《Atmospheric Research》：Cloud-to-ground lightning, precipitation and atmospheric dust over the Mediterranean Sea:Evidence for two seasonal lightning-efficiency regimes
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•地中海地区存在两种季节性闪电效率模式。•闪电相关降雨仅占总降雨量的3–8%。•冬季风暴表现出更强的峰值电流和更高的正电荷云地闪电比例。•沙尘与闪电效率的轻微增加有关。引言尽管在地中海闪电气候特征表征方面取得了显著进展，但关于整个盆地内闪电活动与降水之间关系的重要问题仍然存在
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地中海地区存在两种季节性闪电效率模式。
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闪电相关降雨仅占总降雨量的3–8%。
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冬季风暴表现出更强的峰值电流和更高的正电荷云地闪电比例。
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沙尘与闪电效率的轻微增加有关。
引言
尽管在地中海闪电气候特征表征方面取得了显著进展，但关于整个盆地内闪电活动与降水之间关系的重要问题仍然存在。先前的研究已经证明，单个地中海风暴内闪电发生与降雨强度之间存在强烈联系（Price和Federmesser, 2006），然而季节性地中海降水与电气活性对流之间的关联程度仍缺乏充分量化。特别是，很少有研究考察地中海海域闪电相关降水的空间和时间变异性，或评估这种关系在西、中、东地中海盆地之间如何存在差异。
除了闪电发生频率之外，云地闪电（CG）的电气特征还提供了关于风暴结构和云微物理过程的额外信息。云地闪电通常根据转移到地面的电荷极性进行分类，负闪电通常占全球闪电活动的主体，而正闪电通常出现频率较低但表现出更大的峰值电流（Rakov和Uman, 2003; Said等, 2013）。闪电极性和峰值电流强度的变化与风暴组织、混合相微物理过程以及雷暴的垂直电荷结构有关（Williams, 1989; Carey和Buffalo, 2007）。因此，闪电极性和峰值电流的空间和时间分布可能为了解地中海盆地内风暴电气化特征差异提供有价值的见解。
最近来自地球网络总闪电网络（ENTLN）的观测表明，地中海闪电可表现出异常大的峰值电流幅值，包括优先发生在海洋环境中的罕见大电流事件（Silverman等, 2025）。然而，对于闪电极性和峰值电流特征的时间与区域变异性，特别是产生降水的风暴内部，盆地尺度的分析仍然有限。此外，产生闪电的风暴的电气属性在不同季节和地中海子盆地之间如何变化尚未得到全面考察。
地中海为研究这些关系提供了特别合适的环境，因为其在降水和闪电活动方面都表现出强烈的季节对比。地中海气候以风暴生成机制的强烈季节性对比为特征。冬季降水主要与穿越盆地的斜压气旋和锋面系统有关（Trigo等, 1999; Lionello等, 2006; Flaounas等, 2022），而强对流环境和深湿对流在夏季和过渡季节风暴中更为频繁发生，不成比例地贡献闪电产生和对流降水（Portal等, 2025）。这些对比性气象体制提供了研究降水系统中闪电发生时间变异性、闪电相关降水对总降雨的贡献以及产生降水风暴的电气特征的机会。
因此，本研究的目标是三方面：首先，我们利用地球网络总闪电网络的观测，表征2017年11月至2026年1月期间地中海海域云地闪电活动的时间与区域气候特征。其次，我们利用共址ERA5降水数据量化降水系统中闪电的发生，并评估闪电相关降水对地中海总降雨的贡献。最后，我们通过对云地闪电极性和峰值电流强度的分析，考察产生降水风暴的电气特征的时间与区域变异性。这些分析共同提供了对整个地中海海域降水、闪电发生以及产生闪电风暴的电气属性之间时间与区域关系的盆地尺度评估。
章节摘要
数据与方法
云地闪电观测数据来自地球网络总闪电网络（ENTLN），时段为2017年11月至2026年1月。ENTLN是一个全球闪电探测系统，由超过1800个传感器组成，这些传感器利用甚低频（VLF）和低频（LF）电磁辐射探测闪电放电，并提供每次放电的位置、发生时间、极性和估计峰值电流等信息（Mallick等, 2015）。
闪电相关累积降水的季节性分布
2017年11月至2026年1月期间地中海海域总累积降水的总体时间分布，由分辨率0.25°×0.25°的小时ERA5再分析数据推导得出，表现出显著的时间循环和强烈的空间异质性（图S1-S7）。盆地范围平均累积降水量在冬季（DJF；1804 mm·季节?1）最高，其次为秋季（SON；1420 mm·季节?1）、春季（MAM；758 mm·季节?1）和夏季（JJA；268 mm·季节?1）。冬季
讨论与结论
本研究首次提供了盆地尺度的评估，涉及地中海海域云地闪电、闪电相关降水、大气矿物沙尘负荷以及闪电电气特征之间的关系，使用了近八年的ENTLN闪电观测数据，并结合ERA5降水和CAMS沙尘光学厚度（OTD）数据。通过整合这些数据集，本研究将先前的地中海闪电气候研究扩展至
CRediT作者贡献声明
M. Asfur：论文撰写–审稿与编辑，论文撰写–原始草稿，可视化，验证，指导监督，软件，资源，项目管理，方法学，调查研究，资金获取，形式分析，数据整理，概念化。J. Silverman：论文撰写–审稿与编辑，论文撰写–原始草稿，可视化，验证，指导监督，软件，资源，方法学，调查研究，资金获取，形式分析，数据整理，概念化。
资助
本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何特定拨款。
利益冲突声明
作者声明以下财务利益/个人关系，可能被视作潜在利益冲突：
我们恭敬地请求Yoav Yair教授不要担任本文稿的责任编辑，因为存在利益冲突。我们感谢期刊对此请求的考虑。如有其他作者，他们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本工作的出现。
致谢
作者衷心感谢地球网络总闪电网络（ENTLN）提供本研究使用的闪电数据访问权限。
M. Asfur|J. Silverman
