Stiinta atmosferei este studiul interdisciplinar care combina diferitele componente ale chimiei si fizicii care se concentreaza pe dinamica si structura atmosferei Pamantului. Stiinta atmosferei include studiul compozitiei, circulatiei si proceselor chimice si fizice ale atmosferei. Stiinta atmosferei se concentreaza pe atmosfera, procesele atmosferice, efectele numeroaselor sisteme asupra atmosferei si efectele atmosferei asupra acestor sisteme. Știința atmosferei se extinde la știința planetară și studia atmosfera diferitelor planete din sistemul solar.
6. Meteorologie
Termenul "meteorologie" derivă din cuvântul "meteori", ceea ce înseamnă spațiu și "ologie" care este studiul lucrurilor din spațiu. Meteorologia este studiul lumii atmosferice care se ocupă de prognoză și procese meteorologice. Deși această știință datează din urmă cu peste 1000 ani în urmă, nu s-au înregistrat progrese semnificative până în secolul 18. Incercarile anterioare in meteorologie depindea de date istorice. Secolul 19 a cunoscut o creștere modestă a meteorologiei după dezvoltarea rețelelor de observare a vremii pe diferite colțuri ale lumii. Majoritatea vremii observate care ajută la prezicerea unui eveniment pe pământ se află pe troposferă. Fenomene meteorologice sunt fenomenele meteorologice observabile explicate de meteorologie. Fenomene meteorologice, cum ar fi ploaia acidă, norii și uraganul, sunt cuantificate și descrise prin numeroase variabile, inclusiv fluxul de masă, vaporii de apă, temperatura, atmosfera și presiunea aerului, plus interacțiunile și variațiile a acestor variabile și a schimbărilor pe care le parcurg în timp. Aceste fenomene sunt descrise și previzionate utilizând diferite scale spațiale.
5. Climatologie
Cuvântul "climatologie" derivă din termenul grecesc "Klima", care înseamnă locul sau zona. Climatologia este studiul mediilor medii pe o anumită perioadă. Clima reprezintă raportul meteorologic compozit pe o anumită perioadă. Climatologia este o ramură a științei atmosferice și un sub-câmp al geografiei fizice. Cunoștințele fundamentale privind clima ajută la prognoza meteo pentru o perioadă mai scurtă folosind numeroase tehnici, cum ar fi modulul Northern Annular. Climatologii folosesc diferite modele climatice pentru o serie de scopuri, de la proiectarea schimbărilor climatice viitoare la studierea dinamicii sistemelor climatice și meteorologice. Vremea este condițiile atmosferice într-o perioadă scurtă, în timp ce clima se ocupă de condițiile meteorologice pe o durată nedeterminată. Climatul se schimbă după o anumită perioadă, iar Shen Kuo, un om de știință chinez, a observat acest fenomen după ce a observat că bambusul pietrificat se dezvoltă subteran, aproape de Yanzhou, un loc uscat care nu poate susține creșterea bambusului.
4. Paleoclimatologie
Paleoclimatologia este studiul schimbărilor climatice antice. Deoarece revenirea la timp pentru a observa schimbările climatice este imposibilă, oamenii de știință folosesc numeroase imprimeuri climatice create în trecut, numite proxy-uri, pentru a interpreta paleoclimatul. Unele dintre proxy-urile cele mai fiabile includ microfosile, cochilii, roci, corali, foi de gheață și inele de copac, printre altele. Oamenii de știință reconstruiesc climatul antic utilizând o combinație de diferite categorii de înregistrări proxy. Înregistrările proxy sunt încorporate cu observațiile privind climatul actual și apoi încărcate într-un model de calculator care conectează climatul antic, în timp ce prezice schimbările climatice viitoare. Studiile privind schimbările antice de mediu și biodiversitatea reflectă întotdeauna situația actuală, în special impactul schimbărilor climatice asupra recuperării biotice și asupra extincțiilor în masă. Paleoclimatologia a început în secolul 19, când numeroase descoperiri despre glaciații și schimbările naturale din vechiul climat au ajutat oamenii de știință să înțeleagă efectul de seră. Primele observații cu o bază științifică fiabilă au fost cele observate în Noua Zeelandă de John Hardcastle în 1880s. Hardcastle a descoperit că loessul depus la Timaru a contribuit la înregistrarea schimbărilor climatice. Hardcastle sa referit la loess ca la "registrele climatice".
3. Chimia Atmosferei
Chimia atmosferică este domeniul științei atmosferice care studiază chimia atmosferei pământului și a celorlalte planete. Chimia atmosferică este o abordare multidisciplinară a cercetării care se inspiră din vulcanologie, geologie, chimie a mediului, meteorologie, oceanografie și modelare pe calculator. Chimia și compoziția atmosferică sunt esențiale din numeroase motive, una dintre ele fiind interacțiunile dintre toate organismele vii și atmosferă. Procesele multiple naturale, inclusiv iluminatul și emisiile de vulcan, schimbă compoziția atmosferei. Atmosfera chimică a abordat numeroase probleme, inclusiv ploaia acidă, încălzirea globală, smogul fotochimic, epuizarea stratului de ozon și gazele cu efect de seră. Chimistul atmosferic încearcă să înțeleagă cauzele acestor probleme și să obțină o înțelegere teoretică a problemei care îi ajută să creeze o soluție testată și implementată.
2. Fizica Atmosferei
Atmosfera fizică este folosirea fizicii atunci când studiază atmosfera. Atmosfera fizică încearcă să modeleze atmosfera pământului printre alte planete folosind numeroase ecuații de fluxuri de fluid, bugete de radiații, transferuri de energie și modele chimice. Fizica atmosferei este strâns legată de climatologie și meteorologie, plus se referă la construirea și proiectarea instrumentelor folosite pentru studierea atmosferei și interpretarea datelor colectate. Fizicienii atmosferici folosesc elementele teoriei împrăștierii, a fizicii norilor, a statisticilor spațiale și a modelelor de propagare a undelor, inclusiv a instrumentelor de teledetecție pentru a modela sistemele meteorologice. Introducerea rachetelor sonore a văzut aeronomia devenind o sub-disciplină care se ocupa de stratul superior al atmosferei.
1. Paleotempestology
Emanuel Kerry a inventat termenul Paleotempestologie. Paleotempestologia se referă la studiul activităților antice ciclonice tropicale folosind numeroase proxy-uri geologice și înregistrări istorice documentate. Unele dintre cele mai eficiente metode de paleotempestologie includ înregistrări proxene sedimentare, producători de corali, înregistrări istorice, inele de arbori și speleoteme. Metoda înregistrărilor sedimentare utilizează depunerile supra-spălate conservate pe sedimente de mlaștini, microfosilii și lacurile de coastă. Oamenii de știință au adoptat utilizarea depozitelor supra-spălate din studiile anterioare ale numeroaselor depozite paleotsunami. Primul studiu al unui ciclon a avut loc în Pacificul de Sud și Australia de la 1970-urile târzii până la începutul 1980-urilor. Studiile au examinat numeroase creastături paralele de corali și cochilii marine și au confirmat că cicloanele depun peste creasta 50 pe amplasament și fiecare reprezintă un ciclon antic sever care a avut loc cu mii de ani în urmă. Stâncile au câteva izotopi naturale ale elementelor denumite marcatori naturali, care descriu starea în care se formează piatra. Studierea carbonatului de calciu prezent în rocile de corali ajută la dezvăluirea informațiilor privind uraganul și a temperaturii suprafeței când sa dezvoltat. Izotopii de oxigen greu scad mai repede, comparativ cu izotopii de oxigen mai ușori în perioadele grele de precipitații. Deoarece uraganele au fost principalele surse de precipitații abundente în oceanele tropicale, oamenii de știință pot întâlni furtunile vechi, uitându-se la izotopul de oxigen mai scăzut din rocile de corali.
