Análise e modelagem de curvas de corrente de relâmpagos negativos descendentes entre 1985 e 1994 na Estação de Pesquisa do Morro do Cachimbo-MG
Year: 1999
Type: article
Abstract: Apresenta-se uma analise de 22 relâmpagos negativos descendentes registrados no Brasil entre 1985 e 1994, na Estação de Pesquisa do Morro do Cachimbo (43º 58' 26'' W, 20º 00' 39'' S), da Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). Faz-se um resumo do histórico da pesquisa de correntes de descargas capturadas em torre e descreve-se a técnica de medida. Comparando-se os primeiros choques de retorno com aqueles de outra estação de pesquisa na Suíça, observou-se que as curvas de corrente são muito similares nos dois países, embora a intensidade media dos picos da corrente no Brasil (40 kA) seja maior que aquelas na Suíça (30 kA) e o instante em que ocorre o pico no Brasil (22 [mu]s), seja maior que na Suíça (13 [mu]s). Diferenças foram percebidas também nos choques subsequentes. Para explicar tais diferenças foi desenvolvida uma extensão ao modelo de Borovski onde a condutividade do sistema canal-torre-atmosfera-solo pode ser calculada diretamente da curva de corrente. As condutividades foram calculadas pelo novo modelo ajustando-se as curvas medias, obtendo-se 1.21 x 10^-6 ([omega].m)^-1 no Brasil e 2.74 x 10^-6 ([omega].m)^-1 na Suíça. As diferenças entre os valores dos picos de corrente e condutividade encontrados foram explicadas com base no calculo dos campos elétricos, usando-se a lei de Ohm. Há uma correlação linear (~94%) entre o instante em que a corrente atinge o pico e aquele em que a derivada da corrente e máxima. Os terceiros choques apresentaram correntes mais intensas que os segundos e uma explicação para esse fato foi apresentada. Componentes M foram registradas em torno de 200 [mu]s com valores de pico (~2 kA) sendo atingidos em tempos menores que aqueles registrados em componentes M registradas após 1 ms em outras estações de pesquisa. ABSTRACT: In this thesis is presented an analysis of 22 negative descendent lightning collected in Brazil from 1985 to 1994 in the Morro do Cachimbo research station (43º 58' 26'' W, 20º 00' 39'' S) of the Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG). The historic evolution of direct discharge measurements and the thecniques involved are summarised. From the comparation of first return strokes with those of another station in Switzerland, it was noted that electric current wave forms are similar in both countries, although the mean peak current in Brazil (40kA) is greater than that in Switzerland (30 kA) and the average instant in which the peak occurs is greater in Brazil (22 [mu]s) than in Switzerland (13 [mu]s). Differences in subsequent strokes were observed too. To explain such differences it was developed an extension of the Borovski model, from which the conductivity of channel-tower-atmosphere-ground sistem was calculated straightly from mean current curves. The values obtained were 1.21 x 10^-6 ([omega].m)^-1 (Brazil) and 2.74 x 10^-6 ([omega].m)^-1 (Switzerland). The differences in the peak current and conductivity values were explained based on Ohms Law. It was found that the time to peak current is correlated to the time to peak of derivative current with a linear correlation coeficient of about ~94%. The mean third return stroke current was found to be stronger than the second and an explanation for that was suggested. Mcomponents recorded at about 200 [mu]s (peak current values ~2kA) had time to peak lower than those obtained after 1 ms in other research stations.
Source: Brazilian Journal of Geophysics
Author: Moacir Lacerda
Language: Portuguese
Subfield: Atmospheric Science
Field: Earth and Planetary Sciences
Domain: Physical Sciences
Open Access status: hybrid
OpenAlex ID: W2219089972