2020年海南岛西北部首次雷暴过程的特征分析

李雨珊，李力园，余 海，劳小青

(1. 海南省南海气象防灾减灾重点实验室，海南 海口 570203 ;2. 海南省气象灾害防御技术中心，海南 海口 570203)

闪电是伴随对流性天气过程所发生的一种瞬时放电现象，自然界约有三分之一的闪电会击中大地，这类闪电被称为地闪.地闪放电伴随有大电流、高温、冲击波和强电磁辐射等效应，会对地面建筑物、森林、电力和电子设备以及人身安全等构成严重威胁.为了提高对对流性天气和闪电的预警能力，通常会通过分析雷暴发生前的环境因子与雷暴闪电活动之间的关系来获知闪电活动的潜势预报因子；也可通过研究闪电活动与雷达参量之间的关系来为雷暴闪电活动的未来发展趋势提供预警参量.为了理解雷暴的热动力特征和云内水成物粒子之间的内在联系，通常会采用数值模式来对雷暴进行模拟，从而探讨影响闪电活动的内在物理机制.

随着科学研究的发展和探测技术的日益进步，有关雷暴云闪电的活动特征及其与气象环境因子之间的关系研究取得了一系列的进展，对影响雷暴闪电活动的关键参数也有了一定的认识.郑栋等[1]通过对大气不稳定参数与闪电活动的相关性分析指出，潜在性稳定度指数、对流性稳定度指数、潜在对流性稳定度指数、抬升指数、对流有效位能(CAPE)和700 hPa相当位温对闪电活动具有较好的潜势预报效果，而中层平均相对湿度对闪电活动的预报效果没有以上几个参数的预报效果明显.王洁等[2]对一次强雷暴天气与大气环境场的关系进行了分析后指出:闪电活动与潜在对流性稳定度指数、抬升指数、能量场和位势稳定度具有较好的相关性，但闪电活动最频繁的区域与雨量最大的区域并不对应，且强降水的时间滞后于闪电峰值时间.Solomon和Baker[3]在研究新墨西哥州雷暴的时候发现，对流有效位能值400 J/kg是预报闪电发生的一个有用参数.在所研究的12个雷暴中，有7个雷暴的CAPE值超过了400 J/kg，其中6个产生了闪电，而在另外5个低于这个值的雷暴中，只有2个产生了闪电.Peterson等[4]也发现了在24小时的CAPE和24小时的地闪总数之间存在着一定的关联，同时最大云高或雷达回波高度和闪电活动有密切的关系.郄秀书等[5-6]分析了青藏高原地区的闪电活动特征，给出了高原雷电活动与CAPE和地表热力学特征的关系，并认为青藏高原地区的闪电放电较同纬度地区和其他低海拔地区的闪电放电弱，主要是由于高原上的CAPE较小的缘故.Ushio等[7]通过分析TRMM卫星测雨雷达和LIS雷暴闪电频数的观测资料发现，雷暴闪电频数与雷暴云云顶高度存在一定的关系，即闪电频数随雷暴云云顶高度的增加呈指数增加.Kawasaki等[8]的研究认为,雷暴云0 ℃层以上云层的厚度与闪电频数之间的关系比雷暴云高度更适合参数化方案.Price和Rind[9]认为,对流云中闪电活动和上升气流强度呈正相关的关系.Zipser[10]和Petersen等[4]在研究热带海洋雷暴时发现,在-10 ℃层，气流上升速度至少要达到6～7 m/s，闪电活动才能发生.Jorgensen和LeMone[11]对海洋雷暴的观测表明,海洋雷暴的上升气流较弱，这可能是导致海洋雷暴闪电频数较低的一个原因.还有一些模式研究也证明了气流上升速度和水汽条件在雷暴电活动中的重要意义.Miller等[12]利用一个二维模式，对两个个例进行了模拟，发现气流上升的速度和软雹粒子的密度是影响闪电频数的主要因素.言穆弘等[13-14]通过模式研究发现,雷暴电活动在很大程度上依赖云底附近的热动力学特性，只有在强上升气流穿过-20 ℃高度层时才会产生强起电，且发生在达到最大上升速度后出现回落的时段.张义军等[15]在模式研究中发现,闪电活动与上升气流速度之间有很强的相关性，同时也需要一定密度和大小的云中水成物粒子.

目前，针对区域内一年当中首次雷暴(以下简称“初雷”)的观测研究还不多见，初雷预示了一年中雷雨季节和强对流性天气频发期的开始，是一年中首次气象要素和气候变化的标志，理论上其应具有一定的指示意义.海南岛地处热带，属海洋性气候，高温高湿的环境非常有利于对流活动的发生和发展，雷电活动亦十分频繁，这就为对雷暴的观测和研究提供了有利条件,不仅有利于理解和确定雷电预报预警技术和关键参数，而且有助于我们对该地区雷暴发生的环境场有更进一步的认识；此外,通过将有关资料与雷达回波特征进行对比分析，也可以帮助我们更好地确定雷电发生时的回波阈值.近些年来，很多学者的相关研究资料表明[16-21]，利用大气电场资料能够有效探测雷暴云在不同阶段的特征，从而可帮助业务人员判断和识别雷暴云的影响区域和未来的发展趋势，但却不能反映雷电发生的具体方位，闪电定位资料虽能反映雷电的定时与定点实时信息，但其本身除了可以做到实时监测地闪的活动情况外，并没有雷电预警的能力.而通过对气象要素的实时监测和建立气象要素与闪电活动之间的关系后，就可以做到提前预报，这有助于对雷暴活动的提前预防;另外,由于雷达可以更为直接地反映雷暴天气的实况，因此通过建立回波参量与闪电发生的对应关系，可以提前对雷电的发生做出短时临近预警，若将二者结合起来则可以更好地满足业务工作的需求.为此，本文综合利用雷达、闪电定位、气象探空、地面环境参量等观测资料, 从探空结构、天气形势、大气参数特征及雷达回波演变等角度对其进行了综合分析，初步探讨了初雷活动与各气象要素之间的关系、引发初雷发生和发展的环境条件以及对初雷临近预警的着眼点等，旨在为准确预报海南岛的初雷提供参考依据.

1 资料选取和方法介绍

本文的分析数据为2020年2月份的地闪定位数据、雷达数据和气象观测数据(自动气象站资料和常规气象探空).首先，地闪数据来自海南省ADTD闪电定位系统，该系统先通过监测地闪辐射的甚低频信号，再经波形判断后给出闪电信号到达传感器的精确时间，然后中心定位处理软件采用时差测向混合定位算法来实现对地闪的定位.在海南岛上共装设有5个探测基站，如图1所示，它们分别位于海口、三亚、东方、琼海、琼中五个市县的气象站内，呈东西南北中分布，站间距在150 km以内，该系统所获取的数据除了用于业务工作外，也被广泛用于研究工作[22-23].

雷达位于海口东北部靠近琼州海峡的永庄(E110.25°，N20.00°)，雷达工作模式为体扫模式，每次体扫共包含有9层，探测俯仰范围为：0.5°～19.5°，雷达完成一次体扫过程大致需要6 min.探空站与雷达站的位置一致，每日早晚2次(07:30和19:30)进行探空观测.另外，还选取了7个区域的自动气象站的逐时温度和湿度资料，这7个区域分别为临高、临高角、澄迈金江、澄迈福山红光农场、澄迈老城高速路、琼山和海口.

2 资料分析

2.1 首次雷暴的天气形势2020年2月13日，海南岛西北部出现了首次雷暴天气过程,通过对雷达资料的初步分析发现，2020年2月13日共出现了两次雷暴过程，第一次雷暴过程(以下简称雷暴A)出现在13日01：00—14：00时；第二次雷暴过程(以下简称雷暴B)出现在13日晚上的21:00时至14日上午的06:00时.

从第一次雷暴过程的天气形势图上看(图2a)，12日20:00时，我国500 hPa高原东侧和华北各有短波槽活动，贝湖附近有横槽活动；在925 hPa，南海北部海域有延伸至本岛东部的弱切变线，切变线南侧偏南的暖湿气流有利于水汽和不稳定能量向海南岛输送(图2c)，地面冷高压东移入海后，海南岛转受冷高压底部东到东南的气流控制，气温开始回升(图2e)，下暖上冷的不稳定层结有利于雷暴活动的发生.对于第二次雷暴过程，13日20:00时，500 hPa南支槽逐渐东移，本岛处于槽底前西南气流中，贝湖附近的横槽转竖并引导冷空气南下,副高控制南海中南部海域，南支槽位于中南半岛一带，本岛受南支槽前西南气流的控制，具有较好的大尺度抬升条件和大气不稳定条件(图2b)；925 hPa(图2d)南海北部海域出现偏南低空急流，风速达12 m/s，水汽和不稳定能量在本岛北部汇合，配合地面减压(图2f)，这有利于对流活动的发生和发展.

2.2 雷暴个例的雷达回波及闪电活动的特征分析为了对海南岛初雷天气过程有较为清晰的认识，这里对这两次雷暴过程所对应的雷达回波和闪电活动特征进行了详细分析.

2.2.1 雷暴A的雷达回波演变特征通过对雷暴A的雷达回波分析发现，2020年2月13日凌晨00：01，在海南岛西北部距观测雷达约150公里处开始有范围极小的对流云团回波生成，最大回波强度为30 dBZ.01:26时已生成多个对流单体，回波面积有所增大且逐渐向观测雷达方向靠近，回波强度处于上升趋势，最大强度增强到45 dBZ(图3a)；至04:06时，对流云团进一步发展，回波面积相应增大并向东移，最大回波强度达到60 dBZ，为了便于讨论，这里将其称为A1雷暴；同时，海南岛西部距观测雷达约150公里处又有新的小范围对流云团生成，最大回波强度为35～40 dBZ，这里称为A2雷暴，随后发展东移,也向观测雷达方向靠近(图3b)；于07:04左右，A1雷暴与A2雷暴虽未合并，但二者形成近西南—东北走向的带状回波，其中，A1雷暴的最大回波强度维持在60 dBZ左右，而A2雷暴的最大回波强度则增强到55 dBZ以上(图3c).于10:07时，回波带呈典型的西南—东北走向，A1雷暴与A2雷暴的回波面积变化不大，但A1雷暴的最大回波强度已从60 dBZ减弱至45～50 dBZ，A2雷暴的最大回波强度则继续增强,并达到60 dBZ(图3d)；此后，整个回波带逐渐进入减弱消散的阶段，至13:04时，A1雷暴已远离观测雷达(基本消散)，A2雷暴的回波面积也逐渐减小，强度减弱(图3e)；至14:01时，雷暴A的过程基本结束(图3f)，整个过程持续的时间较长,达到了14小时.

(a)01:26; (b) 04:06; (c) 07:04; (d) 10:07; (e) 13:04; (f) 14:01

2.2.2 雷暴A的地闪活动特征图4给出了雷暴A过程的整体地闪频数的演变.由图4可见，雷暴A过程的闪电活动有以下3个特点:1)从1:22开始到8:32，经历了较长时间的低地闪频数阶段，虽然此期间出现了短暂的活跃期(7:00—7:27)，但最大闪电频数只有0.8 fl/min，持续时间也只有27 min；2)闪电活动最为活跃的阶段出现于9:22—12:42，持续时间超过了3个小时，最大闪电频数达到了1.8 fl/min；3)正负地闪的比例基本相当，其中，正闪占总闪的46%，负闪占总闪的54%，正/负地闪比例为1∶1.2.

图4 雷暴 A过程(1:22—14:22)地闪频数的时间演变图

从逐3小时地闪的空间分布来看(图5)，13日01:22—03:59时，在海南岛西北部观测到了数量较少的地闪活动，均为正地闪(图5a)；至06:59时，地闪频数虽有所增多，但整体依然保持在0.4 fl/min左右，且伴有少量的负地闪出现，正/负地闪的比例为1∶0.6，整体随雷暴的移动也呈向东移动的趋势.同时，海南岛西南方向的A2雷暴出现，也开始伴有少量的地闪发生(图5b)；07:00—09:59时，西南方向的闪电活动逐渐变得频繁，负地闪明显增加，正/负地闪的比例为1∶1.1(图5c)；10:00—14:26时，东北方向的A1雷暴有开始减弱的趋势，闪电频数也显著减少，A2雷暴则维持高频数发展至12：42时，正/负地闪的比例为1∶1.6，闪电密集区形成，随着A2雷暴的闪电活动于13:40时的结束，整个雷暴A的闪电活动基本结束(图5d).整体而言，地闪频数的高低与雷达回波的面积大小、强度有着很强的相关性，地闪随时间的空间分布基本与雷达回波系统的移动一致.分开来看，A1雷暴虽然发生得最早，持续时间最长，但整体闪电频数却不高且以正地闪为主.A2雷暴发生得较晚，雷暴成熟阶段的空间尺度与A1雷暴相当，但地闪频数相对较高，正/负地闪频数大致相当，最活跃阶段的地闪基本上都是A2雷暴的贡献.另外，从A2雷暴成熟阶段地闪的空间分布来看，正/负地闪在空间分布上有明显的位置差异，这表明A1雷暴与A2雷暴的电荷结构特征存在差异.

2.2.3 雷暴B的雷达回波演变特征雷暴B最初于21:16时在观测雷达上空西北方向50公里的范围内出现，由单个尺度较小的对流单体组成，但回波强度较强，最大回波强度为40～45 dBZ.21:44时，雷达上空西北50公里内及150公里处再次产生新的面积不大的对流单体，东北方向50公里处也有多个面积

不大的对流单体发展和形成，最大回波强度均在45 dBZ左右(图略).22:42时，西北方向50公里内的对流云团已东移，并与东北方向的对流单体合并成团，最大回波强度迅速增强到60 dBZ(为了便于讨论，这里将其称为B1雷暴)，而西北150公里处的对流云团则继续发展,并向观测雷达方向靠近(这里称为B2雷暴)，最大回波强度也增强至55 dBZ以上(图6a)；23：39时，B2雷暴的回波面积随对流云团进一步发展增大并逐渐东移，强度增强，最大回波强度已达到60 dBZ，B1雷暴的回波面积也发展增大，并开始远离雷达测站，向东北方向移动，最大回波强度维持在60 dBZ (图6b).至次日00:42时，B2雷暴的回波面积持续扩大并东移，强度维持，而B1雷暴回波区则已远离雷达测站(至100公里处)，强度稍有减弱(图6c)；02：36时，B2雷暴的回波面积进一步扩大东移，B1雷暴的回波区则已迅速远离雷达测站(减弱至消散，图6d).04：02时，B2雷暴已有1/2的回波面积移到东北方向，回波面积和强度依然维持发展并继续东移(图6e)，至06：02时，整个B2雷暴的回波区基本全部东移至东北方向，此后逐渐进入减弱消散阶段，雷暴B过程结束(图6f).整个过程对流云团的发展较为快速，强度较强.

(a) 22:42; (b) 23:39; (c) 00:42; (d) 02:36; (e) 04:02; (f) 06:02

2.2.4 雷暴B的地闪活动特征图7给出了雷暴B过程整体地闪频数的演变，由图7可见，雷暴B过程的地闪活动有以下4个特点：1) 从21:22～01:22时，地闪频数整体较低，平均保持在0.2～0.6 fl/ min，此期间虽有短时峰值出现(如22:22时、23:42时和01:07时的峰值)，但持续时间很短，且最大地闪频数也只有1.2 fl/min；2)雷达回波演变趋势表明，雷暴于0：00时已明显进入成熟阶段，但地闪活动仍然不活跃；3)01:22～05:52时期间，地闪活动开始变得活跃，整个持续时间达4个多小时，最大闪电频数高达2.4 fl/min；此期间开始出现少量的正地闪，但整个活跃期还是以负地闪为主；4)05:52时之后，地闪活动出现明显的减弱，但雷达回波强度减弱的趋势较慢(图略).

图7 雷暴B过程(21:17—06:41时)地闪频数的时间演变图

从逐3小时地闪的空间分布来看(图8)，13日21:17—23:59时，在海南岛的西北，B2雷暴和东北B1雷暴部都观测到少量的地闪活动，且均为负地闪(图8a)；至次日02：59时，B2雷暴的地闪频数明显快速增多，最大频数达到2 fl/min左右，闪电密集区出现，且随雷达回波的整体东移而东移，于02：36时，B1雷暴的地闪频数则随着B1雷暴回波区的减弱消散而呈现迅速减少的趋势，两个雷暴均伴有少量的正地闪出现，正/负地闪的比例为1∶20.2(图8b).03：00—05：59时，西北B2雷暴的地闪活动依然维持高频数的态势发展，正地闪稍有增加，正/负地闪的比例为1∶6(图8c)；次日06:00时后，B2雷暴已完全东移到东北方向，西北方向则无地闪活动，雷暴B的闪电活动基本结束(图8d).整个过程以负闪为主，负闪占总闪的91%，而正闪仅占总闪的9%，正/负地闪的比例为1∶10，这与雷暴A存在较大的差异.

2.3 气象要素的特征分析

2.3.1 区域自动气象站资料为了对2020年海南岛西北部首次雷暴发生时的环境背景条件进行分析，这里对海南岛7个区域的自动气象站于整个二月份的温度和相对湿度资料进行了统计.考虑到背景天气实况对气象要素的影响，在此将自动站的资料分为三种，分别为晴天、阴雨天和雷暴天.通过对温度和湿度日变化的分析发现，7个站点所对应的雷暴天，其日气温最大值出现的时间均滞后于晴天日气温最大值出现的时间，但与阴雨天日气温最大值出现的时间同步或滞后；更为显著的特征是：雷暴日的气温整体要高于晴天和阴雨天的气温，特别是在午后，气温的增温趋势更为明显且峰值也是最大的.由于7个站的温度和湿度的日变化特征基本相同，为了说明情况，这里只给出2个区域自动气象站(临高和金江)的结果，如图9所示.从湿度的日变化特征来看，雷暴日所对应的相对湿度在14:00时之前也是整体高于晴天和阴雨天的相对湿度的，另外，在13:00—16:00的时段内，雷暴日所对应的相对湿度的递减变化也明显大于其他两种天气条件的相对湿度的递减变化.

首次雷暴日温度和湿度的这种变化特征与雷暴的发展有何关系还有待进一步的分析和研究.首先，影响温度的因素有很多种，但在同一地区同一时段内，除了阴雨天对太阳辐射的遮挡影响外，太阳辐射的差异基本可以忽略不计，按理说晴天的气温是最高的，但对于13日(雷暴日)，其气温整体偏高,这应该是由于受到局地大气状况影响的缘故，否则差异不会过于显著.初步分析认为，这很可能是由海洋暖湿空气平流引起了气温升高，同时其携带的水汽也使得空气湿度得到一定程度提高的缘故，这就可以解释自动气象站为何相对湿度偏高了.至于午后相对湿度的快速减小,这是由于午后温度升高造成的,因而造成近地面空气层的水汽蒸发加快，从而使得空气湿度快速减小.从对流的角度分析，近地面温度的升高会使得近地面温度的垂直梯度增大，造成大气的不稳定和出现对流抬升的现象，从而使空气中的水汽向上输送，这为对流天气的出现提供了条件，与此同时，近地面的空气湿度也出现了较快的减小.尽管如此，仅从地面气象要素很难准确地判断对流的发生，尚需结合探空结果来对大气层结和对流能量状况作进一步的深入分析，见本文2.3.2节.

为了进一步地分析两次雷暴发生前温度和相对湿度的状况，本文统计了雷暴A和雷暴B发生前2小时整个二月份同时刻的温度和相对湿度的对比数据，如图10所示.分析发现，13—15日的气温明显高于其他天同时刻的温度，而同时段的相对湿度略低于整个月的平均状况,即在雷暴(12日夜间至13日)活动期间，大气处于较暖/干的条件下,这是由于温度的升高首先提升了大气含水的能力，其次是由于蒸发水汽向上输送，从而导致了近地面空气相对湿度的减小.对于雷暴A，沿海站(如临高站)12日22:00时的温度低于22 ℃，而内陆站(如金江站)同时刻的温度却可以达到24 ℃左右；对于雷暴B，无论是沿海站,还是内陆站，13日19:00时的温度均保持在高值，而相对湿度却相对适中.

2.3.2 探空资料相较于地面气象要素的观测，探空资料更能较好地反映大气的对流状况.为了分析2020年2月两次雷暴所对应的大气层结特征，对整个2月早上(07:30)和晚上(19:30)的气象探空资料所反映的大气层结参数进行了统计，由于参量较多，故由表1给出.CAPE是与深对流活动最为密切的能量之一，它敏感地依赖于边界层空气的热动力特性，因此一直被认为是与闪电频数关系最为密切的量.Williams[24]通过全球电路和温度的相关理论，得出CAPE取决于湿球温度，且CAPE和湿球温度的关系只在热带地区存在.由表1可见，除了12日20：00时和13日、14日以及15日的CAPE较大外，其余天数的CAPE值都较小，其中，13日19:30的CAPE值达到了1 225.9 J/kg.雷暴A最早发生于13日零点左右，但12日08：00时的CAPE值接近于零，初步分析认为，这是由于该雷暴发生于海上(雷达站西北150公里左右)，探空站附近的大气状况并不能反映雷暴发生区域(海面上)的大气状况的缘故；而雷暴B由于发生于探空站附近，因此CAPE能够较好地反映雷暴发生时的大气状况(大气积累了足够的能量).Williams和Stanfill[25]认为，云底高度(Cloud Base Height, CBH)能反映有效位能向对流动能的有效转化，较高的云底高度有利于垂直气流的发展，可使其产生速度较大的垂直上升气流，从而有利于云中冰相粒子的生长，因此，CBH可以在一定程度上反映闪电活动的强弱.从雷暴日探空计算的CBH来看，其情况基本与CAPE相同，所不同的是，12日19:30的CBH值较大，由此可看出，CBH作为指示对流活动的参数，其代表性反而比CAPE的代表性更好一些，但13日7:30的CBH值偏小.郭凤霞等[26-27]通过模式分析发现，对流有效位能和中层平均相对湿度是影响闪电活动强弱的重要因子，不同的层结参数，雷暴云的电荷结构往往有很大的差异，通过探空计算所得到的中层平均相对湿度(700～400hPa)的最大值(22.7%～78.2%)出现在12日午后至14日，这基本与两次雷暴过程所对应的时间一致.初步分析认为，将中层平均相对湿度作为雷暴活动的指示参数更为合理.从2月的整体情况来看，对流抑制能量(CIN)的绝对值在0～370 J/kg之间，2月3日08：00时、14日08：00时和19：00时、15日08：00时的CIN都在300 J/kg左右，大气属于最为稳定的范围；2月12日和13日的19：00时所对应的CIN值分别为158.5 J/kg和135.6 J/kg，其余天数的CIN值都小于82.4 J/kg.对流抑制能量(CIN)意味着大气中有相对较暖的空气层覆盖在较冷的空气层之上，从而形成了相对稳定的区域.当CIN值过大时，则大气处于相对稳定的状态，不利于雷暴的产生；相反，当CIN值过小时，虽然对流调整易发生，但由于下层大气的不稳定能量积累不够，因此也不易形成对流天气系统，也就是说，只有当CIN值在适中的情况下才容易出现对流性天气.整个2月只有12日和13日有强对流性天气出现，这表明两次雷暴过程所对应的CIN值可以较好地反映对流发生的条件.

表1 海口站2月的探空要素

图11给出了雷暴活动期间，2月12日20：00时和2月13日08：00时、20：00时的温度对数压力图.由12日20：00时的探空图(图11a)可知，K指数为34 ℃时，0～3 km和0～6 km的垂直风切变较大，分别为16.3 m/s和29.8 m/s，850 hPa以下为湿层，中上层较干，具有上干下湿的对流不稳定结构，有利于对流活动的产生.13日08：00时(图11b)，大气层结的不稳定能量加大，CAPE值增至509.2 J/kg，抬升凝结高度较低，有利于大气抬升，但大气整层较湿，垂直风切变较小，总体不利于有组织的对流活动.13日20：00时(图11c)，CAPE值为1 225.9 J/kg，K指数为36 ℃，大气不稳定能量相对于13日08：00时的大气不稳定能量明显增加.温度和露点层结曲线呈现喇叭口型，大气层结上干下湿，干层深厚，0～3 km和0～6 km的垂直风切变分别为14.9 m/s和24.1 m/s，CIN值为135.6 J/kg，这非常有利于雷暴、大风等强对流天气的产生.

3 结 论

通过对海南岛西北部2020年首次雷暴过程中的地闪活动、雷达回波特征以及气象要素的对比与分析，初步得到了以下结论：

(1)此次初雷发生前，海南岛受偏南气流和南支槽的影响，具有充足的水汽和大气不稳定能量，这有利于雷暴天气的产生.

(2)地闪频数与雷达回波面积和强度有着较好的对应关系，其中，雷暴A的回波越强，其闪电频数就越高，而雷暴B的闪电频数与回波强度的对应关系则不如雷暴A的明显.

(3)在雷暴发生日，其气温和相对湿度的日变化幅度比其他日期的气温和相对湿度的日变化幅度相对要大，日极值出现的时间也滞后，而雷暴发生前2小时的气温和相对湿度与雷暴发生时的气温和相对湿度相比较，它们之间没有明显的相关性.

(4)利用探空资料分别计算了逐次天气状况下的CAPE、CBH、中层(700～400 hPa)平均相对湿度以及CIN，由分析可知，CAPE、CBH在指示对流活动时存在一定的不足，相对而言，中层平均相对湿度和CIN在指示对流活动时更为合理.需要指出的是，雷暴活动期间中层平均相对湿度在22.7%～78.2%之间，对流抑制能量在135.6 J/kg～158.5 J/kg之间.而2月14日上午的CAPE值达到了1.042 kJ/kg，其对应的中层相对湿度为61.3%，但CIN值过大，达到305.5 J/kg，这表明 CIN值不能过大或过小，同时，即便CAPE值和中层相对湿度达到一定的阈值，在CIN的控制下也很难触发对流活动.

(5)对于两次雷暴个例而言，两次雷暴属于连续发生，其对应的大气状况也大致相同，但地闪活动却存在显著的差异.雷暴A的正地闪比例较高，达到了46%，而雷暴B则只有9%，这表明二者在电活动特征上存在较大的差异，这可能与云内的过程有关.对比雷暴A 12日19:30时的探空和雷暴B 13日19:30时的探空可以发现，雷暴A对应的CBH和中层平均相对湿度都要小于雷暴B的CBH和中层平均相对湿度，这种环境参量的差异是否是造成地闪活动差异的原因还有待进一步的研究.由分析可知，雷暴A由两个相对独立的对流过程组成，虽然它们在发生时间上有一定的时间差，但二者所对应的大气环境理应基本一致；然而A1和A2所对应的正/负地闪比例差异很大，且A2的正/负地闪在空间分布上明显不一致，这表明，在大气环流背景的约束下，雷暴的地闪活动也会受自身内部机制的作用而表现出较大的差异.Rosenfeld等[28]的分析认为，当暖云区较厚时，凝结的云水在上升过程中通过碰并而增长为雨滴的几率较大，但一旦降水产生，这些长大的雨滴就难于被输送到0 ℃层以上的混合区.由表1可知，雷暴A所对应的暖云厚度要大于雷暴B所对应的暖云厚度，这就意味着雷暴A的混合相区域的水含量要小于雷暴B的混合相区域的水含量，从雷达回波强度来看，雷暴A的回波强度确实要略小于雷暴B的回波强度.由二者地闪频数的对比(雷暴A的平均地闪频数为16.7 fl/h，而雷暴B的平均地闪频数为32.5 fl/h)可知，雷暴A的平均地闪频数也是小于雷暴B的平均地闪频数的，由此可以推断，混合相区域水物质含量的多少对闪电活动的频繁程度有一定的影响，除了这一因素外，雷暴A较多的正地闪还可能与雷暴的电荷结构有很大的关系，在以往的研究中，关于电荷结构对正地闪的影响主要有以下几个方面，如具有倾斜偶极子电荷结构的雷暴[29]、具有反极性电荷结构[30]、雷暴具有增强的下部正电荷区[31]及降水的退屏蔽作用[32].

致谢：感谢海南省气象科学研究所张廷龙博士对本论文所做的悉心指导.