それに関連する落雷、気象現象の関係を調べるために、光学及び電波観測機岩から構成される多点観測システムを整備してキャンペーン及び定常観測を行うとともに、国内外で取得された観測データを詳細に比較解析した。それらの結果に基づいた計算機シミュレーションを実施した。その結果、以下の点が明らかになった。(1)冬季日本でスプライトを発生させる雷雲は、4つに分類され、スプライトの形状には地域性がある。(2)スプライトを誘起する雷は、雷雲中の降水強度の強い対流領域に発生する。(3)スプライト発光直後の間欠的なパルス状電波から、スプライトを引き起こす雷放電は雲内放電と落雷のハイブリッド型である。(4)鉛直方向の長さは落雷の電荷モーメントに、一度に現れるカラムの数は落雷のピーク電流に良い相関がある。(5)スプライトヘイローの平均発光高度の上端下端はそれぞれ88km、73km、水平方向の直径は86km、電子温度は6-23eV程度である。(6)ELFからスプライト発生頻度分布を推定した結果、全球の発生頻度は、少なくとも1日に平均720イベントと見積もられた。(7)全球の落雷エネルギーには、太陽活動に起因すると推測される27.9日の周期性が存在する。O(D)のメジャなソースになり得る。