大气与地球系统的其他部分，包括生物圈、水圈、冰冻圈和岩石圈，以及城市地区和社会，在从秒到几千年的时间尺度上密切相互作用。其中一个组件中的更改通过复杂的关联流程和反馈直接或间接地传达给其他组件。近年来，科学研究强调了反应性气体、温室气体(GHGs)和大气气溶胶颗粒通过发生在大气和生物圈及其界面上的物理、化学和生物过程的紧密联系。生物圈过程影响辐射强迫的潜力也受到了重要的研究关注。我们成功的基础是对多尺度过程的深刻理解，这需要结合多学科的理论工作、经验测量、设备开发和多尺度建模。这种过程层面的理解是我们目前两个主要科学重点领域的基础:与气候变化相关的COBACC(大陆生物圈-气溶胶-云-气候)反馈假说，以及空气质量的综合多污染物方法。COBACC反馈可以被认为是一个连接人类活动、大陆生物圈和变化的气候条件的广泛框架。
