Tầng đối lưu

Tầng thấp nhất của khí quyển, trải rộng từ mặt đất - nơi nó tiếp xúc trực tiếp - cho tới tầng ngừng đối lưu (tropopause), nằm ở khoảng 11 km độ cao tại các vĩ độ trung bình, mặc dù độ dày của nó thay đổi tùy theo điều kiện khí tượng và vĩ độ. Trong tầng này, nhiệt độ giảm khá đều đặn theo độ cao, với tốc độ 6,5°C/km (giá trị lý thuyết, đối với khí quyển chuẩn), mặc dù ở một số đoạn có hiện tượng nghịch nhiệt, trong đó xu hướng đó bị đảo ngược. Tầng đối lưu chứa khoảng 80% tổng khối lượng của khí quyển và 99% toàn bộ hơi nước. Áp suất khí quyển, giống như nhiệt độ, giảm khi ta lên cao qua tầng này, và hơn nữa nó giảm rất nhanh (giảm theo hàm mũ). Ở độ cao khoảng 5 km, áp suất xấp xỉ bằng một nửa so với ở mực nước biển. Từ đó lên cao hơn, sự khan hiếm oxy khiến việc hô hấp trở nên khó khăn. Phần lớn các hiện tượng khí tượng xảy ra trong tầng đối lưu (mưa, dông, front, xoáy thuận...), với các chuyển động thẳng đứng của không khí diễn ra chủ yếu liên quan đến đối lưu (do mặt đất bị đốt nóng) và hiệu ứng địa hình. Sự xáo trộn của không khí, sự chuyển động liên tục của nó, là một trong những đặc điểm nổi bật nhất của tầng này, tên gọi của nó được nhà khí tượng học người Pháp Léon P. Teisserenc de Bort (1855-1913) đề xuất vào năm 1909, chính xác là để nói đến bản chất biến đổi của nó. Từ "tầng đối lưu" (troposphere) ra đời từ sự kết hợp giữa các từ Hy Lạp τροπος (tropos), có nghĩa là xoay, và σϕαιρα (sphaira), hình cầu.