Tropopauza

Tropopauza je granični sloj između troposfere i stratosfere. To je sloj gdje se zrak prestane hladiti s visinom i postaje gotovo u potpunosti suh. To je u stvari sloj gdje stopa opadanja temperature u troposferi prestaje biti negativna i još nije dostigla slojeve u stratosferi, gdje temperature počinje rasti. Prema Svjetskoj meteorološkoj organizaciji, tropopauza je sloj gdje stopa opadanja temperature padne ispod 2 °C/km.

Troposfera je sloj koji leži uz površinu Zemlje. Najniži je, najgušći i najtopliji dio Zemljine atmosfere kojem je prosječna visina u umjerenom pojasu 10-12 km, na ekvatoru 16-18 km, a na polovima samo 6-8 km. U troposferi se odvija gotovo sva klima i vrijeme bitno za površinu Zemlje. U umjerenom pojasu, prosječno se temperatura mijenja od 15°C na razini mora, do -55°C na vrhu troposfere. Na polovima, troposfera je tanja, pa je temperature na vrhu troposfere oko -45°C. Na ekvatoru, gdje je troposfera najdeblja, temperatura na vrhu troposfere je oko -75°C.

Tropopauzu je moguće isto odrediti po kemijskom sastavu. Na primjer, u donjem dijelu stratosfere je puno veća koncentracija ozona nego što je u gornjem dijelu troposfere. Osim toga, u troposferi gotovo da nema više vodene pare.

Tropopauzu nije oštra granica između dva sloja. Snažne grmljavinske oluje, na primjer, pogotovo one u tropskom području, će preći iz troposfere u stratosferu, stvarajući spora titranja i po nekoliko sati. Takva titranja stvaraju niskofrekventne gravitacione valove, koji mogu djelovati na atmosferska i oceanska strujanja u području nastanka.

Većina komercijalnih zrakoplova leti u blizini tropopauze, da bi iskoristili prednosti hladnih temperatura na tim visinama. Stupanj termičkog iskorištenja mlaznih motora je veći kod nižih temperatura (Carnotov ciklus):

${\displaystyle \eta _{t}\leq {\frac {T_{Q}-T_{A}}{T_{Q}}}\,}$

gdje je: ${\displaystyle T_{Q}\,}$ - temperatura s kojom toplina ulazi u toplinski stroj i ${\displaystyle T_{A}\,}$ - temperatura okoline u koju stroj ispušta svoju otpadnu toplinu.