Caracterização dos raios positivos através de câmeras de alta velocidade e sensores de campo elétrico

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Carina Schumann
• Orientador(a): Marcelo Magalhães Fares Saba
• Banca de defesa: Dailton Gilberto Guedes, Moacir Lacerda
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Geofísica Espacial
• País: BR
• Resumo em Inglês: Positive lightning corresponds on average to approximately only 10\% of the total number of cloud-to-ground lightning produced by a thunderstorm. Despite its low occurrence, positive flashes are responsible for more intense damages than the negative flashes. This is due to the fact that positive return strokes combine high intensity peak current with intense and long duration continuing currents. This combination does not occur in negative flashes. Positive flashes are also a major concern for designers of lightning locating systems because their electromagnetic waveforms are frequently very large and often have a complex structure. This dissertation characterizes the positive flashes in its most distinctive components, such as the return stroke, the continuing current and long activity that precedes the return stroke. Among the most striking features, we can mention: the fact that the positive flashes have on average only 1.2 discharges and on very rare occasions have more than one discharge following the same channel to ground; the peak current of these discharges are well above the average peak current in negative flashes, the positive flashes almost always have long and intensive continuing current and have a long electrical activity preceding the return stroke. This study also presents the study of two cases of bipolar lightning flashes. These cases are the only cases reported in the literature of bipolar flashes using only one channel to ground recorded with high-speed cameras. The extensive characterization of positive flashes presented will be useful to all who work with lightning protection systems, with development of lightning detection and location, and for those researching the physics of lightning flashes and the storms that produce them.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/04.23.13.25

Relâmpagos positivos correspondem em média a somente 10\% do número total de relâmpagos nuvem-solo produzidos durante uma tempestade. Apesar de sua baixa ocorrência, as descargas positivas são responsáveis por danos mais intensos do que as descargas negativas. Isso se deve ao fato de as descargas de retorno positivas combinarem intensidades altas de pico de corrente com intensas correntes contínuas de longa duração. A união destas características não acontece nos raios negativos. Raios positivos também são um grande desafio para os sistemas de localização de relâmpagos porque suas formas de onda eletromagnética são frequentemente de longa duração e de alta complexidade. Esta dissertação de mestrado caracteriza os raios positivos nas suas componentes mais peculiares, tais como: a descarga de retorno, a corrente contínua, e a longa atividade que precede a descarga de retorno. Entre as características mais marcantes, podemos citar: o fato de os raios positivos apresentarem em média apenas 1.2 descargas por raio e em raríssimas ocasiões terem mais de uma descarga seguindo o mesmo canal; os picos de corrente destes serem bem superiores à média do pico de corrente dos raios negativas; os raios positivos possuírem quase sempre corrente contínua longa e de grande intensidade e possuírem uma longa atividade elétrica precedendo as descargas de retorno. Este estudo apresenta também o estudo de dois casos de relâmpagos bipolares descendentes. Estes casos são os únicos casos de raios bipolares usando apenas um canal e registrados com câmeras de alta velocidade na comunidade científica. A extensiva caracterização dos raios positivos feita neste estudo será útil a todos os que trabalham com proteção de sistemas contra descargas atmosféricas, que desenvolvem sistemas de detecção e localização de raios, bem como aqueles que pesquisam a física das descargas e das nuvens que as geram.