Troposfæren er det lag af jordens atmosfære, som meteorologer ser mest på, fordi det er her vejret sker. Af alle de lag, der danner atmosfæren, er det tættest på jorden, og alle jordens landformer, inklusive de højeste bjerge, findes inden i den. Troposfæren indeholder 75 procent af jordens atmosfæriske gasser, inklusive 99 procent af dens vanddamp, som spiller en vigtig rolle i reguleringen af temperaturen på jordens overflade.
Fem atmosfæriske lag
Konvolutten af gasser, der omgiver Jorden og strækker sig næsten halvvejs til månen, består af fem adskilte lag. Troposfæren strækker sig til en afstand på 14 til 18 kilometer (8,6 til 11,2 miles) over jorden og smelter sammen i tropopausen, en buffer mellem dette lag og det næste, som er stratosfæren. Mesosfæren begynder i en højde på cirka 90 kilometer (56 miles) lige over det tynde lag ozon i den øvre stratosfære, der blokerer ultraviolet sollys. Auroras forekommer i det næste lag, som er kendt som ionosfæren eller termosfæren, og til sidst tyndes eksosfæren og smelter sammen med tomt rum.
Sammensætning af troposfæren
Udover kvælstof, ilt og argon findes der spormængder af flere andre gasser i troposfæren, og to af dem - vanddamp og kuldioxid - er især vigtige for meteorologer. Begge absorberer og reflekterer varme fra jorden, der ellers ville stråle ud i rummet og dermed holde overfladen på planeten varm nok til at støtte livet. Koncentrationen af vanddamp er ikke konstant - den stiger med stigende breddegrad og danner ca. 3 procent af troposfæren ved ækvator. Udover disse to drivhusgasser består troposfæren også af svingende mængder af forurenende stoffer, såsom svovldioxid og ozon, især nær store byer.
Sol og vind
De troposfæriske vinde, der bærer varme og fugt rundt om i kloden, drives af solens energi. Solen varmer ækvator mere end polerne, og temperaturforskellen forårsager en bevægelse af luft, der afbøjes af jordens rotation. Dette får vinden til at bevæge sig i østlige vinde i ækvatorial- og polarområderne og vestlige vinde i de midterste breddegrader. Høj- og lavtryksområder såvel som lokale turbulensmønstre interagerer med disse globale vinde for at producere de skiftende vindmønstre, som meteorologer studerer.
Vandcyklussen
Bevægelsen af vand blandt de gas-, flydende- og faste stater, der drives af den ujævne opvarmning af jordens overflade af solen, er en anden vigtig vejrdynamik. Vanddamp, der er til stede i luften på grund af fordampning fra havene og plantens transpiration, afkøles som den rejser sig for at danne skyer, og inden i skyerne kondenserer vand og fryser til at falde tilbage til overfladen som regn og sne. Kun de største skyer, typisk dannet som en del af en orkan, når ud i stratosfæren. De fleste danner helt inden for troposfæren.