我们已经知道，大气是带电，全球各处都有大气电场，由于这个大气电场的存在，使高空大气相对于地面具有3×105伏特的正电压。这就是说，在上层大气和下层大气之间，强加了一个高达3×105伏特的电压，而空气并非良好的绝缘体，大气中必然有电流流过。

Kraakevik(1958)在污染较小的格陵兰上空进行观测，得到了晴天大气的传导电流为3.7×10-16安培/厘米2的结果，它几乎不随高度而变。Gobb(1968)研究了1961年夏威夷某一区域上空3.4公里的高度上和信风逆温层上面的晴空中所作的观测，得到了电流的平均传导值为5.4×10-16安培/厘米2。通过测量不同高度电导率，再根据它们的变化情况就可以计算出单位气柱的电阻。Gish和Sherman(1936)利用他们的气球测量结果，推导出大气气柱的电阻为1021欧姆/厘米2，而地球的总面积约为5×1018平方厘米，这意味着整个大气的电阻为200欧姆。Kraakevik在格陵兰测得的气柱电阻为8×1020欧姆/厘米2，由此推出整个大气的电阻为160欧姆。

如果大气的电阻为160欧姆，那么，根据欧姆定律，就可以算出天与地之间的总电流，约为

I=V/R=（3×105）/160）=1875（安培）

全球大气的实际电阻要比160欧姆略大，所以一般取天地之间的总电流为1800安培。

晴天时大气电场几个参量的平均值

序号 参量 平均值

1 地面电场强度 120伏特/米

2 地表面电荷密度 -3×10-4静电单位/厘米2

3 地面总电量 -5×105库仑

4 空间电荷密度 —3×10-2静电单位/米3

5 天-地电流密度 2—4×10-16安培/厘米2

6 天-地总电流强度 1800安培

7 大气总电阻 160欧姆

8 地面与高空之间的电位差 3×105伏特

如果地球表面所带电荷Q=-5×105库仑，而这些电荷以I=1800安培的电流强度流走且得不到任何补充的话，那么这些电荷可以在地面保持的时间为

t=∣Q∣/I=5×105库仑/1800安培≈278秒≈4.6分

这就是说，在晴天时，我们可以把地球表面与高空导电的大气层（即电离层）看成是一个携带有电荷量为-5×105库仑的球形电容器，在这个球形电容器（即高层大气与地面）之间存在一个强度为1800安培的漏电电流。由于有这个漏电电流，如果地球表面的电荷不增加，那么大约4分半钟之后，地球表面的电荷将会消失殆尽。然而，观测表明，地球表面的电荷从来就没有消失过，且保持着相对稳定。这说明地球存在着补充电子的再生机制。