L'atmosphère terrestre a quatre couches distinctes, ainsi qu'une couche externe raréfiée qui peut s'étendre jusqu'à 10 000 kilomètres de la planète en l'absence de vent solaire . La couche atmosphérique la plus basse est la troposphère, et la couche située juste au-dessus est la stratosphère. Les différences entre la pression de l'air, la température, le gradient de température, la vitesse du vent et la direction du vent sont deux facteurs distincts.

Une limite de décalage

La frontière entre la troposphère et la stratosphère est appelée la tropopause, et ce n'est pas constant. C'est environ 8 kilomètres (5 miles) au-dessus du sol aux pôles et environ deux fois cela à l'équateur. La tropopause est une isotherme - une région de température stable - au-dessous de laquelle tout le temps de la planète a lieu. La tropopause marque généralement la limite supérieure de l'activité des nuages; Au lieu de s'élever au-dessus de cette isotherme, les gros nuages ​​d'orage s'épanouissent généralement horizontalement dans une forme d'enclume. Certains types de nuages, appelés nuages ​​nacrés ou nacrés, se forment dans la stratosphère, mais généralement à des latitudes comprises entre 60 et 90 degrés et seulement en hiver.

Gradients de température

Les régimes météorologiques se produisent dans la troposphère parce que l'air près du sol est plus chaud que l'air à haute altitude; ce phénomène est le résultat du fait que le sol absorbe et rayonne la chaleur du soleil. En raison de ce gradient de température négatif par rapport à l'altitude, l'air chaud peut augmenter et créer un courant de convection qui produit des vents et des nuages. Dans la stratosphère, qui s'étend jusqu'à une altitude d'environ 50 kilomètres (31 miles), la température augmente avec l'altitude du fait que la couche d'ozone dans la stratosphère supérieure absorbe la lumière du soleil et rayonne la chaleur vers le bas. La tropopause est la région de température constante dans laquelle la direction du gradient change.

Activité du vent

La propension de l'air chaud et humide à monter et de l'air frais à tomber dans la troposphère crée des vents , nuages ​​et précipitations. En raison des variations locales de température et de pression atmosphérique, ces vents peuvent être irréguliers et, parfois, extrêmes. Dans la stratosphère, où la pression de l'air est beaucoup plus faible et un plafond d'air plus chaud empêche les courants de convection de se former, les conditions sont plus stables. Il n'y a pratiquement pas de turbulence, causée par des mouvements d'air verticaux, et les vents qui existent, bien qu'ils soient forts, sont stables et soufflent dans le sens horizontal. Les aéronefs commerciaux volent dans la basse stratosphère pour éviter la turbulence.

La pression atmosphérique stratosphérique

La troposphère contient environ 75% des gaz dans l'atmosphère, et la stratosphère, qui a un volume plus important, contient environ 19 pour cent de ces gaz. La pression de l'air dans la stratosphère est donc plus faible: en moyenne, la pression dans la stratosphère ne représente qu'environ 10% ou moins de la pression au niveau de la mer. La couche d'ozone, située au sommet de la stratosphère, est l'une des caractéristiques les plus importantes de cette couche atmosphérique. En plus de créer un plafond d'air chaud qui empêche la formation de courants de convection, il filtre les rayons ultraviolets du soleil qui pourraient endommager la vie à la surface.