Lapisan ozon
Pada awal tahun 1980-an, para peneliti yang bekerja di Antartika mendeteksi hilangnya ozon secara periodik di atas benua tersebut. Keadaan yang dinamakan lubang ozon (suatu area ozon tipis pada lapisan ozon) ini, terbentuk saat musim semi di Antartika dan berlanjut selama beberapa bulan sebelum menebal kembali. Studi-studi yang dilakukan dengan balon pada ketinggian tinggi dan satelit-satelit cuaca menunjukkan bahwa persentase ozon secara keseluruhan di Antartika sebenarnya terus menurun. Penerbangan-penerbangan yang dilakukan untuk meneliti hal ini juga memberikan hasil yang sama.
High Frequency Active Auroral Research Program
Target utama dari HAARP ialah untuk mengembangkan penelitian dasar dari lapisan ionosfer. Lapisan yang berada di antara atmosfer dan magnetosfer ini adalah lapisan di mana atmosfer terlalu tipis sehingga sinar x-ray dan ultraviolet bisa masuk namun cukup tebal untuk menyerap keduanya. Hal ini menyebabkan ionosfer memiliki kepadatan elektron yang meningkat mulai dari 70 km hingga 300 km dan selanjutnya menghilang dalam radius 1000 km. Penelitian HAARP memungkinkan pemahaman yang mendalam atas setiap bagian atau lapisan dalam lapisan ionosfer. Namun, profil dan ionosfer sendiri sangat variatif karena bisa berubah dari menit ke menit, hari ke hari, musim ke musim, atau tahun ke tahun. Hal ini akan mempersulit penelitian karena di bagian kutub bumi yang menjadi lokasi proses fisika (seperti cahaya aurora), terhalang karena medan magnet bumi saat itu berbentuk vertikal.