一、由震驚世界的倫敦煙霧說起
1952年12月5日~8日，一場災難降臨了英國倫敦。地處泰晤士河河穀地帶的倫敦城市上空處於高壓中心，一連幾日無風，風速表讀數為零。大霧籠罩著倫敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤煙粉塵在無風狀態下蓄積飛散，煙和濕氣積聚在大氣層中，致使城市上空連續四五天煙霧彌漫，能見度極低。在這種氣候條件下，飛機被迫取消航班，汽車即便白天行駛也須打開車燈，行人走路都極為困難，隻能沿著人行道摸索前行。
由於大氣中的汙染物不斷積蓄，不能擴散，許多人都感到呼吸困難，眼睛刺痛，流淚不止。倫敦醫院由於呼吸道疾病患者劇增而一時爆滿，倫敦城內到處都可以聽到咳嗽聲。僅僅4天時間，死亡人數達4000多人。就連當時舉辦的一場盛大的得獎牛展覽中的350頭牛也慘遭劫難。一頭牛當場死亡，52頭嚴重中毒，其中14頭奄奄待斃。2個月後，又有8000多人陸續喪生。這就是駭人聽聞的“倫敦煙霧事件”。
為什麼大氣被汙染會有這麼可怕的後果呢？說到這兒，我們不得不了解一個重要的概念--地球的大氣圈。
在地球引力的作用下，地球的外部聚集了厚厚的一層大氣，沒有顏色和氣味，既看不見也摸不著。它是一種混合氣體，主要成分是氮和氧。氮是大氣的主要成分，按其重量計算，它占到了大氣的78.09%。此外，氧占20.95%，氬占0.93%，二氧化碳占0.032%，其餘的是其他氣體。
大氣層好比是地球的一件“外衣”，它均衡地保護著地球的“體溫”，使地球的萬物不致受到來自宇宙的侵害，我們人類就生活在大氣層中。地球吸收了太陽光後，再將其中的一部分熱量釋放到空氣中。這些熱量又被大氣層中的水蒸氣和雲截留住，重新返回到地球上。大氣層就像罩在地球上的一個巨大籃子，使地球變得溫暖、舒適。
通過人造衛星，人們得知大氣層有2000千米~3000千米厚。根據大氣的溫度、密度等物理性質在垂直方向上的差異，大氣層可以分為五層，包括：對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。
對流層是指從地麵到10千米~12千米高空的範圍。這一層大氣與我們人類的關係最密切，因為絕大多數水汽都集中在對流層裏。因此天氣的陰晴變化、風雲雨雪等各種天氣現象都發生在這一層。對流層的上方被稱為平流層，人們乘坐的飛機就是在這裏飛行的。平流層裏有一種氣流叫急流，大多由西往東吹，最高時速可達483千米。飛機飛行時常借助急流的推動力。從平流層頂到80千米高度的空間稱為中間層，這一層空氣更為稀薄，溫度隨高度增加布降低。再向上，從80千米~500千米是大氣層當中的熱層，這一層溫度隨高度增加而迅速增加，層內溫度很高，晝夜變化很大，熱層下部尚有少量的水分存在，因此偶爾會出現銀白並微帶青色的夜光雲。熱層以上的大氣層稱為逃逸層，這層是地球大氣的最外層，這裏的空氣極為稀薄，其密度幾乎與太空密度相同，所以常常稱為“大氣層”。逃逸層的溫度隨高度增加而略有增加。由於空氣受地心引力極小，氣體及微粒可以從這層飛出地球磁場進入太空。
地球對大氣層有著巨大的吸引力所以大氣層才能緊緊地環繞地球。如果宇航員想要離開地球去太空探索，就必須克服地球的引力。他們隻有以大於2.736萬千米的時速穿越大氣層才能進入到太空。同樣的情況與月球做一個比較。月球上本來也有大氣，但是由於它質量小，引力小，月麵的重力隻有地麵重力的16%，月球上隻要有每秒2.4千米的速度就可以逃逸到宇宙中去。因此，質量小、運動迅速快的大氣沒能在月球周圍保存下來。
大氣層是地球的保護層，使地球避免了許多來自太空的傷害。比如，從星際高速衝向地球的隕石，因為與大氣劇烈摩擦而減慢速度，摩擦產生的高熱還會使絕大部分隕石在100多千米的高空化為灰塵和氣體，從而使地球化險為夷。但是人類和其他生物的活動會引起大氣的變化。
目前，大氣中二氧化碳的含量在增加，這主要是由於大量燃燒的煤、石油、天然氣造成的。大氣中二氧化碳含將使地球上的氣溫越來越高。譬如本文中提到的倫敦煙霧事件，釀成這次事件的主要凶手有兩個，冬季取暖燃煤和工業排放的煙霧是元凶，逆溫層現象是幫凶。煤炭在燃燒時，會生成水、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和碳氫化合物等物質，這些物質排放到大氣中後，會附著在飄塵上，凝聚在霧氣上，進入人的呼吸係統後會誘發支氣管炎、肺炎、心髒病。當時倫敦持續幾天的“逆溫”現象，加上不斷排放的煙霧，使倫敦上空大氣中煙塵濃度比平時高10倍，二氧化硫的濃度是以往的6倍，整個倫敦城猶如一個令人窒息的毒氣室一樣。