中层大气全球20世纪70年代中期以前，该层大气的工作主要在依赖于气象探空观测低平流层气象要素的分析、极少数的气象火箭和探空火箭对平流层和中间层的观测、以及立足于地基Dobson光谱仪对平流层臭氧的观测，并未能形成对该层大气整体情况的了解,也难以对其重要性作出判断
20世纪70年代中期以后，由于MST雷达等新探测技术的出现和应用,同时由于大气动力学、物理学对于对流层大气的研究进展，开始认识到对流层天气气候和环流过程的发展演变迫切需要了解与作为上边界中层大气的耦合
另一方面，电离层和热层的探测研究中也发现了该层特征的变化明显地受到来自下部的对流层和中层大气的作用，特别明显的是声重波特征，因而迫切需要了解中层大气在其中的作用
对于中层大气本身研究的驱动力则首先来自大气臭氧的变化研究
人们早就知道，大气臭氧由于其强烈吸收UV--B(280一320nm)生物有害紫外辐射，起着地球生物圈保护伞的作用，而大气臭氧的主要部分集中于平流层
20世纪60年代以来，由于担心人类活动和高空飞机对平流层的排放会破坏臭氧层，导致灾难性的后果，因而逐步加强了以臭氧为中心的中层大气成分与状态变化及其自然源、人为源作用的研究
20世纪70年代初，发现了人类生产的氟利昂化合物一旦通过垂直输送进人平流层就会引起破坏臭氧的催化反应，由于近20年以来臭氧已成为全球环境与气候变化研究的前沿，大大推进了大气臭氧层的探测与监测，并深人开展了大气动力—光化学模式研究，在此基础上促成了世界保护臭氧层公约的诞生
中层大气内存在复杂的波—流和波—波相互作用，即基流、行星波、重力波及湍流之间的相互作用造成了中层大气复杂的动力学图像，成为一个检验和发展动力学理论的巨大天然试验室，吸引了大气科学家和空间物理学家来共同关注这一领域
20世纪70年代中期开始，以国际日地物理科学委员会SCOSTEP组织的中层大气研究计划MAP和WMO所主持的大气臭氧研究计划为起点，中层大气研究成为地球（大气）科学和日地物理界共同关注的新重点，以Re一MAP、MAP、MAC为代表的中层大气研究获得长足的发展，逐步形成了日地系统整体行为的研究主题
同样，20世纪80年代起WMO的大气臭氧评估工作越来越引起人类的共同关注，南极臭氧洞的发现使这一问题更引起重视
由于臭氧层变化与人类活动排放温室气体的密切关系，气候变化中中层大气的成分与动力过程变化及其对天气气候的影响也得到了十分重视，WCRP于1992年起设立了SPARC(平流层过程与其气候作用)研究计划，进一步推进了大气上下层相互作用的气候预测重要性
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