三维闪电定位系统基于高精度GPS时钟和到达时差法技术，能以很高的时间和空间分辨率对闪电击穿放电过程产生的辐射脉冲进行定位，它可以对闪电的发生和发展进行三维时空跟踪。利用该系统从2007年至2011年分别在山东滨州地区和青海大通地区进行了闪电同步观测试验，同时慢天线，快天线，地面电场仪等多种仪器也被用于观测试验中。观测实验取得了大量的闪电观测资料，通过对闪电定位资料的分析，总结出了闪电定位辐射源判断雷暴电荷结构的方法。由于青藏高原夏季闪电活动具有一定特殊性，因此本论文主要对该地区雷暴及闪电活动进行分析，同时为了分析青藏高原地区和低海拔地区雷暴电荷结构的差异，也对沿海滨州地区的雷暴电荷结构及回波特征做了分析。通过多个雷暴个例的分析对青海地区雷暴总体概况进行了总结，并且重点分析了青海地区持续时间较短的一类特殊的闪电放电过程。主要研究结果如下:　　 依据基本的物理概念提出了判断电荷区极性和高度的方法:首先确定具有层状分布的辐射源密集区和较稀疏区，对于密集区，若水平方向上出现较多向下（或向上）传输辐射源点，则是负电荷区，否则是正电荷区，稀疏层是负电荷层，且正负电荷层交替出现，负地闪先导的初始触发区位于负电荷层中。　　 对2009年8月6日青海地区的一次持续约1小时具有较长时间正极性地面电场的孤立雷暴进行分析。在雷暴的发展和旺盛阶段，雷暴电荷结构呈现上负下正的反偶极性。在雷暴消散阶段，原来反偶极性电荷结构的负电荷区上部出现了一个较小的正电荷区，而正电荷区的下部出现了一个较小的负电荷区，此阶段雷暴电荷结构呈现四层电荷结构。在雷暴的发展阶段，正电荷区则对应雷达回波较小的区域，而在雷暴的旺盛阶段，正电荷区对应区域内回波较强，达到40dBz以上。负电荷区内辐射源在雷暴的发展阶段和旺盛阶段基本都集中在40dBz以上回波区域。　　 分析了山东低海拔地区一次中尺度雷暴过程的电荷结构演变以及与回波强度的关系。结果表明在雷暴的发展和旺盛阶段，对流云区电荷结构是经典的上正下负的偶极性结构，随着雷暴发展正负电荷层强度增大，高度抬升。在对流区消散阶段，由于云体不同部位的不同消散程度，电荷结构发生断裂，呈现出四层电荷结构。层状云区也有类似结构，只是强度弱，高度低。对流云区负电荷层处在40dBz以上的强回波区域中，正电荷层处在约40dBz区域中。　　 对青海地区雷暴进行统计，孤立雷暴平均持续时间在1小时左右，中尺度雷暴持续时间约2.5小时。闪电频率平均每分钟0.3至2.2个。根据该地区雷暴过程不同类型闪电发生数，将雷暴过程分为以云闪为主的，以负地闪为主的和云闪与负地闪相当的三种类型的雷暴过程。在后两类雷暴的开始阶段都是以负地闪为主，但最后一类雷暴的后期有时也会产生大量的负地闪。分析雷暴与雷达回波关系，发现较强回波区的存在影响不同类型的闪电发生频数，但以云闪为主的雷暴更依赖于较强回波区，而云地闪相当的雷暴则依赖程度较小，闪电定位辐射源分布高度范围与40dBz以上回波区分布高度有很好的一致性，而密集辐射源区主要分布在回波梯度变化较大的区域。与沿海地区雷暴相比，青海地区雷暴持续时间较短，雷暴尺度较小，多为孤立雷暴。青海地区雷暴电荷结构主要为三级性或者反偶极性，并且反偶极性电荷结构持续时间较长，而下部正电荷区的强弱可能是影响云地闪发生频数的主要原因。在雷暴消散阶段的电荷结构复杂是因为出现新的电荷区造成。青海地区地面电场经常呈现时间较长的正极性或者负极性。　　 对青海地区持续时间小于100ms，闪电放电传输距离在1-3km之间的一类特殊型闪电进行分析。该类闪电放电传输主要在正电荷区水平传输，通道厚度约为1km。闪电辐射源在开辟新的通道时，或从闪电起始位置附近重新发展，或从上次闪电发展时停止的位置重新开始。闪电发展速度首次开辟通道时约为6-8.5×104m/s，重新开辟通道的速度为1×105m/s。单个闪电的电场波形主要为一系列单极性脉冲，单个脉冲平均宽度为2us，脉冲序列平均时间为16us。闪电的辐射源主要集中在强回波区域内，只有少量辐射源发生在回波强度较低的区域。该类闪电主要发生在因雷暴发展而引起雷暴内电荷结构发生变化的阶段。