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甘肃省地处青藏、蒙古、黄土三大高原交汇地带。地形复杂，下垫面植被稀少，气温差异大，局部地区容易形成强烈上升气流，是我国多雹地区之一。由于降雹是中小尺度过程，与局地条件有显著的相关性，不同时空尺度上表现出的复杂规律，使得在冰雹云的观测和实验研究方面有相当的困难。本文利用甘肃省79个气象站1973年～2002年共30年的降雹观测资料，结合自1971年以来先后在甘肃永登、岷县两地冰雹天气的雷达资料和入云探空资料，以及2000年以来5年甘肃闪电定位网资料，研究了甘肃冰雹天气形成的气候特点，冰雹天气形成的天气学成因和特征，甘肃冰雹云的时空分布规律，分析了冰雹云的气流结构，冰雹云的温度结构，冰雹云逆温层特性，总结了典型冰雹云雷达回波特征，揭示了甘肃省雹云闪电的时空分布规律，闪电总频次随时间的演变，云闪频次随时间的变化，地闪频次随时间的变化，雷达回波强度与闪电频次的相互关系，探讨了甘肃冰雹云雷达自动识别技术。研究表明，甘肃多雹年夏季500hPa环流形势新疆为正距平，华北为负距平，西北地区上空西北气流较强，冷空气南下频繁，少雹年则相反。分析认为甘肃降雹主要集中在6～7月份，年平均冰雹日数为6～13d，冰雹日数总的分布特征是高原和山区多，河谷、盆地和沙漠少，降雹主要集中在14～16时，随海拔高度和地形不同而有差异。全省的六盘山区雹区，甘岷山区雹区，马啣山区雹区，祁连山区雹区四大雹区中，由于岷县位于甘南高原东缘，陇中黄土高原及陇南山区接壤地区，西方、北方、西北方均有高山纵立，加上下垫面水汽充沛，当西北冷空气移来遇到高山受阻而抬升时，这种越山气流激发出的背风波在波峰处促进对流活动，形成准定常的多雹带，从而使得甘岷山区雹灾尤为严重。研究发现降雹区在降雹前局地是一个辐合风场，一旦降雹结束后，辐合风场也随之破坏，雹云中垂直气流速度随高度的分布近似抛物线，垂直气流速度随高度的增加而增大，在雹云中上部达到极大值，往上垂直气流速度又迅速减小，出云后有一段持续而微弱的下沉气流。上升气流从雹云的移行前方右侧底部进入雹云，通过雹云主体从云层上部移行的前方离开雹云，下沉气流从雹云后部、云层中部进入雹云，又从雹云底部离开雹云。西北气流型降雹日θse（假相当位温）值与历年月平均，对流层整层为负距平，从地面到700hPa，降雹日θse值随高度递减较快，从500hPa开始递增。而月平均从600hPa以上开始递增，雹日递增的高度较高。7、8月份西北气流型降雹日θse值自地面到500hPa是递减的递减率比6月份大，说明7、8月份对流不稳定较强；西南气流型降雹日θse值从地面到500hPa随高度增加而递减，700hPa最为显著，递减率为4℃／30hPa，500hPa以上θse开始递减，其递减率比月平均快，降雹日地面的θse偏高9℃。降雹日与6月份平均相比500hPa以下及300hPa以上也偏高，所以，西南气流形降雹主要是由对流层中下层的暖湿气流所成，从θse随高度变化看，西南气流型的对流不稳定比西北气流型大。雹云回波顶高所对应温度比雷雨云低2～6℃，6月份最为显著，偏低6.1℃，强雹云回波（统计平均值55dbz）顶高所对应温度比雷雨云要低10～16℃，7月份最为显著，雹云偏低16.3℃。雷雨云和弱雹云（统计平均值35dbz）的雷达回波顶高的平均值可进入云顶附近的逆温层，但不会突破逆温层。而中等强度（统计平均值45dbz）雹云和强雹云由于上升气流强，云体远比雷雨云和弱雹云高大，其回波顶可突破逆温层600～800m，强雹云回波顶可伸展到逆温层中。负温区厚度随着雹云强度的不同有明显的差异，弱雹云强回波负温区厚度3300m，中等雹云为4460m，而强雹云可达5600m。分析表明：进一步研究表明，高空有强降温，利于冰雹的形成，而且负温区越厚，则冰雹越强。闪电的密度、频次和极性与对流云团的发展密切相关，闪电密度中心和冰雹、暴雨以及洪水地面灾区有很好的对应关系，结合地形特点，闪电密度中心和洪水区存在必然联系，分析发现，闪电密度超过400次／225km2以上的3个中心与当地的地形和冰雹气候分布很有关系。甘肃全省4大冰雹源地中2个在兰州周边的青藏高原的东北缘和马啣山区，闪电密度最大的兰州东南偏南中心正是马啣山区和太白山、南屏山山区冰雹发源地及其影响区，此中心的渭源县、陇西县和定西县是甘肃省冰雹灾害最为严重的县，也是甘肃全省防雹作业点密度最大的区域。闪电密度的东北中心位置比较特殊，呈东北～东南走向，而当地地势大致由东南向西北倾斜，海拔多在1500-2400米，靖远是黄河流经的一个小盆地，发源于会宁县的祖厉河在此汇入黄河，周围的山地地形和水、陆热力和湿度差异的下垫面，都是对流天气的的产生和发展的有利条件，因此出现较多的闪电。临夏境内的闪电中心则出现在青藏高原的东北边缘太子山、积石山一带。闪电密度最大中心区出现在降雹位置之前，闪电的5分钟频次在冰雹云发展移动过程中呈现规律变化，在降雹前4～97分钟出现频次大于20次的峰值，这一数值可以做为闪电判别冰雹云的指标之一。冰雹过程正地闪占总地闪比值是否大于15％，可考虑做为闪电判别冰雹云指标。