Dünya, yaklaşık 800 km derinliğinde bir gaz atmosferi ile çevrilidir. Gazlar dünya yüzeyinde en yoğun olanlardır. Atmosfer, her biri farklı özelliklere sahip beş farklı katmandan oluşur.
Dünya yüzeyinden 18 km’ye kadar uzanan troposfer, atmosferin en aktif kısmıdır. Hava durumu yalnızca bu katman içinde meydana gelir, çünkü atmosferin tüm nemini ya görünmez su buharı ya da bulutlar olarak tutar.
Stratosfer, dünya yüzeyinden 18 ila 50 km yükseklikte troposferin üzerinde yer alır. Güneşten gelen zararlı radyasyonu filtreleyen ozon bu tabakada bol miktarda bulunur. Sıcaklığın yükseklikle azaldığı troposferden farklı olarak, ozonla ilgili kimyasal reaksiyonlar nedeniyle stratosferin sıcaklığı yükseklikle artar. Stratosferdeki hava durgun ve berraktır – yolcu uçakları troposferdeki türbülanstan kaçınmak için alt seviyelerinde uçar.
Ozon tabakası
Ozon tabakası, stratosfer içinde 20 ila 30 km yükseklikte yer alır. Güneşten gelen zararlı ultraviyole radyasyonu filtreleyerek ve dünyadaki yaşamı zararlı etkilerinden koruyarak dünyanın kalkanı görevi görür.
Ozon tabakası vardır çünkü troposferin tepesinden süzülen oksijen, güneş ışığının etkisi altında ozon oluşturmak üzere reaksiyona girer. Oksijenin “foto-ayrışması”, güneş radyasyonunun en yoğun ve doğrudan olduğu tropiklerin üzerinde en fazladır. Buradan ozon, ozon tabakasını korumak için dünyanın etrafındaki stratosfer içindeki rüzgarlar tarafından kutup bölgelerine taşınır.
Atmosfer, ısıyı tropik bölgelerden kutuplara aktaran devasa bir ısı motorudur. Tropiklerde, dünya yüzeyinin güçlü güneş ısıtması, sıcak ve nemli havayı sürekli olarak atmosfere yükselten güçlü konveksiyon üretir. Bu yükselen hava, ekvator bölgesinin kuzeyinde ve güneyinde Hadley Hücreleri olarak bilinen büyük ölçekli konveksiyon hücrelerini oluşturur. Yükselen hava tropopoza ulaştığında, kutuplara doğru hareket etmeye başlar, sonunda soğur ve subtropiklerin yakınında batar. Batan hava, alize rüzgarları olarak ekvatora geri dönerek dolaşımı tamamlar.
Kuzey ve güney yarımkürelerden gelen ticaret rüzgarları, dar bir yağmur bulutu kümeleri bölgesi ile işaretlenen Tropikler Arası Yakınsama Bölgesi’nde (ITCZ) ekvatora yakın bir yerde birleşir.