La troposfera è lo strato dell'atmosfera terrestre che i meteorologi osservano più da vicino perché è il luogo in cui il tempo accade. Di tutti gli strati che formano l'atmosfera, è il più vicino al terreno, e tutte le forme terrestri della Terra, incluse le montagne più alte, esistono al suo interno. La troposfera contiene il 75% dei gas atmosferici della Terra, incluso il 99% del suo vapore acqueo, che svolge un ruolo importante nella regolazione della temperatura sulla superficie del pianeta.

Cinque strati atmosferici

L'involucro di gas che circonda la Terra e si estende quasi a metà strada verso la luna è costituito da cinque strati discreti. La troposfera si estende da 14 a 18 chilometri (8,6 a 11,2 miglia) dal suolo e si fonde nella tropopausa, un cuscinetto tra quello strato e il successivo, che è la stratosfera. La mesosfera inizia ad un'altitudine di circa 90 chilometri (56 miglia), appena sopra lo strato sottile di ozono nella stratosfera superiore che blocca la luce solare ultravioletta. Le aurore si verificano nello strato successivo, che è noto come ionosfera, o termosfera, e infine l'esosfera si assottiglia gradualmente e si fonde con lo spazio vuoto.

Composizione della troposfera

Oltre all'azoto, all'ossigeno e argon, nella troposfera esistono quantità di molti altri gas, e due di essi - vapore acqueo e anidride carbonica - sono particolarmente importanti per i meteorologi. Entrambi assorbono e riflettono il calore proveniente dal terreno che altrimenti si irradierà nello spazio, mantenendo così la superficie del pianeta abbastanza calda da supportare la vita. La concentrazione di vapore acqueo non è costante - aumenta all'aumentare della latitudine, formando circa il 3 percento della troposfera all'equatore. Oltre a questi due gas serra, la troposfera consiste anche di quantità variabili di inquinanti, come il biossido di zolfo e l'ozono, specialmente vicino a grandi città.

Sole e vento

I venti troposferici che trasportano calore e l'umidità intorno al globo è alimentata dall'energia del sole. Il sole riscalda l'equatore più di quanto faccia i poli, e la differenza di temperatura causa un movimento d'aria che viene deviato dalla rotazione della Terra. Questo fa sì che i venti si muovano con venti orientali nelle regioni equatoriali e polari e venti occidentali nelle medie latitudini. Le aree di alta e bassa pressione, così come i modelli locali di turbolenza, interagiscono con questi venti globali per produrre i modelli di vento mutevoli studiati dai meteorologi.

Il ciclo dell'acqua

Il movimento dell'acqua tra i gli stati gassosi, liquidi e solidi che sono alimentati dal riscaldamento irregolare della superficie terrestre da parte del sole è un'altra dinamica meteorologica importante. Il vapore acqueo, presente nell'aria a causa dell'evaporazione dagli oceani e della traspirazione delle piante, si raffredda mentre si alza formando nuvole, e all'interno delle nuvole, l'acqua si condensa e si congela per ricadere in superficie sotto forma di pioggia e neve. Solo le nuvole più grandi, formate tipicamente come parte di un uragano, raggiungono la stratosfera. La maggior parte si forma interamente nella troposfera.