1、大氣電離特性：
根據大氣(qi)的(de)電離特性，大氣(qi)圈可分(fen)為中性層(ceng)、電離層(ceng)和磁層(ceng)。
A、中性層：中性層是指從地面至60公里(li)左右的氣層(ceng)，在一(yi)般情況下(xia)，此層(ceng)中帶(dai)電質粒較少，主要由中性(xing)氣體組成。
B、電離層：一般指60公里以上至500公里左右的氣層。在太陽紫外線輻射的作用下，較多空氣發生電離，產生大量的電子和正離子。反射無線電波，使遠距離無線電通訊成為可能。電離層隨晝夜、季節、太陽活動等的變化而變化。總的來說，電離層中的正離子數要大于電子，且正離子主要分布在下方。C、磁 層：是指500公里以上的大氣層。該(gai)層內也存(cun)在電子(zi)、正(zheng)離子(zi)，但分布極不均勻，且極度稀薄(bo)，在這樣高度上帶電質點的運動主(zhu)要受地球(qiu)磁力線(xian)的控制(zhi)，故稱磁層。
2、溫度的垂直分布特點：根據這(zhe)個(ge)(ge)特點(dian)，可把大(da)氣分成對流層(ceng)、平流層(ceng)、中(zhong)間層(ceng)、熱成層(ceng)、外層(ceng)五個(ge)(ge)層(ceng)次。
A、對流層：從地面到空中12公里（中緯度地區）左右，極地為8公里左右，赤道為17-18公里(li)。主(zhu)要的(de)大氣現象都發(fa)生(sheng)在這(zhe)一層。如云、雨、霧(wu)、虹霓、風(feng)、冰雹、雷暴、沙塵暴等(deng)等(deng)。
B、平流層：從對流層頂到50公里之間。10-50公里之間為臭氧層，其中20-30公里(li)濃度最(zui)大。這一(yi)層(ceng)大氣的運動(dong)以(yi)平流為主(zhu)，飛機在這一(yi)層(ceng)飛行比較安全，一(yi)般沒有顛簸。
C、中間層：平流層頂到85公(gong)里左右(you)之間的(de)氣層。
D、熱成層：從中間層頂到250公里的距離（太陽寧靜時）或500公里(li)左右（太(tai)(tai)陽活動強烈(lie)時）之(zhi)間的(de)(de)(de)氣層(ceng)，該(gai)層(ceng)的(de)(de)(de)空(kong)氣受(shou)到太(tai)(tai)陽強烈(lie)的(de)(de)(de)紫外線輻射作用而(er)處于高度的(de)(de)(de)電離狀(zhuang)態。南、北極(ji)附近的(de)(de)(de)極(ji)光現象就出現在該(gai)層(ceng)。
E、外 層：一般指500公里以外的大氣(qi)范圍(wei)。
3、威爾遜假說（Wilson）：至今尚未有一種被公認為無懈可擊的完整學說(shuo)，威爾遜假說(shuo)被認為比較完善并(bing)經常被推(tui)薦的假說(shuo)。以下是(shi)這種假說(shuo)的概述：
根據大量科學測試可知，地球本身就是一個電容器，通常帶了穩定地帶負電荷50萬庫侖左右，而地球上空存在一個帶正電的電離層，這兩者之間便形成一個已充電的電容器，它們之間的電壓為300KV左右，并且(qie)場強(qiang)為上正下負(fu)。
當地面含(han)(han)水(shui)蒸氣(qi)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)受(shou)到(dao)熾熱的(de)(de)(de)地面烘烤受(shou)熱而上升，或者較溫(wen)暖的(de)(de)(de)潮濕空(kong)氣(qi)與冷(leng)空(kong)氣(qi)相遇(yu)而被(bei)墊高都會產(chan)生(sheng)向上的(de)(de)(de)氣(qi)流。這些(xie)含(han)(han)水(shui)蒸氣(qi)的(de)(de)(de)上升時溫(wen)度(du)逐漸(jian)下(xia)(xia)降(jiang)形(xing)成(cheng)(cheng)雨(yu)滴(di)、冰雹（稱為水(shui)成(cheng)(cheng)物(wu)），這些(xie)水(shui)成(cheng)(cheng)物(wu)在(zai)地球靜電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia)(xia)被(bei)極(ji)化，負(fu)電(dian)(dian)荷在(zai)上，正電(dian)(dian)荷在(zai)下(xia)(xia)，它(ta)們在(zai)重(zhong)力作(zuo)用下(xia)(xia)落(luo)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)速度(du)比云(yun)(yun)滴(di)和冰晶（這二者稱為云(yun)(yun)粒子(zi)）要大(da)，因此極(ji)化水(shui)成(cheng)(cheng)物(wu)在(zai)下(xia)(xia)落(luo)過程中(zhong)要與云(yun)(yun)粒子(zi)發生(sheng)碰撞，碰撞的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)是其(qi)中(zhong)一部(bu)(bu)分云(yun)(yun)粒子(zi)被(bei)水(shui)成(cheng)(cheng)物(wu)所捕(bu)獲，增大(da)了水(shui)成(cheng)(cheng)物(wu)的(de)(de)(de)體積，另一部(bu)(bu)分未(wei)被(bei)捕(bu)獲的(de)(de)(de)被(bei)反彈回去(qu)，而反彈回去(qu)的(de)(de)(de)云(yun)(yun)粒子(zi)帶走水(shui)成(cheng)(cheng)物(wu)前端的(de)(de)(de)部(bu)(bu)分正電(dian)(dian)荷，使(shi)水(shui)成(cheng)(cheng)物(wu)帶上負(fu)電(dian)(dian)荷。
由于水(shui)成(cheng)物下(xia)(xia)降的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度快，而云粒(li)子(zi)下(xia)(xia)降的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度慢(man)，因(yin)(yin)此帶(dai)正、負(fu)兩種電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)微粒(li)逐漸分(fen)(fen)離(li)（這叫重(zhong)力分(fen)(fen)離(li)作用），如果遇到(dao)上(shang)(shang)(shang)(shang)升(sheng)氣(qi)流(liu)，云粒(li)子(zi)不斷上(shang)(shang)(shang)(shang)升(sheng)，分(fen)(fen)離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)作用更(geng)加(jia)明顯。最后(hou)形(xing)成(cheng)帶(dai)正電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)云粒(li)子(zi)在(zai)云的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)(shang)(shang)部，而帶(dai)負(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)成(cheng)物在(zai)云的(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)部，或者(zhe)帶(dai)負(fu)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)成(cheng)物以雨或雹的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)式下(xia)(xia)降到(dao)地面(mian)。當(dang)下(xia)(xia)面(mian)所講的(de)(de)(de)(de)(de)帶(dai)電(dian)(dian)(dian)(dian)云層一(yi)經形(xing)成(cheng)，就形(xing)成(cheng)雷云空間(jian)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，空間(jian)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向和地面(mian)與電(dian)(dian)(dian)(dian)離(li)層之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)方(fang)向是一(yi)致的(de)(de)(de)(de)(de)，都是上(shang)(shang)(shang)(shang)正下(xia)(xia)負(fu)，因(yin)(yin)而加(jia)強了大(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)強度，使大(da)氣(qi)中水(shui)成(cheng)物的(de)(de)(de)(de)(de)極化更(geng)厲害，在(zai)上(shang)(shang)(shang)(shang)升(sheng)氣(qi)流(liu)存(cun)在(zai)在(zai)情況(kuang)下(xia)(xia)更(geng)加(jia)劇重(zhong)力分(fen)(fen)離(li)作用，使雷云發展得更(geng)快。
從(cong)上(shang)(shang)(shang)面的(de)(de)分(fen)析，好像雷(lei)(lei)云(yun)(yun)總(zong)是(shi)(shi)上(shang)(shang)(shang)層帶(dai)正電荷，下層帶(dai)負電荷。實際(ji)上(shang)(shang)(shang)氣流并不(bu)單是(shi)(shi)只有上(shang)(shang)(shang)下移(yi)動，而(er)比(bi)這(zhe)種(zhong)運動更為復雜。因(yin)此雷(lei)(lei)云(yun)(yun)電荷的(de)(de)分(fen)布也比(bi)上(shang)(shang)(shang)面講的(de)(de)要復雜得多。科學工(gong)作者(zhe)的(de)(de)測試結(jie)果(guo)表(biao)明，大地(di)(di)被(bei)雷(lei)(lei)擊時，多數是(shi)(shi)負電荷從(cong)雷(lei)(lei)云(yun)(yun)向(xiang)大地(di)(di)放(fang)電，少數是(shi)(shi)雷(lei)(lei)云(yun)(yun)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)正電荷向(xiang)大地(di)(di)放(fang)電；在一塊雷(lei)(lei)云(yun)(yun)發生(sheng)的(de)(de)多次雷(lei)(lei)擊中，最后一次雷(lei)(lei)擊往(wang)往(wang)是(shi)(shi)雷(lei)(lei)云(yun)(yun)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)正電荷向(xiang)大地(di)(di)放(fang)電。從(cong)觀測證明，發生(sheng)正電荷向(xiang)大地(di)(di)放(fang)電的(de)(de)雷(lei)(lei)擊顯得特別猛烈。
