בעיות שהאטמוספירה של כדור הארץ מתמודדת איתה

מכיוון שהאטמוספירה היא שכבה דקה בהשוואה לגודל כדור הארץ, היא מתמודדת עם בעיות חמורות יותר מפעילות אנושית מאשר רכיבים אחרים בכדור הארץ. זהו תערובת של גזים רבים אך הרכבם משתנה. אם השינויים יימשכו, לבעיות האטמוספירה של כדור הארץ עשויות להיות השלכות שליליות על כל החיים, אך במיוחד על התרבות המורכבת שלנו ועתירת האנרגיה.

האטמוספירה מורכבת בעיקר מחנקן וחמצן אך מכילה כ -0.04 אחוז פחמן דו חמצני. כמות קטנה זו של פחמן דו חמצני מאפשרת לאור השמש לעבור באטמוספירה אך לוכדת את החום שמייצר אור השמש כשהוא פוגע על פני האדמה. אנו מייצרים פחמן דו חמצני כאשר אנו שורפים דלקים מאובנים כמו נפט וגז, ותוספת הפחמן הדו חמצני מגדילה את כמות החום הכלוא. הפחמן הדו-חמצני פועל כמו הזכוכית בחממה, ומחמם את האדמה. פחמן דו חמצני וכמה גזים אחרים הפועלים באותו אופן, כמו מתאן, נקראים גזי חממה ועוזרים לגרום התחממות גלובלית.

בעיה שנייה בפני האווירה היא זיהום מגזים מזיקים אחרים. בנוסף לפחמן הדו-חמצני, מפעלים ותחנות כוח מייצרים תחמוצות גופרית וחנקן. מזהמים אלה נכנסים לאטמוספירה באמצעות מעשנים, מאווררי פליטה ואידוי, והאווירה מפיצה אותם ברחבי העולם. כאשר הזיהום המקומי הוא חמור, הוא עלול לגרום למחלות נשימה ולהחמיר מצבים כמו אסטמה ולגרום לגשם חומצי. בארצות הברית, הסוכנות להגנת הסביבה אילצה את התעשיות להפחית את פליטת הגזים המזיקים, אך כמה מדינות אחרות עדיין מזהמות רבות.

אחת השכבות העליונות של האטמוספירה, הסטרטוספירה, הנמצאת בגובה 10 מייל עד 30 מייל גובהה, מכילה אוזון, הקולט את רוב קרני האולטרה סגול המזיקות מהשמש. אם כל הקרניים הללו חודרות לאטמוספירה ומגיעות לפני האדמה, הן היו פוגעות בצמחים, גורמות למוטציות ונותנות לבני אדם סרטן עור. מוצרים כימיים מסוימים, במיוחד מקררים כמו כלורופלואו-פחמנים, יכולים לעלות לסטרטוספירה ולהפחית את כמות האוזון על ידי אינטראקציה כימית איתו. כשיש פחות אוזון, קרניים אולטרה סגולות יותר חודרות לאטמוספירה ומגיעות לקרקע. בעיה זו פחות חמורה כעת כאשר השימוש בכלור-פלואורו-פחמנים בקירור ובמיזוג אוויר מוגבל.

זיהום האטמוספרה באבק ובחלקיקים הוא בעיה רצינית, מקומית ובינלאומית. תהליכים ופיצוצים תעשייתיים עלולים לשחרר חומר חלקיקי מזיק לאטמוספרה, להפקיד את האבק על אזורים רחבים ואז להפיץ אותו ברחבי העולם כשהוא מגיע לעליון אַטמוֹספֵרָה. זה מדאיג במיוחד כאשר רוחות מפיצות חומרי הדברה, רדיואקטיביות או חומר מסוכן אחר. זיהום מחומרי הדברה נמצא בקוטב הצפוני והרדיואקטיביות כתוצאה מתאונות גרעיניות, כמו צ'רנוביל ופוקושימה, התפשטה על שטחים גדולים.