Тропосферата е слоят от земната атмосфера, който метеоролозите наблюдават най-внимателно, защото там се случва времето. От всички слоеве, които формират атмосферата, той е най-близо до земята и в него съществуват всички земни форми, включително най-високите планини. Тропосферата съдържа 75 процента от атмосферните газове на Земята, включително 99 процента от нейните водни пари, които играят основна роля в регулирането на температурата на повърхността на планетата.
Пет атмосферни слоя
Обвивката от газове, която заобикаля Земята и се простира почти наполовина до Луната, се състои от пет отделни слоя. Тропосферата се простира на разстояние от 14 до 18 километра (8,6 до 11,2 мили) над земята и се слива в тропопаузата, буфер между този слой и следващия, който е стратосферата. Мезосферата започва на надморска височина от около 90 километра, точно над тънкия слой озон в горната стратосфера, който блокира ултравиолетовата слънчева светлина. Аврорите се появяват в следващия слой, който е известен като йоносферата или термосферата и накрая екзосферата постепенно изтънява и се слива с празно пространство.
Състав на тропосферата
Освен азот, кислород и аргон, в тропосферата съществуват следи от няколко други газове и два от тях - водни пари и въглероден диоксид - са особено важни за метеоролозите. И двете поглъщат и отразяват топлината от земята, която иначе би излъчила в космоса, като по този начин поддържа повърхността на планетата достатъчно топла, за да поддържа живота. Концентрацията на водната пара не е постоянна - тя се увеличава с увеличаване на географската ширина, образувайки около 3 процента от тропосферата на екватора. Освен тези два парникови газа, тропосферата се състои и от променливи количества замърсители, като серен диоксид и озон, особено в близост до големи градове.
Слънце и вятър
Тропосферните ветрове, които пренасят топлина и влага по целия свят, се подхранват от слънчевата енергия. Слънцето загрява екватора повече, отколкото полюсите, а температурната разлика предизвиква движение на въздух, което се отклонява от въртенето на Земята. Това кара ветровете да се движат в източни ветрове в екваториалните и полярните райони и западните ветрове в средните ширини. Областите с високо и ниско налягане, както и местните модели на турбуленция, взаимодействат с тези глобални ветрове, за да създадат променящите се модели на вятъра, които метеоролозите изучават.
Водният цикъл
Движението на водата в газови, течни и твърди състояния, което се подхранва от неравномерното нагряване на повърхността на Земята от слънцето, е друга важна динамика на времето. Водните пари, присъстващи във въздуха поради изпарението от океаните и транспирацията на растенията, се охлаждат, докато те са се издига, за да образува облаци, а в облаците водата се кондензира и замръзва, за да падне обратно на повърхността като дъжд и сняг. Само най-големите облаци, обикновено образувани като част от ураган, достигат до стратосферата. Повечето се формират изцяло в тропосферата.