1. Часть молекул атмосферных газов и частиц атмосферного аэрозоля
- капель, пылинок, кристаллов - несет электрические заряды. Эти
заряженные частички называются ионами.
Молекулы воздуха заряжаются вследствие потери электрона ]Пп
присоединения свободного электрона. К заряженной молекуле
присоединяются другие молекулы, в которых происходит путем индукции
разделение зарядов. Так возникает электрически заряженный комплекс
молекул, называемый легким ионом. Заряженные молекулы могут также
присоединяться к ядрам конденсации или пылинкам, взвешенным в
воздухе, вследствие чего возникают более крупные тяжелые ионы с
массами, в тысячи раз большими, чем у легких ионов.
Содержание легких ионов у земной поверхности - несколько сотен на
один кубический сантиметр, тяжелых - от нескольких сотен до десятков
тысяч на один кубический метр.
Капли и кристаллы облаков и осадков, возникая на ионах как на ядрах
конденсации, присоединяя их в дальнейшем, а также получая
электрические заряды другими способами, также могут стать носителями
электрических зарядов. В большинстве случаев они и являются такими.
Заряды капель и кристаллов гораздо больше, чем заряды ионов: они
могут достигать многих миллионов элементарных зарядов (зарядов
электрона).
2. С высотой содержание ионов увеличивается, особенно в слоях выше
80-100 км. Как говорилось выше (см. п. 4), ионы являются здесь в
основном заряженными атомами кислорода, гелия и водорода. Кроме
того, значительная часть ионов в высоких слоях представляет собой
свободные электроны. Содержание ионов здесь измеряется сотнями и
миллионами на один кубический сантиметр воздуха.
Так же как и незаряженные частицы, ионы в атмосфере постоянно
перемещаются. Именно благодаря этому атмосфера обладает
электропроводностью, в нижних слоях малой, в высоких - значительной.