L'atmosfera terrestre ha quattro strati distinti, oltre a uno strato esterno rarefatto che può estendersi fino a 10.000 chilometri (6.214 miglia) dal pianeta in assenza di vento solare. Lo strato atmosferico più basso è la troposfera e lo strato appena sopra la stratosfera. Tra i fattori che definiscono questi due strati separati ci sono differenze di pressione atmosferica, temperatura, gradiente di temperatura, velocità del vento e direzione del vento.

A Shifting Boundary

Il confine tra la troposfera e la stratosfera è chiamato tropopausa e non è costante. È circa 8 chilometri (5 miglia) al di sopra del terreno ai poli e circa due volte quello all'equatore. La tropopausa è un'isoterma, una regione di temperatura stabile, al di sotto della quale si svolge tutto il tempo del pianeta. La tropopausa rappresenta in genere il limite più alto dell'attività cloud; invece di salire al di sopra di questa isoterma, le grandi nuvole temporalesche in genere si espandono orizzontalmente in una forma di incudine. Alcuni tipi di nuvole - chiamate nuvole di madreperla o madreperla - si formano nella stratosfera, ma di solito solo a latitudini tra 60 e 90 gradi e solo in inverno.

Gradienti di temperatura

I modelli meteorologici si verificano nella troposfera perché l'aria vicino al suolo è più calda dell'aria a quote più elevate; questo fenomeno è il risultato del fatto che il terreno assorbe e irradia calore dal sole. A causa di questo gradiente di temperatura negativo rispetto all'altitudine, l'aria calda può salire e creare una corrente di convezione che produce venti e nuvole. Nella stratosfera, che si estende fino a un'altitudine di circa 50 chilometri (31 miglia), la temperatura aumenta con l'altitudine a causa del fatto che lo strato di ozono nella stratosfera superiore assorbe la luce solare e irradia calore verso il basso. La tropopausa è la regione di temperatura costante in cui cambia la direzione del gradiente.

Attività del vento

La propensione all'aria calda e umida per salire e l'aria fredda a cadere nella troposfera crea venti , nuvole e precipitazioni. A causa delle variazioni locali di temperatura e pressione dell'aria, questi venti possono essere irregolari e, a volte, estremi. Nella stratosfera, dove la pressione dell'aria è molto più bassa e un soffitto di aria più calda impedisce la formazione di correnti di convezione, le condizioni sono più stabili. Qui non c'è praticamente nessuna turbolenza, causata da movimenti aerei verticali, ei venti che esistono, benché forti, sono fermi e soffiano in direzione orizzontale. Gli aerei commerciali volano nella bassa stratosfera per evitare turbolenze.

Pressione atmosferica stratosferica

La troposfera contiene circa il 75% dei gas nell'atmosfera e la stratosfera, che ha un volume maggiore, contiene circa il 19 percento di questi gas. La pressione dell'aria nella stratosfera è di conseguenza inferiore: in media, la pressione nella stratosfera è solo circa il 10 percento o meno della pressione a livello del mare. Lo strato di ozono, situato nella parte superiore della stratosfera, è una delle caratteristiche più importanti di questo strato atmosferico. Oltre a creare un soffitto di aria calda che impedisce la formazione di correnti di convezione, filtra la radiazione ultravioletta dal sole che danneggerebbe la vita in superficie.