איזו שכבת אווירה מעניינת ביותר מטאורולוגים?

הטרופוספירה היא שכבת האטמוספירה של כדור הארץ שהמטאורולוגים צופים בה מקרוב כי זה המקום בו מזג האוויר קורה. מבין כל השכבות היוצרות את האטמוספירה, היא הקרובה ביותר לקרקע, וכל צורות היבשה של כדור הארץ, כולל ההרים הגבוהים ביותר, קיימות בתוכה. הטרופוספירה מכילה 75 אחוז מהגזים האטמוספריים של כדור הארץ, כולל 99 אחוז מאדי המים שלה, אשר ממלאים תפקיד מרכזי בוויסות הטמפרטורה על פני כדור הארץ.

מעטפת הגזים המקיפה את כדור הארץ ומשתרעת כמעט עד חצי הירח מורכבת מחמש שכבות נפרדות. הטרופוספירה משתרעת על מרחק של 14 עד 18 קילומטרים (8.6 עד 11.2 מייל) מעל הקרקע ומתמזגת בטרופופאוזה, חיץ בין שכבה זו לשכונה, שהיא הסטרטוספירה. המזוספרה מתחילה בגובה של כ -90 ק"מ (56 מייל), ממש מעל שכבת האוזון הדקה בסטרטוספירה העליונה החוסמת אור שמש אולטרה סגול. אורורות מתרחשות בשכבה הבאה, המכונה יונוספירה, או תרמוספירה, ולבסוף האקסוספירה מתדלדלת ומתמזגת בהדרגה עם חלל ריק.

מלבד חנקן, חמצן וארגון, כמויות עקבות של כמה גזים אחרים קיימות בטרופוספירה, ושניים מהם - אדי מים ופחמן דו חמצני - חשובים במיוחד עבור מטאורולוגים. שניהם סופגים ומשקפים חום מהאדמה שאחרת היה מקרין לחלל, ובכך שומר על פני כדור הארץ חמים מספיק כדי לתמוך בחיים. ריכוז אדי המים אינו קבוע - הוא גדל עם קו רוחב הולך וגדל, ויוצר כ -3 אחוזים מהטרופוספירה בקו המשווה. מלבד שני גזי החממה הללו, הטרופוספירה מורכבת גם מכמויות משתנות של מזהמים, כגון דו-חמצני וגופרית, בעיקר ליד ערים גדולות.

הרוחות הטרופוספריות המובילות חום ולחות ברחבי העולם מונעות על ידי אנרגיית השמש. השמש מחממת את קו המשווה יותר מאשר את הקטבים, והפרש הטמפרטורות גורם לתנועת אוויר המוסטה על ידי סיבוב כדור הארץ. זה גורם לרוחות לנוע ברוחות מזרחיות באזורי קו המשווה והקוטב ורוחות מערב בקווי הרוחב האמצעיים. אזורי לחץ גבוה ונמוך, כמו גם דפוסי מערבולת מקומיים, מתקשרים עם רוחות עולמיות אלה כדי לייצר את דפוסי הרוח המשתנים אותם חוקרים מטאורולוגים.

תנועת המים בין מצבי הגז, הנוזל והמוצק המונעים על ידי חימום אחיד של פני כדור הארץ על ידי השמש היא דינמיקה מזג אוויר חשובה נוספת. אדי מים, הנמצאים באוויר בגלל התאיידות מהאוקיאנוסים וזרימת הצמח, מתקררים כשהם עולה ליצירת עננים, ובתוך העננים המים מתעבים וקופאים ליפול חזרה אל פני השטח כגשם ו שֶׁלֶג. רק העננים הגדולים ביותר, שנוצרו בדרך כלל כחלק מהוריקן, מגיעים לסטרטוספירה. רובם נוצרים לחלוטין בתוך הטרופוספירה.