大氣與氣候隨著地球誕生就不斷地在變化，身處其間的人類，很難在有限的生命裡體驗到長久以來發生的種種曲折故事。儘管如此，烙在基因裡的億萬年記憶卻讓我們隱隱感到大地似乎具有陰晴不定的心情，難保何時會發個脾氣。這種記憶的外延也造成對未來的迷惘與恐懼。大地之母所呈現強弱快慢不同的脈動，不免會使古往今來的人類感到不安，甚至末日的預言也在這種情緒的醞釀而生。於是，對過去與未來這兩個永恆的關切，激起了知性之人的疑問：地球究竟是如何地運作？我們在其間又扮演什麼樣的角色？雖然生物圈在人類出現之前就曾多次對大氣與氣候造成相當重大的影響，然而數量與質量極為微小的人類，在短短的幾世紀內卻能有相當於生物圈千萬年的經營成果。人類無所忌諱的汪達爾作風，在各個系統圈內都留下了塗鴉，諸如熱帶雨林的逐漸消失、臭氧洞的擴大、陸地的都市化與沙漠化、珊瑚的白化、地層下陷、極冰裂痕的出現等等。大氣對人類行為的反應尤為顯著，也最能對我們的日常生活進行反撲，這都反映在全球輻射收支的變化上。這些變化涵蓋了紅外光﹝溫室效應﹞、可見光﹝褐色光化煙霧﹞或紫外光﹝臭氧洞﹞等各個波段。因此，生物圈的每個份子都直接或間接感受到「變色的天空」。