Praticamente todo o clima da Terra ocorre na troposfera, que contém cerca de 75% da massa total da atmosfera e cerca de 99% do vapor de água. A troposfera se estende do solo até uma elevação de cerca de 10 milhas (16 quilômetros) no equador e 5 milhas (8 quilômetros) nos pólos. Em média, sobe um pouco mais alto que o Monte. Everest. Em toda a troposfera, a temperatura e a pressão do ar diminuem com o aumento da elevação, de modo que a chuva e a neve são mais comuns em altitudes mais elevadas do que no nível do mar. Uma vez que você passa a tropopausa, ou a camada superior da troposfera, e entra na estratosfera, a temperatura começa a aumentar com a elevação, mas o ar é fino demais para criar padrões climáticos nessa altura.

TL; Demasiado longo; não leu)

O tempo na troposfera alta tende a ser mais frio, mais ventoso e mais úmido do que em altitudes mais baixas.

Gradiente de temperatura média

As camadas superiores da atmosfera refletem grande parte da energia do sol de volta ao espaço, mas a energia que não é refletida atinge o solo e a aquece. Esse calor é absorvido pelo ar ao nível do solo e as temperaturas são mais altas lá. À medida que a elevação aumenta, a temperatura cai a uma taxa média de 3,6 graus Fahrenheit por 1.000 pés (6,5 graus Celsius por 1.000 metros). A temperatura a uma altitude de 24.000 pés (7.620 metros) é, em média, 90º F (50ºC) mais fria do que no nível do mar, e é por isso que os alpinistas precisam de tanto equipamento para climas frios.

Chuva e Neve

O ar quente é mais leve que o ar frio, então o ar ao nível do solo tende a subir, deslocando o ar frio em altitudes mais altas, que caem. Isso cria correntes de convecção por toda a troposfera e elas são mais predominantes em altitudes mais elevadas, onde o ar é menos denso e pode se mover mais livremente. Consequentemente, os ventos são mais fortes em altitudes mais elevadas. Temperaturas mais frias em altitudes mais altas também criam precipitação, porque o ar frio não pode conter tanta umidade quanto o ar quente. A umidade se condensa no ar como neve e gelo, e cai de volta ao chão. Em altitudes mais baixas, onde a temperatura é quente, transforma-se em chuva, mas isso não acontece em altitudes mais altas, onde a temperatura não subiu acima de zero.

O Efeito Montanha

correntes causadas pela troca de fluxo de ar quente e frio para cima ao longo dos lados de barlavento das encostas das montanhas, criando fortes correntes parasitas perto dos picos. A água se condensa do ar em altitudes mais elevadas e forma nuvens, que geralmente cobrem picos altos e os escondem completamente. A chuva e a neve caem quando as nuvens ficam saturadas de umidade. A precipitação combina com os fortes ventos para criar condições frequentes de tempestade. Enquanto isso, no lado de sotavento das encostas das montanhas, as condições muitas vezes são anormalmente secas, porque as nuvens que chegam até lá não têm umidade suficiente para a condensação ocorrer.

Camadas de Inversão

a terra não é uniformemente quente, e à noite, ou perto da costa do mar, a temperatura do solo pode ser mais fria do que em altitudes mais altas. O ar frio não sobe, então o ar fica estagnado. Essa condição, que é chamada de camada de inversão, pode persistir por dias ou semanas de cada vez, e quando ocorre perto de uma área urbana, pode capturar poluição e poluentes, criando condições perigosas para pessoas com sensibilidade respiratória.