Varning klass 1, SverigeAtmosfären delas in i olika lager beroende på höjd över havet. 75-80% av luftens lösta gaser finns i det första lagret, kallat troposfären, som är ca 7-17 km högt beroende på vart på jorden man befinner sig. Troposfären innehåller också i princip allt vatten och det är också här allt väder sker, även om vissa typer av moln kan förekomma högre upp.
Ovanför troposfären och upp till ca 50 km höjd har vi stratosfären. Till skillnad från i troposfären så stiger temperaturen med höjden i detta lagret, pga. ozonlagrets absorption av UV-strålning. De ovanliga pärlemormolnen ligger i det här lagret av atmosfären.
Ytterligare längre från jordytan ligger mesosfären, där temperaturen återigen minskar med höjden för att bli atmosfärens kallaste. Nattlysande moln ligger i detta lagret, som går upp till ca 85 km höjd.
Atmosfärens sista lager kallas termosfären, och detta sträcker sig flera hundra kilometer ut från jordytan. Närheten till solen gör att temperaturen återigen ökar med höjden, för att högre upp bli relativt konstant. Så här högt finns inga moln, men däremot norrsken.
Varför ändras temperaturen?
Hur kommer det sig egentligen att lufttemperaturen sjunker med stigande höjd till 10 km, för att sedan stiga igen, för att ånyo sjunka och till sist återigen stiga?
Kort kan man säga att temperaturen upp till tropopausen ("slutet" på troposfären) på cirka 10 km höjd bestäms av solens uppvärmning av markytan och den effektiva omblandning av luften som detta ger upphov till.
Ovanför tropopausen domineras temperaturförhållanden i stället av de processer i atmosfären som solstrålningen ger upphov till. I den nedre delen av atmosfären blandas luft från olika nivåer och därvid avkyls luft som förs uppåt, medan luft som förs nedåt värms upp.
Detta beror på att lufttrycket avtar med höjden, vilket leder till att ett luftpaket som stiger uppåt kommer att utvidgas, något som kräver energi eftersom den omgivande luften måste puffas undan. Den energi som går åt tas från luften själv vilket leder till att dess temperatur avtar.
Samma fenomen kan man iaktta när luft från en cykelslang strömmar ut genom en öppnad ventil. Även den luften avkyls när den expanderar. Luft som sjunker blir på motsvarande sätt varmare, precis som luften i en cykelpump värms upp när den pressas samman av kolven.
Upp till tropopausen räcker soluppvärmningen av markytan till som energikälla för att hålla den här luftomblandningen igång, men där ovanför styrs temperaturvariationerna i stället av hur mycket av den inkommande solstrålningen som absorberas på olika nivåer.
Den maximala temperaturen vid stratopausen på cirka 50 kilometers höjd beror på absorption av ultraviolett ljus i den övre delen av ozonskiktet.