高层大气物理学

高层大气物理学是对地球上层大气和其他行星大气相应区域的科学研究。 它是大气化学和大气物理学的一个分支。 专门研究大气的科学家，被称为大气学家，研究地球上层大气和与之对应的其他行星大气区域的运动、化学成分和性质，以及上层大气与空间环境之间的相互作用 . 在大气区域的气旋研究中，化学离解和电离是重要的现象。

高层大气物理学可分为三个主要分支：地球大气学、行星大气学和比较大气学。

地球大气层侧重于地球的高层大气，它从平流层顶延伸到大气与外层空间的边界，被定义为由中间层、热层和散逸层及其电离成分电离层组成。 陆地大气学与气象学形成对比，气象学是对地球低层大气（定义为对流层和平流层）的科学研究。

陆地大气研究人员研究大气潮汐和高层大气闪电放电，例如红色精灵、精灵晕、蓝色喷流和 ELVES。 他们还调查了地球上层大气中离解和电离过程的原因。 地面大气学家使用地面望远镜、气球、卫星和探空火箭从高层大气收集数据。

大气潮汐是地球大气层的全球尺度周期性振荡，在许多方面类似于海洋潮汐。 大气潮汐主导着中间层和低层热层的动力学，是将能量从高层大气输送到低层大气的重要机制。 陆地大气学家研究大气潮汐，因为了解它们对于了解整个大气层至关重要，并有助于提高对气象学的理解。 大气潮汐的建模和观察使研究人员能够监测和预测地球大气层的变化。

高层大气闪电或高层大气放电是大气学家有时用来指代地球高层大气中发生的一系列电击穿现象的术语，这些现象发生在远高于低层大气中观察到的对流层闪电的高度。 目前，对流层闪电在高层大气中引起的放电现象的首选术语是瞬态发光事件 (TLE)。 有多种类型的 TLE，包括红色精灵、精灵光晕、蓝色喷射和 ELVES（“电磁脉冲源引起的光发射和极低频扰动”的首字母缩写词）。

行星大气层研究与地球中间层、热层、外逸层和电离层相对应的其他行星的大气区域。 在某些情况下，行星的整个大气层可能仅由地球上层大气构成，或仅由其一部分组成。 行星大气学家使用地面望远镜、太空望远镜和太空探测器，它们飞越、环绕或降落在其他行星上，通过使用干涉仪、光谱仪、磁力计和等离子体等仪器来了解这些行星的大气层 探测器和技术，如无线电掩星。

比较大气层利用地球和行星大气层——传统上独立的科学领域——的发现来比较其他行星大气的特征和行为，以及与地球上层大气的特征和行为。