每逢雨天，空气的湿度会比平时要略高，空气中的负离子含量也随之升高，这是因为雨水和空气的摩擦会产生负离子；若伴随着雷电现象的话，空气中负离子更会大量增加。
而负离子可以明显改善人体神经系统、心血管系统、血液系统和呼吸系统，让人倍感舒适，再加上负离子具备镇静催眠作用，因而接触到负离子的人，很容易昏昏欲睡。空气中的氧含量下降
下雨时，由于空气中的水蒸气含量相比平日大大增加，导致平均空气分子数量减少，气压降低，氧含量也因此减少。
氧气是大脑不可或缺的资源，可以刺激大脑、让人精神振奋，在缺氧的环境下，人脑反应能力将大大下降。因而在空气中氧含量比平时低的雨天，人脑会懈怠，交感神经兴奋性降低，也就更容易犯困。雨声是催眠曲
滴答滴答，雨滴落在房檐上的聲音，听上去悦耳且充满节奏感，而恰恰是这种节奏恒定的滴雨声，却能像摇篮曲一般，促进我们的睡眠。
研究发现，当有雨声传入大脑中时，大脑会无意识地放松下来，产生α波，这样的状态很接近人体睡眠时大脑的状态。下雨的沙沙声，其声频一般位于0～20千赫，俗称“白噪声”。人们常常对这个范围的声频非常敏感，但这种噪声并不会让人心烦，相反其非常和谐。
这是因为“白噪声”在功率频谱上呈现出一种均匀分布的状态，使人们弱化了那些令人烦躁的声音，让听者的心情变得舒缓，整个人呈现出一种放松的状态。褪黑素的分泌增加
人脑中有一个部位叫作松果体，它能分泌出一种与睡眠有关的激素——褪黑素，每逢黑夜或光线较暗的时候，松果体就会分泌褪黑素，让人产生想睡觉的冲动。
此外，我们的眼睛也会产生一种与睡眠有关的蛋白质，光线越亮，这种蛋白质的合成就会越少；光线越暗，这种蛋白质的合成就越多。
雨天的阳光被乌云遮盖，导致天色变得昏暗，这时松果体便分泌出褪黑素，再加上人眼同时合成的与睡眠有关的蛋白质增加，双重作用让人困倦不已。
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