Hvad er forskellen mellem troposfæren og stratosfæren?

Jordens atmosfære har fire forskellige lag samt et sjældent ydre lag, der kan strække sig så langt en 10.000 kilometer (6214 miles) 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.

Grænsen mellem troposfæren og stratosfæren kaldes tropopausen, og den er ikke konstant. Det er cirka 8 kilometer over jorden ved polerne og omkring det dobbelte ved ækvator. Tropopausen er en isoterm - et område med stabil temperatur - under hvilken hele planetens 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 i breddegrader mellem 60 og 90 grader og kun om vinteren.

Vejrmønstre forekommer i troposfæren, fordi luften nær jorden er varmere end luften i højere højder; dette fænomen er et resultat af, at jorden absorberer 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 ca. 50 kilometer (31 miles), stiger temperaturen med højde som et resultat af det faktum, at ozonlaget i den øvre stratosfære absorberer sollys og udstråler varme nedad. Tropopausen er regionen med konstant temperatur, hvor gradientretningen ændres.

Tilbøjeligheden til at varm, fugtbelastet luft stiger og kølig luft falder i troposfæren skaber vind, skyer og nedbør. På grund af lokale variationer i temperatur og lufttryk kan disse vinde være uregelmæssige og til tider ekstreme. I stratosfæren, hvor lufttrykket er meget lavere, og et loft med varmere luft forhindrer det konvektionsstrømme fra dannelse er betingelser mere stabile. Der er praktisk talt ingen turbulens her, som 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.

Troposfæren indeholder omkring 75 procent af gasserne i atmosfæren, og stratosfæren, som har et større volumen, indeholder omkring 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 havoverfladen. Ozonlaget, der er placeret på toppen af ​​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 den ultraviolet stråling fra solen, der ville skade livet på overfladen.