Проявления метеорологических факторов тесно связаны с процессами, происходящими в атмосфере, которая по высоте делится на 5 основных слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. Между этими основными слоями имеются переходные слои, которые называются тропаузой, стратопаузой, мезопаузой и термопаузой.
В тропосфере, высота которой от поверхности земли составляет около 10 км, температура обычно уменьшается с высотой. Однако возможны отдельные инверсии, когда температура с увеличением высоты не меняется или даже увеличивается. Воздух в тропосфере нагревается и охлаждается в основном от поверхности земли (суши и океана), свойства которой оказывают существенное влияние на все процессы в тропосфере. В тропосфере содержится почти весь водяной пар, образуются туманы, все обычно наблюдаемые облака, осадки и прочие процессы погоды.
Тропосферу от стратосферы отделяет довольно выраженная тропопауза, располагающаяся на высотах от 6 км над полюсом и до 18 км над экватором и имеет толщину 1–2 км (летом тропосфера расположена выше, чем зимой). Тропопауза характеризуется прекращением падения температуры с высотой. Ниже ее примерно на 1 км наблюдаются максимальные скорости ветра. Высота тропопаузы испытывает периодические (сезонные и суточные) и непериодические колебания, связанные с синоптическими процессами в атмосфере.[114]
Над тропопаузой начинается стратосфера, представляющая собой слой, в котором до высоты 25 км температура постоянна, а выше она начинает расти. Стратосфера простирается до высоты 50 км. На высотах 22–27 км наблюдаются перламутровые облака. Воздух в стратосфере обладает одной важной особенностью – возрастанием с высотой как общей концентрации, так и относительного содержания озона, образующегося здесь из молекулярного кислорода под влиянием ультрафиолетовой солнечной радиации. Роль озона проявляется в том, что он поглощает ультрафиолетовую радиацию Солнца, защищая органическую жизнь на Земле. Температура на этих высотах возрастает до 0 градусов.
Мезосфера располагается выше 55 км и характеризуется понижением температуры до минус 80 градусов к мезопаузе, находящейся на высоте 80–85 км. На высоте около 80 км летом при ясной погоде наблюдаются блестящие тонкие облака, ярко освещенные Солнцем и находящиеся за горизонтом. Эти облака называются серебристыми.