地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化地表電場會因閃柱之荷影響產生強烈變化，進而利用統進而利用統進而利用統進而利用統進而利用統計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。計分析方法比對兩者之關聯性。;In this theis, the Chung-Li VHF radar system was used for studying lightning which was built in 2012. The whole antenna system is consist of 5 yagi-antenna placed in cross shape and the distances of each antenna are different. we can evaluate the position of lightning in space by the difference of phase caused by propagation difference. The types and dimension position of lightning can be referred by radar interferometry. The electrical breakdwon and the active lightning of radar signals can be distinguished by the threshold which change as time goes by. With the threshold, we can use computer system to get a lot of lightning data dressing by screening. After statistical analysis, the relatedness between the cloud-to-ground lightning and the ground electric field can be found by the data of Taoyuan Guo-Ling ground eletric field observation station and Chung-Li VHF radar. When lightning hits the ground, the ground eletric field will have a strong change. We can analyze it by using statistical methods.
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