Впервые проведены зондовые исследования ионизации мощным фемпто-секундным лазером разреженного воздуха, соответствующих атмосферным слоям D и E и дополнительно предионизованного ВЧ излучением. Экспериментально получены временные зависимостей концентрации и температуры электронов. Установлено, что проведенный нами расчет общего числа фотоэлектронов для промежуточного случая интенсивности лазерного излучения между многофотонной и туннельной ионизацией отлично согласуется с полученными экспериментальными данными.