מה ההבדל בין הטרופוספירה לסטרטוספירה?

לאטמוספירה של כדור הארץ יש ארבע שכבות נפרדות, כמו גם שכבה חיצונית נדירה שיכולה להתרחק עד 10,000 ק"מ (6,214 מייל) מכוכב הלכת בהיעדר רוח שמש. השכבה האטמוספרית הנמוכה ביותר היא הטרופוספירה, והשכבה שמעליה היא הסטרטוספירה. בין הגורמים המגדירים אלה כשתי שכבות נפרדות ניתן למנות הבדלים בלחץ האוויר, הטמפרטורה, שיפוע הטמפרטורה, מהירות הרוח וכיוון הרוח.

הגבול בין הטרופוספירה לסטרטוספירה נקרא טרופופוזה, והוא לא קבוע. זה בערך 8 ק"מ (5 מייל) מעל פני האדמה בקטבים וכפול מזה בקו המשווה. הטרופופאוזה היא איזותרם - אזור של טמפרטורה יציבה - שמתחתיו כל מזג האוויר של כדור הארץ מתרחש. הטרופופאוזה בדרך כלל מסמנת את הגבול העליון ביותר של פעילות ענן; במקום לעלות מעל איזותרמה זו, ענני סערה גדולים מתפשטים בדרך כלל אופקית בצורת סדן. סוגים מסוימים של עננים - המכונים ענני חרוז או אם הפנינה - אכן נוצרים בסטרטוספירה, אך בדרך כלל רק בקו רוחב שבין 60 ל 90 מעלות ורק בחורף.

דפוסי מזג האוויר מתרחשים בטרופוספירה מכיוון שהאוויר ליד הקרקע חם מהאוויר בגבהים גבוהים יותר; תופעה זו היא תוצאה של העובדה שהאדמה סופגת ומקרינה חום מהשמש. בגלל שיפוע הטמפרטורה השלילי הזה ביחס לגובה, אוויר חם יכול לעלות וליצור זרם הסעה שמייצר רוחות ועננים. בסטרטוספירה, המשתרעת לגובה של כ -50 ק"מ, הטמפרטורה עולה עם גובה כתוצאה מכך ששכבת האוזון בסטרטוספירה העליונה סופגת אור שמש ומקרינה חום כְּלַפֵּי מַטָה. הטרופופאוזה היא אזור הטמפרטורה הקבועה בה כיוון השיפוע משתנה.

הנטייה לאוויר חם ועמוס לחות לעלות ואוויר קריר ליפול בטרופוספירה יוצר רוחות, עננים ומשקעים. בגלל שינויים מקומיים בטמפרטורה ובלחץ האוויר, רוחות אלה יכולות להיות לא סדירות ולעיתים קיצוניות. בסטרטוספירה, שם לחץ האוויר נמוך בהרבה ותקרת אוויר חם יותר מונעת זרמי הסעה מהתהוות, התנאים יציבים יותר. אין כאן כמעט מערבולת, הנגרמת מתנועות אוויר אנכיות, והרוחות שקיימות, אף על פי שהן חזקות, הן יציבות ונושבות בכיוון אופקי. מטוסים מסחריים טסים בסטרטוספירה התחתונה כדי למנוע מערבולת.

הטרופוספירה מכילה כ -75 אחוז מהגזים באטמוספירה, והסטרטוספירה, שנפחה גדול יותר, מכילה כ -19 אחוז מהגזים הללו. לחץ האוויר בסטרטוספירה נמוך בהתאם: בממוצע הלחץ בסטרטוספירה הוא רק כ -10 אחוזים ופחות מהלחץ בגובה פני הים. שכבת האוזון, הממוקמת בראש הסטרטוספירה, היא אחד המאפיינים החשובים ביותר בשכבת אטמוספירה זו. מלבד יצירת תקרת אוויר חם המונע זרמי הסעה להיווצר, הוא מסנן קרינה אולטרה סגולה מהשמש אשר תפגע בחיים על פני השטח.