La troposfera è lo strato dell'atmosfera terrestre che i meteorologi osservano più da vicino perché è il luogo in cui si verificano le condizioni meteorologiche. Di tutti gli strati che formano l'atmosfera, è il più vicino al suolo e tutte le morfologie della Terra, comprese le montagne più alte, esistono al suo interno. La troposfera contiene il 75% dei gas atmosferici della Terra, incluso il 99% del suo vapore acqueo, che svolge un ruolo importante nella regolazione della temperatura sulla superficie del pianeta.
Cinque strati atmosferici
L'involucro di gas che circonda la Terra e si estende quasi a metà strada fino alla luna è costituito da cinque strati discreti. La troposfera si estende per una distanza da 14 a 18 chilometri (da 8,6 a 11,2 miglia) dal suolo e si fonde nella tropopausa, un cuscinetto tra quello strato e il successivo, che è la stratosfera. La mesosfera inizia ad un'altitudine di circa 90 chilometri (56 miglia), appena sopra il sottile strato di ozono nella stratosfera superiore che blocca la luce solare ultravioletta. Le aurore si verificano nello strato successivo, noto come ionosfera o termosfera, e infine l'esosfera si assottiglia gradualmente e si fonde con lo spazio vuoto.
Composizione della Troposfera
Oltre all'azoto, all'ossigeno e all'argon, nella troposfera esistono tracce di molti altri gas e due di questi - vapore acqueo e anidride carbonica - sono particolarmente importanti per i meteorologi. Entrambi assorbono e riflettono il calore dal suolo che altrimenti si irradierebbe nello spazio, mantenendo così la superficie del pianeta abbastanza calda da sostenere la vita. La concentrazione di vapore acqueo non è costante: aumenta con l'aumentare della latitudine, formando circa il 3% della troposfera all'equatore. Oltre a questi due gas serra, la troposfera è costituita anche da quantità fluttuanti di inquinanti, come l'anidride solforosa e l'ozono, soprattutto vicino alle grandi città.
Sole e vento
I venti troposferici che trasportano calore e umidità in tutto il mondo sono alimentati dall'energia del sole. Il sole riscalda l'equatore più dei poli e la differenza di temperatura provoca un movimento dell'aria che viene deviato dalla rotazione della Terra. Questo fa sì che i venti si muovano da est nelle regioni equatoriali e polari e da ovest alle medie latitudini. Le aree di alta e bassa pressione, così come i modelli locali di turbolenza, interagiscono con questi venti globali per produrre i modelli di vento mutevoli studiati dai meteorologi.
Il ciclo dell'acqua
Il movimento dell'acqua tra gli stati gassoso, liquido e solido che è alimentato dal riscaldamento irregolare della superficie terrestre da parte del sole è un'altra importante dinamica meteorologica. Il vapore acqueo, presente nell'aria a causa dell'evaporazione dagli oceani e della traspirazione delle piante, si raffredda man mano che si raffredda sale a formare nuvole, e all'interno delle nuvole, l'acqua si condensa e si congela per ricadere in superficie come pioggia e neve. Solo le nuvole più grandi, tipicamente formate come parte di un uragano, raggiungono la stratosfera. La maggior parte si forma interamente all'interno della troposfera.
