Zusammensetzung der Atmosphäre

In einem gegebenen Luftvolumen macht Stickstoff 78 Prozent der Gase aus, aus denen die Atmosphäre besteht, während Sauerstoff 21 Prozent ausmacht. Argon, Kohlendioxid und Spuren anderer Gase machen das restliche Prozent aus. Dieses Luftvolumen enthält auch etwas Wasserdampf, der von null bis etwa fünf Volumenprozent variiert. Diese kleine Menge Wasserdampf ist für große Wetteränderungen verantwortlich.

Die Gashülle, die die Erde umgibt, verändert sich von Grund auf. Vier unterschiedliche Schichten oder Sphären der Atmosphäre wurden anhand thermischer Eigenschaften (Temperaturänderungen), chemischer Zusammensetzung, Bewegung und Dichte identifiziert.

Die erste Schicht, bekannt als Troposphäre, erstreckt sich von 6 bis 20 Kilometer (km) (4 bis 12 Meilen) über den Nord- und Südpol und bis zu 48.000 Fuß (14,5 km) über die Äquatorregionen. Die überwiegende Mehrheit von Wetter, Wolken, Stürmen und Temperaturschwankungen findet innerhalb dieser ersten Schicht der Atmosphäre statt. Innerhalb der Troposphäre sinkt die Durchschnittstemperatur mit einer Rate von etwa 2 °Celsius (C) alle 1.000 Fuß Höhengewinn, und der Druck nimmt mit einer Rate von etwa 2,5 cm pro 1.000 Fuß Höhengewinn ab.

An der Spitze der Troposphäre befindet sich eine als Tropopause bekannte Grenze, die Feuchtigkeit und das damit verbundene Wetter in der Troposphäre einschließt. Die Höhe der Tropopause variiert mit dem Breitengrad und mit der Jahreszeit; Daher nimmt es eine elliptische Form an, im Gegensatz zu einer runden. Die Lage der Tropopause ist wichtig, da sie üblicherweise mit der Lage des Strahlstroms und möglichen klaren Luftturbulenzen in Verbindung gebracht wird.

Oberhalb der Tropopause befinden sich drei weitere atmosphärische Ebenen. Die erste ist die Stratosphäre, die sich von der Tropopause bis zu einer Höhe von etwa 50 km (160.000 Fuß) erstreckt. In dieser Schicht herrscht wenig Wetter und die Luft bleibt stabil, obwohl sich gelegentlich bestimmte Wolkentypen darin ausbreiten. Oberhalb der Stratosphäre befinden sich die Mesosphäre und die Thermosphäre, die wenig Einfluss auf das Wetter haben.