대기과학은 지구의 대기와 그 내부에서 작용하는 다양한 물리적 과정의 연구입니다. 기상학에는 기상 예보에 중점을 둔 대기 화학과 대기 물리학이 포함됩니다. 기후학은 자연 기후 변화와 인위적 기후 변화에 따른 평균 기후와 시간의 경과에 따른 변화를 정의하는 대기 변화(장기와 단기 모두) 연구이다. 대기학은 해리와 이온화가 중요한 대기의 상층을 연구하는 학문입니다. 대기과학은 행성과학 분야와 태양계 행성 및 자연위성의 대기 연구로까지 확대되고 있다.
대기과학에서 사용되는 실험기구로는 위성, 로켓, 방사성 물질, 기상 기구, 레이더, 레이저 등이 있다.
항공학이라는 용어는 지구 대기 연구의 대체용어로 사용될 수 있다. 다른 정의에서 항공학은 유성 경계층 위의 자유 대기로 제한된다. 이 분야의 초기 개척자로는 레온 테이스런츠 데 볼트와 리처드 아스만이 있습니다.
대기화학은 지구의 대기와 다른 행성의 화학을 연구하는 대기과학의 한 분야다. 그것은 다학제적인 연구 분야로 환경화학, 물리학, 기상학, 컴퓨터 모델링, 해양학, 지질학, 화산학, 기타 분야에 대한 연구가 이루어지고 있습니다. 연구는 기후학 등 다른 연구 분야와 점점 관련이 있습니다.
대기의 구성과 화학은 몇 가지 이유로 중요하지만 주로 대기와 생물의 상호작용 때문입니다. 지구의 대기 구성은 인간의 활동에 따라 변화하고 있으며, 이들 변화의 일부는 인간의 건강, 작물, 생태계에 해롭다. 대기화학에 의해 해결된 문제의 예로는 산성비, 광화학 스모그, 지구온난화 등이 있습니다. 대기화학은 이러한 문제의 원인을 이해하고 이론적 이해를 얻음으로써 가능한 해결책을 검증하고 정부 정책 변화의 영향을 평가하는 것을 목적으로 한다.
대기역학은 기상학적으로 중요한 운동 시스템의 연구로 여러 장소, 시간, 이론에서의 관측을 통합한다. 연구된 일반적인 주제는 뇌우, 토네이도, 중력파, 열대저기압, 열대외저기압, 제트기류, 전 지구적 순환과 같은 다양한 현상을 포함한다. 동적 연구의 목적은 물리학의 기본 원리에 기초하여 관측된 순환을 설명하는 것입니다. 이들 연구의 목적은 일기예보의 개선, 계절적 및 연간 기후변화를 예측하는 방법의 개발, 인간이 유발하는 섭동이 지구 기후에 미치는 영향을 이해하는 것을 담고 있다.
대기물리학은 물리학을 대기 연구에 응용하는 것을 말합니다. 대기 물리학자들은 대기와 해저의 해양과 육지에서 유체 흐름 방정식, 화학 모델, 방사 균형, 에너지 전달 과정을 이용하여 지구 대기와 다른 행성의 대기를 모델링하려고 시도합니다. 기상시스템을 모델화하기 위해 대기물리학자는 산란이론, 파동전파모델, 구름물리학, 통계역학, 공간통계학의 요소를 채택하고 있으며 각각 높은 수준의 수학과 물리학이 편입되어 있다. 대기물리학은 기상학과 기후학과 밀접한 관련이 있으며, 대기를 연구하기 위한 기기의 설계와 구축과 원격감지기기를 포함해 제공되는 데이터의 해석도 다룬다.
영국에서 대기 연구는 기상청에 의해 뒷받침되고 있습니다. 미국 해양 대기국의 각 부문은 대기 물리학에 관한 연구 프로젝트와 기상 모델링을 감독하고 있습니다. 미국 국립천문전리층센터도 대기고 연구를 진행하고 있다.
지구의 자기장과 태양풍이 대기와 상호작용하면서 전리층, 반알렌 방사대, 텔루 전류, 복사에너지를 생성한다.
기상학은 최장 몇 주의 단기 기상 시스템을 연구하는 반면 기후학은 그 시스템의 빈도와 경향을 연구합니다. 여기에서는 대기조건에 관한 장기 평균 기상패턴의 변화뿐만 아니라 몇 년에서 몇 천 년에 걸친 기상현상의 주기성을 연구하고 있다. 기후학을 실천하는 기후학자는, 기후의 성질과, 기후를 변화시키는 자연적 또는 인간에 의한 요인을 모두 연구합니다. 기후학은 과거를 고려하여 미래의 기후변화를 예측하는 데 도움이 됩니다.
기후학적으로 관심 있는 현상으로는 대기 경계층, 순환 패턴, 열전달(방사성, 대류성, 잠재성), 대기와 바다와 육지 표면의 상호작용(특히 식생, 토지 이용, 지형), 대기의 화학적 물리적 구성 등이 있다. 관련 학문으로는 천체 물리학, 대기 물리학, 화학, 생태학, 물리 지리학, 지질학, 지구 물리학, 빙하학, 수문학, 해양학, 화산학 등이 있다.
대기학은 지구의 상층대기-성층권 위의 대기층-과 다른 행성의 대기권이 대응하는 영역에 대한 과학적 연구로, 대기 전체가 지구의 상층대기 또는 그 일부에 대응할 수 있습니다. 대기화학과 대기물리학의 한 분야인 대기학은 성층권 아래의 대기층에 초점을 맞추는 기상학과 대조적입니다. 대기권에서는 화학적 해리와 이온화가 중요한 현상이다.
태양계 행성은 모두 대기권을 갖고 있다. 이들 중력이 가스 입자를 표면에 가깝게 만들 정도로 강하기 때문이다. 더 큰 가스의 거인은 대량의 수소와 헬륨 가스를 가까이 유지하기에 충분한 크기이지만, 작은 행성들은 이 가스들을 우주로 잃게 됩니다. 지구상에서 발생한 여러 생명과정이 자유분자산소를 도입했기 때문에 지구 대기 구성은 다른 행성과 다르다. 수성의 많은 대기는 태양풍에 의해 날아가고 있다. 밀도 높은 대기를 보유하고 있는 유일한 달은 타이탄입니다. 트리톤에는 얇은 대기가 있고 달에는 대기의 흔적이 있습니다.
행성 대기는 태양 또는 그 내부로부터 수신되는 다양한 수준의 에너지의 영향을 받아 허리케인(지구상), 행성 전체의 더스트 스톰(화성), 목성상의 지구 규모의 고기압(그레이트 레드 스폿이라 불린다), 대기 중의 구멍(해왕성상) 등의 동적인 기상 시스템이 형성됩니다. 적어도 하나의 태양계 외계행성은 그레이트 레드 스팟과 비슷하지만 두 배 크기의 이런 기상 시스템을 갖고 있다는 주장이 나오고 있다.
뜨거운 주피터는 혜성의 꼬리와 같은 항성의 방사선 때문에 대기를 우주로 잃고 있는 것으로 나타났습니다. 낮과 밤의 온도는 매우 비슷해 보이지만, 이들 행성의 대기가 별의 에너지를 효과적으로 지구로 재분배한다는 것을 보여줍니다.