पर्यावरणविज्ञान
उप-श्रेणियां वातावरणीय विज्ञान के अंतर्गत पृथ्वी की बाहरी गैसीय परत की अन्य प्रणालियों से संबद्धता के साथ नए घटना-क्रिया विज्ञान की जांच की जाती है। वातावरणीय विज्ञान में मौसम विज्ञान का अध्ययन, ग्रीन हाउस गैस घटना-क्रिया-विज्ञान, वायुवाहित सम्मिश्रणों के वातावरणीय विखंडन मॉडलिंग, ध्वनि प्रदूषण और यहां तक कि प्रकाश प्रदूषण से संबंधित क्रियाओं का अध्ययन सम्मिलित है। विश्व में बढ़ती गर्मी को देखते हुए भौतिकीविद वातावरणीय प्रचालन और इन्फ्रा-रेड विकिरण प्रसार के कम्प्यूटर मॉडल तैयार करते हैं, रसायन शास्त्री वातावरणीय रसायनों और उनकी क्रियाओं की जांच करते हैं, जैविक विज्ञानी पौधों और पशुओं के कार्बन-डाइ-ऑक्साइड में योगदान का विश्लेषण करते हैं तथा विशेषज्ञ जैसे कि मौसम विज्ञानी और समुद्र-विज्ञानी वातावरणीय गतिशीलता को समझने में व्यापकता का संचार करते हैं।
वायुमंडलीय संवहन
वायुमंडलीय संवहन एक पार्सल-पर्यावरण अस्थिरता, या वातावरण में तापमान अंतर परत का परिणाम है। अलग-अलग चूक दर शुष्क और नम वायु द्रव्यमान के भीतर अस्थिरता पैदा करते हैं। दिन के दौरान हवा के मिश्रण से ग्रहों की सीमा परत की ऊंचाई बढ़ जाती है, जिससे हवाएं बढ़ जाती हैं, क्यूम्यलस क्लाउड विकास होता है, और सतह ओस बिंदु घट जाती है। नम संवहन से तूफान विकास होता है, जो अक्सर पूरी दुनिया में गंभीर मौसम के लिए जिम्मेदार होता है। गरज के साथ विशेष खतरों में शामिल हैं ओला, डाउनबर्स्ट, और बवंडर आदि। वायुमंडल में संवहन की संभावना को अक्सर वायुमंडलीय तापमान/ऊंचाई के साथ ओस बिंदु प्रोफ़ाइल द्वारा मापा जाता है। इसे अक्सर स्क्यू-टी चार्ट या अन्य समान थर्मोडायनामिक आरेख पर प्रदर्शित किया जाता है। इन्हें एक मापित ध्वनि विश्लेषण द्वारा प्लॉट किया जा सकता है, जो ऊंचाई के साथ माप लेने के लिए एक गुब्बारे से जुड़े रेडियोसॉन्ड को वायुमंडल में भेज रहा है। पूर्वानुमान मॉडल भी इन आरेखों को बना सकते हैं, लेकिन मॉडल अनिश्चितताओं और पूर्वाग्रहों के कारण कम सटीक हैं, और कम स्थानिक संकल्प हैं। हालांकि, पूर्वानुमान मॉडल ध्वनियों का अस्थायी समाधान प्रत्यक्ष माप से अधिक है, जहां पूर्व में हर 3 घंटे तक के अंतराल के लिए भूखंड हो सकते हैं, और बाद में केवल 2 प्रति दिन (हालांकि जब एक संवहनी घटना की उम्मीद की जाती है तो विशेष साउंडिंग को 00Z और फिर 12Z के सामान्य शेड्यूल के बाहर लिया जा सकता है।)