Troposfera yra Žemės atmosferos sluoksnis, kurį meteorologai stebi atidžiausiai, nes ten vyksta orai. Iš visų atmosferą sudarančių sluoksnių ji yra arčiausiai žemės, o joje egzistuoja visos Žemės reljefo formos, įskaitant aukščiausius kalnus. Troposferoje yra 75 procentai Žemės atmosferos dujų, įskaitant 99 procentus vandens garų, kurie vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant temperatūrą planetos paviršiuje.
Penki atmosferos sluoksniai
Dujų gaubtas, kuris supa Žemę ir tęsiasi beveik pusiaukelėje iki mėnulio, susideda iš penkių atskirų sluoksnių. Troposfera tęsiasi nuo 14 iki 18 kilometrų (8,6–11,2 mylių) atstumu nuo žemės ir susilieja į tropopauzę - buferį tarp to sluoksnio ir kito, ty stratosferos. Mezosfera prasideda maždaug 90 kilometrų (56 mylių) aukštyje, tiesiai virš viršutinio stratosferos plono ozono sluoksnio, kuris blokuoja ultravioletinius saulės spindulius. Auroros atsiranda kitame sluoksnyje, kuris yra žinomas kaip jonosfera arba termosfera, ir galiausiai egzosfera palaipsniui retėja ir susilieja su tuščia erdve.
Troposferos sudėtis
Be azoto, deguonies ir argono, troposferoje yra keletas kitų dujų, o meteorologams ypač svarbios dvi iš jų - vandens garai ir anglies dioksidas. Abi sugeria ir atspindi šilumą iš žemės, kuri priešingu atveju spinduliuotų į kosmosą, taip išlaikydama planetos paviršių pakankamai šiltą, kad palaikytų gyvybę. Vandens garų koncentracija nėra pastovi - ji didėja didėjant platumai, formuojant apie 3 procentus troposferos ties pusiauju. Be šių dviejų šiltnamio efektą sukeliančių dujų, troposfera taip pat susideda iš kintančių teršalų, tokių kaip sieros dioksidas ir ozonas, kiekio, ypač šalia didelių miestų.
Saulė ir vėjas
Troposferos vėjai, nešantys šilumą ir drėgmę aplink pasaulį, kurstomi saulės energijos. Saulė šildo pusiaują daugiau nei polius, o temperatūros skirtumas sukelia oro judėjimą, kurį nukreipia Žemės sukimasis. Dėl to vėjas juda rytų krypties pusiaujo ir poliariniuose regionuose, o vakarų - vidurinėse platumose. Aukšto ir žemo slėgio zonos, taip pat vietiniai turbulencijos modeliai sąveikauja su šiais pasauliniais vėjais, kad susidarytų kintantys vėjo modeliai, kuriuos tyrinėja meteorologai.
Vandens ciklas
Dar viena svarbi oro dinamika yra vandens judėjimas tarp dujų, skysčių ir kietųjų būsenų, kurį skatina netolygus Žemės paviršiaus kaitinimas. Vandens garai, esantys ore dėl garavimo iš vandenynų ir augalų persiurbimo, aušinami pakyla, kad susidarytų debesys, o debesyse vanduo kondensuojasi ir užšąla, kad vėl iškristų į paviršių kaip lietus ir sniego. Tik didžiausi debesys, paprastai susidarantys kaip uraganas, pasiekia stratosferą. Dauguma jų susiformuoja troposferoje.