Indhold
Jordens atmosfære har fire forskellige lag, såvel som et sjældent yderlag, der kan strække sig så langt 10.000 kilometer fra planeten i fravær af solvind. Det laveste atmosfæriske lag er troposfæren, og laget lige over det er stratosfæren. Blandt de faktorer, der definerer disse som to separate lag, er forskelle i lufttryk, temperatur, temperaturgradient, vindhastighed og vindretning.
En forskydende grænse
Grænsen mellem troposfæren og stratosfæren kaldes tropopausen, og den er ikke konstant. Det er omkring 8 kilometer over jorden ved polerne og cirka det dobbelte af det ved ækvator. Tropopausen er en isoterm - et område med stabil temperatur - under hvilket alle planets vejr finder sted. Tropopausen markerer typisk den øverste grænse for skyaktivitet; i stedet for at stige over denne isoterm, spredes store stormskyer typisk vandret i en amboltform. Visse typer skyer - kaldet nacreous eller perlemorskyer - dannes i stratosfæren, men normalt kun ved breddegrader mellem 60 og 90 grader og kun om vinteren.
Temperaturgradienter
Vejrmønstre forekommer i troposfæren, fordi luften nær jorden er varmere end luften i større højder; dette fænomen er et resultat af, at jorden optager og udstråler varme fra solen. På grund af denne negative temperaturgradient med hensyn til højde, kan varm luft stige og skabe en konvektionsstrøm, der producerer vind og skyer. I stratosfæren, der strækker sig til en højde på cirka 50 kilometer (31 miles), stiger temperaturen med højden som et resultat af, at ozonlaget i den øverste stratosfære absorberer sollys og udstråler varme nedad. Tropopausen er det område med konstant temperatur, hvor gradientretningen ændres.
Vindaktivitet
Forslaget for varm, fugtbelastet luft stiger og kold luft til at falde i troposfæren skaber vind, skyer og nedbør. På grund af lokale variationer i temperatur og lufttryk kan disse vinder være uregelmæssige og til tider ekstreme. I stratosfæren, hvor lufttrykket er meget lavere og et loft med varmere luft forhindrer dannelse af konvektionsstrømme, er forholdene mere stabile. Der er næsten ingen turbulens her, der er forårsaget af lodrette luftbevægelser, og de vinde, der findes, selvom de er stærke, er stabile og blæser i vandret retning. Kommercielle fly flyver i den nedre stratosfære for at undgå turbulens.
Stratosfærisk lufttryk
Troposfæren indeholder omkring 75 procent af gasserne i atmosfæren, og stratosfæren, der har et større volumen, indeholder ca. 19 procent af disse gasser. Lufttrykket i stratosfæren er følgelig lavere: i gennemsnit er trykket i stratosfæren kun ca. 10 procent eller mindre af trykket ved havets overflade. Ozonlaget, der er placeret øverst i stratosfæren, er et af de vigtigste træk ved dette atmosfæriske lag. Udover at skabe et loft med varm luft, der forhindrer dannelse af konvektionsstrømme, filtrerer det ultraviolet stråling fra solen, som kan skade livet på overfladen.