Hampir semua cuaca bumi terjadi di troposfer, yang mengandung sekitar 75 persen dari total massa atmosfer dan sekitar 99 persen dari uap air. Troposfer membentang dari tanah hingga ketinggian sekitar 10 mil (16 kilometer) di khatulistiwa dan 5 mil (8 kilometer) di kutub. Rata-rata, itu naik hanya sedikit lebih tinggi dari Mt. Everest. Di seluruh troposfer, suhu dan tekanan udara menurun dengan meningkatnya elevasi, sehingga hujan dan salju lebih sering terjadi di elevasi yang lebih tinggi daripada di permukaan laut. Setelah Anda melewati tropopause, atau lapisan atas troposfer, dan memasuki stratosfer, suhu mulai meningkat dengan ketinggian, tetapi udara terlalu tipis untuk menciptakan pola cuaca pada ketinggian itu.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Cuaca di troposfer atas cenderung lebih dingin, berangin, dan lebih basah daripada di elevasi yang lebih rendah.
Gradien Suhu Rata-rata
Lapisan atas atmosfer memantulkan banyak energi matahari kembali ke angkasa, tetapi energi yang tidak dipantulkan mencapai tanah dan memanaskannya. Panas ini diserap oleh udara di permukaan tanah, dan suhu tertinggi di sana. Saat ketinggian meningkat, suhu turun pada tingkat rata-rata 3,6 derajat Fahrenheit per 1.000 kaki (6,5 derajat Celcius per 1.000 meter). Suhu di ketinggian 25.000 kaki (7.620 meter), rata-rata, 90 F (50 C) lebih dingin daripada di permukaan laut, itulah sebabnya pendaki gunung membutuhkan begitu banyak perlengkapan cuaca dingin.
Angin, Hujan, dan Salju
Udara hangat lebih ringan daripada udara dingin, sehingga udara di permukaan tanah cenderung naik, menggantikan udara dingin di ketinggian yang lebih tinggi, yang turun. Hal ini menciptakan arus konveksi di seluruh troposfer, dan mereka lebih dominan di ketinggian yang lebih tinggi, di mana udara kurang padat dan dapat bergerak lebih bebas. Akibatnya, angin lebih kuat di ketinggian yang lebih tinggi. Suhu yang lebih dingin di ketinggian yang lebih tinggi juga menciptakan presipitasi, karena udara dingin tidak dapat menahan kelembapan sebanyak udara hangat. Kelembaban mengembun dari udara sebagai salju dan es, dan jatuh kembali ke tanah. Pada ketinggian yang lebih rendah, di mana suhunya hangat, berubah menjadi hujan, tetapi itu tidak terjadi pada ketinggian yang lebih tinggi di mana suhunya tidak naik di atas titik beku.
Efek Gunung
Arus konveksi yang disebabkan oleh pertukaran aliran udara hangat dan dingin ke atas di sepanjang sisi angin lereng gunung, menciptakan arus eddy yang kuat di dekat puncak. Air mengembun dari udara pada ketinggian yang lebih tinggi dan membentuk awan, yang sering kali menyelimuti puncak yang tinggi dan menyembunyikannya sama sekali. Hujan dan salju turun saat awan menjadi jenuh dengan kelembapan. Curah hujan bergabung dengan angin kencang untuk menciptakan kondisi cuaca badai yang sering terjadi. Sementara itu, di sisi bawah angin lereng gunung, kondisi seringkali kering luar biasa, karena awan yang sampai di sana tidak memiliki kelembaban yang cukup untuk terjadi kondensasi.
Lapisan Inversi
Permukaan bumi tidak seragam hangat, dan pada malam hari, atau di dekat pantai laut, suhu tanah bisa lebih dingin daripada di ketinggian yang lebih tinggi. Udara sejuk tidak naik, sehingga udara menjadi stagnan. Kondisi ini, yang disebut lapisan inversi, dapat bertahan selama berhari-hari atau berminggu-minggu pada suatu waktu, dan ketika itu terjadi di dekat daerah perkotaan, dapat menjebak kabut asap dan polutan, menciptakan kondisi berbahaya bagi orang-orang dengan gangguan pernapasan sensitivitas.
