红色精灵（Red sprite）作为由闪电诱发的中高层大气瞬态发光事件（Transient Luminous Events,TLEs）中最常见的现象之一,对研究对流层和中间层/低电离层间物质和能量交换具有重要意义,近年来受到科研学者的广泛关注。虽然国内外学者针对红色精灵进行了大量的观测实验,但主要以地基观测形式开展,因此对于海洋地区红色精灵的研究仍有许多科学问题尚未获得清晰的认识。本文利用课题组自主架设的地基观测站获取实测光学观测数据和磁场探测资料,对中国中高纬地区和低纬度近赤道海洋地区红色精灵及母体闪电电磁信号进行对比分析,并结合闪电定位数据、ISUAL（Imager of Sprites and Upper Atmospheric Lightning）观测数据、云顶亮温数据、雷达数据等资料,探究了陆地和海洋红色精灵母体雷暴特征以及其与母体闪电的时空关系,且讨论了红色精灵极性分布的海、陆差异产生原因。主要结论归纳如下:（1）为增加对中国中高纬地区中高层大气瞬态发光事件观测的可能性,我们将观测区域布设在中国东北和华北地区,以进一步探索中国中高纬度地区红色精灵事件的产生及母体雷暴的发展特征。我们于2017年夏季在东北地区开展地基观测。东北地区观测为中国东北地区首次红色精灵地基观测。观测成功记录到26次正极性红色精灵,其中约2/3的红色精灵产生于一次规模较大的中尺度对流系统（水平尺度约500 km）上空,其余1/3由三次规模较小的中尺度对流系统（水平尺度约100 km）内地闪诱发产生。红色精灵母体闪电均发生于中尺度对流系统对流区附近,且中尺度对流系统对流区后无明显大范围层状云区。因单站观测无法很好的描述红色精灵的空间形态特征,故我们在华北地区开展双站观测,以进一步分析我国中高纬度地区红色精灵事件形成机制和母体雷暴特征。华北地区观测在2017年8月8日一次中尺度对流系统上观测到20例红色精灵,其中6例红色精灵被山东滨州站和山西忻州站同步观测到。所有红色精灵均为正极性地闪产生。母体闪电主要位于中尺度对流系统层状云区,与美国中西部地区红色精灵与母体雷暴空间关系一致。华北地区观测为中国大陆地区首次进行红色精灵三角定位,并获得观测结果,达到观测目的。中国中高纬地区地基观测为红色精灵产生机制及母体雷暴特征提供了新的认识。（2）目前关于红色精灵的观测研究主要聚焦于陆地雷暴内,然而海洋性红色精灵及母体雷暴的研究报道尚少。为获得更多海洋性红色精灵观测数据,我们分别于2017年在波多黎各地区和2019年在马六甲地区开展地基观测,进一步补充了海洋红色精灵的观测研究资料。2019年马六甲地区地基观测在三次海洋雷暴上空共记录到7次正极性红色精灵事件,母体雷暴分别为无明显层状云区的小型中尺度对流系统或超级单体。母体闪电主要位于雷暴对流区附近,这可能是由于对流区或邻近的云砧区域内分布了广泛的正电荷层。此外,红色精灵常发生于闪电频数短暂降低后,红色精灵的产生可能是该地区成熟雷暴对流活动减弱的一个信号。马六甲观测为东南亚地区首次红色精灵地基观测,为全球不同地区海洋性红色精灵产生条件及其发生机制提供了进一步的认识。2017年波多黎各地区地基观测在飓风哈维上空共观测到6例负极性红色精灵事件和18例巨型喷流事件。母体闪电位于对流核区附近,其脉冲电荷矩变化均大于-500 C km。在红色精灵生成阶段,地闪速率降低,热带雷暴结构趋于稳定。红色精灵母体雷暴的电荷结构差异可能是导致红色精灵极性海、陆分布差异的主要原因。此外,巨型喷流现象的频繁出现也表明雷暴云内存在广泛的主负电荷层。加勒比海地区观测进一步补充了海洋红色精灵的观测研究资料。（3）以往研究表明闪电云内放电过程与云内电荷分布有关。当云内上部主正电荷层电荷量较小时,负先导能够从云顶会逃逸而出,形成喷流状放电;当下部正电荷电荷量较小时,负先导则由云底逃出,形成混合型云闪—负地闪（hybrid IC-NCG lightning）;当上部正电荷层电荷量较小且正、负电荷中心偏移时,负先导则由云侧逃逸出,形成晴天霹雳现象。在2017年波多黎各地区地基观测中,在飓风哈维内也同时观测到了巨型喷流和负极性红色精灵。因此,有理由推测哈维（2017）内产生的负极性红色精灵是由混合型云闪—负地闪或晴天霹雳现象产生。因地基观测所记录的负极性红色精灵数量有限,为获得更多数据资料,故本文还分析了 ISUAL空间观测数据,并发现一例负极性红色精灵的磁场波形内存在精灵电流（sprite current）特征,通过对比光学信号和磁场波形信号确定,磁场波形内第二次脉冲信号为红色精灵体内的电荷流动所产生的慢电磁信号。经分析母体雷暴特征和母体闪电强度发现,精灵电流可能是由于云内长时间放电过程导致,这也进一步表明云内复杂的电荷结构影响负极性红色精灵的形成和流光结构的发展。此发现为首次在负极性红色精灵内观测到精灵电流特征,为负极性红色精灵产生条件及其发生机制提供了进一步的认识。