通常地闪是从云到地下行发展的，即从雷暴云内始发并以梯级先导的方式向下发展到达地面，形成一次云对地放电过程。上行闪电是指雷暴条件下，在高建筑物或高塔上始发上行先导并向雷暴云中发展的一种地闪放电形式。随着社会经济的发展以及清洁能源的开发利用，城市高建筑物、输电线路铁塔、通讯塔、以及风力发电风车不断增多，由此触发的上行闪电也逐年增加。上行闪电的始发机制和高建筑物的闪电防护问题成为闪电研究的一个重要问题。

　　中科院大气所郄秀书团队自2012年以来，以325米气象铁塔为主要观测目标，建设了光学、电磁、电流和射频闪电通道三维定位综合观测平台，并持续开展了近十年的高塔上行闪电综合观测实验。之前的研究发现，上行闪电经常被周围的其他闪电活动（大多数为正地闪）所诱发，但是对诱发的机理和过程认识较少。大气所袁善锋博士通过发展高精度闪电辐射源三维定位算法，实现了对母体正地闪云内先导发展通道的精细刻画，据此将正地闪分为云闪始发型和预击穿始发型，提出了高建筑上行闪电的触发机制：

　　（1）触发上行闪电的正地闪38%具有多次回击过程，而一般正地闪（90%）仅有一次回击过程；（2）在云闪始发型正地闪上正下负的典型先导网络中，低层水平发展的云内负先导被正回击重新激活并经过高建筑物顶时，容易诱发上行闪电；（3）大多数正地闪是预击穿始发型，上负下正的典型先导网络，其中低层的水平正先导会阻碍上行先导的始发。上行闪电的触发机制具有普遍意义。

　　该工作得到国家自然科学基金青年基金项目（42005073）、重点项目（41630425）和中科院特别研究助理资助项目的资助。

　　文章信息：

　　Yuan Shanfeng, Qie Xiushu*, Jiang Rubin, Wang Dongfang, Wang Yu, Wang Caixia, Srivastava Abhay, Tian Ye (2021). In-cloud discharge of positive cloud-to-ground lightning and its influence on the initiation of tower-initiated upward lightning. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 126, e2021JD035600. https://doi.org/10.1029/2021JD035600

图1. 云闪始发型正地闪触发上行闪电的概念图。红色和蓝色实线表示正、负先导，红色“+”和蓝色“-”表示正、负电荷。给出了三种触发情境，（a-b）云闪过程中水平靠近高塔的负先导诱发，占5%；（c-d）当经过高塔的水平负先导被正回击重新激活而触发，占43%；（e-f）正回击后负先导继续发展经过高塔而触发，占52%。

图2. “预击穿始发型正地闪”没能成功触发上行闪电的概念图。