在我們地球大氣上方約60公里到1000公里的地方，有一個富含自由電子的大氣層存在，其中每立方公分大約含有103到106個自由電子，其數值隨日夜，季節，太陽黑子數(或太陽活動性)與地區之不同而異，此氣層特稱為電離層。幾乎全世界超過四分之三以上的人造衛星均在此氣層中繞地運行，執行大地遙測，氣象觀測，通訊，急難搜救，太空探測等深深影響人類生活與文明的各項任務。除了人造衛星之外，電離層亦提供遠距離的短波通信功能，對於人類資訊的交換與訊息的傳遞以及新聞的廣播等，均有極為重要的應用價值。另外，來自太陽的紫外線在到達地球表面之前，絕大部份均被地球的高層大氣所吸收，除了組成電離層的自由電子與離子因此而產生之外，生活在地表的人類與其他生物則因而避免受到強烈太陽紫外線的照射，使得生命得以存活與繁衍。由此可見地球高層大氣與電離層的存在，對於全世界人類的生存與文明延續的重要性。

　　近年來，氣候變遷所導致的環境改變已成為全球各國政府與人民所關注的重要議題。全球增溫所引起的一連串的地球環境的改變，包括極端天氣現象的發生，海平面的逐漸升高，災難天氣頻率的增加等等，除了衝擊到世界政治、經濟、社會等的穩定與發展之外，更深深的影響到我們後代子孫所賴以生存的未來地球環境。隨著全球環境的變遷，地球高層大氣亦會受到低層地球環境改變的影響而有隨之變化的現象發生。同樣的，亦有證據顯示，太空環境與高層大氣的變化亦會引起低層大氣的改變，進而影響全球環境。例如學者的研究顯示，低層大氣的高低氣壓以及潮汐等的活動，會往上傳播到高層大氣中，引起當地電子濃度以及溫度的改變。另外若將日夜變化，季節更迭與太陽活動性等影響因素排除之後，電離層亦有長期變化的現象，包括電離層的高度有逐年降低的現象，而最大電子密度則有逐年增大的趨勢。在太空環境影響低層大氣與地球環境方面，研究顯示，宇宙射線強度會因太空環境磁場強度的減弱而增強，進而提高地球大氣雲量的增加。另外太陽風的增強，亦會提高北半球冬天極區的低壓氣旋強度，導致極區大氣溫度的降低。而大氣中臭氧濃度會隨太陽動性的增強而增大。凡此種種，均顯示高低層大氣與太空環境均為整體地球系統的一環，彼此會透過不同的物理、化學、以及電動過程，互相影響並造成特性的改變。有鑑於此，在進行地球環境的監測時，除了監測我們所熟悉的居住環境之外，亦有必要對高層大氣與太空環境進行有效的觀測，以完整蒐集地球系統的各項參數的變化，才能確實掌握整體地球環境的變遷趨勢，並研議提出必要的因應措施，以確保地球環境的永續發展與人類未來的生存與繁衍。

　　科技的日新月異，不但使得各國資訊與文化能迅速有效的交換與傳遞，同時交通工具的發達，亦使得人類的旅行得以無遠弗屆。其結果將很自然的導致國與國的界限逐漸的淡化，同時種族間的民族主義藩籬，亦將日漸消失。在未來，人類訊息在全世界各國間的傳播將更快速，人類對於不同文化的接受度將越高，跨國工作者的比例將逐漸升高，不同種族間的通婚與融合將日漸普遍，大規模的無限戰爭將不會出現。在此趨勢下，世界村的塑造以及世界公民的形成，在不久的未來將可指日可待。然而要創造一個無私的人類世界，達到世界和平，仍有極長的路要走。但此點已在學術界有所進展。事實上，透過網路交流，學術期刊的發行，研究成果的公開，以及科研資料的彼此無償交換提供等方式，讓一國的科研成果，為全世界人類所共享。此正是"科學無國界"的理想在學術界的具體實現。我們相信，此無私的理念若能擴及其他領域，世界大同理想的實現，將不會是一個遙不可及的夢想而已。