アメリカ国立大気研究センターを中心とする調査チームは、調査用航空機HIAPERによる、3年間計5回の両極間大気サンプリングを実施した。これにより、大気中の温室効果ガスや粒子状物質の詳細な分布が初めて明らかとなった。飛行経路は、アメリカのコロラド州から、アラスカ、北極圏、太平洋、ニュージーランド、南極付近まで、高度にして地上150mから成層圏下部に入る1万3750mまで、様々な季節で大気サンプリングを行った。この調査を通じて、陸上植物と海洋によるCO2の吸収・排出量を季節ごとに定量化できたことで、大気中に出入りするCO2の年間サイクルや、自然界および人間社会の影響を受けるCO2の増加について、より正確な推定が可能になるという。また、今回の調査では、太陽放射を吸収するブラックカーボン（煤）が予想より広く分布することが判明。アメリカ西海岸に向かって流れる中部太平洋上の大気には、ロサンゼルスと同レベルの煤が検出されたという。さらに、温室効果がありオゾン層も破壊する一酸化二窒素（N2O）の濃度が、熱帯の大気において予想以上に高いことも分かった。