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300px|vignette|droite|Lancement du satellite scientifique SORCE par un lanceur aéroporté Pegasus qui étudiera, en survolant la Terre, l'influence solaire sur la couche d'ozone, la circulation atmosphérique, les nuages et les océans. La mission était une collaboration entre le NASA et le laboratoire de physique atmosphérique de l'Université du Colorado. La physique de l'atmosphère, ou physique atmosphérique, est l'application de la physique à l'étude de l'atmosphère de la Terre et des autres planètes. Il s'agit de l'étude des transferts énergétiques et des changements de phase des composantes de l'atmosphère, de la théorie de la diffusion et des modèles de la propagation des ondes, de la physique des nuages, de la mécanique statistique, des électrométéores et des photométéores, du vent solaire, des tempêtes géomagnétiques, du couplage terre-océan, des plasmas naturels. Afin de simuler les interactions physiques dans l'atmosphère, les chercheurs utilisent des éléments de ces domaines, tous hautement mathématiques et liés à la physique. Il existe des liens étroits entre ce savoir, la météorologie et la climatologie, la physique atmosphérique jouant un rôle fondamental dans l'observation et la prévision de changements climatiques dus aux gaz à effet de serre. En plus, la physique atmosphérique s'intéresse à la conception et la construction d'appareils (dont certains télédétecteurs) pour l'étude de l'atmosphère et l'interprétation des données recueillies. À l'aube de l'ère spatiale et le lancement de sondes, l'aéronomie se distingua comme une sous-discipline étudiant les couches supérieures de l'atmosphère, où la dissociation et l'ionisation entrent en jeu. vignette|upright=0.65|Ballon météo. L'aérologie est l'étude expérimentale in situ des caractéristiques physiques et chimiques de la troposphère et de la stratosphère. C'est une technique de la météorologie où on utilise les radiosondes, les satellites, les données venant d'avions de ligne et de fusées.
