環繞地球的空氣叫做大氣層。就像魚生活在水中壹樣，我們人類生活在地球大氣層的底部，壹刻也離不開它。大氣為地球生命的繁衍和人類的發展提供了理想的環境。它的狀態和變化總是影響著各地人類的活動和生存。大氣科學是研究大氣的科學。它研究大氣的具體情況，包括其成分、分布和變化，大氣的結構、基本性質和主導態的運動規律。
大氣的運動是由大氣中的熱能交換引起的，熱能主要來自太陽，熱能的交換使大氣的溫度有升有降。空氣的運動和氣壓系統的變化活動，使陸地、南北、地面和天空之間的能量和物質不斷交換，產生復雜的氣象和氣候變化。大氣科學將以流體力學和熱力學為基礎，從氣壓變化、氣壓分布不均勻形成的氣壓場和氣壓系統、大氣各層空氣運動的各種情況、風現象和性質等方面，深入研究大氣中的各種環流系統和天氣系統，以及大氣運動的本質和現象。從現象上說，天氣主要是大氣中水分變化的結果。在太陽輻射、下墊面強迫和大氣環流的共同作用下，天氣的長期綜合情況稱為氣候。大氣科學將研究氣候的成因、不同地區的氣候條件、氣候變化以及人類活動對氣候的影響。
空氣汙染對大氣物理狀態的影響主要是引起氣候的異常變化。這種變化有時很明顯，有時以漸變的形式發生，壹般人很難察覺，但如果任其發展，後果可能會很嚴重。大氣是不斷變化的，其自然變化過程相當緩慢，人類活動引起的變化迫在眉睫，引起了全世界的熱切關註。全世界動員了大量的人力物力進行研究、預防和治療。控制空氣汙染和保護環境已成為當代人類的重要事業。
大氣變暖，甲烷。
據相關報道，中國科學院研究人員近日利用自主設計的冰芯氣泡高精度甲烷提取分析系統，對青藏高原達索普冰芯進行了研究、測試和實驗分析，獲得了近兩千年來中低緯度地區大氣甲烷的高分辨率記錄，在大氣溫室氣體與全球氣候變化相互作用研究方面取得突破。研究人員通過對青藏高原大索普冰芯甲烷記錄的研究發現，自1850年以來，大氣中的甲烷含量急劇上升，在過去的150年間增加了1.4倍。然而，在兩次世界大戰期間，人類活動產生的甲烷排放量呈負增長。專家表示，這項研究將為定量評估全球大氣的分布和變化特征提供依據。
研究表明，隨著溫室氣體的不斷排放，地球大氣層的“溫室效應”會越來越強。溫室氣體主要由水蒸氣、二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氟利昂等成分組成，其中甲烷的溫室效應是二氧化碳的20倍，其在大氣中的濃度呈快速增長趨勢。此外，該研究還預測，隨著溫室氣體的大量排放，全球氣溫將普遍上升。與此同時，地球生態系統將受到中緯度地區生態系統和農業帶向極地遷移、生物多樣性減少的威脅，突發性氣候災害發生頻率增加，直接影響人類的生存和發展。
近年來，隨著全球人口的增長和人類活動的加劇，越來越多的溫室氣體被排放到大氣中，使得大氣中溫室氣體的含量翻了壹番。專家指出，這些溫室氣體將通過氣候系統控制自然能量的流動，從而影響全球氣候變化。事實上，人類排放到大氣中的所有氣體都必須通過自然過程來消除，而消除過程本身必須通過破壞現有的氣候、環境和生態系統來完成。人類越來越意識到，沒有人能逃脫環境汙染肇事者的名單；而且在環境惡化的受害者名單中，無壹幸免！我們每個人不僅是環境汙染的受害者，也是環境汙染的生產者和控制者。環保不僅僅是壹個口號、壹個話題，更是壹門系統科學、壹種意識、壹種理念、壹種生活方式。環境保護不僅需要政府、專家學者，還需要公眾的廣泛參與。
大氣
大氣層也叫大氣層，地球被這厚厚的大氣層包圍著。大氣的成分主要是氮，占78.1%；氧氣占20.9%；氫氣占0.93%；還有少量的二氧化碳、氦、氖、氪、氙和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨著高度的增加而降低，空氣越高，空氣越稀薄。大氣層厚度約為1000公裏，但沒有明顯的邊界。整個大氣層隨著高度的不同表現出不同的特征，分為對流層、平流層、中間層、暖層和逃逸層，然後就是星際空間。
對流層是大氣中最低的壹層，靠近地球表面，其厚度約為10至20公裏。對流層的大氣受地球的影響很大。雲、霧、雨等現象都發生在這壹層，幾乎所有的水汽都存在於這壹層。該層溫度隨高度增加而降低，每增加1000米，溫度降低5 ~ 6℃。動植物的生存和人類的大部分活動也在這壹層。因為這壹層空氣對流明顯，所以稱為對流層。對流層之上是平流層，距地球表面約20至50公裏。平流層空氣相對穩定，大氣流動順暢，故稱平流層。平流層幾乎沒有水汽和塵埃，平流層在30公裏以下，溫度在-55℃左右。平流層以上是中間層，距離地球表面約50至85公裏。這裏的空氣已經很稀薄了，突出的特點是溫度逆著高度的增加迅速下降，空氣的垂直對流強烈。中層以上是暖層，距離地球表面約100至800公裏。暖層最突出的特點是當太陽照射時，太陽中的紫外線被層中的氧原子吸收，所以溫度上升，所以稱為暖層。逃逸層在暖層之上，由帶電粒子組成。
此外，還有兩個特殊的層，即臭氧層和電離層。臭氧層離地面20到30公裏，實際上在對流層和平流層之間。這壹層主要是太陽光的紫外線對氧分子進行光化學作用，使氧分子變成臭氧而形成的。電離層非常厚，距離地球表面約80公裏。電離層是天空中的壹種氣體，被太陽光的紫外線照射，電離成帶電的正離子、負離子和壹些自由電子。電離層對電磁波的影響很大，利用電磁短波可以被電離層反射回地面的特性，我們可以實現電磁波的遠距離通信。
在地球引力的作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成數千公裏的大氣層。氣體密度隨著離地面高度的增加越來越稀薄。探空火箭仍然在3000公裏的高空發現了稀薄的大氣層。有人認為大氣層的上邊界可能延伸到地面以上約6400公裏。據科學家估計，大氣質量約為600萬億噸，幾乎占地球總質量的百萬分之壹，包括:氮氣78%，氧氣21%，氬氣0.93%，二氧化碳0.03%，氖氣0.0018%，此外還有水蒸氣和塵埃。
根據每層大氣的不同特征(如溫度、成分和電離度等。)，從地面分為對流層、平流層、中間層、熱層(電離層)和外層大氣。
接近地球表面的壹層大氣，空氣的運動是以上升氣流和下降氣流為主的對流運動，稱為“對流層”。其厚度不壹，地球兩極以上8km，赤道以上17km的厚度，是大氣中密度最大的壹層。大氣中幾乎所有的水汽都集中在這裏，這是壹個展示變化情況的“大舞臺”:風、雨、降雪等天氣現象都發生在對流層。
對流層以上，壹直到海拔50公裏的層，氣流以水平運動為主，對流現象減弱。這種大氣被稱為平流層，也稱為平流層。這裏基本沒有濕氣，晴朗無雲，天氣變化不大，適合飛機航行。在20 ~ 30公裏的高空，氧分子在紫外線的作用下形成臭氧層，作為屏障保護地球上的生物免受來自太陽的高能粒子的攻擊。
平流層以上，距地球表面85公裏，稱為“中間層”，也稱“逃逸層”。中間層之上，距離地球表面500公裏，被稱為“熱層”。在這兩層樓裏，經常會出現很多有趣的天文現象，比如極光、流星等。人類還利用熱層實現短波無線電通信，使遠離海洋的人們可以相互通信，因為熱層中的大氣受到太陽輻射的加熱，大量氣體分子或原子被電離，復合的機會很小，形成電離層，可以導電，反射短波無線電。
熱層頂部上方是外層大氣，從地球表面延伸到1000公裏。這裏的溫度很高，達到幾千度；大氣層極其稀薄，密度是海平面的十億分之壹。