תוֹכֶן
האטמוספרה של כדור הארץ כוללת ארבע שכבות שונות, כמו גם שכבה חיצונית נדירה שיכולה להתרחב עד 10,000 ק"מ (6,214 מיילים) מכוכב הלכת בהיעדר רוח סולארית. השכבה האטמוספרית הנמוכה ביותר היא הטרופוספרה, והשכבה שמעט מעל זה היא הסטרוספירה. בין הגורמים המגדירים אלה כשתי שכבות נפרדות הם הבדלי לחץ אוויר, טמפרטורה, שיפוע טמפרטורה, מהירות הרוח וכיוון הרוח.
גבול הסטה
הגבול בין הטרופוספירה לסטרטוספרה נקרא הטרופופוזה, והוא אינו קבוע. זה בערך 8 קילומטרים (5 מייל) מעל הקרקע בקטבים וכפול מזה בקו המשווה. הטרופופוזה היא איזותרמה - אזור עם טמפרטורה יציבה - שמתחתיו מתקיים מזג האוויר של כל כוכבי הלכת. בדרך כלל הטרופופוזה מסמנת את המגבלה העליונה של פעילות ענן; במקום להתעלות מעל איזותרמה זו, ענני סערה גדולים מתפשטים בדרך כלל אופקית בצורת סדן. סוגים מסוימים של עננים - הנקראים עננים נקבוביים או אם-פנינה - אכן נוצרים בסטרטוספרה, אך לרוב רק בקווי הרוחב של 60-90 מעלות ורק בחורף.
שיפועים בטמפרטורה
דפוסי מזג האוויר מתרחשים בטרופוספירה מכיוון שהאוויר הסמוך לקרקע חם יותר מהאוויר בגבהים גדולים יותר; תופעה זו היא תוצאה של העובדה שהאדמה סופגת ומקרינה חום מהשמש. בגלל שיפוע טמפרטורה שלילי זה ביחס לגובה, אוויר חם יכול לעלות וליצור זרם הסעה המייצר רוחות ועננים. בסטרטוספרה, המשתרעת לגובה של כ- 50 ק"מ (31 מיילים), הטמפרטורה עולה עם הגובה כתוצאה מהעובדה ששכבת האוזון בשכבה העליונה סופגת אור שמש ומקרינה חום כלפי מטה. הטרופופוזה הוא אזור הטמפרטורה הקבוע בו כיוון השיפוע משתנה.
פעילות רוח
הנטייה לאוויר חם עמוס לחות לעלות ואוויר קריר ליפול בטרופוספירה יוצר רוחות, עננים ומשקעים. בגלל וריאציות מקומיות בטמפרטורה ולחץ האוויר, רוחות אלה יכולות להיות לא סדירות ולעיתים קיצוניות. בסטרטוספרה, שם לחץ האוויר נמוך בהרבה ותקרה של אוויר חם יותר מונעת היווצרות זרמי הסעה, התנאים יציבים יותר. כמעט ואין כאן סערה, שנגרמת כתוצאה מתנועות אוויר אנכיות, והרוחות שקיימות, אם כי חזקות, יציבות ונושבות בכיוון אופקי. מטוסים מסחריים טסים בסטרטוספרה התחתונה כדי למנוע סערה.
לחץ אוויר סטרטוספרי
הטרופוספירה מכילה כ 75 אחוז מהגזים באטמוספירה, והסטרטוספרה, שיש לה נפח גדול יותר, מכילה כ -19 אחוז מהגזים האלה. לחץ האוויר בסטרטוספירה נמוך בהתאם: בממוצע, הלחץ בסטרטוספירה הוא רק כעשרה אחוזים או פחות מהלחץ בגובה הים. שכבת האוזון, שנמצאת בחלק העליון של הסטרטוספרה, היא אחד המאפיינים החשובים ביותר של שכבה אטמוספרית זו. מלבד יצירת תקרה של אוויר חם המונע היווצרות זרמי הסעה, הוא מסנן קרינה אולטרה סגולה מהשמש שתזיק לחיים על פני השטח.