Тропосфера - это слой атмосферы Земли, за которым метеорологи следят наиболее внимательно, потому что именно там бывает погода. Из всех слоев, образующих атмосферу, он самый близкий к земле, и все формы рельефа Земли, включая самые высокие горы, находятся внутри него. Тропосфера содержит 75 процентов атмосферных газов Земли, включая 99 процентов водяного пара, который играет важную роль в регулировании температуры на поверхности планеты.
Пять атмосферных слоев
Оболочка из газов, которая окружает Землю и простирается почти до середины Луны, состоит из пяти отдельных слоев. Тропосфера простирается на расстояние от 14 до 18 километров (от 8,6 до 11,2 миль) над землей и сливается с тропопаузой, буфером между этим слоем и следующим слоем, которым является стратосфера. Мезосфера начинается на высоте примерно 90 километров (56 миль), чуть выше тонкого слоя озона в верхних слоях стратосферы, который блокирует ультрафиолетовый солнечный свет. Полярные сияния возникают в следующем слое, который известен как ионосфера или термосфера, и, наконец, экзосфера постепенно истончается и сливается с пустым пространством.
Состав тропосферы
Помимо азота, кислорода и аргона, в тропосфере существуют следовые количества нескольких других газов, и два из них - водяной пар и углекислый газ - особенно важны для метеорологов. Оба они поглощают и отражают тепло от земли, которое в противном случае излучалось бы в космос, таким образом сохраняя поверхность планеты достаточно теплой, чтобы поддерживать жизнь. Концентрация водяного пара непостоянна - она увеличивается с увеличением широты, образуя около 3 процентов тропосферы на экваторе. Помимо этих двух парниковых газов, тропосфера также состоит из колеблющихся количеств загрязняющих веществ, таких как диоксид серы и озон, особенно вблизи крупных городов.
Солнце и ветер
Тропосферные ветры, разносящие тепло и влагу по всему земному шару, подпитываются солнечной энергией. Солнце нагревает экватор больше, чем полюса, а разница температур вызывает движение воздуха, которое отклоняется вращением Земли. Это приводит к тому, что ветры переходят в восточные ветры в экваториальных и полярных регионах и западные ветры в средних широтах. Области высокого и низкого давления, а также местные модели турбулентности взаимодействуют с этими глобальными ветрами, создавая изменяющиеся модели ветра, которые изучают метеорологи.
Круговорот воды
Перемещение воды между газом, жидкостью и твердым телом, вызванное неравномерным нагревом поверхности Земли солнцем, является еще одной важной погодной динамикой. Водяной пар, присутствующий в воздухе из-за испарения из океанов и испарения растений, охлаждается по мере того, как он поднимается, образуя облака, а внутри них вода конденсируется и замерзает, чтобы вернуться на поверхность в виде дождя и снег. Только самые большие облака, обычно образующиеся во время урагана, достигают стратосферы. Большинство из них формируются полностью в тропосфере.