Die Forschungen der letzten 20 Jahren ergaben, dass die Ladungsverteilung innerhalb der Wolken viel komplexer ist als bisher angenommen.

Inmitten der Gewitterwolke existiert in ca. 6 km Höhe eine negativ geladene Schicht von ca. 1 km Dicke. Das erklärte den Gegensatz der Messungen von Wilson und Simpson. Wilson sah aus seiner Messposition neben der Wolke vornehmlich positive Ladungen über negativer, während Simpson von seinem Standort unter der Wolke die weniger stark ausgebildeten positiven Ladungen unter der vermuteten negativen Schicht feststellte.

Sowohl die Konvektionshypothese als auch die Niederschlaghypothese können jede für sich die gezeigte, komplexe Ladungsverteilung nicht erklären. Beide sind nicht falsch, sondern mögliche Teilerklärungen. Die Konvektionshypothese wird durch die nachweisbare Existenz starker Aufwinde gestützt, die die typische Ambossform der Gewitterwolken verursachen.

Bei Laborversuchen mit einem Gemisch aus unterkühlten Wassertröpfchen und kleinen Eiskristallen konnten Ladungswolken erzeugt werden. Das wiederum stützt die Niederschlaghypothese.

Die Ladungsumkehr

Bei Experimenten kamen die Forscher zu einen überraschenden Ergebnis. Oberhalb von -15° Celsius sind die kleinen Eiskristalle negativ geladen, die großen Graupelkörner dagegen positiv. Unterhalb von - 15° Celsius kommt es plötzlich zu einer Ladungsumkehr. Das Auftreten einer sogenannten Ladungsumkehrtemperatur bei ca. -15° Celsius führt zu der negativen Schicht in etwa 6 km Höhe.