飑线又称不稳定线或气压涌升线，是由若干排列成行的雷暴单体或雷暴群所组成的风向、风速发生突变的狭窄强对流天气（朱乾根等，2007）。20世纪80年代随着中尺度对流复合体（MCC）的发现，飑线被定义为线状中尺度对流系统（MCS），这个定义强调了飑线是对流系统，包括对流区和层云区。针对不同对流区域的闪电活动已有一些研究，如Zajac and Rutledge（2001）研究发现在对流线内主要为负地闪，正地闪主要分布在层状云区内；Peterson and Liu（2011）利用TRMM卫星资料分析全球闪电活动发现只有5.6%的闪电始发于层状云区；Carey et al.（2005）根据VHF（Very High Frequency）辐射源分布发现闪电沿着后向冰粒子通道发生，这意味着对流区的电荷平流是层云区上层电荷的主要来源。Wang et al.（2016b）分析了层云区地闪特征，发现层云区内地闪多分布在3~6 km高度上反射率大于30 dBZ的区域，这个区域的反射率特征与亮带特征一致，因此推测融化层冰粒子是层状云区产生闪电的关键因子。Liu et al.(2011, 2013)和刘冬霞等（2013）利用北京SAFIR3000闪电资料分析了几次线状中尺度对流系统的闪电特征，发现闪电集中分布在对流系统前部的强回波区域内，消散阶段在层云降水回波内的闪电数量明显增加，早期正地闪出现在对流区域，后期出现在层状云区域，并基于闪电辐射源的空间分布推断对流云区主要为三极性电荷结构，层状云区表现为4~5层的电荷分布结构。综合来看，前人的研究主要关注对流区和层云区的闪电特征，而且以地闪研究居多。

对流合并是相邻的对流单体之间合并成一个更庞大、更复杂的单体或复合系统（Lee et al., 2006），是强对流天气中常见的现象，早期的观测表明合并会使对流云的尺度增大、强度增强，容易造成暴雨、冰雹、雷电等气象灾害（付丹红和郭学良，2007）。关于对流合并的研究有很多探讨，研究对象多是基于雷达、卫星观测等手段针对合并过程的降水、风场变化（付丹红和郭学良，2007；黄勇等, 2013, 2012, 2016），而针对对流合并过程中的闪电活动仅有非常有限的个例分析。Tessendorf and Rutledge（2007）对一次多单体系统研究发现，当两个单体合并时，产生的闪电活动以正地闪为主，且正地闪峰值出现在对流合并发生10 min后。最近，易笑园等（2017）对10次雷暴单体合并样本的多普勒天气雷达回波和SAFIR3000闪电定位资料进行分析，发现有9个样本在合并开始后，闪电频数出现了“跃增”，甚至出现峰值。由于强对流天气过程的个例差异及对应的全闪探测资料的缺乏，对对流合并过程的闪电活动特征的认识还非常不足，特别是其动力学成因尚缺乏研究。

2015年7月27日北京地区发生了一次较强的飑线过程，飑线系统整体自西北向东南方向移动，全市大部分地区出现大雨，局地过程降水量超过100 mm，达到暴雨甚至大暴雨级别（图 1），并伴有冰雹、6级以上短时大风以及强烈的闪电活动。此次飑线过程中S波段雷达观测到了明显的对流合并现象，北京闪电综合探测网（Beijing Lightning Network，简称BLNet）完整探测了此次飑线过程的总闪电活动（云闪和地闪）。本文基于BLNet总闪定位资料、多普勒雷达资料、探空资料等，从不同对流区的闪电分布特征以及对流合并前后闪电活动特征两个方面详细分析这次飑线过程的闪电特征，并对合并过程中的动力场以及对闪电活动的影响进行分析。

图 1 2015年7月27日飑线过程在17~22时（北京时间）累积降水量（彩色阴影，单位：mm）分布。星号为BLNET站点分布，白色○表示南苑雷达位置 Figure 1 Distribution of accumulative precipitation (color shadings, units: mm) from 1700 BJT (Beijing time) to 2200 BJT on 27 July 2015. The asterisks represent the BLNet (Beijing Lightning Network) stations, and the white circle denotes the position of Nanyuan radar

文中采用的闪电资料来自北京闪电综合探测网（BLNet）。BLNet是一个区域性、多频段多站的闪电综合探测网，能同时对地闪和云闪进行探测定位，到2015年共建有16个观测子站，整个探测网南北跨度约为120 km，东西跨度约110 km，基本覆盖了整个北京区域（Wang et al., 2016a；王宇等，2015），站点分布较为密集，如图 1所示。定位子站将探测到的闪电脉冲信号提取波形参数特征进行自动识别，分为地闪回击脉冲和云闪脉冲并传回中心站进行定位，中心站提取各站的脉冲时间、类型等信息，利用时间差法计算脉冲的发生时刻和经纬度及高度。根据Srivastava et al.（2017）的评估结果，BLNet对总闪的探测效率为93.2%，云闪探测效率为97.4%，地闪识别效率为73.9%，水平定位误差小于250 m。目前BLNet已经实现了对闪电辐射脉冲的二维和三维定位（Wang et al., 2016a），其中二维资料包括辐射脉冲发生的时间、经度、纬度及脉冲类型等，三维资料包括脉冲发生的时间、经度、纬度及高度信息，这有助于了解闪电的垂直发展和分布特征。通常一个闪电包含多个辐射源定位结果，因此本文参考Srivastava et al.（2017）的方法，将前后发生时间小于400 ms且水平距离小于15 km，总持续时间不超过1.5 s的辐射源认为是同一个闪电，并以第一个辐射源定位结果作为该次闪电的定位结果。如果一个闪电的辐射源既包括地闪脉冲，又包括云闪脉冲，则以第一次地闪脉冲定位结果作为本次闪电定位结果，如果闪电为云闪，则以第一个辐射源定位结果作为该次闪电的定位结果。

文中采用的雷达资料主要来自北京南苑S波段多普勒天气雷达（39.81°N，116.47°E），扫描半径为230 km，体扫周期为6 min。为分析此次强飑线过程的动力、热力和微物理过程，运用了Sun et al.（2011）开发的变分多普勒雷达同化系统（VDRAS），该系统包括三维云模式、降水预报方程、同化伴随模式以及代价函数和递归最小化算法。三维云模式的大气运动方程包含三个动量方程、热力方程、雨水方程和总水量方程，预报变量为三维风场、液态水潜热温度、雨水混合比和总液态水含量。通过VDRAS对京津冀地区4部（北京、天津、石家庄、秦皇岛）S波段天气雷达和2部（张北、承德）C波段天气雷达的径向速度和反射率因子进行同化分析，融合区域5 min自动站观测资料以及中尺度模式结果（陈明轩等，2016），实现三维热、动力结构的反演分析。对VDRAS模式反演结果的可靠性已经过验证（陈明轩等, 2012, 2016；肖现等，2015）。

探空资料来源于美国怀俄明大学网站（http://weather.uwyo.edu/）[2017-11-26]。

为分析飑线内不同对流区域的闪电活动特征，参考Lang and Rutledge（2008）的云区分类方法，基于雷达基本反射，将-10℃温度层上大于30 dBZ的区域划分为对流云区，将对流云区10 km外划为过渡区，其余部分则为层状云区。根据基本反射率分区后的结果存在一个圆形的体扫盲区，这个区域的分区运用组合反射率进行弥补，大于30 dBZ的区域为对流区。划分结果如图 2b所示，能清晰地将对流区从环境回波中挑选出来。Petersen et al.（1996）的观测发现，如果-10 ℃层上未出现大于30 dBZ的回波，那么大部分雷暴就不会出现闪电活动，所以基于这两个参数的分区方法研究不同对流区的闪电特征是合理的。

图 2 2015年7月27日20:24（a）南苑雷达组合反射率（单位：dBZ）及（b）对应的云区分类结果 Figure 2 (a) Composite reflectivity from Nanyuan radar and (b) corresponding cloud classification result at 2024 BJT 27 July 2015

从天气形势上看，2015年7月27日08:00（北京时间，下同）500 hPa上高纬度地区为两槽一脊型，东北地区有一个强的气流辐合带，200 hPa上有高空急流与之相配合。20:00，副高加强发展西伸北移，北京地区的风速加强，飑线系统发展；在低层850 hPa，东北地区北部有一冷涡与高层冷涡相配合，结合温度场来看，500 hPa冷中心与低压中心重合，东北冷涡活动，上暖下冷，聚集不稳定能量；北京地区处于高空冷涡底部偏西北气流中，较偏西地区有弱的冷平流活动，而700、850 hPa自南向北有持续的偏西南气流向北京地区输送。

由14:00北京站探空图（图 3）可以看出，低层风呈顺时针旋转，由偏北风转为西南风到700 hPa转为偏西风，形成明显风切变；800 hPa以下，温度露点差较小，水汽比较丰富，800 hPa以上，温度露点差较大，水汽含量较低，上干下湿，形成不稳定层结；对流有效位能高达3438 J/kg，低层有明显逆温层，这种环境条件下极易于强对流天气的触发。

图 3 2015年7月27日14:00北京站探空图。黑色实线表示环境温度曲线，黄色实线表示环境露点温度曲线，绿色实线表示状态曲线 Figure 3 Skew T–logp diagram for Beijing at 1400 BJT 27 July 2015. The black, yellow, and green solid lines represent temperature, dew point, and parcel adiabatic lapse rate, respectively

图 4给出这次飑线过程中几个不同时刻的雷达组合反射率和总闪叠加，可以看出18:00左右北京西北部和东部边缘有几个独立的对流单体出现，西部的雷暴单体开始向北京境内移动，并逐渐发展，东部单体则稳定少动。18:24位于北京东西两侧的雷暴单体相互靠近，雷暴云移动方向前部不断有单体新生，闪电活动不断增多，并且以负地闪为主，主要分布在＞45 dBZ的强回波区，而正地闪数量较少，分布在强回波的边缘。19:54东西两部分单体开始合并，快速发展的西部雷暴云与之前东南部移速较慢的雷暴云合并形成线状对流，闪电数量迅速增加，文中将针对该合并阶段的闪电活动进行细致分析。20:12飑线形态稳定，呈东北—西南走向覆盖北京区域，20:36出现弓状回波，负地闪密集分布在弓状回波内，正地闪分布在弓状回波的后部边缘，此时总闪出现第二个峰值。飑线形态维持1 h以后，21:06开始断裂成东西两段，回波结构松散，负地闪主要分布在强回波内，但数量明显减少，正地闪则集中分布在强回波的后部大范围的层云区，21:42东段回波移出北京并迅速减弱，而西段回波则较长时间维持在北京南部，此时闪电频数显著降低，正地闪比例（PCG/CG）达到峰值。

图 4 不同时刻的南苑雷达组合反射率（单位：dBZ）与6 min内闪电分布。黑色“+”为正地闪；蓝色“－”为负地闪；黑色“·”为云闪 Figure 4 Composite reflectivities from Nanyuan radar at different time and corresponding lightning distributions within 6 min. Black "+": PCG (positive cloud-to-ground flashes); blue "－": NCG (negative cloud-to-ground flashes); black "·": IC (intra-cloud flashes)

图 5给出了此次飑线过程闪电频数随时间的演变，可以看出闪电活动以云闪为主，总闪呈双峰分布，在20:00左右对流合并时总闪跃增，随后在20:18总闪频数达到峰值2234次/6min，20:36出现弓状回波，总闪出现次峰。地闪频数比云闪小一个量级，呈双峰分布，负地闪比正地闪大一个量级，正、负地闪此起彼伏现象明显，即负地闪增加时正地闪往往快速减少。在飑线消散阶段，闪电频数显著降低，正地闪则较为活跃，正地闪比例（PCG/CG）跃增。

图 5 飑线过程中闪电频数（单位：flashes (6 min)-1）随时间的分布：（a）云闪、地闪；（b）正、负地闪及正地闪比例 Figure 5 Evolution of lightning frequency (units: flashes (6 min)-1) per 6 min during the squall line process: (a) IC and CG (cloud-to-ground); (b) PCG, NCG, and percent of PCG (PCG/CG)

雷暴云的不同对流区域孕育闪电活动的能力和特征不同。层状云区和对流云区的生消变化、移动速度不同，上升气流大小、风切变、粒子相变等热动力过程以及粒子相态、大小等微物理特征不同，因此不同区域的闪电活动特征也必然有差异。基于上文中的分区方法，将飑线系统区分为对流区、过渡区和层状云区，统计了不同对流区域内不同闪电类型随时间的变化情况（图 6），可以发现，93%的闪电分布在对流区和过渡区，即距对流线10 km范围内。无论云闪还是地闪，均主要分布在对流区，过渡区次之，层状云区较少。对流区的闪电频数随对流发展的变化最剧烈，受系统发展的影响最大，这也说明了对流区是云内的主要起电区域。过渡区是粒子从对流区到层状云区的传送区域，受对流区动力与微物理活动的影响较大，过渡区云闪频数随对流发展也呈现出一定的变化，但变化程度远不如对流区明显。层云区的闪电活动较弱，随对流发展并未呈现出明显的变化。图 6d给出了整个过程不同类型的闪电包括云闪，正地闪和负地闪在不同对流区域内所占的比例，相对于负地闪和云闪，正地闪更容易发生在过渡区和层云区内。图 6c为单位对流区域面积闪电数，由不同对流区域内的闪电数量除以对应的对流区域面积而得，以此来衡量该区域的放电能力，可以看出对流区的放电能力远远强于层云区和过渡区，并随对流发展表现出剧烈的变化，过渡区和层云区表现的较为平缓。

图 6 飑线过程中不同区域的闪电活动随时间变化：（a）云闪；（b）地闪；（c）单位面积上的闪电数量；（d）不同类型闪电的分布比例 Figure 6 Evolution of lightning in different regions during the squall line process: (a) IC; (b) CG; (c) number of lightning per unit area; (d) proportions of different lightning types

为了了解飑线过程不同区域内闪电的垂直分布特征，进一步运用BLNet的三维定位资料来分析不同区域的辐射源分布特征。为避免探测效率的影响，这里选取探测效率较高且相对均一的北京中心区域（39.8°~40.5°N，115.8°~116.8°E）的辐射源进行分析，以6 min为间隔，统计每隔0.25 km高度上的辐射源个数。图 7给出了对流区、过渡区和层云区的辐射源高度分布以及不同反射率最大回波顶高和回波面积的变化分布。整体分布上可以看出辐射源集中分布在对流云区，初始阶段辐射源主要发生在中间高度（5~12 km），19:30以后辐射源开始明显变多，对应于图 5中闪电活动的快速增加的对流合并阶段，而且辐射源高度分布范围较前期有所扩展，19:48~20:00是辐射源密度最大的阶段，最大辐射源密度在7 km左右（-10℃与-20℃层之间），此时辐射源密度垂直分布也扩展到最大（2~17 km），说明此时雷暴云内的对流活动最为旺盛。之后辐射源数量减少，在20:18左右可以看到辐射源再次活跃，集中高度较前期有所降低，高度分布范围也明显缩小；20:36辐射源活动再次增强，对应图 5中的闪电频数出现的次值。40 dBZ和50 dBZ的回波顶高经历了先增加后降低的变化，回波顶高峰值超前于辐射源峰值10~20 min左右，这与赖悦等（2015）的结果较为一致。回波顶高增高，荷电的降水粒子有了更大的碰撞空间，闪电活动越活跃，辐射源垂直分布范围越大。选取对流区＞50 dBZ的回波面积进行分析，发现其与辐射源的变化一致性较好。过渡区和层云区的辐射源较少，分布散乱，各个强度的回波顶高基本没有变化，说明此区域的内部对流和起电活动较弱，20~30 dBZ的回波面积在19:20左右出现峰值，30 min后层云区辐射源出现一个相对活跃期，后期对流逐渐减弱至消散后，过渡区和层云区面积增加，对流区衰减成层云区，但辐射源数量并没有增强，推测这两个区域的辐射源主要来源于对流云区输送。

图 7 （a）对流区、（b）过渡区和层状云区的辐射源密度（彩色阴影，单位：pulses (3300 m2 6 min)-1）、回波面积（红色虚线，单位：m2）、不同反射率（黑色虚线，单位：dBZ）回波顶高随时间变化。左侧纵坐标表示高度、右侧纵坐标表示回波面积 Figure 7 Time evolution of radiation source density (color shadings, units: pulses (3300 m2 6 min)-1), echo area (red dashed lines, units: m2), echo tops of different reflectivity (black dashed lines, units: dBZ) in (a) convection region, (b) transition and stratiform regions. The left y-axis indicates altitude, the right y-axis indicates echo area

图 8是19:42的组合反射率及对应的雷达回波剖面，叠加的辐射源为雷达前后6 min沿剖线位置前后经纬度0.1°范围内闪电辐射源，最大反射率为60 dBZ，发展高度为7 km（-10℃），55 dBZ发展高度10 km（-25℃），50 dBZ的回波高度达到12 km（-40℃以上），系统发展强盛。根据分区结果，可以看出辐射源主要分布在对流区及过渡区，沿着对流线从对流区向后部过渡区、层云区倾斜分布，层云区辐射源极少，飑线后部的4~5 km高度处可以看出明显的亮带，而亮带内并无闪电活动，因此推测层云区的闪电主要来源于对流区，其原位起电过程较弱。

图 8 （a）19:42南苑雷达组合反射率，蓝色等值线为对流云区；（b）沿图a中黑色虚线所做的剖面及剖线前后经纬度0.1°范围内6 min内的辐射源（黑点）叠加 Figure 8 (a) Composite reflectivity at 19:48 from Nanyuan radar, the blue contours show convective areas; (b) vertical cross section of radar reflectivity along the black dashed line shown in Fig. a overlapped with lightning radiation sources (black dots) in 6 min within 0.1° (longitude or latitude) in front and back of the line

雷达组合反射率上显示东、西两部分对流带交界处有新生单体生成（图 4b、c），对两部分对流云带交界处的雷达回波做剖面图，可以看出两部分对流相互靠近、发展最后合并的过程。Gauthier et al.（2010）将对流单体定义为组合反射率≥30 dBZ的连续区域，所以这里以大于30 dBZ的回波边缘相接触作为合并开始。图 9是19:48~20:18的雷达回波垂直剖面演变图，19:48东西对流之间有新生单体生成，此时辐射源较少，分布在两侧；对流从19:54开始合并，35 dBZ的回波外围已合并在一起，有三个独立的强对流中心，单体高度较前一时刻有所发展，辐射源数量有所增加；20:00时45 dBZ的回波完成合并，西侧单体在4 km高度处伸出回波脚，中间单体减弱并向东侧倾斜，50 dBZ回波高度位于6~7 km；20:06东西对流进一步靠近发展，50 dBZ回波高度达到10 km且范围扩张，中间单体被两侧对流进一步吞噬减弱，辐射源分布在大于40 dBZ的区域，集中在5~9 km高度处；20:12强回波中心开始连接到一起，50 dBZ回波高度高达12 km，辐射源数量增加，分布高度有所扩展（4~10 km）；20:18强对流中心完全合并，对流结构密实，此时辐射源高度整体抬升。

图 9 对流单体合并过程中南苑雷达雷达回波剖面演变及剖线（每个分图剖线的起止位置如其横坐标轴所示）10 km范围内的6 min内辐射源（黑点）分布 Figure 9 Evolution of vertical cross sections of reflectivity during the merging process from Nanyuan radar and distribution of lightning radiation sources (black dots) within 10 km distance from the line (the starting and ending positions are shown in respective x-axis) in 6 min

为了详细分析对流合并时的闪电活动特征，选取对流合并区（40°~40.5°N，116.5°~117°E）范围，分别计算了闪电频数、垂直积分液态含水量（VIL）、0℃层上大于40 dBZ回波体积以及0℃层以上的平均上升气流速度。从图 10可以看出随着两部分对流相互靠近，VIL一直增加，20:00时VIL达到峰值40 kg m^-3，随后VIL稳定在30~40 kg m^-3之间，20:42之后开始明显降低。合并区域的闪电频数在20:30达到峰值，滞后于VIL峰值时刻30 min。上升气流速度随着对流合并一直增加，在20:30达到最大，并持续15 min后开始减弱。合并区域0℃层上大于40 dBZ回波体积与闪电的变化趋势基本一致，达到峰值时刻也接近。最大VIL和平均上升速度达到极值的时间都要早于强回波体积和闪电频数，说明合并过程中，云中液态水与上升气流均增强，才能保证大量的水汽被抬升至较低温度区，为冰相粒子的形成和碰撞提供条件，同时也有更多的凝结潜热释放，对流增强，在此基础上更多的液态水和冰相粒子以及更强的垂直速度有利于更多闪电的发生。此外，值得注意的是VIL最大值达到峰值的时间早于上升气流速度，说明对流合并先导致大量水汽的集中，随后上升运动得到发展。从宏观上来看，合并过程中大量水汽和能量的集中造成云内浮力进一步增加；另一方面，对流发展的阻力来自于挟卷作用和形状阻力，二者均随云体半径增大而减小，云体合并成更大的云体时，对流发展阻力也会减小。

图 10 对流合并区（40°~40.5°N，116.5°~117°E）闪电频数、垂直积分液态水含量最大值、0℃层以上大于40 dBZ回波的体积及0℃层以上上升气流平均值的时间变化。灰色竖线表示开始合并 Figure 10 Evolutions of lightning frequency, the maximum value of vertically integrated liquid water content (VIL), the echo volume with reflectivity more than 40 dBZ above the 0℃ level, and the average value of updraft above the 0℃ level in the convective merge zone (40°–40.5°N, 116.5°–117°E). The grey line represents the time when merge began

图 11是利用VDRAS反演的19:45（对流合并前）、20:15（对流合并后）、21:00（对流断裂）三个时刻的低层150 m处的水平风场、散度场以及对应剖线处的剖面。19:45（图 11a）强对流区还未合并，两个对流单体相接的区域为大范围的辐合区，雷暴云后部分别为明显的辐散区，推动对流相互靠近；从剖面图可以看出对流区低层辐合高层辐散的配置，垂直气流扰动较大，0~4 km有明显的垂直风切变，对流区前部为弱的上升气流，后部开始出现弱的下沉气流，闪电集中分布在上升气流较强的区域，垂直风切变也较大，也有小部分闪电分布在对流线后部开始出现下沉气流的区域。20:15，对流单体已经完成合并，形成有组织的飑线系统，低层对流区的辐合量逐渐增加，与之对应的剖面图上表现为对流区强烈的大范围的上升运动，上升气流较合并前明显加强；此时整个系统闪电活动非常活跃，剖面图上可以看出闪电集中分布在对流区（39.8°~40.1°N），且上升气流越强的区域闪电越多。21:15飑线断裂，闪电活动快速减弱，从剖面图上可以看到上升区明显变窄，紧邻对流区后部的区域出现强烈的下沉运动，分布在对流区后部下沉气流区的闪电开始增多。

图 11 （a）19:45、（b）20:15、（c）21:00低层150 m高度处的水平风场（箭头，单位：m s-1）和散度场（彩色阴影，正值为辐合，单位：10-3 s-1）与6 min内地闪（“+”、“-”分别表示正、负地闪）的叠加，绿色等值线为对流区；（b、d、f）沿左侧（a、c、e）黑色虚线的剖面以及剖线前后经纬度0.1°范围内的6 min总闪频数分布 Figure 11 Horizontal wind field (arrows, units: m s-1) and divergence field (color shadings, positive for convergence, units: 10-3 s-1) at 150 m height superposed on CG ("+": PCG; "-": NCG) within 6 min, the green contours show convective areas; (b, d, f) vertical profiles along the black dashed lines shown in (a, c, e) respectively and distributions of total lightning frequency within 0.1° (longitude or latitude) in front and back of the corresponding lines in 6 min

综合以上分析，对流合并后系统内上升气流的强度和范围较合并前显著增强，总闪活动也明显增强，且闪电主要分布在强上升气流且垂直风切变比较大的区域。对流合并聚集的丰富水汽被强上升气流输送到高空温度较低的区域，产生大量的冰相粒子，同时粒子间的碰撞几率也大大增加，从而导致对流合并后闪电增多。根据MacGorman et al.（2005）提出的“电荷抬升机制”，强上升气流将云中的主负电荷区抬升到较高位置，与地面的距离变大而缩短了与高层正电荷区的距离，有利于云闪的发生，所以总闪频数显著增加。Wang et al.（2017）统计地闪与垂直气流的关系发现大部分地闪趋于出现在弱上升气流区，强上升气流区不利于地闪的发生，而从本文的总闪数据分析结果来看，闪电主要分布在强上升气流区。存在强上升气流、风切变的区域有利于“电荷包”形成，该区域内极易发生频繁的小尺度闪电（Bruning and MacGorman, 2013; Zheng and MacGorman, 2016）。

本文综合利用BLNet二维、三维定位结果、S波段雷达、探空资料以及VDRAS反演资料等，对2015年7月27日北京地区发生的一次具有明显对流合并现象的强飑线过程的闪电活动特征进行了分析，并结合VDRAS反演的三维风场分析了飑线过程的动力场特征，主要结论如下：

整个飑线过程以云闪为主，地闪活动以负地闪为主，东西两部分对流云合并时云闪达到峰值，飑线后期正地闪表现的较为活跃。93%的闪电分布在对流线10 km内，层云区闪电较少，相比于云闪和负地闪，正地闪更易发生在过渡区和层云区。根据辐射源分布推测层云区的闪电电荷来源主要是由对流区经过渡区输送而来，而层云区的原位起电较弱。对流云区内的上升气流到达雷暴顶部后向雷暴后部层云区内移动，携带电荷的降水粒子在系统内气流的作用下，从前部对流云区域输送到后部层状云区。根据非感应起电机制，通常在雷暴云的中层区域，霰与冰晶碰撞分离后，霰粒子带负电，在重力作用下沉降，冰晶粒子带正电，质量较轻的冰晶更易被携带至高层向层云区输送，这也是正地闪更易发生在过渡区与层云区的原因。

对流云体的合并主要发生在低层辐合区内，合并过程先导致大量的水汽和能量集中，随后上升运动加强，闪电峰值滞后VIL峰值，对流合并过程中集中的水汽为带电粒子的形成提供了物质条件，而对流云合并后，对流发展、云体抬升，带电粒子被抬升到较高的位置，更有利于云闪的发生。从动力场上看对流合并后上升运动增强、上升气流范围变大，且存在较强的垂直风切变，闪电活动较合并前显著增强。闪电集中分布在上升气流较强的区域，还有少部分闪电发生在对流区后部开始出现较弱下沉气流的区域。较强的上升气流与垂直风切变使云内粒子碰撞几率大大增加，更易形成小范围的“电荷包”，云内起电放电强烈，有利于闪电特别是云闪的发生。