Obsah
Atmosféra Zeme má štyri odlišné vrstvy, ako aj zriedkavú vonkajšiu vrstvu, ktorá môže za neprítomnosti slnečného vetra trvať až 10 000 km (6 214 míľ) od planéty. Najnižšia vrstva atmosféry je troposféra a vrstva nad ňou je stratosféra. Medzi faktory, ktoré ich definujú ako dve samostatné vrstvy, sú rozdiely v tlaku vzduchu, teplote, teplotnom gradiente, rýchlosti vetra a smere vetra.
Hranica radenia
Hranica medzi troposférou a stratosférou sa nazýva tropopauza a nie je konštantná. Je to asi 8 kilometrov (5 míľ) nad zemou v póloch a asi dvojnásobok v porovnaní s rovníkom. Tropopauza je izoterma - oblasť so stabilnou teplotou - pod ktorou sa odohráva počasie všetkých planét. Tropopauza zvyčajne označuje najvyššiu hranicu aktivity oblačnosti; namiesto toho, aby stúpali nad túto izotermu, sa veľké búrkové oblaky obvykle rozpínajú horizontálne do kovadlinového tvaru. V stratosfére sa tvoria určité druhy mrakov - nazývané perleťové alebo perleťové oblaky, ale zvyčajne iba v zemepisných šírkach od 60 do 90 stupňov a iba v zime.
Teplotné gradienty
V troposfére sa vyskytujú poveternostné vzorce, pretože vzduch v blízkosti zeme je teplejší ako vzduch vo vyšších nadmorských výškach; tento jav je výsledkom skutočnosti, že pôda absorbuje a vyžaruje teplo zo slnka. V dôsledku tohto negatívneho teplotného gradientu vzhľadom na nadmorskú výšku môže teplý vzduch stúpať a vytvárať prúdenie prúdu, ktoré vytvára vetry a oblaky. V stratosfére, ktorá siaha do výšky asi 50 kilometrov (31 míľ), sa teplota zvyšuje s nadmorskou výškou v dôsledku skutočnosti, že ozónová vrstva v hornej stratosfére absorbuje slnečné svetlo a vyžaruje teplo nadol. Tropopauza je oblasť konštantnej teploty, v ktorej sa mení smer gradientu.
Veterná aktivita
Sklon k stúpaniu teplého vzduchu nasávaného vlhkosťou a ochladzovaniu vzduchu v troposfére vytvára vetry, oblaky a zrážky. Kvôli lokálnym zmenám teploty a tlaku vzduchu môžu byť tieto vetry nepravidelné a niekedy extrémne. V stratosfére, kde je tlak vzduchu oveľa nižší a strop teplejšieho vzduchu bráni vytváraniu konvekčných prúdov, sú podmienky stabilnejšie. Neexistuje tu prakticky žiadna turbulencia, ktorá je spôsobená vertikálnymi pohybmi vzduchu, a vetra, ktoré existujú, hoci sú silné, sú stabilné a fúkajú sa v horizontálnom smere. Obchodné lietadlá lietajú v spodnej stratosfére, aby sa vyhli turbulenciám.
Stratosférický tlak vzduchu
Troposféra obsahuje asi 75 percent plynov v atmosfére a stratosféra, ktorá má väčší objem, obsahuje asi 19 percent týchto plynov. Tlak vzduchu v stratosfére je preto nižší: v priemere je tlak v stratosfére iba asi 10 percent alebo menej tlaku na hladine mora. Ozónová vrstva, ktorá sa nachádza v hornej časti stratosféry, je jednou z najdôležitejších vlastností tejto atmosférickej vrstvy. Okrem vytvárania stropu teplého vzduchu, ktorý bráni tvorbe konvekčných prúdov, odfiltruje ultrafialové žiarenie zo slnka, ktoré by poškodilo život na povrchu.