一、太阳活动及其对地球的影响
1.对气候的影响：太阳活动与地球上气候变化之间的因果关系，虽然目前尚未完全查明，但二者有一定的相关性。特别是世界许多地区降水量的年际变化，与黑子11年周期的相关性非常明显。
(1)在中高纬度，降水量与黑子数两条曲线的谷、峰的高低变化基本吻合，呈正相关性，即黑子数多的年份，降水量也多;反之，黑子数少的年份，降水量也少。
(2)不论在哪一纬度观测，太阳黑子和降水量年际变化的周期(谷—峰—谷—峰—谷—峰)基本吻合，均约为11年。
2.对地球电离层的影响：短波通信衰减或中断。因为太阳耀斑发射的电磁波扰动了或全部吸收了电离层传播的短波无线电信号。
3.对地球磁场的影响：磁针颤动不能正确指示方向，因为太阳大气抛出的带电粒子流使地球磁场产生“磁暴”现象。
二、时间
(一)时区
为了避免世界各地时间的混乱，国际上规定把全球划分为24个时区，因为地球每24小时自转一周(共360°)，即每隔经度15°为一个时区。具体划分方法如下：以本初子午线为基准，从西经7.5°至东经7.5°，划分为一个时区，称为中时区或零时区。在中时区以东，依次划分为东一区至东十二区;在中时区以西，依次划分为西一区至西十二区。东十二区和西十二区各跨经度7.5°，合为一个时区。
(二)区时
每个时区的中央经线为该时区的“标准经线”;每个时区标准经线的地方时为整个时区的“区时”。相邻两个时区的区时，相差1小时。在任意两个时区之间，相差几个时区，就相差几小时。较东的时区，区时较早。东西十二时区时刻相同，而日期相差1天。
(三)地方时
由于地球不停地自转，地表各地相对于太阳的方向不断发生变化，因而各地的时刻便依次推进。于是，在同一瞬间，地球上的各地时刻不同。地方时就是因经度不同而有不同的时刻，它把一天中太阳对于当地位置最高的时刻定为中午12时，遵循“东早西晚”的原则，其差异是1h/15°、4min/1°、4s/1′。
(四)北京时间
北京时间是指北京所在的东八区的区时，亦即东经120°的地方时，是中国各地统一采用的法定时。
三、昼夜长短的变化与计算
1.夏半年：昼长于夜，极圈以内有极昼现象，日出的地方时刻早于6点。
2.冬半年：昼短于夜，极圈以内有极夜现象，日出的地方时刻晚于6点。
3.春分、秋分：全球昼夜等长，日出的地方时刻为6点。
4.晨昏线(圈)：晨昏线也称晨昏圈，是昼半球和夜半球的分界线，它由两条半圆线组成，即晨线和昏线。晨线是从夜半球进入昼半球的分界线，晨线东侧是昼，西侧是夜;昏线是从昼半球进入夜半球的界线，昏线东侧是夜，西侧是昼。
四、大气层
(一)低层大气和干洁空气的组成
大气是多种气体组成的混合物。低层大气是由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成。其中干洁空气是不含水汽和固体杂质的空气，也是多种气体组成的混合物。其主要成分是氮和氧，二者约占干洁空气体积的99%。
(二)大气的垂直分层
地球大气从地面向上，可延伸到数千千米高空，根据温度、密度和大气运动情况，可将其划分为对流层、平流层和高层大气。
1.高层大气
自平流层顶以上到大气上界，其中80～500千米高空有若干电离层。电离层大气中的氧分子和氦分子在太阳紫外线和宇宙射线的作用下被分解为离子，大气处于高度电离状态，故能反射无线电波，对无线电通信有重要作用。
2.平流层
自对流层顶至50～55千米，下层气温随高度变化很小，30千米以上气温随高度增加而迅速上升。上热下冷，大气以水平运动为主。臭氧大量吸收紫外线，是人类生存环境的天然屏障。大气稳定，天气晴朗，没有云雨变幻，利于高空飞行。
3.对流层
该层在低纬17～18千米，中纬10～12千米，高纬8～9千米。热量来自地面，气温随高度增加而递减。大气上部冷，下部热，对流运动显著，加上水汽杂质多，因而天气复杂多变。因为人类生活在对流层底部，因而对流层与人类关系最密切。
(三)对流层中的逆温现象
在对流层中，总的情况是气温随高度的上升而降低，这首先是因为对流层空气的增温主要依靠吸收地面的长波辐射，因此离地面愈近获得地面长波辐射的热能愈多，气温愈高;离地面愈远，气温愈低。其次，愈是近地面的空气密度愈大，水汽和固体杂质愈多，因而吸收地面辐射的效能愈大，气温愈高。整个对流层的气温直减率平均为0.6℃/100m。实际上，在对流层内各高度的气温垂直变化是因时因地而不同的。
对流层的中层和上层受地表的影响较小，气温直减率的变化比下层小得多。而对流层下面的气温直减率随地面性质、季节、昼夜和天气条件的变化差别很大，在一定条件下，会出现气温随高度增高而升高的逆温现象。逆温现象因阻碍空气垂直运动的发展，使大量烟尘、有害气体、水凝结物聚集在对流层下层，使能见度变差，甚至造成大气污染事件。
较为常见的有辐射逆温、锋面逆温、地形逆温等。
由于地面辐射强烈冷却而形成逆温，称为辐射逆温。
锋面逆温是由暖气团位于冷气团之上而形成的，这种逆温层是随锋面的倾斜而成倾斜状态。
地形逆温主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的暖空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。
平流逆温是暖空气水平移动到冷的地面或气层之上而成。
(四)大气对太阳辐射的削弱作用
太阳辐射透过地球大气到达地球表面，在地面和大气之间进行一系列的能量转换。其过程包括：
1.到达地球的太阳辐射，一部分能量被大气吸收、反射和散射而削弱，只有一半左右的太阳辐射能量到达地面。
2.地面吸收太阳辐射而增强，同时向外放出地面辐射。
3.大气吸收了地面辐射的绝大部分同时向外放出大气辐射，大气辐射除极小部分射向宇宙空间，绝大部分又以大气逆辐射的形式射向地面而对地面具有保温作用。
(五)大气对地面的保温作用
1.大气吸收地面辐射增温，并保存热量
对流层大气中的水汽和二氧化碳，对太阳短波辐射的吸收能力很差，但对地面长波辐射的吸收能力很强。据观测，地面辐射的75%～95%都被近地面40米～50米厚的大气所吸收，使近地面大气增温。被大气吸收的地面辐射，除一小部分被大气辐射到宇宙空间外，大部分保存在大气中，使大气温度升高。
2.大气逆辐射对地面热量进行补偿
大气在增温的同时，也在向外辐射热量，称为大气辐射。大气辐射中投向地面的部分，因其方向与地面辐射相反，称为大气逆辐射。它补偿了地面辐射损失的一部分热量，使地面实际损失热量减少，起到保温作用。据计算，如果没有大气，地球表面平均温度应为-23℃，实际为15℃。大气的保温作用，使地面温度提高了38℃之多。
