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生成NAI可以分为以下两种方式：一种是自然生成，电离大气分子需要能量，如宇宙射线和紫外线辐射，静电力，光照，光合作用，照明激发，直接导致中性气体分子的初始电离。

一般来说，从气体电离所需的能源来看，有6种自然能源，包括宇宙射线，紫外线辐射和光电发射，岩石和土壤中放射性元素释放的射线，瀑布冲击和摩擦，照明激发和风暴 ^, 光合作用. 

NAI的鉴定是通过电晕源来鉴定质谱产生的离子，可有效地测量单个分子的特性。通过这个方法已经确定了多种负离子，包括O^-、O₂^-、O₃^-、CO₄^-、NO₂^-和NO₃^-等。