ชั้นโทรโพสเฟียร์เป็นชั้นบรรยากาศที่ต่ำที่สุดของโลก ออกเสียงว่า /ˈtrɒpəsfɪərˌ - poʊ- / [ 1 ]ชื่อนี้มาจากภาษากรีกโบราณ τρόπος ( ^{trópos )} ' การ^หมุน , การเปลี่ยนแปลง'และ-sphere ประกอบด้วยมวล 80 % ของมวลรวมของบรรยากาศโลกและ 99% ของมวลรวมของไอน้ำและละอองลอยและเป็นบริเวณที่เกิดปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศ ส่วนใหญ่ ^{[ 2 ]}จากพื้นผิวโลก ความสูงเฉลี่ยของชั้นโทรโพสเฟี ยร์คือ 18 กม. (11 ไมล์; 59,000 ฟุต) ใน เขตร้อนและ 11 กม. (6.8 ไมล์; 36,000 ฟุต) ในละติจูดกลางและ 6 กิโลเมตร (3.7 ไมล์; 20,000 ฟุต) ในละติจูดสูงของเขตขั้วโลกในฤดูหนาว ดังนั้นความสูงเฉลี่ยของชั้นโทรโปสเฟียร์จึงอยู่ที่ 13 กิโลเมตร (8.1 ไมล์; 43,000 ฟุต)

คำว่าโทรโปสเฟียร์มาจากคำภาษากรีกว่า tropos (หมุน) และsphaira (ทรงกลม) ซึ่งบ่งชี้ว่าความปั่นป่วน จากการหมุน จะผสมชั้นอากาศและกำหนดโครงสร้างและปรากฏการณ์ของโทรโปสเฟียร์^{[ 3 ]}แรงเสียดทานจากการหมุนของโทรโปสเฟียร์กับพื้นผิวของดาวเคราะห์ส่งผลต่อการไหลของอากาศ จึงก่อให้เกิดชั้นบรรยากาศขอบเขตดาวเคราะห์ (PBL) ซึ่งมีความสูงแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายร้อยเมตรจนถึง 2 กิโลเมตร (1.2 ไมล์; 6,600 ฟุต) การวัดค่า PBL จะแตกต่างกันไปตามละติจูด ลักษณะภูมิประเทศและช่วงเวลาของวันเมื่อทำการวัดทางอุตุนิยมวิทยา เหนือโทรโปสเฟียร์คือโทรโปพอสซึ่งเป็นขอบเขตบรรยากาศที่ทำหน้าที่แบ่งแยกโทรโปสเฟียร์ออกจากสตราโตสเฟียร์เนื่องจากโทรโปพอสเป็นชั้นผกผันซึ่งอุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้นตามระดับความสูง อุณหภูมิของโทรโปพอสจึงคงที่^{[ 3 ]}ชั้นนี้มีความเข้มข้นของไนโตรเจนมากที่สุด

บรรยากาศของโลกประกอบด้วยไอน้ำ ซึ่งเป็นน้ำกรดคาร์บอนิกที่เกิดจากฝนดังนั้นจึงมีค่า pH ตามธรรมชาติโดยประมาณอยู่ที่ 5.0 ถึง 5.5 (เป็นกรดเล็กน้อย) (น้ำอื่นๆ นอกเหนือจากไอน้ำในบรรยากาศที่ตกลงมาเป็นฝนสด เช่น น้ำจืด น้ำดื่ม และน้ำในแม่น้ำ มักจะได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมทางกายภาพและอาจไม่อยู่ในช่วง pH นี้) ไอน้ำในบรรยากาศมีก๊าซแขวนลอยอยู่ (ไม่ใช่โดยมวล) ประกอบด้วยไนโตรเจน 78.08% ในรูป N₂ _{ออกซิเจน}20.95 % ในรูป O₂ _{อาร์กอน}0.93 % ก๊าซอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย และน้ำที่ควบแน่นในปริมาณที่แปรผันได้ (จากไอน้ำอิ่มตัว ) คาร์บอนไดออกไซด์ใดๆ ที่ถูกปล่อยสู่บรรยากาศจากแหล่งที่มีความดันจะรวมตัวกับไอน้ำกรดคาร์บอนิกและลดค่า pH ของบรรยากาศลงชั่วขณะในปริมาณที่น้อยมาก การหายใจของสัตว์จะปล่อยกรดคาร์บอนิกที่ไม่สมดุลและไอออนอื่นๆ ในระดับต่ำออกมา การเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอนปล่อยกรดคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศในรูปของสารอิ่มตัว สารควบแน่น ไอน้ำ หรือก๊าซ (ไอน้ำที่มองไม่เห็น) การเผาไหม้ยังสามารถปล่อยอนุภาค (คาร์บอน/เขม่าและเถ้า) รวมถึงโมเลกุลที่ก่อตัวเป็นไนไตรต์และซัลไฟต์ ซึ่งจะลดค่า pH ของน้ำในชั้นบรรยากาศลงเล็กน้อยหรือเป็นอันตรายในพื้นที่อุตสาหกรรมหนาแน่น ซึ่งจัดเป็นมลพิษทางอากาศและสามารถก่อให้เกิดปรากฏการณ์ฝนกรด ซึ่งมีค่า pH ต่ำกว่าค่า pH ตามธรรมชาติที่ 5.56 ผลกระทบเชิงลบของผลิตภัณฑ์พลอยได้จากการเผาไหม้ที่ปล่อยสู่ไอน้ำในชั้นบรรยากาศสามารถกำจัดได้โดยใช้หอขัดล้างและวิธีการทางกายภาพอื่นๆ สารมลพิษที่ดักจับได้สามารถนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่มีมูลค่า แหล่งที่มาของไอน้ำในชั้นบรรยากาศคือแหล่งน้ำ (มหาสมุทร ทะเล ทะเลสาบ แม่น้ำ บึง) และพืชพรรณบนพื้นผิวโลกซึ่งทำให้ชั้นโทรโพสเฟียร์ชุ่มชื้นผ่านกระบวนการระเหยและการคายน้ำตามลำดับ และมีอิทธิพลต่อการเกิดปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศ ไอน้ำส่วนใหญ่อยู่ในชั้นบรรยากาศที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลกมากที่สุด อุณหภูมิของชั้นโทรโปสเฟียร์จะลดลงเมื่อขึ้นไปในระดับความสูง ที่สูงขึ้น โดยผ่านชั้นผกผันที่เกิดขึ้นในชั้นโทรโปพอสซึ่งเป็นขอบเขตชั้นบรรยากาศที่แบ่งแยกชั้นโทรโปสเฟียร์ออกจากชั้นสตราโตสเฟียร์ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น อุณหภูมิอากาศที่ต่ำลงจึงส่งผลให้ความดันไออิ่มตัว ลดลง ซึ่งก็คือปริมาณไอน้ำในชั้นโทรโปสเฟียร์ตอนบน

ความดันอากาศสูงสุด (น้ำหนักของบรรยากาศ) อยู่ที่ระดับน้ำทะเลและลดลงเมื่อขึ้นไปในระดับความสูงที่สูงขึ้น เนื่องจากบรรยากาศอยู่ในภาวะสมดุลอุทกสถิตซึ่งความดันอากาศเท่ากับน้ำหนักของอากาศเหนือจุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ ความสัมพันธ์ระหว่างความดันอากาศที่ลดลงและระดับความสูงที่สูงขึ้นสามารถเทียบได้กับความหนาแน่นของของเหลว โดยใช้ สมการ อุทกสถิต ต่อไปนี้ :

${\displaystyle {\frac {dP}{dz}}=-\rho g_{n}=-{\frac {mPg_{n}}{RT}}}$

ที่ไหน:

• g _nคือค่าความโน้มถ่วงมาตรฐาน
• ρคือความหนาแน่น

• zคือระดับความสูง
• Pคือความดัน
• Rคือค่าคงที่ของแก๊ส
• Tคืออุณหภูมิทางเทอร์โมไดนามิก (อุณหภูมิสัมบูรณ์)
• mคือมวลโมลาร์^{[ 4 ]}

พื้นผิวโลกให้ความร้อนแก่ชั้นโทรโปสเฟียร์โดยผ่านความร้อนแฝงการแผ่รังสีความร้อนและความร้อนสัมผัสชั้นก๊าซของโทรโปสเฟียร์มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่ขั้วโลกและมีความหนาแน่นมากกว่าที่เส้นศูนย์สูตร ซึ่งความสูงเฉลี่ยของโทรโปสเฟียร์ในเขตร้อนอยู่ที่ 13 กิโลเมตร สูงกว่าความสูงเฉลี่ยของโทรโปสเฟียร์ขั้วโลกที่ 6 กิโลเมตร ประมาณ 7.0 กิโลเมตร ดังนั้นจึงเกิดความร้อนส่วนเกินและการขยายตัวในแนวดิ่งของโทรโปสเฟียร์ในละติจูดเขตร้อน ในละติจูดกลาง อุณหภูมิของโทรโปสเฟียร์ลดลงจากอุณหภูมิเฉลี่ย 15 องศาเซลเซียส (59 องศาฟาเรนไฮต์) ที่ระดับน้ำทะเล เหลือประมาณ −55 องศาเซลเซียส (−67 องศาฟาเรนไฮต์) ที่โทรโปพอส ที่เส้นศูนย์สูตรอุณหภูมิในชั้นโทรโพสเฟียร์จะลดลงจากอุณหภูมิเฉลี่ย 20 °C (68 °F) ที่ระดับน้ำทะเล เหลือประมาณ −70 ถึง −75 °C (−94 ถึง −103 °F) ที่ชั้นโทรโพสเฟียร์ ที่ขั้วโลกทางภูมิศาสตร์ใน ภูมิภาค อาร์กติกและแอนตาร์กติกอุณหภูมิในชั้นโทรโพสเฟียร์จะลดลงจากอุณหภูมิเฉลี่ย 0 °C (32 °F) ที่ระดับน้ำทะเล เหลือประมาณ −45 °C (−49 °F) ที่ชั้นโทรโพสเฟียร์^{[ 5 ]}

อุณหภูมิของชั้นโทรโปสเฟียร์ลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น และอัตราการลดลงของอุณหภูมิอากาศวัดได้ด้วยอัตราการลดลงของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม ( EL) ซึ่งเป็นผลต่างเชิงตัวเลขระหว่างอุณหภูมิของพื้นผิวโลกและอุณหภูมิของชั้นโทรโปสเฟียร์หารด้วยระดับความสูง ในทางฟังก์ชัน สมการ ELR สันนิษฐานว่าชั้นบรรยากาศของโลกอยู่นิ่งและไม่มีการผสมกันของชั้นอากาศไม่ว่าจะโดยการพาความร้อนในแนวดิ่งหรือลมที่อาจก่อให้เกิดความปั่นป่วน ${\displaystyle -dT/dz}$

ความแตกต่างของอุณหภูมิเกิดจากการที่พื้นผิวโลกดูดซับพลังงานจากดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่ แล้วแผ่รังสีความร้อนออกไปด้านนอกและทำให้ชั้นโทรโปสเฟียร์ (ชั้นบรรยากาศชั้นแรกของโลก) ร้อนขึ้น ในขณะที่การแผ่รังสีความร้อนจากพื้นผิวไปยังชั้นบรรยากาศด้านบนส่งผลให้ชั้นบรรยากาศนั้นเย็นลง สมการ ELR ยังถือว่าบรรยากาศอยู่นิ่ง แต่เมื่ออากาศร้อนขึ้น อากาศจะลอยตัว ขยายตัว และลอยขึ้น อัตราการลดลง ของอุณหภูมิ แบบแห้ง (DALR) คำนึงถึงผลของการขยายตัวของอากาศแห้งเมื่อลอยขึ้นในชั้นบรรยากาศ และอัตราการลดลงของอุณหภูมิแบบเปียก (WALR) รวมผลของอัตราการควบแน่นของไอน้ำที่มีต่ออัตราการลดลงของอุณหภูมิในสิ่งแวดล้อม

มวลอากาศ ลอยขึ้นและขยายตัวเนื่องจากความดันบรรยากาศ ที่ต่ำกว่าในระดับความสูงที่สูงขึ้น การขยายตัวของมวลอากาศผลักออกไปด้านนอกต้านกับอากาศโดยรอบ และถ่ายโอนพลังงาน (ในรูปของงาน ) จากมวลอากาศไปยังบรรยากาศ การถ่ายโอนพลังงานไปยังมวลอากาศโดยผ่านความร้อนเป็นการแลกเปลี่ยนพลังงานกับสิ่งแวดล้อมที่ช้าและไม่มีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการอะเดียแบติก (ไม่มีการถ่ายโอนพลังงานโดยผ่านความร้อน) เนื่องจากมวลอากาศที่ลอยขึ้นสูญเสียพลังงานในขณะที่มันกระทำต่อบรรยากาศโดยรอบ จึงไม่มีพลังงานความร้อนถูกถ่ายโอนจากบรรยากาศไปยังมวลอากาศเพื่อชดเชยการสูญเสียความร้อน มวลอากาศสูญเสียพลังงานเมื่อมันไปถึงระดับความสูงที่สูงขึ้น ซึ่งแสดงออกมาในรูปของการลดลงของอุณหภูมิของมวลอากาศ ในทำนองเดียวกัน กระบวนการย้อนกลับเกิดขึ้นภายในมวลอากาศเย็นที่ถูกบีบอัดและจมลงสู่พื้นผิวของดาวเคราะห์^{[ 3 ]}

การอัดตัวและการขยายตัวของมวลอากาศเป็นปรากฏการณ์ที่ผันกลับได้ ซึ่งไม่มีการถ่ายโอนพลังงานเข้าหรือออกจากมวลอากาศ การอัดตัวและการขยายตัวของบรรยากาศวัดได้ว่าเป็นกระบวนการไอเซนโทรปิก ( ) ซึ่งไม่มีการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีเกิดขึ้นเมื่อมวลอากาศลอยขึ้นหรือลงภายในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากความร้อนที่แลกเปลี่ยน ( ) เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปี ( โดย) สมการที่ควบคุมอุณหภูมิอากาศเป็นฟังก์ชันของระดับความสูงสำหรับบรรยากาศผสมคือ: โดยที่Sคือเอนโทรปี สมการไอเซนโทรปิกกล่าวว่าเอนโทรปีของบรรยากาศไม่เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูง อัตราการลดลงของอุณหภูมิแบบอะเดียแบติกวัดอัตราที่อุณหภูมิลดลงตามระดับความสูงภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ${\displaystyle dS=0}$${\displaystyle dQ=0}$${\displaystyle dS}$${\displaystyle dQ=TdS}$${\displaystyle {\frac {\,dS\,}{dz}}=0}$

หากอากาศมีไอน้ำการเย็นตัวของอากาศอาจทำให้ไอน้ำควบแน่น และอากาศจะไม่ทำหน้าที่เป็นก๊าซในอุดมคติอีกต่อไป หากอากาศอยู่ที่ความดันไออิ่มตัวอัตราที่อุณหภูมิลดลงตามระดับความสูงเรียกว่าอัตราการลดลงของอุณหภูมิแบบอะเดียแบติกอิ่มตัว อัตรา ที่อุณหภูมิลดลงตามระดับความสูง จริงเรียกว่าอัตราการลดลงของอุณหภูมิในสิ่งแวดล้อมในชั้นโทรโพสเฟียร์ อัตราการลดลงของอุณหภูมิในสิ่งแวดล้อมโดยเฉลี่ยจะลดลงประมาณ 6.5 °C ทุกๆ 1.0 กม. (1,000 ม.) ของระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น^{[ 3 ]} สำหรับอากาศแห้ง ซึ่งเป็นก๊าซในอุดมคติ โดยประมาณ สม การอะเดียแบติกคือ: โดยที่คืออัตราส่วนความจุความร้อน ( 7 ⁄ 5 ) สำหรับอากาศ การรวมกันของสมการสำหรับความดันอากาศจะให้ผลลัพธ์อัตราการลดลงของอุณหภูมิแบบอะเดียแบติกแห้ง : . ^{[ 6 ] [ 7 ]}${\displaystyle p(z){\Bigl [}T(z){\Bigr ]}^{-{\frac {\gamma }{\,\gamma \,-\,1\,}}}={\text{ค่าคงที่}}}$${\displaystyle \gamma }$${\displaystyle \gamma \approx \,}$${\displaystyle {\frac {\,dT\,}{dz}}=-{\frac {\;mg\;}{R}}{\frac {\;\gamma \,-\,1\;}{\gamma }}=-9.8^{\circ }\mathrm {C/km} }$

อัตราการลดลงของอุณหภูมิตามระดับความสูง ( ) ซึ่งอุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูง มักจะไม่เท่ากับอัตราการลดลงของอุณหภูมิตามอุณหภูมิคงที่ ( ) หากอากาศด้านบนอุ่นกว่าที่คาดการณ์โดยอัตราการลดลงของอุณหภูมิตามอุณหภูมิคงที่ ( ) มวลอากาศที่ลอยขึ้นและขยายตัวจะมาถึงระดับความสูงใหม่ด้วยอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอากาศโดยรอบ ในกรณีนี้ มวลอากาศจะมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศโดยรอบ และจึงตกลงสู่ระดับความสูงเดิมในรูปของมวลอากาศที่เสถียรและไม่ถูกยกขึ้น หากอากาศด้านบนเย็นกว่าที่คาดการณ์โดยอัตราการลดลงของอุณหภูมิตามอุณหภูมิคงที่ เมื่อมวลอากาศลอยขึ้นสู่ระดับความสูงใหม่ มวลอากาศจะมีอุณหภูมิสูงกว่าและมีความหนาแน่นต่ำกว่าอากาศโดยรอบ และจะยังคงเร่งความเร็วและลอยขึ้นต่อไป^{[ 3 ] [ 4 ]}${\displaystyle dT/dz}$${\displaystyle dS/dz\neq 0}$${\displaystyle dS/dz>0}$

ชั้นโทรโปพอสเป็นชั้นบรรยากาศขอบเขตระหว่างชั้นโทรโปสเฟียร์และชั้นสตราโตสเฟียร์และกำหนดตำแหน่งโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่สัมพันธ์กับระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นในชั้นโทรโปสเฟียร์และชั้นสตราโตสเฟียร์ ในชั้นโทรโปสเฟียร์ อุณหภูมิของอากาศจะลดลงที่ระดับความสูงมาก อย่างไรก็ตาม ในชั้นสตราโตสเฟียร์ อุณหภูมิของอากาศในช่วงแรกจะคงที่ จากนั้นจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูง การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอากาศที่ระดับความสูงของชั้น สตราโตสเฟียร์เป็นผลมาจาก การดูดซับและการกักเก็บรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์โดยชั้นโอโซน^{[ 8 ]}ชั้นบรรยากาศที่เย็นที่สุด ซึ่งอัตราการลดลงของอุณหภูมิเปลี่ยนจากอัตราบวก (ในชั้นโทรโปสเฟียร์) เป็นอัตราลบ (ในชั้นสตราโตสเฟียร์) จะกำหนดตำแหน่งและระบุชั้นโทรโปพอสว่าเป็นชั้นผกผันซึ่งมีการผสมผสานของชั้นอากาศระหว่างชั้นโทรโปสเฟียร์และชั้นสตราโตสเฟียร์อย่างจำกัด^{[ 3 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การไหลเวียนของบรรยากาศจะไหลจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก ซึ่งอย่างไรก็ตาม อาจถูกขัดจังหวะด้วยการไหลเวียนของขั้วโลก ไม่ว่าจะเป็นการไหลจากเหนือไปใต้หรือจากใต้ไปเหนือ ซึ่งในทางอุตุนิยมวิทยาเรียกว่า การไหลตามแนวเส้นศูนย์สูตรและการไหลตามแนวเส้นเมริเดียน คำศัพท์เหล่านี้ใช้เพื่ออธิบายพื้นที่เฉพาะที่ในชั้นบรรยากาศในระดับซินอปติกโมเดลสามเซลล์อธิบายการไหลตามแนวเส้นศูนย์สูตรและการไหลตามแนวเส้นเมริเดียนของชั้นบรรยากาศของโลกได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น

แบบจำลองบรรยากาศโลกแบบสามเซลล์อธิบายการไหลเวียนของบรรยากาศจริงด้วยเซลล์ Hadley ในละติจูดเขตร้อน เซลล์ Ferrelในละติจูดกลางและเซลล์ขั้วโลกเพื่ออธิบายการไหลของพลังงานและการหมุนเวียนของบรรยากาศของโลก หลักการพื้นฐานของแบบจำลองคือความสมดุล กล่าวคือ พลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกดูดซับในหนึ่งปีจะเท่ากับพลังงานที่แผ่รังสี (สูญเสีย) ออกไปสู่อวกาศ ความสมดุลของพลังงานของโลกไม่ได้ใช้ได้กับทุกละติจูดอย่างเท่าเทียมกัน เนื่องจากความเข้มของแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบเซลล์บรรยากาศทั้งสามเซลล์แตกต่างกัน อันเป็นผลมาจากการเอียงของแกนโลกภายในวงโคจรของดวงอาทิตย์ การหมุนเวียนของบรรยากาศที่เกิดขึ้นจะขนส่งอากาศเขตร้อนที่อบอุ่นไปยังขั้วโลกทางภูมิศาสตร์ และอากาศขั้วโลกที่เย็นไปยังเขตร้อน ผลกระทบของเซลล์ทั้งสามคือแนวโน้มที่จะรักษาสมดุลของความร้อนและความชื้นในบรรยากาศของโลก^{[ 9 ]}

ระบอบการไหลตามโซนเป็น ศัพท์ ทางอุตุนิยมวิทยาที่หมายถึงรูปแบบการไหลโดยทั่วไปจากตะวันตกไปตะวันออกตามเส้นละติจูดของโลก โดยมีคลื่นสั้นที่อ่อนแอแทรกอยู่ในการไหล^{[ 10 ]}การใช้คำว่า "โซน" หมายถึงการไหลตาม "โซน" ละติจูดของโลก รูปแบบนี้สามารถโค้งงอและกลายเป็นการไหลตามแนวเส้นเมริเดียนได้

เมื่อกระแสลมตามแนวเส้นศูนย์สูตรเกิดการโก่งตัว บรรยากาศสามารถไหลไปในทิศทางตามแนวยาว (หรือแนวเส้นเมริเดียน) มากขึ้น จึงเกิดคำว่า " กระแสลมตามแนวเส้นเมริเดียน " ขึ้น รูปแบบกระแสลมตามแนวเส้นเมริเดียนมีลักษณะเป็นร่องความกดอากาศต่ำที่เด่นชัดและสันความกดอากาศสูง โดยมีกระแสลมจากเหนือจรดใต้มากกว่าจากตะวันตกจรดตะวันออกในรูปแบบทั่วไป^{[ 11 ]}

ภายในระบบสุริยะ ดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีชั้นบรรยากาศหนาจะมีชั้นโทรโปสเฟียร์ ได้แก่ดาวศุกร์ดาวอังคารและไททันดวงจันทร์ของดาวเสาร์ดาวพฤหัสบดีไม่มีพื้นผิวที่เป็นของแข็ง และชั้นบรรยากาศที่ต่ำที่สุดคือชั้นโทรโปสเฟียร์จะเปลี่ยนไปสู่ส่วนภายในที่เป็นของเหลวของดาวเคราะห์อย่างราบรื่น^{[ 12 ]}

ชั้นโทรโพสเฟียร์ของดาวศุกร์เป็นส่วนที่หนาแน่นที่สุดของชั้นบรรยากาศ เริ่มต้นจากพื้นผิวและขยายขึ้นไปสูงถึง 65 กิโลเมตร ลมใกล้พื้นผิวมีความเร็วต่ำ^{[ 13 ]}แต่ที่ด้านบนของชั้นโทรโพสเฟียร์ อุณหภูมิและความดันจะสูงขึ้นจนเกือบเท่าระดับโลก และเมฆจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 100 เมตร/วินาที (360 กิโลเมตร/ชั่วโมง) ^{[ 14 ] [ 15 ]}ปริมาณ CO2 จำนวนมาก_ในชั้นบรรยากาศ ร่วมกับไอน้ำและซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ทำให้เกิด ปรากฏการณ์เรือนกระจกที่รุนแรงดักจับพลังงานแสงอาทิตย์และเพิ่มอุณหภูมิพื้นผิวให้สูงขึ้นประมาณ 740 เคลวิน (467 องศาเซลเซียส) ^{[ 16 ]}ชั้นโทรโพสเฟียร์ที่หนาทำให้ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างด้านกลางวันและด้านกลางคืนมีน้อย แม้ว่า การหมุน ย้อนกลับที่ ช้า ของดาวเคราะห์จะทำให้หนึ่งวันสุริยะยาวนานถึง 116.5 วันของโลก^{[ 17 ]}ด้านกลางคืนของดาวศุกร์ยังคงพบเมฆได้ที่ความสูง 80 กิโลเมตร (50 ไมล์) เหนือพื้นผิว^{[ 18 ]}

ชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ของดาวอังคารประกอบด้วยปรากฏการณ์สภาพอากาศส่วนใหญ่ของดาวเคราะห์ รวมถึงการพาความร้อนและพายุฝุ่นพลวัตของมันถูกขับเคลื่อนอย่างมากโดยความร้อนของพื้นผิวในเวลากลางวันและปริมาณฝุ่นที่แขวนลอย ดาวอังคารมีความสูงมากกว่าโลกถึง 11.1 กิโลเมตรเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่อ่อนกว่า^{[ 19 ]}อัตราการลดลง ของ อุณหภูมิแบบแห้งตามทฤษฎีของดาวอังคารคือ 4.3 °C km ⁻¹ [ ^{20 ]}แต่อัตราการลดลงของอุณหภูมิเฉลี่ยที่วัดได้อยู่ที่ประมาณ 2.5 °C km ^{−1 เนื่องจากอนุภาคฝุ่นที่แขวนลอยดูดซับรังสีจากดวง อาทิตย์}และทำให้อากาศร้อนขึ้น^{[ 21 ]}ชั้นบรรยากาศขอบเขตของดาวเคราะห์สามารถขยายออกไปได้หนามากกว่า 10 กิโลเมตรในเวลากลางวัน^{[ 21 ] [ 22 ]}ช่วงอุณหภูมิรายวันใกล้พื้นผิวมีขนาดใหญ่มาก (60 °C ^{[ 20 ]} ) เนื่องจากความเฉื่อยทางความร้อนต่ำ ภายใต้สภาวะที่มีฝุ่น อนุภาคฝุ่นที่แขวนลอยสามารถลดช่วงอุณหภูมิรายวันของพื้นผิวลงเหลือเพียง 5 °C ^{[ 23 ]}อุณหภูมิเหนือระดับ 15 กม. ถูกควบคุมโดยกระบวนการแผ่รังสีแทนที่จะเป็นการพาความร้อน^{[ 21 ]}ดาวอังคารเป็นข้อยกเว้นที่หายากสำหรับกฎ "โทรโปพอส 0.1 บาร์" ที่พบในชั้นบรรยากาศอื่นๆ ในระบบสุริยะของเรา^{[ 24 ]}

ไททันเป็น ดวงจันทร์บริวาร เพียงดวง เดียวที่มีชั้นบรรยากาศหนาแน่น และเป็นชั้นบรรยากาศเพียงแห่งเดียว นอกเหนือจากโลก ที่ประกอบด้วยไนโตรเจนเป็นหลัก แรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวต่ำกว่าของไททันทำให้ชั้นบรรยากาศมีความหนาแน่นมากกว่าโลก โดยมีความสูงเฉลี่ย 15–50 กิโลเมตร (9.3–31.1 ไมล์) ชั้นโทรโปสเฟียร์ของไททันมีความชัดเจน โดยขยายไปถึงชั้นโทรโปพอสที่ระดับความสูงประมาณ 40 กิโลเมตร ซึ่งมีอุณหภูมิ...70 K [ ^{25 ] มีเทน}ควบแน่นออกจากชั้นบรรยากาศของไททันที่ระดับความสูงมาก โดยความอุดมสมบูรณ์จะเพิ่มขึ้นต่ำกว่าชั้นโทรโปสเฟียร์ และคงที่ที่ค่า 4.9% ระหว่าง 8 กม. (5.0 ไมล์) และพื้นผิว^{[ 26 ] [ 27 ]}พบฝนมีเทน ฝนหมอก และชั้นเมฆที่แตกต่างกันในชั้นโทรโปสเฟียร์

• กระแสลมกรด
• ลมค้าขาย

ค้นหาคำว่า"โทรโพสเฟียร์"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

• "ชั้นบรรยากาศ"สำนักงานบริการสภาพอากาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม 2560
• ปฏิกิริยาเคมีในชั้นบรรยากาศ