在大气电学研究中,地面静电场的观测是很重要的一部分,在地面处对电场进行实时探测成为研究雷暴特征、原理的主要手段之一。通过雷暴地面电场的观测数据分析可以得到闪电的分形特征,加强对闪电物理特性的认识。多站组网可反演得到雷暴云强电荷中心的演变和分布信息参数。雷暴云电荷结构反演问题是复杂的非线性反演过程,设定的模型存在较多的假设与估计,计算结果受很多因素影响,算法的性能直接关系反演的精度。本文针对雷暴云电荷结构反演中涉及的问题,以如何提高反演拟合优度为出发点,将粒子群法和牛顿法通过镶嵌混合结构形式结合,并构造混合概率函数来控制混合时机,提出了一种雷暴云等效电荷混合反演算法。通过对子算法进行选择,完善了粒子群法、牛顿法的搜索特性,同时对粒子群算法约束力和惯性权重的改进提高粒子群的全局搜索能力。选择镶嵌混合结构形式通过建立混合概率密度函数将牛顿法融入到粒子群方法中。利用与非线性最小二乘法的比较对提出的算法性能进行了评估,结果显示该算法收敛效果良好,拟合优度更佳,同时也未过分的加大计算时间。基于我们提出的雷暴云等效电荷混合反演算法对雷暴云电荷分布模式的有效性、站点分布的有效性进行分析,探讨电荷分布模式、站点分布等对反演结果的影响。采用点电荷分布模式讨论该模式下站点间的有效间距,从站点分布成不同形式的反演结果以及对模拟雷暴过境过程中的不同情形分析讨论点电荷模式在反演时的有效性。建立圆盘分布模式并与点电荷模式结果对比分析,结果显示采用圆盘分布模式可有效提高整体反演拟合优度,但是对雷云空间尺度的精确反演还需依赖其他手段改善。