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三种混合型闪电的起始、先导发展和回击特征的对比研究

混合型闪电；,闪电起始,回击

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混合型闪电（Hybrid lightning, HYL）是一种同时兼具地闪和云闪特征的放电过程。根据HYL中地闪和云闪的发生顺序，HYL可细分为3种（如图1）。类型I（图1a）是先地闪后云闪；类型II（图1b）是先云闪后地闪；类型III（图1c）是“晴天霹雳”BFB。到目前为止，在闪电起始、通道传播、发展尺度等方面，三类HYL的对比研究还未见报道。鉴于此，本文利用架设在日本岐阜的低频快天线定位阵列（Fast Antenna Lightning Mapping Array，FALMA）观测到的闪电数据开展相关研究。



图1 混合型闪电的分类

2017年夏季，FALMA观测到具有清晰三维定位结果的HYL闪电共计288例，其中85例类型I，95例类型II，108例类型II。对比研究结果表明：

（1）HYL闪电类型II平均起始高度为5.7 km，与传统地闪近似；HYL闪电类型I和III的起始高度低于传统云闪（7.9, 7.8 versus. 8.8 km）

（2）针对初始击穿结束至回击之间的先导发展过程，我们计算了时间间隔、起始点与回击点之间的水平直线距离以及闪电水平发展尺度三个参数。相对于类型II，类型I和类型III具有更大的时间间隔（平均值为430.3、239.3 versus. 54.4 ms）和更长的传播长度（平均值为6.4、7.8 versus. 3.0 km）。与传统云闪和地闪相比，HYL显然具有更大的水平发展尺度，其中类型I、类型II、类型III的平均值分别为189、210和126.9 km²。

（3）与回击相关的参数包括回击频数、回击峰值电流、回击间间隔以及落雷点所在的雷达回波强度。与类型I和类型III相比，我们发现类型II倾向于产生更多回击（平均值:5.3 versus. 3.3，2）和更强的首次回击峰值电流（平均值: 34.4 versus. 26.8，26.7kA）。类型III的落雷点更接近雷云边界，其中29%（31/108）位于雷云区域外。对于继后回击电流和回击间间隔，三种HYL闪电中没有发现明显差异。