Troposphere
대류권은 지구 지표면에서부터 시작하여 약 11km(36,000 feet) 높이까지입니다. 바로 이 대류권이 우리가 살고 있는 곳입니다. 이 층의 대기의 밀도가 고도가 증가할수록 감소하고 층의 두께는 얇아지게 됩니다. 따라서 대류권의 고도가 높아질수록 온도 또한 낮아집니다. 더 높이 상승할수록 기온은 15℃(59℉)에서 -56.5℃(-70℉)로 떨어집니다. 거의 모든 기상현상은 대류권에서 일어납니다.
대류권의 수직 높이는 위도와 계절에 밀접한 관련이 있는 온도 변화로 인해 변화하게 됩니다. 대류권의 높이는 적도에서 극지방으로 갈수록 얇아지고 겨울보다 여름에 더 두껍습니다. 적도에서 대류권의 높이는 약 18-20km(11~12 miles)이고, 북위 50˚와 남위 50˚에서 약 9km(5.6 miles), 그리고 극지방에서는 6km(3.7 miles) 정도가 됩니다. 대류권과 그 위층의 경계면을 대류권 계면이라고 합니다. 대류권과 대류권 계면 모두 대기의 하층(lower atmosphere)이라고 알려져 있습니다.
Stratosphere
성층권은 대류권 계면으로부터 시작하며 지구 지표면으로부터 50km(31 miles)까지의 높이입니다. 성층권에는 거의 19%의 대기가 존재하고 있으며 수증기는 거의 없습니다.
태양으로부터의 열·에너지(자외선)가 산소 분자에 의해 점점 더 흡수되어 오존의 형성을 이끌게 되어 고도가 높아짐에 따라서 온도가 증가하게 됩니다. 자외선 흡수로 인해 온도는 대류권 계면에서 평균 -56.6℃(-70℉)부터 최대 성층권 계면에서 -3℃(27℉)까지 상승하게 됩니다. 이러한 온도의 증가는 잔잔한 성층권이 되게끔 만들어주며 대기의 움직임 또한 느리게 해 줍니다.
상업용 항공기는 대류권에서의 대기현상과 난기류를 피하기 위해 종종 성층권 하부에서 운항하기도 합니다. 순항 단계에서의 심한 난기류는 대류권 하부에서 발생하는 위험한 대류성 뇌우를 야기할 수 있기 때문입니다. 성층권에서의 따뜻한 기온과 증가된 방사선 수치, 그리고 증가된 오존의 농도 등에 의해 비행하는 것의 단점으로는 연료 소비율의 상승을 포함하고 있습니다.
Mesosphere
중간권은 성층권 계면으로부터 지구 지표면에서 약 85km(53 miles) 상공까지의 높이입니다. 산소 분자를 포함한 대기는 고도가 높아질수록 점점 희박해집니다. 그렇기에 자외선에 의해 따뜻해지던 영향은 점점 약해지고, 그로 인해 높이에 따라 온도가 낮아집니다. 평균적으로 중간권 계면에서는 온도가 약 -3℃(27℉)에서 -100℃(-148℉)까지 감소합니다. 그러나 중간권에 있는 대기들은 운석이 밤하늘에 불타는 흔적을 남기면서 대기로 떨어지는 것을 늦추기에는 충분히 두껍습니다.
Thermosphere
열권은 중간권 계면에서부터 시작하며 지구 지표면으로부터 690km(430 miles) 상공까지의 높이입니다. 열권은 상부 대기(upper atmosphere)라고 알려져 있기도 합니다.
열권의 대기는 중간권에 비해 점점 얇아집니다. 오직 태양으로부터 오는 높은 에너지의 자외선과 X-ray 방사만이 흡수됩니다. 그러나 이런 흡수 때문에, 온도는 높이에 따라 증가하며, 이 층의 꼭대기 부근에서는 2,000℃까지 상승할 수 있습니다.
높은 온도에도 불구하고, 극도로 희박한 공기 때문에 이 층은 우리의 피부가 느끼기에 매우 차가울 것입니다. 열권에 있는 극소수의 분자로부터의 총 에너지 양은 우리의 피부를 따뜻하게 해 주기에는 충분하지 않을 것입니다.
Exosphere
외기권은 대기의 가장 바깥 층이며 열권 계면으로부터 지표면 위로 10,000km(6,200 miles)까지 뻗어 있습니다. 이 층에서, 원자와 분자는 우주로 탈출할 수 있고 위성은 지구 궤도를 돌기도 합니다. 열권으로부터 외기권을 분리하는 경계는 열권 계면이라고 불립니다.
※ U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, FAA Advisory Circular (AC) 00-6B, AVIATION WEATHER, page 1-2~5 해석
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