冬天打雷，大气物理的过程并不是很难。强对流天气可以在一年四季中出现。低层暖湿气流被抬升，在遇到高层冷空气之后就形成了不稳定的层结。当电荷积累到一定程度时，就会产生放电现象，在空气中形成一个导体通道，这就是雷声产生的原因。冬天发生这样的现象，就表明当时的空气垂直运动非常强烈。根据气象记录，在中纬度地区的冬天里，雷暴的发生频率大概为2%-5%左右。不算是很常见的事情，但是也不算非常少见。

民间对于冬雷有着一套完整的解释体系。查阅地方志、农谚汇编等资料时发现，关于冬天打雷会预示着来年的收成不好，或者是最近出现了极端天气的说法是一致的。该种说法，在不同的农业地区有不同的表述方式。长江流域有句谚语，“雷打冬，十个牛栏九个空”，意思是说牲畜越冬很困难。在华北地区人们会说，“冬雷震之，百草不生。”闽南一带的说法是，“冬雷吼、田裂缝”。各地的说法都指向一个结果：气候异常会对农业产生影响。

把气象数据与农谚进行比较，可以发现其中蕴含的经验规律。冬天打雷一般会预示着一个温暖的冬天。暖湿气流比较活跃，在冷空气南下的时候遇到强对流天气，才会出现雷暴现象。暖冬带来的直接结果就是越冬作物生长节律被破坏。冬小麦提前返青，抗寒能力减弱。土壤水分蒸发速度变快，在春天到来的时候，地里的水分不够充足。病虫害越冬基数增加，来年的虫害风险就会提高。一条因果关系非常清楚和完整：冬天有雷声就说明是暖冬，而暖冬又会导致产量下降。古人不知道大气物理学，就把现象和结果直接联系起来，中间的过程没有说清楚，但是方向是对的。

冬天打雷表示当时的天气是异常温暖潮湿的一种气团活动。地表温度要比常年同期高5～8℃左右。温度变化引起的扰动并不是短期现象。大气环流调整周期一般为一周至十天左右。之后很可能会有剧烈降温或者下雨下雪的情况发生。气象台发出的寒潮警报中，大部分情况下在寒冷之前会有冬季雷暴的历史记录。民间流传着“冬雷引寒”的说法，这也是一种正确的天气经验总结。

历代政府对于冬雷也有所了解。自汉朝以后，对于天象异常的情况都要进行记载，并且向上级报告。冬雷属于“冬雷震”这一类别的内容中。查《二十四史》五行志中，冬雷记载之后常常会有当年灾异的解释。明朝李时珍所著的《本草纲目》中也记载了这样的现象，“阴阳失序，农事应当谨慎。”不仅在民间口耳相传，在知识界也接受了这样的认识。官方编撰的历史书籍以及地方志给后来人留下了一条完整的气象灾害记录，从古至今已经超过了两千年的历史。

沿海地区的冬雷说法也有所不同。浙江、福建等地渔民有句俗话说，“冬打雷，春无鱼。”指的是洋流温度异常。冬季近海雷暴现象表明了海水表面温度较高。暖水团的变化会使得鱼儿洄游路线以及产卵场所发生改变。春汛捕捞量也会受到一定的影响。该结论已经被现代渔业资源调查的数据所证实。在强厄尔尼诺年份中，东海冬季雷暴天数增加，次年的带鱼捕捞量减少了15%左右。

冬雷的部分地区说法是地震预兆。云南和贵州交界的地区流传着“冬雷震电”的说法。地质学家们已经做过相关的研究来探究大气电场异常和岩石圈应力积累之间的关系。在汶川地震发生前3天，在震中附近的地区出现了冬季雷暴。相关性并不等同于因果关系。地震短临预报还没有达到可以使用的程度。目前该说法还只能属于民间的经验范畴，并没有得到可靠科学重复验证的支持。

冬天打雷之后的一到两周之内，会出现大范围的降温现象，概率大于70%。该数据来源于华东区域气候中心对于过去的三十年中冬季雷暴日进行的研究和统计。样本数量不多但是趋势很明显。冷暖气团激烈交汇之后，冷气团最后占了上风的概率很大。民间应对的经验就是“冬雷响，棉袄上梁”，即在冬天到来之前就把厚厚的棉衣拿出来晾晒一下。简单的方法有效。

牲畜对于冬雷的反应也记载于农谚之中。“雷打冬，牛发抖”，这是形容冬天寒冷的一种说法。气压突然变化以及次声波都会使动物产生应激反应。冬天打雷的时候，大气压力的变化幅度可能会达到几十到上百个巴。牛舍要防止大风降温，并且减少牲畜患病的机会。老农的经验是基于动物行为学所得到的结果。

冬雷现象一般情况下不会引起人们的注意，在城市化的地区尤其如此。背景噪声淹没了雷声，建筑物遮挡住了闪电。城郊气象站在冬天里观测到了比城市中多出30%的雷暴日数。并不是因为发生的频率不一样，而是由于感觉条件的不同造成的。农谚多出自于乡村环境之中，因此其感知阈值较低、记录更为详尽。随着城市化的发展，一部分人对于自然节律的变化已经变得不敏感了。

从节气的角度来看，立冬至惊蛰这段时间里出现雷雨天气就算冬雷了。小雪大雪节气的时候出现了打雷的情况，在之后的一个月里雨雪量比较大的准确率为六成左右。冬至前后有雷阵雨出现的时候，就是暖冬信号最强的时候。立春之后打雷叫春雷，并不属于冬天雷电的一种。古人分得很清楚，因为预兆的意思不一样。春天来了，万物复苏。冬天来了，藏有祸患。

从物理学的角度来看，在冬天相比夏天雷暴云顶的高度要低3～5公里左右。电荷积累所需要的上升气流的速度仍然要大于或等于每秒钟十米左右。冬天发生如此强烈的垂直运动，一定是冷暖对立非常剧烈。从卫星云图上可以很清楚地看到，雷暴云团为一条狭长的带状，在锋面上排列着。在天气雷达回波图中，当反射率因子大于45dBZ的时候，强回波核心就会非常明显地显现出来。

冬雷预兆的本质就是大气环流出现阶段性的异常，之后的天气过程将会偏离正常年份的状态。

偏离方向的方式有很多种，比如剧烈降温、连续降雨和干燥等。具体的体现方式会受到冷暖气团力量大小以及运动方向的影响。民间总结出的是一个概率性的判断，并不是绝对的规律。从气候变化的角度来看，在全球气温升高的情况下，冬季雷暴的发生率也在逐渐增加。过去的四十年里，长江流域冬季雷暴日数每年大约增加0.3天。趋势很微小，但是统计上是明显的。