Tropopause

Lagene i atmosfæren.

Tropopausen er en grense i atmosfæren mellom troposfæren og stratosfæren.

Troposfæren er det laveste av lagene i atmosfæren og er det laget der det meste av været oppstår. Laget strekker seg fra overflaten til en høyde på omtrent 17 km over ekvator og 7 km over polene. Stratosfæren strekker seg fra der troposfæren slutter til en høyde på omtrent 50 km over jordoverflaten. Tropopausen er altså høyere over ekvator enn over Nordpolen og Sydpolen, og derfor er også tropopausen på sitt kaldeste over ekvator.

Ved å måle den adiabatiske temperaturendringen i troposfæren og stratosfæren finner man nivået der tropopausen ligger. I troposfæren faller temperaturen i snitt med 6,5 °C per km. I stratosfæren stiger derimot temperaturen med høyden igjen på grunn av oppvarmingsprosesser i forbindelse med ozonlaget som ligger i stratosfæren. I den høyden der temperaturen går fra å falle til å stige finner vi tropopausen. Den eksakte definisjonen fra Verdens meteorologiorganisasjon er:

det laveste nivået der temperaturendringen minker fra 2°C/km eller mindre, så lenge den gjennomsnittlige temperaturendringen mellom dette nivået og alle høyere nivå innenfor 2 km ikke stiger over 2°C/km.

En alternativ, dynamisk definisjon på tropopausen har en ved å bruke potensiell virvling i stedet for den vertikale temperaturgradienten. Det finnes ingen universelle grenseverdier, men den mest vanlige er at tropopausen ligger i nivået der den potensielle virvlingen er 2 PVU eller 1,5 PVU høyere enn ved overflaten. PVU står for potential vorticity unit (potensiell virvlingsenhet). Denne grenseverdien har positive eller negative verdier (f.eks. 2 og -2 PVU) alt etter om overflaten er på den nordlige eller sørlige halvkule. Ved å definere tropopausen på denne måten, med en positiv og negativ grenseverdi, må de to flatene møtes nær ekvator ved å bruke en annen type flate som f.eks. flaten for konstant potensiell temperatur.

Det er også mulig å definere tropopausen ut fra kjemiske sammensetninger. Den lavere stratosfæren har for eksempel mye høyere konsentrasjon av ozon enn den øvre troposfæren, men mye lavere konsentrasjon av vanndamp.

Tropopausen er ikke en "hard" grense. Kraftige tordenskyer, særlig i tropiske strøk, kan trenge inn i den lavere stratosfæren, og skape lavfrekvente vertikale svingninger. Slike svingninger starter lavfrekvente atmosfæreiske bølgetog som kan påvirke både atmosfæren og havstrømmer i området.