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La Fisica atmosferica è l'applicazione della Fisica allo studio dell'Atmosfera. I fisici atmosferici tentano di creare modelli sull'atmosfera terrestre e su quelle degli altri pianeti usando equazioni di flusso del fluido (Fluidodinamica), modelli chimici, budget per le radiazioni e processi di trasferimento di energia nell'Atmosfera. Al fine di creare modelli sui sistemi meteorologici, i fisici dell'atmosfera impiegano elementi di teoria della dispersione, modelli di propagazione delle onde, Fisica delle nuvole, Meccanica statistica e Statistica spaziale che sono molto matematici e correlati alla Fisica. Ha stretti legami con la Meteorologia e la Climatologia e comprende anche la progettazione e la costruzione di strumenti per studiare l'atmosfera e l'interpretazione dei dati forniti, compresi quelli di telerilevamento. All'alba dell'era spaziale l'Aeronomia è diventata una sottodisciplina riguardante gli strati superiori dell'atmosfera, dove la dissociazione e la ionizzazione sono importanti.
Nel Regno Unito, gli studi atmosferici sono sostenuti dal Met Office, dal Natural Research Council e dal Science and Technology Facilities Council. Le divisioni della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) degli Stati Uniti sovrintendono ai progetti di ricerca e alla modellizzazione del tempo che coinvolge la Fisica atmosferica. Il Centro nazionale di astronomia e ionosfera degli Stati Uniti svolge anche studi sull'alta atmosfera. In Belgio, l' Istituto belga per l'aeronomia spaziale studia l'atmosfera e lo spazio.
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