Troposfæren

Struktur og sammensetning av troposfæren

Troposfæren er den tetteste delen av atmosfæren, og inneholder omtrent 75 % til 80 % av den totale massen og nesten 99 % av vanndampen og aerosolene. Tykkelsen er ikke ensartet; den er dypest ved ekvator (opptil 18 km) på grunn av intens solvarme og sentrifugalkraft, og grunnest ved polene (omtrent 6 km) hvor luften er kaldere og mer komprimert.

Den øvre grensen av dette laget er kjent som tropopausen . Dette fungerer som et «termisk tak» som fanger fuktighet og vær i troposfæren. Fordi stratosfæren over det faktisk blir varmere med høyden, forhindrer det at den kjøligere luften i troposfæren stiger ytterligere, noe som effektivt dekker mesteparten av skyutviklingen .

Maskinrommet til det globale været

Nesten alle fenomener vi kjenner igjen som «vær» forekommer her. Dette er drevet av det faktum at troposfæren varmes opp fra grunnen av. Sollys varmer opp jordoverflaten, som deretter stråler varme tilbake til luften. Dette skaper en vertikal temperaturgradient der luften er varmest nederst og kaldest øverst.

• Konveksjon: Varm luft nær overflaten blir mindre tett og stiger, mens kjøligere, tettere luft synker. Denne konstante omsetningen skaper vind , turbulens og vertikale strømmer.
• Skydannelse: Når luften stiger, utvider den seg og avkjøles. Når den når duggpunktet, kondenserer vanndampen til vanndråper eller iskrystaller, som danner skyer og til slutt nedbør .
• Drivhuseffekten: Konsentrasjonen av klimagasser som karbondioksid og metan i troposfæren fanger utgående varme, og holder planetens overflate på en temperatur som er i stand til å støtte liv.

Global sirkulasjon og jetstrømmen

Troposfæren er der jordens primære vindsystemer befinner seg. Storskala sirkulasjonsceller ( Hadley- , Ferrel- og polarceller ) fordeler varme fra ekvator mot polene. Ved de øvre grensene av disse cellene, nær tropopausen, finnes jetstrømmer – smale bånd av hurtigflytende luft som styrer stormsystemer over hele kloden.

Fordi troposfæren er så godt blandet, fordeles forurensende stoffer og fuktighet raskt sammenlignet med høyere lag. Dette betyr imidlertid også at mesteparten av menneskeskapt luftforurensning forblir fanget i dette nedre laget, noe som direkte påvirker luftkvaliteten vi puster inn.

Hvordan klimaendringer påvirker troposfæren

Etter hvert som planeten varmes opp, gjennomgår troposfæren målbare endringer. Vitenskapelige observasjoner viser at troposfæren fysisk utvider seg; etter hvert som luften varmes opp, tar den opp mer plass, noe som presser tropopausen høyere opp i himmelen. I tillegg kan en varmere troposfære holde på mer vanndamp – omtrent 7 % mer for hver grad Celsius med oppvarming – noe som gir næring til mer intense stormer og kraftigere nedbørshendelser .

Troposfærens viktige rolle i jordens vær og klima

Troposfæren er det mest dynamiske og vitale laget i atmosfæren vår for liv på jorden. Ved å inneholde oksygenet vi puster inn, vannet som opprettholder oss og værmønstrene som former miljøet vårt, fungerer den som det umiddelbare grensesnittet mellom planetens overflate og vakuumet i rommet. 

Å forstå dens bevegelser og temperaturendringer er grunnlaget for all moderne meteorologi og klimavitenskap, ettersom det fortsatt er det primære teatret der effektene av global oppvarming og sesongmessige endringer manifesterer seg.