Troposfääri on maapallon ilmakerros, jota meteorologit tarkkailevat tarkemmin, koska siellä tapahtuu säätä. Kaikista ilmakehän muodostavista kerroksista se on lähinnä maata, ja kaikki maapallon muodot, mukaan lukien korkeimmat vuoret, ovat sen sisällä. Troposfääri sisältää 75 prosenttia maapallon ilmakaasuista, mukaan lukien 99 prosenttia sen vesihöyrystä, jolla on tärkeä rooli planeetan pinnan lämpötilan säätelyssä.
Viisi ilmakerrosta
Maapalloa ympäröivä ja melkein puoliväliin kuuhun ulottuva kaasujen vaippa koostuu viidestä erillisestä kerroksesta. Troposfääri ulottuu 14-18 kilometrin etäisyydelle maanpinnasta ja sulautuu tropopaussiin, puskuriin kerroksen ja seuraavan, stratosfäärin, väliin. Mesosfääri alkaa noin 90 kilometrin (56 mailin) korkeudesta, aivan ylemmän stratosfäärin ohuen otsonikerroksen yläpuolella, joka estää ultraviolettivalon. Aurorat esiintyvät seuraavassa kerroksessa, joka tunnetaan nimellä ionosfääri tai termosfääri, ja lopulta eksosfääri ohenee vähitellen ja sulautuu tyhjään tilaan.
Troposfäärin koostumus
Typen, hapen ja argonin lisäksi troposfäärissä on pieniä määriä useita muita kaasuja, joista kaksi - vesihöyry ja hiilidioksidi - ovat erityisen tärkeitä meteorologeille. Molemmat absorboivat ja heijastavat maasta tulevaa lämpöä, joka muuten säteilisi avaruuteen, pitäen siten planeetan pinnan tarpeeksi lämpimänä tukemaan elämää. Vesihöyryn pitoisuus ei ole vakio - se kasvaa leveysasteen kasvaessa muodostaen noin 3 prosenttia troposfääristä päiväntasaajalla. Näiden kahden kasvihuonekaasun lisäksi troposfääri koostuu myös vaihtelevista määristä epäpuhtauksia, kuten rikkidioksidia ja otsonia, etenkin suurten kaupunkien lähellä.
Aurinko ja tuuli
Lämpöä ja kosteutta ympäri maailmaa kuljettavat troposfäärin tuulet ruokkivat auringon energiaa. Aurinko lämmittää päiväntasaajan enemmän kuin pylväät, ja lämpötilaero aiheuttaa ilman liikkeen, joka taipuu maapallon pyörimisen avulla. Tämä saa tuulen liikkumaan itätuulessa päiväntasaajan ja napa-alueilla ja länsituulen keskileveysasteilla. Korkean ja matalan paineen alueet sekä paikalliset turbulenssimallit ovat vuorovaikutuksessa näiden globaalien tuulien kanssa tuottamaan muuttuvat tuulimallit, joita meteorologit tutkivat.
Vesikierto
Toinen tärkeä säädynamiikka on veden liike kaasun, nestemäisten ja kiinteiden tilojen keskuudessa, jota ruokkii maapallon pinnan epätasainen lämmitys. Vesihöyry, jota esiintyy ilmassa valtamerien haihtumisen ja kasvien haihtumisen vuoksi, jäähtyy samalla nousee muodostamaan pilviä, ja pilvien sisällä vesi tiivistyy ja jäätyy putoamaan takaisin pinnalle sateena ja lumi. Vain suurimmat pilvet, tyypillisesti osana hurrikaania, ulottuvat stratosfääriin. Suurin osa muodostaa kokonaan troposfäärissä.