Troposfäär on Maa atmosfääri kiht, mida meteoroloogid kõige tähelepanelikumalt jälgivad, sest seal toimub ilm. Kõigist atmosfääri moodustavatest kihtidest on see maapinnale kõige lähemal ja selles asuvad kõik Maa pinnavormid, sealhulgas kõige kõrgemad mäed. Troposfäär sisaldab 75 protsenti Maa atmosfäärigaasidest, sealhulgas 99 protsenti veeaurust, mis mängib suurt rolli temperatuuri reguleerimisel planeedi pinnal.
Viis atmosfäärikihti
Gaasi ümbris, mis ümbritseb Maad ja ulatub peaaegu poole kuuni, koosneb viiest diskreetsest kihist. Troposfäär ulatub maapinnast 14–18 kilomeetri (8,6–11,2 miili) kaugusele ja sulandub tropopausi - puhver selle kihi ja järgmise, st stratosfääri vahel. Mesosfäär algab umbes 90 kilomeetri (56 miili) kõrgusel, vahetult ülemise stratosfääri õhukese osoonikihi kohal, mis blokeerib ultraviolettvalgust. Aurorasid esinevad järgmises kihis, mida tuntakse kui ionosfääri ehk termosfääri, ning lõpuks eksosfäär järk-järgult hõreneb ja sulandub tühja ruumiga.
Troposfääri koostis
Lisaks lämmastikule, hapnikule ja argoonile on troposfääris veel hulgaliselt muid gaase ning neist kaks - veeaur ja süsinikdioksiid - on meteoroloogide jaoks eriti olulised. Mõlemad neelavad ja peegeldavad maapinnalt tulevat soojust, mis muidu kosmosesse kiirgaks, hoides nii planeedi pinda piisavalt sooja, et elu toetada. Veeauru kontsentratsioon ei ole konstantne - see suureneb laiuskraadi suurenedes, moodustades ekvaatoril umbes 3 protsenti troposfäärist. Lisaks neile kahele kasvuhoonegaasile koosneb troposfäär ka suurte linnade lähedal kõikuvates kogustes saasteainetest, näiteks vääveldioksiidist ja osoonist.
Päike ja tuul
Üle maakera soojust ja niiskust kandvad troposfääri tuuled toidavad päikese energiat. Päike soojendab ekvaatorit rohkem kui pooluseid ja temperatuuri erinevus põhjustab õhu liikumist, mille Maa pöörlemine suunab kõrvale. See põhjustab tuule liikumist idatuules ekvatoriaal- ja polaaraladel ning läänetuult keskmistel laiuskraadidel. Kõrge ja madala rõhu piirkonnad, samuti kohalikud turbulentsimustrid, mõjutavad neid globaaltuule, et tekitada meteoroloogide uuritavaid muutuvaid tuulemustreid.
Veeringe
Veel üks oluline ilmastiku dünaamika on vee liikumine gaasi, vedelate ja tahkete olekute vahel, mida toidab Maa pinna ebaühtlane kuumenemine päikese käes. Ookeanidest aurumise ja taimede hingamise tõttu õhus leiduv veeaur jahtub tõuseb moodustades pilvi ning pilvedes kondenseerub ja jäätub vesi, langedes vihma ja pinnana tagasi pinnale lumi. Ainult suurimad pilved, mis tavaliselt moodustuvad orkaani osana, ulatuvad stratosfääri. Enamik moodustub täielikult troposfääris.