寒旱所成功研制三维VHF闪电定位系统及三维宽带电场定位系统

青藏高原地区雷暴电荷结构不同于其它地区，有其独有的特性，但由于受到探测技术和观测手段的限制，早期研究结果存在一定的局限性，尚未获得完整的研究雷暴电荷结构的时空演变。

为更好地研究青藏高原雷暴电特征，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员自行研制三维VHF闪电定位系统和三维宽带电场定位系统，并利用该装置对青海省大通地区一次孤立雷暴电荷结构的演变过程进行了观测分析，该雷暴发展过程地面长时间显示以正极性电场为主，持续时间较短（约1小时），是一次具有较强下部正电荷区的典型雷暴。

研究显示，在雷暴的发展和旺盛阶段，雷暴呈现出上负下正的反偶极性电荷结构，且下部正电荷区较强。在雷暴消散阶段，云体上部(5-6km高度)出现正电荷区，水平伸展尺度较小，而闪电放电主要发生在4km高度负电荷区和3Km高度的正电荷区，单个闪电放电主体结构仍然是反偶极性，在云下部1.8km高度负电荷区虽然水平尺度较小，但电荷浓度较大，所以在此阶段雷暴呈现出正、负、正、负的四层电荷结构。通过对比雷达回波与闪电定位辐射源发现，在雷暴的发展阶段和旺盛阶段，由于负电荷区位于约4km高度，所以在负电荷区内的辐射源基本上都集中在约40dBZ的区域内。而正电荷区在雷暴的发展阶段，对应雷达回波较小的区域。进入雷暴的旺盛阶段，正电荷区对应区域内回波较强，达到40dBz以上。

该研究项目受到国家自然科学基金项目（41075002，40775004）、国家自然科学基金重点项目（41030960）、公益性行业科研专项（GYHY201006005-03）共同资助；研究成果发表于Atmospheric Research。

2009年8月6日09:08-09:22（UTC）闪电放电VHF辐射源三维定位图。(a1)斜沟电场扩展图，(a2) 闪电辐射源高度随时间的变化，(b) 南北方向上的立面投影，(c) 辐射源发生数目随高度的分布，(d) 平面投影，(e) 东西方向上的立面投影."X"代表正地闪。

2009年8月6日09:17:34（UTC）一次云闪放电过程的三维结构。"*"代表闪电起始点."—"表示负电荷区。