Se você não contar as regiões superiores esparsas que indiscutivelmente se estendem até a metade da lua e gradualmente se dissipam no espaço, a atmosfera da Terra é fina. Ela se estende por cerca de 1000 quilômetros (621 milhas) do solo até o topo da termosfera. Dentro desse delicado manto que alimenta a vida estão quatro regiões distintas: a troposfera, a estratosfera, a mesosfera e a termosfera. Cada região apresenta um gradiente de temperatura distinto e, em dois deles, o gradiente é negativo, o que significa que as temperaturas diminuem com a altitude. Essas duas regiões são a troposfera e a mesosfera.
TL; DR (muito longa; não lidos)
A temperatura diminui com a altitude em duas das regiões atmosféricas da Terra: a troposfera e a mesosfera . A troposfera é a região mais próxima do solo, e a mesosfera está logo acima da camada de ozônio.
A troposfera - onde o clima acontece
A extensão do solo a uma altitude de cerca de 10 km ( 6,2 milhas; 33.000 pés), a troposfera é apenas grossa o suficiente para envolver o Monte Everest. Ele contém cerca de 75% do ar e 99% do vapor de água na atmosfera. Sua densidade é maior na camada limite, onde a atmosfera encontra o solo, e mais baixa na tropopausa, onde começa a estratosfera.
As temperaturas diminuem com a altitude na troposfera a uma taxa de 6,5 graus Celsius (11,7 graus Fahrenheit) por quilômetro, dependendo do clima. Isso ocorre como resultado da diminuição da pressão do ar com a altitude. À medida que a pressão diminui, o ar se expande e esfria quando isso acontece. De acordo com esse gradiente, a temperatura na tropopausa é, em média, cerca de 65 C (117 F) mais fria que na camada limite.
A mesosfera - acima da camada de ozônio
Porque o ozônio interage com a luz solar, a camada de ozônio no topo da estratosfera tem um efeito de aquecimento, e nessa camada da atmosfera, o gradiente de temperatura é positivo. No entanto, quando você sobe acima da camada de ozônio e entra na mesosfera, o gradiente novamente se torna negativo.
A mesosfera se estende de altitudes de cerca de 50 km (31 mi) a 85 km (53 mi). Nesta camada, a pressão do ar é apenas cerca de 1% do que está no nível do mar, mas ainda há ar suficiente para queimar os meteoros. No topo da mesosfera - a mesopausa - os cientistas registraram as temperaturas mais baixas na atmosfera. Eles estão em torno de -90 C (-130 F).
Off Into Space -
Na camada superior da atmosfera, a termosfera, as temperaturas sobem novamente com a altitude devido à absorção da luz solar ultravioleta. No topo dessa camada, as temperaturas podem variar de 500 C (932 F) a 2.000 C (3.632 F) ou mais. A radiação de alta energia do sol ioniza partículas nesta camada e, por essa razão, é algumas vezes referida como ionosfera. É a camada na qual as auroras ocorrem.
Alguns cientistas identificam uma quinta camada que começa acima da termosfera e se estende de 100.000 a 200.000 km (62.000 a 120.000 mi) no espaço. Nesta camada, chamada exosfera, a densidade do ar gradualmente se reduz a nada. Embora não haja gradiente claro, as temperaturas podem variar de 0 ° C (32 ° F) a 1.700 ° C (3,092 ° F) dependendo do dia ou da noite. A concentração de partículas é baixa demais para conduzir o calor.