全球电路概念是在电导大气的基础上产生的。图2-8给出了全球电路的等效示意图。电离层和地面构成一个球形电容器，如假定地面电位为零，则电离层电位平均约为+300 kV。
全球雷暴活动相当于一个发电机，向上连接电离层，向下连接导电地面，雷暴不断地向电离层充电，从而维持了全球电路的平衡。由于银河宇宙射线对大气的电离作用，而且大气随高度逐渐稀薄。因此低层大气中大气电导率随高度增加而呈指数增大。雷暴产生的放电电流将大部分从云顶流出，向上流入电离层，并在远离雷暴的晴天区域产生一个连续稳态电流，从电离层通过电导大气流入地面，完成全球电流循环。
地球和雷雨云之间的电荷；输送由闪电放电、尖端放电以及降水元三者共同来完成。到达地面的闪电放电，常常将负电荷输送到地球，其每次平均值为20 C。Brooks（1925）在总结全球年雷暴发生率的基础上，结合每一个雷暴平均发生的闪电数目，给出了对全球闪电发生频数的最早估计。他认为全球发生的闪电数约为100/s，这是对全球雷电活动的最早也是卫星出现之间的惟一定量估计。之后，随着卫星的出现，特别是20世纪90年代以来，随着星载雷电探测手段的不断发展，对全球雷暴和雷电的估计越来越多。Mackerras et al（1998）得到的数据为65/s；Ovrille and Spencer（1979）得到的数据为123/s；Turman and Edgar（1982）得到的数据为80/s，而且Orville and Henderson（1986）还发现陆地和海洋的闪电发生比例为7.7。
按照Brooks（1925）给出的闪电产生率100/s来计算，假定总闪电数中有30%为地闪，则总电流相当于600A，即向地面输送电荷的闪电电流密度为1 μA/km2左右，是晴天电流的三分之一。在雷暴下方的强电场中，由于地表上凸出物体（如树木、草地以及其他植物或人工尖端等）的电晕放电提供了丰富的离子源，因此尖端放电是由地球向上垂直输送电荷的主要途径。据估计，在雷暴下方电场最强的区域，由尖端放电向上输送的电流密度最大为0.02 A/km2。由降雨输送到地球的电荷量，随降水强度和性质以及地理位置的不同等得到的结果有较大的差别。但无论如何，一般由降雨带到地面的净电荷量都为正值。平均来看，雷暴下的电流密度为1m A/km2。活跃在雷暴下方的尖端放电电流是雷暴电荷对地面的主要泄放途径，而闪电泄放可能仅仅是一个次要的补充。由不同研究者得到的结果可以参看Mason（1971）的著作。
