Dans toute la basse atmosphère de notre planète, la troposphère, plus on y va, plus il fait froid. La lumière du soleil traverse l'atmosphère et frappe la surface de la Terre, la réchauffant. La chaleur de la surface s'élève alors dans l'atmosphère. Plus vous allez haut, plus loin vous obtenez le "chauffage". Après la stabilité thermique dans la couche limite appelée la tropopause, la stratosphère, qui est au-dessus de la tropopause, se réchauffe de bas en haut. La troposphère s'élève du niveau du sol à environ 16 km (53 000 pieds) d'altitude. La stratosphère s'élève à 50 km (164 000 pieds) de hauteur, juste au-dessus de la couche d'ozone.

Notez la température et la latitude de votre emplacement. Pour les besoins de cet exercice, utilisez la température moyenne mondiale de 15 degrés C et une position à 45 degrés de latitude, à mi-chemin entre l'équateur et le pôle.

Calculez la température à l'altitude de votre choix dans la troposphère . Les températures dans la troposphère chutent en moyenne de 6,5 degrés Celsius par kilomètre (3,5 degrés F par 1000 pieds) d'altitude. Cinq kilomètres plus haut, la température serait de 15 - (5 x 6,5) = -17,5 degrés C. Cette équation grossière reste raisonnablement précise jusqu'à la tropopause.

Estimer la température à l'altitude de votre choix dans le tropopause. La tropopause maintient une température plus ou moins stable du bas vers le haut aux latitudes plus élevées. En effet, la tropopause est en partie définie par cette stabilité thermique. Les températures mesurent environ -32 degrés C à 75 degrés de latitude, -38 degrés C à 60 degrés de latitude et -48 degrés C à 45 degrés de latitude. Plus près de l'équateur, la tropopause continue à se refroidir. À 30 degrés de latitude, la température tombe à -60 degrés C à 15 km d'altitude avant de commencer à monter. À l'équateur, la température atteint -68 degrés C autour de 17 km avant de monter. La température moyenne de toute la tropopause est de -57 degrés Celsius. La tropopause est la plus froide sur l'équateur et la plus chaude sur les pôles parce que l'air chaud monte et se dilate, absorbe l'énergie thermique et refroidit l'atmosphère. Plus l'air se dilate, plus il refroidit l'environnement - et l'air chaud se dilate plus que l'air froid.

Calculez la température à l'altitude de votre choix dans la stratosphère. La température monte uniformément à travers cette couche atmosphérique, en moyenne. Comme indiqué à l'étape précédente, votre latitude est une considération pratique. Bien sûr, les conditions météorologiques ne sont jamais aussi simples. La NASA fournit une formule qui calcule la température stratosphérique attendue (T en degrés C) compte tenu de la température moyenne mondiale de -57 degrés Celsius à 25 km d'altitude. La formule est T = -131 + (0.003 * altitude en mètres).