Troposfer adalah lapisan atmosfer bumi yang paling diperhatikan oleh para ahli meteorologi karena di situlah cuaca terjadi. Dari semua lapisan yang membentuk atmosfer, itu yang paling dekat dengan tanah, dan semua bentang alam Bumi, termasuk pegunungan tertinggi, ada di dalamnya. Troposfer mengandung 75 persen gas atmosfer Bumi, termasuk 99 persen uap airnya, yang memainkan peran utama dalam mengatur suhu di permukaan planet ini.
Lima Lapisan Atmosfer
Selubung gas yang mengelilingi Bumi dan meluas hampir setengah ke bulan terdiri dari lima lapisan diskrit. Troposfer meluas hingga jarak 14 hingga 18 kilometer (8,6 hingga 11,2 mil) di atas tanah dan menyatu ke dalam tropopause, penyangga antara lapisan itu dan lapisan berikutnya, yang merupakan stratosfer. Mesosfer dimulai pada ketinggian sekitar 90 kilometer (56 mil), tepat di atas lapisan tipis ozon di stratosfer atas yang menghalangi sinar matahari ultraviolet. Aurora terjadi di lapisan berikutnya, yang dikenal sebagai ionosfer, atau termosfer, dan akhirnya eksosfer secara bertahap menipis dan menyatu dengan ruang kosong.
Komposisi Troposfer
Selain nitrogen, oksigen, dan argon, sejumlah kecil gas lain ada di troposfer, dan dua di antaranya -- uap air dan karbon dioksida -- sangat penting bagi para ahli meteorologi. Keduanya menyerap dan memantulkan panas dari tanah yang jika tidak akan memancar ke luar angkasa, sehingga menjaga permukaan planet cukup hangat untuk mendukung kehidupan. Konsentrasi uap air tidak konstan -- meningkat dengan meningkatnya garis lintang, membentuk sekitar 3 persen dari troposfer di ekuator. Selain kedua gas rumah kaca tersebut, troposfer juga terdiri dari jumlah polutan yang berfluktuasi, seperti sulfur dioksida dan ozon, terutama di dekat kota-kota besar.
Matahari dan Angin
Angin troposfer yang membawa panas dan kelembaban ke seluruh dunia didorong oleh energi matahari. Matahari memanaskan khatulistiwa lebih banyak daripada kutub, dan perbedaan suhu menyebabkan pergerakan udara yang dibelokkan oleh rotasi Bumi. Hal ini menyebabkan angin bergerak dalam bentuk angin timur di daerah khatulistiwa dan kutub dan angin barat di lintang tengah. Daerah bertekanan tinggi dan rendah, serta pola turbulensi lokal, berinteraksi dengan angin global ini untuk menghasilkan perubahan pola angin yang dipelajari oleh ahli meteorologi.
Siklus air
Pergerakan air di antara keadaan gas, cair, dan padat yang dipicu oleh pemanasan yang tidak merata di permukaan bumi oleh matahari merupakan dinamika cuaca penting lainnya. Uap air, yang ada di udara karena penguapan dari lautan dan transpirasi tumbuhan, mendingin karena naik membentuk awan, dan di dalam awan, air mengembun dan membeku untuk jatuh kembali ke permukaan sebagai hujan dan salju. Hanya awan terbesar, yang biasanya terbentuk sebagai bagian dari badai, yang mencapai stratosfer. Sebagian besar terbentuk seluruhnya di dalam troposfer.