Zawartość
Troposfera to warstwa atmosfery ziemskiej, którą meteorolodzy obserwują najbardziej uważnie, ponieważ tam, gdzie zachodzi pogoda. Ze wszystkich warstw, które tworzą atmosferę, znajduje się ona najbliżej ziemi, a wszystkie formy ziemskie, w tym najwyższe góry, istnieją w niej. Troposfera zawiera 75 procent gazów atmosferycznych Ziemi, w tym 99 procent jej pary wodnej, która odgrywa ważną rolę w regulacji temperatury na powierzchni planety.
Pięć warstw atmosferycznych
Koperta gazów otaczających Ziemię i rozciągająca się prawie w połowie drogi do Księżyca składa się z pięciu odrębnych warstw. Troposfera rozciąga się na odległość od 14 do 18 kilometrów (8,6 do 11,2 mil) nad ziemią i łączy się w tropopauzę, bufor między tą warstwą a następną, czyli stratosferą. Mezosfera zaczyna się na wysokości około 90 kilometrów (56 mil), tuż nad cienką warstwą ozonu w górnej stratosferze, która blokuje promieniowanie ultrafioletowe. Zorza występuje w następnej warstwie, zwanej jonosferą lub termosferą, i ostatecznie egzosfera stopniowo się rozrzedza i łączy z pustą przestrzenią.
Skład troposfery
Oprócz azotu, tlenu i argonu w troposferze istnieją śladowe ilości kilku innych gazów, a dwa z nich - para wodna i dwutlenek węgla - są szczególnie ważne dla meteorologów. Zarówno pochłaniają, jak i odbijają ciepło z ziemi, które w przeciwnym razie promieniowałyby w przestrzeń kosmiczną, utrzymując w ten sposób powierzchnię planety wystarczająco ciepłą, aby podtrzymywać życie. Stężenie pary wodnej nie jest stałe - rośnie wraz ze wzrostem szerokości geograficznej, tworząc około 3 procent troposfery na równiku. Oprócz tych dwóch gazów cieplarnianych troposfera składa się również ze zmieniających się ilości zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek siarki i ozon, szczególnie w pobliżu dużych miast.
Słońce i wiatr
Wiatry troposferyczne przenoszące ciepło i wilgoć na całym świecie są napędzane energią słoneczną. Słońce ogrzewa równik bardziej niż bieguny, a różnica temperatur powoduje ruch powietrza, który jest odchylany przez obrót Ziemi. Powoduje to, że wiatry poruszają się w kierunku wschodnim w rejonie równikowym i polarnym, a wiatry zachodnie w środkowych szerokościach geograficznych. Obszary wysokiego i niskiego ciśnienia, a także lokalne wzorce turbulencji, wchodzą w interakcje z tymi globalnymi wiatrami, tworząc zmienne wzorce wiatru badane przez meteorologów.
Obieg wody
Kolejną ważną dynamiką pogody jest ruch wody między stanami gazu, cieczy i ciał stałych, który jest napędzany przez nierównomierne nagrzewanie się powierzchni Ziemi przez słońce. Para wodna, obecna w powietrzu z powodu parowania z oceanów i transpiracji roślin, ochładza się, gdy unosi się, tworząc chmury, a wewnątrz chmur woda skrapla się i zamarza, aby spaść z powrotem na powierzchnię jako deszcz i śnieg. Tylko największe chmury, zwykle uformowane jako część huraganu, docierają do stratosfery. Większość tworzy się całkowicie w troposferze.