福建中南部沿海不同強對流天氣閃電活動特征分析

李 丹，林 文，應 達，寧雪斌，楊 超，朱 彪，全虹源

(1.福建省氣象科學研究所，福州 350001；2.海峽氣象開放實驗室，福建 廈門 361012；3.福建省氣象災害防御技術中心，福州 350001;4.河南省氣象學會，鄭州 450003)

引 言

福建地區(qū)春季強對流天氣高發(fā)，尤其冰雹，其來勢兇猛,強度大，常伴隨雷電、狂風、暴雨，極易給局部地區(qū)農作物生長、建筑設備帶來嚴重災害，造成不可估量的經濟損失。因此，亟須進一步加強對降雹與非降雹等不同強對流天氣系統(tǒng)特征的了解，為冰雹云識別及人工防雹作業(yè)條件預警等防災減災工作提供參考。

閃電活動是強對流云系生消過程中重要的物理現(xiàn)象，與云內的動力和微物理過程緊密相關。國內外大量研究表明，在不同地區(qū)、不同類型和不同強度的天氣過程中，動力和熱力條件存在較大的差異性，其云內起電、放電的物理過程也有所不同，因此伴隨產生的閃電活動也各有特點[1-6]。張義軍等[7]對不同降水云系個例對比分析發(fā)現(xiàn)，閃電頻數(shù)與云頂伸展高度具有較好的正相關性，層狀云中閃電活動與降水關系并不密切。有研究表明，閃電多出現(xiàn)在30 dBZ回波頂高超過-10 ℃層的時間段內[8]，-10 ℃層至-40 ℃層間上升氣流體積和冰晶質量的增加會導致云中起電增強[9]。對于雹暴，其中的地閃在空間位置上多對應弱的垂直速度區(qū)域，這些區(qū)域的0 ℃層垂直速度為-2-2 m/s，-20 ℃層垂直速度為-10-10 m/s[10]。鄭棟等[11]對一次雹暴的閃電特征和電荷結構演變進行研究，發(fā)現(xiàn)雹暴過程中閃電活動的峰值超前降雹5 min左右，整體正地閃比例較正常值偏高，且降雹前的正地閃比例高于降雹后的比例。對流過程中，上升速度影響著雷暴的水汽輸送，云內液態(tài)含水量決定了翻轉溫度(一般為-10--15 ℃)對應高度以上區(qū)域的霰的帶電極性，從而影響雷暴電荷結構。冰雹云或龍卷快速發(fā)展階段，地閃頻次會出現(xiàn)突增現(xiàn)象，明顯高于初始階段的頻次，云系減弱消散階段，地閃頻數(shù)隨之顯著減少[12-14]。通過對110個災害性天氣個例進行研究，Gatlin等[15]發(fā)現(xiàn)90%的災害性天氣過程中提前約27 min出現(xiàn)閃電躍增信號。根據(jù)Schultz等[16]對不同閃電躍增信號算法的對比分析結果，Yao等[17]選用2σ方法，進一步分析了北京-天津-河北地區(qū)雹暴的閃電躍增特征，指出閃電活動的躍增現(xiàn)象可以作為冰雹災害發(fā)生的有效預警指標。其中，總閃和地閃活動的躍增信號相對冰雹事件平均提前量分別為32.2 min和25.4 min;當正地閃比例較高時，冰雹直徑較大且降雹過程持續(xù)較長，反之，當負地閃比例相對較高時，冰雹過程較弱?？梢?，閃電活動特征對冰雹等災害性強對流天氣的發(fā)生具有一定的指示意義。目前雷電信息已作為對流性天氣研究及臨近預報的新手段受到重視，與雷達、探空和自動站等觀測資料相比，閃電資料在探測范圍和時效性上有突出優(yōu)勢，時間分辨率高，數(shù)據(jù)傳輸延遲短，受地形影響小(不存在觀測盲區(qū))。

雖然目前已存在大量關于強對流天氣過程中閃電活動特征的研究，考慮到福建沿海地區(qū)的地域特點和氣候差異，且本地主要災害性天氣，比如冰雹、短時強降水等過程中的閃電活動特征研究仍相對缺乏，本文基于福建省VLF/LF三維閃電定位資料，結合新一代天氣雷達、雙偏振雷達、自動站等資料，對3次不同強對流天氣過程的閃電活動特征進行對比研究，為福建地區(qū)災害性天氣監(jiān)測預警預報、人工防雹作業(yè)條件識別及數(shù)值模擬云內起電、放電參數(shù)化方案提供參考。

1 數(shù)據(jù)資料與方法

1.1 雷達資料

福建省新一代天氣雷達(CINRAD/SA)已實現(xiàn)組網(wǎng)觀測(圖1)。新一代天氣雷達探測能力強，接收機靈敏度高，覆蓋范圍廣，可以對全省降水過程進行有效探測。在VCP21的模式下，每6 min完成一次體掃，徑向空間分辨率為1 km。文中利用Marching Cubes改進算法[18]，對雷達數(shù)據(jù)進行空間格點化處理，結合探空資料進行溫度層結高度分析，進而計算得到各雷達回波在不同高度層間的體積，單位為km3。

圖1 福建省VLF/LF三維閃電定位監(jiān)測站、新一代天氣雷達和廈門站雙偏振雷達分布

廈門海滄S波段雙偏振多普勒雷達位于海滄區(qū)蔡尖尾山(118°0′16″、24°30′25″)，海拔高度為393 m，有效探測范圍為230 km，距離分辨率為250 m。通過新一代天氣雷達雙偏振試驗，將其與美國NEXRAD雷達降水過程數(shù)據(jù)進行對比分析，結果顯示，二者系統(tǒng)穩(wěn)定，觀測結果較為一致[19]。

1.2 閃電探測資料與躍增信號算法

福建省氣象部門2004年布設了1套ADTD閃電定位系統(tǒng)(9站)，并于2014年底進行閃電定位系統(tǒng)升級建設，布設了VLF/LF三維閃電定位監(jiān)測系統(tǒng)(16站，圖1)。三維閃電監(jiān)測系統(tǒng)由中國科學院電工研究所研發(fā)，多個站點組網(wǎng)觀測，利用閃電放電產生的VLF/LF信號到達時間，基于寬帶網(wǎng)絡通信技術和時間到達差定位算法，實現(xiàn)對云閃和云地閃的三維定位。站網(wǎng)的理論性能為：平面位置誤差≤500 m，高度誤差≤500 m，云地探測效率≥90%，時間分辨率≤2 ms；系統(tǒng)通過數(shù)字波形判斷和云閃鑒別算法區(qū)分云閃和地閃。朱彪等[20]對比分析了三維閃電定位監(jiān)測系統(tǒng)和原有ADTD閃電定位系統(tǒng)對地閃的探測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)它們給出的全省地閃密度空間分布形態(tài)比較一致。

分析閃電活動特征時，選用2σ躍增信號來表征閃電頻次的迅速增加。具體計算方法如下[15-17]：

(1)首先對分析時段內的閃電資料進行2 min滑動平均，消除閃電數(shù)據(jù)中的噪點數(shù)據(jù)：

(1)

式中，F(xiàn)Ravg(ti)代表滑動平均處理后ti時刻的閃電頻數(shù)，F(xiàn)R(ti)和FR(ti-1)分別代表ti時刻及其前一時刻的閃電頻數(shù)(單位：次/min)。

(2)求閃電頻數(shù)時間變化率DFRDT(單位:次/min):

(2)

(3)求解得到DFRDT的標準偏差σ，取其2倍值。

對冰雹個例發(fā)生發(fā)展時間段內，分析比較各個時次對應的DFRDT值和2σ，若某一時次的DFRDT大于閾值2次/min，且DFRDT>2σ時，認為此處為一次閃電躍增信號。

1.3 個例挑選

本研究選取2017年4月19日超級單體、2018年8月1日普通降雹和2019年8月12日短時強降水共3次強對流天氣個例進行對比分析(圖2)。對雷暴云內雷電活動時空特征進行統(tǒng)計分析時，根據(jù)雷達回波參量宏觀特征分析，確定強對流天氣系統(tǒng)的范圍，確保統(tǒng)計數(shù)據(jù)不受附近其他云系影響。

圖2 2017年4月19日12:59廈門站雙偏振雷達9.9°仰角反射率因子(a)和6.0°仰角多普勒徑向速度(b)、2018年8月1日13:59廈門站雙偏振雷達9.9°仰角反射率因子(c)和6.0°仰角多普勒徑向速度(d)及2019年8月12日13:49福州站新一代天氣雷達組合反射率因子(e)和11-17時1 h降水極值分布(f)

2 不同強對流天氣閃電活動特征分析

2.1 超級單體過程的雷達回波與閃電活動特征

2017年4月19日中午，漳州龍海地區(qū)發(fā)生一次雹暴過程，回波中心強度達60-65 dBZ(圖2a)，其不斷向偏東方向移動并發(fā)展，過程中存在明顯的中尺度氣旋結構特征(圖2b)，具備超級單體特征，此處簡稱“超級單體”(下同)。受其影響，約13:00龍海地區(qū)出現(xiàn)小冰雹(由于冰雹發(fā)生區(qū)域較為偏僻，無尺寸信息記錄)。

圖3(a)給出了此次超級單體整個生命史期間閃電活動及不同強度反射率因子回波體積隨時間的演變。由圖3(a)可見,此次超級單體過程中不同強度反射率因子體積成雙峰特征，第一次回波體積峰值大于第二次的。閃電活動頻次整體呈單峰趨勢，85%的閃電活動集中發(fā)生在對流云系第一次發(fā)展旺盛期，持續(xù)時間約35 min(12:45-13:20)。在云系初生階段，閃電活動并不活躍，于12:24出現(xiàn)一次云閃，此后20 min內無閃電活動。12:19超級單體的雙偏振雷達參量出現(xiàn)了明顯的ZDR柱、KDP柱特征[20]。ZDR大值對應著大雨滴，表明此時有強上升氣流將暖區(qū)的雨滴帶入過冷區(qū);KDP柱除了雨滴外還包含了大量融化的冰粒子。非感應起電機制認為，當液態(tài)水含量適中時，在反轉溫度(模式中通常設定為-10或-15 ℃)所處高度以上的霰將攜帶負電荷，冰晶攜帶正電荷，受冰晶粒子自身重力和上升氣流的作用，兩者產生分離，冰晶被帶到更高的高度，而霰和雹等較大的粒子高度較低，從而形成不同的電荷聚集區(qū)，進而引起首次云內放電活動[21]。

隨著對流單體不斷發(fā)展旺盛，12:43強回波中心局部回波強度達45-55 dBZ，云系0 ℃層以上反射率因子大于45 dBZ的回波體積逐漸高達650 km3，閃電活動頻次開始迅速增加，于12:45、12:54產生了2次閃電2σ躍增信號(圖3b)，分別提前于降雹時刻約15 min和6 min。13:04總閃電頻數(shù)達到峰值10次/min，地閃頻數(shù)隨之迅速增加至6次/min。隨后，不同反射率因子的回波體積開始持續(xù)增長。13:01超級單位0 ℃層以上回波強度大于45 dBZ的回波體積達到峰值1218 km3，與閃電活動頻次峰值和產生冰雹時間相一致，回波強度為30-35 dBZ的回波體積峰值則相對落后約6 min。降雹后總閃頻數(shù)顯著減少，且-10--15 ℃區(qū)域強回波(>50 dBZ)體積有所減小，可見閃電活動減弱與云內冰相粒子的快速減少有一定關系。13:20超級單體逐漸進入減弱階段，其間云內冰相粒子特別是大粒子相對較少，閃電活動較弱，僅為幾次零星的負地閃活動。雹云整個生消過程中，正地閃占地閃的平均比例為18.1%。

結合超級單體過程中總閃電頻數(shù)及DFRDT值隨時間變化(圖3b)和-10--20 ℃溫度層內不同強度反射率因子回波體積隨時間變化(圖3c)可以看出，12:45第一次2σ躍增信號出現(xiàn)時，反射率因子大于50 dBZ的強回波頂高突破-10 ℃，此時閃電頻次迅速增加。這是由于對流云系發(fā)展過程中云中液態(tài)水含量不斷增大，豐富的水滴、冰晶等在雷暴中強上升氣流的作用下碰撞導致云中帶電粒子的增多，閃電頻次隨之增大。孫凌等[22]在對2015年北京一次強颮線過程的閃電輻射源演變特征分析中，也發(fā)現(xiàn)強回波頂高延伸到-20 ℃溫度層高度，閃電輻射源高度也逐步增加，閃電明顯增多。隨后超級單體不斷發(fā)展成熟，13:00云系回波頂高達10 km，強回波中心(>45 dBZ)高達8 km，此時閃電活動頻次也達到峰值。20 min后云系開始不斷減弱，隨后再次增強。超級單體二次增強過程中(13:30-14:20)，云系0 ℃層以上反射率因子大于45 dBZ的回波體積峰值高達660 km3，但上升氣流明顯較弱，云系回波頂高約為6 km，云系強回波中心發(fā)展高度較低，其間閃電活動較弱?？梢娨簯B(tài)水含量及上升氣流強度都是影響雷暴起電、放電的關鍵因素。

圖3 2017年4月19日漳州超級單體過程中廈門站新一代天氣雷達0 ℃層以上各反射率因子回波體積與閃電活動(a)、DFRDT值(b)和-10--20 ℃溫度層內不同強度反射率因子回波體積(c)隨時間的變化

2.2 普通降雹單體的雷達回波與閃電活動特征

2018年8月1日午后，受中層偏北氣流和925 hPa低層風向輻合影響，漳州境內出現(xiàn)一次普通降雹過程，回波中心強度達60-65 dBZ(圖2c)，14:00左右在廈門集美地區(qū)開始出現(xiàn)直徑2-3 cm的冰雹，隨后不斷向東南方向移動并發(fā)展。此次降雹過程中無中氣旋產生(圖2d)，不具備超級單體特征，故簡稱“普通降雹單體”(下同)。

根據(jù)廈門地區(qū)探空資料，午后漳州地區(qū)上空0 ℃、-10 ℃和-20 ℃的高度分別為5.1 km、6.8 km和8.5 km。此次雹暴過程中雹云0 ℃層以上各反射率回波體積與不同類型閃電活動頻次隨時間變化整體均呈單峰趨勢，反射率因子分別為45-50 dBZ、40-45 dBZ、35-40 dBZ和30-35 dBZ的回波體積峰值逐步落后于總閃電頻數(shù)峰值，且落后時間依次增加(見圖4a)。

雹暴發(fā)展初期，閃電活動較弱。13:10首先出現(xiàn)一次云閃，隨后閃電活動開始增加。13:39雹云迅速發(fā)展，回波頂高高達16 km，且局部回波強度高達65 dBZ，0 ℃層以上反射率因子大于45 dBZ的回波體積約856 km3，此時閃電頻次為4次/min。隨后閃電活動迅速增強。13:56總閃電頻數(shù)達到一個小峰值,為18次/min，地閃頻數(shù)增加至12次/min。14:00左右產生降雹后，0 ℃以上區(qū)域強回波(>45 dBZ)體積不斷減小，總閃電頻數(shù)隨之迅速減少至10次/min。經過短暫的減弱后，雹云0 ℃以上區(qū)域強回波(>45 dBZ)體積再次不斷增大，說明云內仍有強上升氣流在不斷輸送降水粒子，同時閃電活動再次增強。14:22總閃電頻數(shù)達到峰值約40次/min，地閃頻數(shù)隨之增長至約20次/min。此次雹暴過程中閃電活動活躍期維持了約90 min。15:00后云系不斷減弱消散，閃電活動隨之迅速減弱。雹云整個生消過程中正地閃占地閃的平均比例相對較高，為62%。

根據(jù)此次普通降雹過程中總閃電頻數(shù)及DFRDT值隨時間變化和-10--20 ℃溫度層內不同強度反射率因子回波體積隨時間變化(圖4b、c)可見，13:20對流單體50 dBZ回波發(fā)展到-10 ℃溫度層高度以上時，產生了第一次閃電2σ躍增信號。隨后13:44、13:56依次出現(xiàn)2次閃電2σ躍增信號。3次躍增信號相對于降雹時刻分別提前40 min、16 min和4 min。其間60-65 dBZ的強回波中心迅速抬升至-10--15 ℃區(qū)域，閃電活動隨之開始活躍。降雹時，云系強回波中心不斷下降，出現(xiàn)短暫的減弱。降雹結束后，云系不斷發(fā)展旺盛，14:21強回波(>45 dBZ)高度再次抬升至11 km，此時閃電活動達到峰值。這是由于低層水汽不斷往高層輸送并釋放潛熱，在高層形成大量的過冷水和冰相粒子，有利于非感應起電機制聚集大量電荷。

圖4 2018年8月1日廈門普通降雹過程中廈門站新一代天氣雷達0 ℃層以上各反射率因子回波體積與閃電活動(a)、DFRDT值(b)和-10--20 ℃溫度層內不同強度反射率因子回波體積(c)隨時間的變化

2.3 短時強降水的雷達回波與閃電活動特征

受高空槽和低層弱切變影響，2019年8月12日午后，福州連江(11:00-14:00)、福清、莆田(14:00-17:00)先后各出現(xiàn)了短時強降水過程(未發(fā)生降雹)。過程中云系最大回波強度達60～65 dBZ(圖2e)。按照其生消過程可以簡單劃分為2個階段。其中福州連江地區(qū)江南鄉(xiāng)區(qū)域站13:00-14:00小時雨量達37.1 mm，莆田仙游郊尾鎮(zhèn)沙溪村區(qū)域站15:00-16:00小時雨量達38.8 mm(圖2f)。

短時強降水過程中不同反射率因子體積和閃電頻數(shù)隨時間的變化均呈現(xiàn)明顯的雙峰特征(圖5a、b)。這是由于分析區(qū)域內連續(xù)出現(xiàn)2次對流性降水過程。該對流云系的主體位于0 ℃層以下的暖區(qū)區(qū)域，其冷區(qū)強回波(>45 dBZ)體積峰值分布與總閃及地閃頻數(shù)峰值較為一致。連江地區(qū)產生降水前，云系發(fā)展較低，僅在暖區(qū)依次出現(xiàn)3次云閃和1次負地閃，降水過程中閃電活動較弱，總閃頻數(shù)峰值為5次/min，且超前于強回波(>55 dBZ)體積峰值約20 min。14:00后，隨著連江地區(qū)對流性天氣過程的減弱，福清和莆田地區(qū)逐漸產生局地對流并不斷增強。由回波強度及其體積變化可以看出，第二個子過程要強于第一個子過程。兩個子過程之間的時段閃電活動較弱。閃電活動的第二次活躍期，峰值達11次/min，以地閃活動為主。相較于超級單體和普通降雹過程，此次短時強降水過程中平均正地閃比例最低，為11.45%，但地閃比例高于超級單體和普通降雹過程的比例，達55.5%。這與MacGorman等[23]的研究結果一致，主要是因為中層帶電冰粒子在強勁的上升氣流作用下抬升到更高的位置，云內正負不同極性電荷區(qū)的距離縮短，導致云內放電頻數(shù)增加，同時使云內電荷區(qū)與地面的距離增加，從而解釋了超級單體和普通降雹過程中地閃比例較低的現(xiàn)象。

根據(jù)此次短時強降水過程中總閃電頻數(shù)及DFRDT值隨時間變化和-10--20 ℃溫度層內不同強度反射率因子回波體積隨時間變化可見，整個強對流天氣生消過程中未產生閃電2σ躍增信號(圖5c)，且未見大于50 dBZ的強回波發(fā)展到-10 ℃溫度層高度以上(圖5d)。

圖5 2019年8月12日福州短時強降水過程中福州站新一代天氣雷達0 ℃層以上(a)、0 ℃層以下(b)各反射率因子回波體積與閃電活動及DFRDT值(c)和-10--20 ℃溫度層內不同強度反射率因子回波體積(d)隨時間的變化(c)中未出現(xiàn)2σ預警信號

3 閃電活動與雷達回波體積的關系

3.1 相關性分析

對3次強對流天氣過程中不同類型的閃電活動頻次隨時間變化與云系各反射率因子體積的相關性進行分析(云系整體反射率因子超過50、45、40和35 dBZ的體積分別表示為V>50 dBZ、V>45 dBZ、V>35 dBZ、V>30 dBZ，云系0 ℃層以上反射率因子超過50、45、40和35 dBZ的體積分別表示V>50 dBZ 0 ℃層以上、V>45 dBZ 0 ℃層以上、V>35 dBZ 0 ℃層以上、V>30 dBZ 0 ℃層以上，下同)，結果如圖6所示。由圖6可見，兩次降雹過程中云系各反射率回波體積與閃電活動頻次的相關系數(shù)R普遍大于0.7，相關性較好。其中，超級單體過程中閃電活動與V>50 dBZ 0 ℃層以上相關性最好，一般性降雹過程中閃電活動與V>45 dBZ相關性最好；由兩次降雹過程綜合分析結果表明，云系發(fā)展過程中總閃頻次與強回波體積V>45 dBZ的相關性最好，相關系數(shù)高達0.89。短時強降水過程中各反射率因子體積與閃電活動頻次相關性相對較差，平均相關系數(shù)僅為0.64。

圖6 3次不同強對流天氣過程各反射率因子體積與各閃電活動頻次相關系數(shù)0419為2017年4月19日漳州超級單體，0801為2018年8月1日廈門普通降雹，0812為2019年8月12日福州短時強降水；R為相關系數(shù)，N為閃電活動頻次；V為回波體積，T為總閃，P為正閃，CG為地閃，PCG為正地閃

3.2 閃電回波體積(VPF)分析

為進一步了解雷暴過程中的微物理條件，石玉恒等[24]提出了單個閃電表征的回波體積VPF(echo volume per flash)的定義，即回波體積除以閃電頻次，一定程度上反映了云內起電、放電的難易程度。此處取與總閃頻次相關性最好的V>45 dBZ來進行分析。根據(jù)3次不同強對流天氣過程中VPF時序變化圖(圖7)，結合上文分析可知，在超級單體過程中，對流發(fā)展的第一個活躍期(12:19-13:07)上升氣流旺盛，強回波(>45 dBZ)高達8 km，其間VPF值均小于320 km3/次;降雹后強對流經過短暫的減弱期并進行二次發(fā)展，其間盡管強對流單體V>45 dBZ值仍較大，但隨著云系強對流中心發(fā)展高度降低，VPF值增大，高達2311 km3/次。普通降雹個例生消過程中VPF隨時間變化均低于250 km3/次，初始發(fā)展和消亡階段VPF值相對較高。短時強降水過程中，其2個子過程發(fā)展到成熟階段，VPF均相對較小，且其較強的第二個子過程發(fā)展過程中(14:24-15:47)，VPF均小于500 km3/次。經計算得到的3次過程中的VPF平均值分別約為411、96和341 km3/次。結合當天探空資料可知，3次過程中云系強回波(>45 dBZ)發(fā)展高度分別超過0 ℃層高度3.4、9.1和1.9 km。由此可看出，在強回波中心發(fā)展較高時，VPF值較小，這是由于云中起電過程依賴于冰相作用，在較強的上升氣流作用下，更容易發(fā)生起電并進行電荷分離，從而更易于產生閃電活動。

圖7 2017年4月19日漳州超級單體(a)、2018年8月1日廈門普通降雹(b)和2019年8月12日福州短時強降水(c)過程中單次閃電回波體積(VPF)隨時間的變化VPF=0表示無閃電活動或V>45 dBZ值為0

4 結論與討論

本文利用VLF/LF三維閃電定位、新一代天氣雷達和廈門雙偏振雷達等資料，對福建中南部沿海地區(qū)3次不同強對流天氣過程中的閃電活動特征進行了對比分析，主要結論如下：

(1)兩次雹暴單體生消發(fā)展過程中，閃電活動頻次達到峰值時，強對流單體均處于成熟期，對降雹時刻并無明顯的超前預警效果，但降雹前均出現(xiàn)了閃電頻次躍增現(xiàn)象。相對于降雹時刻，閃電2σ躍增信號在超級單體和冰雹過程中分別提前15 min和40 min發(fā)生，且與反射率因子大于50 dBZ的強回波體積抬升高度突破-10 ℃溫度層的時刻相一致，短時強降水過程中未出現(xiàn)該躍增信號。

(2)文中所選普通降雹過程中正地閃占地閃的平均比例相對最高，達62%;超級單體過程中正地閃占地閃的比例次之；短時強降水中正地閃占比最小，僅為11.45%。超級單體過程中云閃為主，地閃比例較??；短時強降水過程中地閃所占比例要高于一般普通降雹和超級單體過程的地閃占比。

(3)不同的強對流天氣過程中閃電活動頻數(shù)與各反射率因子體積隨時間變化趨勢相對一致，雷達強回波(>45 dBZ)體積與閃電活動頻數(shù)隨時間變化呈明顯的正相關性，其相關系數(shù)在兩次降雹過程中綜合高達0.89，而在短時強降水過程中的最低，僅為0.64。3次強對流天氣生消演變過程中，成熟期VPF值均相對較小，且強回波中心發(fā)展較高時，相對更易發(fā)生閃電活動。

本文所選的超級單體中雷電活動頻數(shù)低于普通降雹過程中的頻數(shù)，與傳統(tǒng)認知略有偏差。雖然文中普通降雹過程中沒有伴隨中氣旋，但其回波中心強度和回波伸展高度均大于所選超級單體回波的中心強度和伸展高度，可見閃電活動與雷暴自身的發(fā)展強度、強回波體積V>45 dBZ及發(fā)展階段等密切相關，中氣旋結構的存在并非必要條件。

不同強對流天氣過程中復雜的動力、熱力條件及起電、放電等微物理過程導致了其閃電時空變化特征的差異性，進一步分類細化研究不同天氣情況下的閃電活動特征，有助于了解其對不同強對流天氣的指示意義。