A atmosfera da Terra tem quatro camadas distintas, assim como uma camada externa rarefeita que pode se estender até 10 mil quilômetros do planeta na ausência de vento solar. . A camada atmosférica mais baixa é a troposfera, e a camada logo acima disso é a estratosfera. Entre os fatores que os definem como duas camadas separadas estão as diferenças na pressão do ar, temperatura, gradiente de temperatura, velocidade do vento e direção do vento.

Um Limite de Deslocamento

O limite entre a troposfera e a estratosfera é chamado de tropopausa e não é constante. É cerca de 8 quilômetros (5 milhas) acima do solo nos pólos e cerca de duas vezes isso no equador. A tropopausa é uma isoterma - uma região de temperatura estável - abaixo da qual ocorre todo o clima do planeta. A tropopausa geralmente marca o limite mais alto da atividade da nuvem; em vez de elevar-se acima desta isoterma, grandes nuvens de tempestade normalmente se espalham horizontalmente em forma de bigorna. Certos tipos de nuvens - chamadas de nuvens nacaradas ou de madrepérola - se formam na estratosfera, mas geralmente apenas em latitudes entre 60 e 90 graus e somente no inverno.

Gradientes de temperatura

Os padrões climáticos ocorrem na troposfera porque o ar próximo ao solo é mais quente que o ar em altitudes mais altas; Esse fenômeno é resultado do fato de que o solo absorve e irradia calor do sol. Devido a esse gradiente de temperatura negativo em relação à altitude, o ar quente pode subir e criar uma corrente de convecção que produz ventos e nuvens. Na estratosfera, que se estende a uma altitude de cerca de 50 km (31 milhas), a temperatura aumenta com a altitude como resultado do fato de que a camada de ozônio na estratosfera superior absorve a luz solar e irradia calor para baixo. A tropopausa é a região de temperatura constante na qual a direção do gradiente muda.

Atividade do vento

A propensão para o ar quente e carregado de umidade subir e o ar frio cair na troposfera cria ventos , nuvens e precipitação. Devido às variações locais de temperatura e pressão do ar, esses ventos podem ser irregulares e, às vezes, extremos. Na estratosfera, onde a pressão do ar é muito menor e um teto de ar mais quente impede a formação de correntes de convecção, as condições são mais estáveis. Não há virtualmente nenhuma turbulência aqui, que é causada por movimentos aéreos verticais, e os ventos que existem, embora fortes, são estáveis ​​e sopram na direção horizontal. Aeronaves comerciais voam na estratosfera mais baixa para evitar a turbulência.

Pressão do ar estratosférica

A troposfera contém cerca de 75% dos gases na atmosfera, e a estratosfera, que tem um volume maior, contém cerca de 19% desses gases. A pressão do ar na estratosfera é, portanto, mais baixa: em média, a pressão na estratosfera é de apenas 10% ou menos da pressão no nível do mar. A camada de ozono, localizada no topo da estratosfera, é uma das características mais importantes desta camada atmosférica. Além de criar um teto de ar quente que impede a formação de correntes de convecção, filtra a radiação ultravioleta do sol, que seria prejudicial à vida na superfície.