Vergeleken met de diameter van de aarde, die ongeveer 12.800 kilometer (8.000 mijl) is, is de atmosfeer flinterdun. De afstand van de grond tot de Karman-lijn, waar de ruimte begint, is 100 kilometer (62 mijl). Ook al is het zo dun, de atmosfeer heeft vier lagen -- vijf als je de overblijfselen meetelt die zich honderden kilometers in de ruimte uitstrekken.
Het weerpatroon wordt grotendeels bepaald in het laagste niveau van de atmosfeer. Het klimaat daarentegen is niet zo gelokaliseerd.
Atmosfeerlagen van de aarde
De vier lagen die zich het dichtst bij het oppervlak bevinden, bevatten het grootste deel van de atmosfeer van de aarde. De vier lagen van de atmosfeer zijn:
- De troposfeer
- de stratosfeer
- de mesosfeer
- de thermosfeer
75 procent van de gehele atmosfeer bestaat uit de troposfeer, wat het laagste niveau van de atmosfeer is. Het strekt zich uit tot een maximale hoogte van 16 kilometer (9,9 mijl) op de evenaar. Het is in deze laag dat het grootste deel van het weer wordt bepaald/voorkomt.
Boven de troposfeer bevindt zich de
stratosfeer, die zich uitstrekt tot een hoogte van 50 kilometer (31 mijl) en de ozonlaag bevat. De mesosfeer is een dunne laag daarboven, gevolgd door de thermosfeer.De thermosfeer wordt ook wel de ionosfeer genoemd. In deze regio is de energie van de zon zo intens dat alle atomen worden afgebroken tot positieve ionen. De laatste laag, die geen goed gedefinieerde limiet heeft, is de exosfeer, die in wezen de overgang is van de atmosfeer van de aarde naar de echte ruimte.
Weer en klimaat
Het woord "weer" verwijst naar kortstondige temperatuur-, wind- en neerslagomstandigheden die van plaats tot plaats verschillen. "Klimaat", aan de andere kant, verwijst naar omstandigheden die regio's of de planeet als geheel gedurende een bepaalde periode beïnvloeden. Weerelementen zijn onder meer bewolking, regen, sneeuw, lage of hoge temperaturen, stormen en wind. Terwijl het klimaat naar dezelfde elementen verwijst, verwijst het ernaar als een gemiddelde.
Zo kan worden verwacht dat een regio met een bepaald klimaat bepaalde weerpatronen heeft, terwijl andere ongebruikelijk zijn.
De weerlaag
De atmosfeer stroomt als een vloeistof met wind die wordt gegenereerd door temperatuurverschillen die worden veroorzaakt door verschillende factoren, waaronder invallend en gereflecteerd zonlicht. Deze winden verzamelen vocht uit de oceanen en, wanneer zich wolken vormen in gebieden met de juiste temperatuur en luchtdruk, laten ze het vocht terug naar de grond vallen.
Al deze activiteit vindt plaats in de troposfeer, het laagste niveau van de atmosfeer. Het is de regio met de hoogste concentratie atmosferische gassen. Het weer verandert voortdurend en is soms moeilijk te voorspellen, en er zijn wereldwijd weerdiensten om mensen te waarschuwen voor gevaarlijke omstandigheden terwijl deze zich ontwikkelen.
Het weer kan ook worden beïnvloed door de hoogteverschillen in de troposfeer en ook op andere niveaus van de atmosfeer. Naarmate je hoger in de troposfeer komt, neemt de temperatuur af, wat ook resulteert in veranderende luchtdruk en windstromingen.
Klimaatinvloeden
Klimaatinvloeden omvatten astronomische factoren zoals de afstand van de aarde tot de zon en de oriëntatie van de planeet terwijl deze om zijn as draait. Activiteit aan de oppervlakte beïnvloedt ook het klimaat, inclusief de productie van broeikasgassen door natuurlijke en door de mens gemaakte processen. Het is daarom moeilijk om het klimaat te lokaliseren in een laag van de atmosfeer.
Processen in de bovenste stratosfeer, zoals de interactie van ultraviolet zonlicht met ozon, hebben evenveel effect als die op grondniveau, zoals vulkaanuitbarstingen die stof en gassen de lucht in spuwen of het spitsuur in drukke steden, waardoor de lucht wordt gevuld met koolstof die de warmte vasthoudt dioxide.