环境

臭氧是一种分子携带三个原子而不是两个原子的氧形式。臭氧存在于对流层（大气低层10公里）以及平流层（地面以上10至50公里）中。臭氧是一种屏障，可保护我们免受太阳有害紫外线辐射的影响。 

然而，地面臭氧是一种污染物。它可以触发呼吸困难并可损害植物和作物。它是烟雾的主要成分之一。因此，臭氧是好还是坏取决于其存在于大气中的高度。

过去在气溶胶喷雾罐推进剂、制冷剂、农药、溶剂和灭火器等产品中大量使用的氯（氯氟烃，CFC）和溴（哈龙）化合物一直在损害臭氧层。当这些物质到达平流层时，来自太阳的紫外辐射使它们分裂并释放可与臭氧发生反应的氯和溴原子。这些反应引发破坏臭氧的化学循环，耗损有保护作用的臭氧层。

据计算，仅一个氯原子就可以消耗掉超过1000个臭氧分子。然而，溴原子在破坏臭氧方面效率则高出约50倍。幸运的是，大气中的含溴化合物的含量远低于CFC的含溴量。

各国一直遵守目前已有的国际协定，如《维也纳公约》和《蒙特利尔议定书》及其修正案。在2000年左右达到峰值之后，平流层中氯和溴化合物的总量现在正在缓慢下降，但是可能需要50年才能使氯和溴的含量恢复到1980年以前（大致是在观测到第一个南极臭氧洞的时间）的水平。

最近的科学报告显示，全球大多数地区的臭氧减少已经停止，但臭氧可能需要几年才能再次增加。每年9月至11月出现的南极臭氧洞在过去5-10年中并没有恶化，但也没有任何显著改善的迹象。

由于大气中含有微量的水蒸气（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O），因此地球具有自然的温室效应。这些气体可使太阳辐射到达地球表面，但也可吸收地球发射的红外辐射，从而导致地球表面的加热。需要区分自然温室效应和增强的温室效应。自然温室效应是自然存在的温室气体引起的，对生命至关重要。如果没有自然温室效应，地球表面的温度可能大约要低33摄氏度。增强的温室效应是指由人类活动导致温室气体浓度增加而引发的额外辐射强迫。浓度正在上升的主要温室气体是低层大气中的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氯氟烃（HCFC）、氢氟碳化物（HFC）和臭氧。WMO全球大气监视网（GAW）计划旨在观测、分析和发布从北极到南极点全球五十个国家收集到的温室气体资料。 

气溶胶对大气的影响被广泛认为是气候变化预估中最重要和最不确定的方面之一。观测到的全球变暖趋势远远低于预期的温室气体增加，许多差异可以通过气溶胶效应来解释。气溶胶可通过直接散射和吸收入射的太阳辐射以及捕获出射的长波辐射以及通过改变云光学性质和形成云和降水来影响气候。 

人们越来越关注气溶胶对人类健康的影响以及不同部门对其的日益重视，如天气预测、绿色能源工业（关于其对到达地面太阳能的影响）以及商业飞机工业（关于火山灰和沙尘暴对业务运行和飞机的影响）。

区域问题包括对人类健康和死亡率的潜在影响以及环境影响，诸如能见度降低。气溶胶的主要来源包括城市/工业排放物、生物质燃烧产生的烟雾、气态气溶胶前体的二次形成物、海盐和粉尘。突出的问题包括确定气溶胶的天然来源和有机部分。

WMO全球大气监视网（GAW）计划可在各台站测量各种气溶胶参数，诸如气溶胶光学深度。

活性气体是指一组非常多样的气体，包括地表臭氧（O₃）、一氧化碳（CO）、挥发性有机化合物（VOC）、氧化氮化合物（NO_x、NO_y）和二氧化硫（SO₂）。所有这些化合物在大气化学中起主要作用，并且因此通过控制臭氧和大气的氧化能力或通过形成气溶胶而大量参与大气化学和气候之间的相互关系。其中大多数的全球测量基础并不令人满意，唯一的例外是地表臭氧和一氧化碳。WMO全球大气监视网（GAW）计划可在各台站测量活性气体。 

臭氧层可保护我们免受有害的太阳紫外辐射。平流层中的臭氧可吸收一些对生物有害的太阳紫外线辐射。大多数短波辐射（所谓的UV-B）可被臭氧层吸收，而长波UV（所谓的UV-A）则可穿过臭氧层并到达地面。

UV辐射的强度可以用UV指数来表示。WMO与WHO及其他组织合作，发布了关于如何向公众报告太阳紫外辐射的指南。皮肤癌发病率在许多人群中迅速增加，具有如何在太阳下活动的意识对于抑制这种疾病的发生很重要。WMO全球大气监视网（GAW）计划可在各台站测量太阳紫外线辐射。 

由于对酸沉积、富营养化、痕量金属沉积、生态系统健康、生物地球化学循环和全球气候变化的担忧，降水化学在世界若干地区（例如东北美洲、东南亚和欧洲）仍然是主要的环境问题。近年来，人们关注的问题已从湿沉积一直扩展到包括诸如空气浓度、干沉降和地表-空气交换等问题，特别是因为它们涉及酸化物质、温室气体和氧化物质等的大气寿命。尽管存在这些关切，但是主要由于预算限制，尚未将这些额外的因素纳入GAW框架。 WMO全球大气监视网（GAW）计划可在很多台站开展沉降化学的观测。

大气输入海洋的化学品与很多重要的全球变化问题密切相关。大气输入大部分海洋的人为氮物种越来越多，这可能造成海洋的受精水平走低，从而导致海洋“新的”生产力增加高达约3％，并影响对大气中的碳吸收。然而，氮输入的增加也可能增加海洋中氧化亚氮的形成。这种强大温室气体排放量的增加将部分抵消氮肥造成的二氧化碳排放增加而引起的气候强迫影响。同样，海洋铁是海洋许多地区的一种限制性营养物，而大部分的海洋铁都来自大气输入的矿物质，也就是从大陆地区长途运输的矿物粉尘。大气人为来源（大规模使用化肥）的可溶性磷供应的增加也可能对地表-海洋生物地球化学产生重大影响，但估算的不确定性很高。虽然来自大气的硫和氮氧化物输入可能增加由于二氧化碳水平升高而发生的海洋酸化的速率，但是关于这些过程的信息太少，无法评估潜在的影响。这些输入对于海运繁忙的航线以及临近工业化水平较高陆地的海洋区域是特别重要。其他大气物质也可能对海洋产生影响，特别是铅、镉和持久性有机污染物。

矿物粉尘等气溶胶是悬浮在空气中的颗粒。气溶胶的尺寸通常在几纳米到几百微米的范围内。矿物气溶胶来源于沙尘暴，这也是自然大气气溶胶的主要来源。当风力较强或发生其他（近）地表大气条件（如湍流水平、稳定性、土壤水分）有利时，大量的沙子和灰尘可以从裸露的干燥土壤中被吹起进入到大气中。每年从沙漠向大气中排放约1.5千兆吨（Gt）的沙子和粉尘（通量估计为每年1.0至2.15千兆吨）。  

WMO负责协调沙尘暴预警系统。目前，超过15个组织在不同地理区域每日提供沙尘预报。这个预警系统集合了研究和用户界（如医疗、航空、农业等用户）。目前建立了两个节点：北非-中东-欧洲节点（由西班牙主办）和亚洲节点（由中国主办）。其任务是实现对沙尘暴的全面、协调和持续的观测及模拟能力，以便改进对沙尘暴的监测，增进对沙尘过程的了解，并加强沙尘预测能力。