一、地球知识
地球大约有46亿年的历史，始终处于不断变化和运动中。地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。
地球内部有核、幔、壳结构，地球外部有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。
二、大气现象
大气是混合气体，无色无味，通常人们看不见它的存在。大气的主要成分是氧和氮，而其他气体，如氢、二氧化碳、臭氧和水汽等，只占大气体积总量的百分之一。大气具有重量，那么它就必然存在着压力。我们把单位面积上所承受大气柱的重量称为大气压强，即气压。气压通常有两种表示方法：即毫米和毫巴。在标准状态下，当时的大气压强与760毫米水银柱所产生的压强相等，而760毫米气压又相当于1013.25毫巴。在太阳光谱中，波长较短的如紫、蓝、青等颜色的光波最容易被大气分子和微粒散射出来。波长较长的如红、橙、黄等颜色的光波透射力最强，它们能透过大气分子而保持原来的前进方向。这样光波的分离作用就发生了，而颜色也就出现了。
（一）极光
极光是一种大气光学现象。当太阳黑子、耀斑活动剧烈时，太阳发出大量强烈的带电粒子流，沿着地磁场的磁力线向南北两极移动，它以极快的速度进入地球大气的上层，其能量相当于几万或几十万颗氢弹爆炸的威力。由于带电粒子速度很快，碰撞空气中的原子时，原子外层的电子便获得能量。当这些电子获得的能量释放出来，便会辐射出一种可见的光束，这种迷人的色彩就是极光。
（二）海市蜃楼
在炎热的夏季中，平静的海面、大江江面、雪原、沙漠或戈壁等地区，当近地面的空气受到太阳的猛烈照射时，温度升得很高，空气密度变小了，而上层的空气仍然比较冷，空气密度也大，这样由远方物体各点所投射的光线在穿过不同密度的空气层时，就要向远离光线的方向折射。当光线照射到地球表面时，就会发生全反射，于是远处物体上下各点所投射的光线就沿下凹的路径到达观察者眼中，出现“海市蜃楼”。而在地面逆温较强的地区，尤其是在冷海面或极地冰雪覆盖的地区，由于底层空气密度很大，而上层空气密度很小，这种上疏下密的空气就能使物体投射的光线经过它产生折射和全反射现象，以致出现“海市蜃楼”的景象。
