Тропосфера
Явища у верхній частині атмосфери
Тропосфера. Самий нижній і найбільш щільний шар атмосфери, у якому температура швидко зменшується з висотою, називається тропосферою. Він містить до 80% усієї маси атмосфери і простирається в полярних і середніх широтах до висот 8–10 км, а в тропіках до 16–18 км. Тут розвиваються практично всі погодотворні процеси, відбувається тепло - і вологообмін між Землею і її атмосферою, утворюються хмари, виникають різні метеорологічні явища, тумани й опади. Ці шари земної атмосфери знаходяться в конвективній рівновазі і, завдяки активному перемішуванню мають однорідний хімічний склад, в основному, з молекулярних азоту (78%) і кисню (21%). У тропосфері зосереджена найбільша кількість природних і техногенних аерозольних і газових забруднювачів повітря. Динаміка нижньої частини тропосфери товщиною до 2 км сильно залежить від властивостей поверхні Землі, що її підстилає, визначальні горизонтальні і вертикальні переміщення повітря (вітри), обумовлені передачею тепла від більш нагрітої суші, через Іч-випромінювання земної поверхні, що поглинається в тропосфері, в основному, парами води і вуглекислого газу (парниковий ефект). Розподіл температури з висотою встановлюється в результаті турбулентного і конвективного перемішування. У середньому воно відповідає спаду температури з висотою приблизно на 6,5 °К /км. Швидкість вітру в приземному прикордонному шарі спочатку швидко росте з висотою, а вище вона продовжує збільшуватися на 2–3 км/з на кожен кілометр. Іноді в тропосфері виникають вузькі планетарні потоки (зі швидкістю більш 30 км/с), західні в середніх широтах, а поблизу екватора – східні. Їх називають струминними плинами.
Тропопауза. У верхньої границі тропосфери (тропопаузи) температура досягає мінімального значення для нижньої атмосфери. Це перехідний шар між тропосферою і розташованою над нею стратосферою. Товщина тропопаузи від сотень метрів до 1,5–2 км, а температура і висота відповідно в межах від 190 до 220 °К і від 8 до 18 км у залежності від географічної широти і сезону. У помірних і високих широтах узимку вона нижче, ніж улітку на 1–2 км і на 8–15 До тепліше. У тропіках сезонні зміни значно менше (висота 16–18 км, температура 180–200 °К ). Над струминними плинами можливі розриви тропопаузи.

Взимку і вночі хмарність перешкоджає зниженню температури земної поверхні і приземного шару повітря, влітку і вдень – послабляє нагрівання земної поверхні сонячними променями, зм'якшуючи клімат усередині материків.

  Пір'ясті хмари – прозорі хмари у виді тонких білих ниток або завіси із шовковистим

блиском, що не дають тіні. Пір'ясті хмари складаються з крижаних кристалів, утворюються у верхніх шарах тропосфери при дуже низьких температурах. Деякі види пір'ястих хмар служать провісниками зміни погоди.

Пір'ясто-купчасті хмари – гряди або шари тонких білих хмар верхньої тропосфери. Пір'ясто-купчасті хмари побудовані з дрібних елементів, що мають вид клаптів, брижів, маленьких кульок без тіней і складаються переважно з крижаних кристалів.

Пір'ясто-шаруваті хмари – біловата напівпрозора завіса у верхній тропосфері, звичайно волокниста, іноді розмита, що складається з дрібних голчастих або стовпчастих крижаних кристалів.

Високо-купчасті хмари – білі, сірі або білі-сірі хмари нижніх і середніх шарів тропосфери. Високо-купчасті хмари мають вигляд шарів і гряд, як би побудованих з лежачих дин над іншим пластинок, округлих мас, валів, клаптів. Високо-купчасті хмари утворюються при інтенсивнійконвективній діяльності і звичайно складаються з переохолоджених крапельок води.

Високо-шаруваті хмари – сіруваті або синюваті хмари волокнистої або однорідної структури. Високо-шаруваті хмари спостерігаються в середній тропосфері, простираються на кілька км у висоту й іноді на тисячі км у горизонтальному напрямку. Звичайно високо-шаруваті хмари входять до складу фронтальних хмарних систем, зв'язаних з висхідними рухами повітряних мас.

Шарувато-дощові хмари – низький (від 2 і вище км) аморфний шар хмар одноманітно-сірого кольору, що дає початок облоговому дощеві або снігові. Шарувато-дощові хмари – сильно розвинуті по вертикалі (до декількох км) і горизонталі (кілька тисяч км), складаються з переохолоджених крапель води в суміші зі сніжинками звичайно зв'язані з атмосферними фронтами.

Шаруваті хмари – хмари нижнього ярусу у виді однорідного шару без визначених обрисів, сірого кольору. Висота шаруватих хмар над земною поверхнею складає 0,5–2 км. Зрідка із шаруватих хмар випадає мряка.

Купчасті хмари – щільні, удень яскраво-білі хмари зі значним вертикальним розвитком (до 5 км і більш). Верхні частини кучевых хмар мають вигляд куполів або веж з округлими обрисами. Звичайно купчасті хмари виникають як хмари конвекції в холодних повітряних масах.

Шарувато-купчасті хмари – низькі (нижче 2 км) хмари у виді сірих або білих не волокнистих шарів або гряд із круглих великих брил. Вертикальна потужність шарувато-купчастих хмар невелика. Зрідка шарувато-купчасті хмари дають невеликі опади.

Купчасто-дощові хмари – могутні і щільні хмари із сильним вертикальним розвитком (до висоти 14 км), що дають рясні зливові опади з грозовими явищами, градом, шквалами. Купчасто-дощові хмари розвиваються з могутніх купчастих хмар, відрізняючись від них верхньою частиною, що складається з кристалів льоду.