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対流圏は、気象が発生する場所であるため、気象学者が最も注意深く監視する地球大気の層です。大気を形成するすべての層のうち、地面に最も近い層、および最も高い山を含むすべての地球の地形がその中に存在します。対流圏には、地球の大気ガスの75％が含まれています。これには、水蒸気の99％が含まれています。これは、惑星の表面の温度を調節する上で主要な役割を果たします。
5つの大気層
地球を取り囲み、月のほぼ中間まで伸びるガスのエンベロープは、5つの別々の層で構成されています。対流圏は、地上14〜18キロメートル（8.6〜11.2マイル）の距離まで広がり、その層と次の成層圏の間のバッファーである対流圏界面に合流します。中間圏は、約90キロメートル（56マイル）の高度で始まり、紫外線を遮断する成層圏上部のオゾンの薄層のすぐ上にあります。オーロラは、電離層または熱圏と呼ばれる次の層で発生し、最終的に外気圏は徐々に薄くなり、空の空間と融合します。
対流圏の構成
窒素、酸素、アルゴンに加えて、対流圏には微量の他のいくつかのガスが存在し、そのうちの2つ（水蒸気と二酸化炭素）は気象学者にとって特に重要です。地上からの熱を吸収して反射し、宇宙に放射するため、生命を支えるのに十分なほど惑星の表面を暖かく保ちます。水蒸気の濃度は一定ではなく、緯度の増加とともに増加し、赤道で対流圏の約3％を形成します。これら2つの温室効果ガスに加えて、対流圏は、特に大都市の近くで、二酸化硫黄やオゾンなどの変動する汚染物質で構成されています。
太陽と風
熱と湿気を世界中に運ぶ対流圏の風は、太陽のエネルギーによって支えられています。太陽は極よりも赤道を加熱し、温度差は空気の動きを引き起こし、それは地球の回転によって偏向されます。これにより、風は赤道および極地域では東風、中緯度では西風に移動します。高気圧と低気圧の地域、および局所的な乱気流のパターンは、これらのグローバルな風と相互作用して、気象学者が研究する変化する風のパターンを生成します。
水循環
太陽による地球表面の不均一な加熱によって燃料供給される、気体、液体、固体状態の間の水の動きは、別の重要な気象力学です。海洋からの蒸発と植物の蒸散のために空気中に存在する水蒸気は、上昇すると冷却して雲を形成し、雲の中では水が凝縮して凍結し、雨と雪のように地表に戻ります。通常ハリケーンの一部として形成される最大の雲のみが成層圏に到達します。ほとんどは完全に対流圏内に形成されます。