Jos et laske harvoja ylempiä alueita, jotka ulottuvat todennäköisesti puoliväliin kuuhun ja hajaantuvat vähitellen avaruuteen, maapallon ilmakehä on ohut. Se ulottuu noin 1000 kilometriä maasta termosfäärin huipulle. Tässä herkässä, elämää hoivaavassa peitossa on neljä erillistä aluetta: troposfääri, stratosfääri, mesosfääri ja termosfääri. Jokaisella alueella on erillinen lämpötilagradientti, ja kahdessa niistä gradientti on negatiivinen, mikä tarkoittaa, että lämpötilat laskevat korkeuden mukana. Nämä kaksi aluetta ovat troposfääri ja mesosfääri.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Lämpötila laskee korkeuden kanssa kahdella maapallon ilmakehän alueella: troposfäärissä ja mesosfäärissä. Troposfääri on lähinnä maata oleva alue, ja mesosfääri on juuri otsonikerroksen yläpuolella.
Troposfääri - missä sää tapahtuu
Maasta noin 10 km: n (6,2 mailia) korkeuteen. Troposfääri on juuri tarpeeksi paksu ympäröimään Mount Everestin. Se sisältää noin 75 prosenttia ilmasta ja 99 prosenttia vesihöyrystä ilmakehässä. Sen tiheys on suurin rajakerroksessa, jossa ilmakehä kohtaa maan, ja pienin tropopaussa, josta stratosfääri alkaa.
Lämpötilat laskevat troposfäärin korkeuden kanssa noin 6,5 astetta (11,7 Fahrenheit-astetta) kilometriä kohden säästä riippuen. Tämä tapahtuu ilmanpaineen laskun seurauksena korkeuden kanssa. Kun paine laskee, ilma laajenee ja se jäähtyy samalla. Tämän gradientin mukainen lämpötila tropopausi on keskimäärin noin 65 C (117 F) kylmempi kuin rajakerroksessa.
Mesosfääri - otsonikerroksen yläpuolella
Koska otsoni on vuorovaikutuksessa auringonvalon kanssa, stratosfäärin yläosassa olevalla otsonikerroksella on lämpenevä vaikutus, ja siinä ilmakerroksessa lämpötilagradientti on positiivinen. Kuitenkin, kun nouset otsonikerroksen yläpuolelle ja pääset mesosfääriin, kaltevuus muuttuu jälleen negatiiviseksi.
Mesosfääri ulottuu noin 50 km: n (31 mi) korkeudesta 85 km: iin (53 mi). Tässä kerroksessa ilmanpaine on vain noin prosentti merenpinnan tasosta, mutta se on silti riittävä ilma meteorien polttamiseksi. Mesosfäärin - mesopaussin - huipulla tutkijat ovat kirjaaneet ilmakehän kylmimmät lämpötilat. Ne ovat noin -90 ° C (-130 F).
Pois avaruuteen
Ilmakehän ylimmässä kerroksessa, termosfäärissä, lämpötilat nousevat jälleen korkeuden kanssa ultraviolettisäteilyn absorboitumisen vuoksi. Tämän kerroksen yläosassa lämpötilat voivat vaihdella välillä 500 C (932 F) 2000 C (3632 F) tai korkeammalle. Auringon korkea energiasäteily ionisoi tämän kerroksen hiukkasia, ja tästä syystä sitä kutsutaan joskus ionosfääriksi. Se on kerros, jossa aurorat esiintyvät.
Jotkut tutkijat tunnistavat viidennen kerroksen, joka alkaa termosfäärin yläpuolelta ja ulottuu 100 000 - 200 000 km (62 000 - 120 000 mi) avaruuteen. Tässä eksosfääriksi kutsutulla kerroksella ilmatiheys hitaasti haihtuu tyhjäksi. Vaikka selkeää kaltevuutta ei ole, lämpötilat voivat vaihdella 0 C: sta 1700 C: seen (3092 F) riippuen onko päivä tai yö, hiukkasten pitoisuus on liian pieni lämmön johtamiseen, kuitenkin.