基本介绍

形成原理

同温层位置

平流层介于对流层与中间层之间，含有臭氧，具有吸收紫外线功能，保护地球上所有生物的生存和地表免于受阳光中强烈的紫外线致命的侵袭。

同温层之所以与对流层相反，随高度上升是气温上升，是因为其含有丰富的臭氧，因此其上半部分由于吸收了大量来自太阳的紫外线而被加热。故之在这一层，气温会因高度而上升。同温层的顶部气温大概徘徊在-3C左右，与地面气温差不多。同温层顶部称为同温层顶，在此之上气温又会再以随高度而下降。

至于垂直气温分层方面，由于高温层置上而低温层置下，使得同温层较为稳定。那是因为那里没有常规的对流活动及如此相连的气流。此层的增温是由于臭氧层吸收了来自太阳的紫外线，把同温层的顶部加热。至于同温层的底部，来自顶部的传导及下部对流层的对流刚好在那里抵消。所以，极地的同温层会于较低高度出现，因为极地的地面气温相对较低。

对流层，高度每上升1公里，气温会平均下降摄氏6.99度。在中纬度地区气温会由海平面的大约+17℃下降至平流层顶的大约-52℃。这种气温递减是因为绝热冷却的出现。当空气上升时，气压会下降而空气随之扩张。为了使空气扩张，需要有一定的功施予四周，故此气温会下降。（因热力学第一定律）

而在极地（高纬度地区），由于平流层相对地薄，所以气温只会下降至-45℃，相反赤道地区（低纬度地区）气温可以下降到-75℃。

正因为平流层的上部热下部冷，所以平流运动特别显著。

对流层顶

同温层

对流层与其之上的平流层的边界，约离地面11公里附近的位置，称为对流层顶。要计算在平流层的气温因高度而转变，就需要认识对流层，因对流层界定了平流层的位置。在对流层，气温随高度而下降，反之在平流层，气温会随高度而上升。当气温递减率由正数（对流层）转到负数（平流层）的现象出现时，那正好表示了那里是对流层顶的区域了。但这个边界的高度会随季节及纬度而有所变化。一般来说，在赤道地区附近高17公里，而在极地附近则约高9公里，而平均高度则大概离地11公里左右。长途客机大多会在这个边界飞行。

物质结构

氮气、氧气、少量的水汽、臭氧（在22-27千米形成臭氧层）、尘埃、放射性微粒、硫酸盐质点。1

物理性质

同温层内的风力分布颇为特别，首先同温层底部受到对流层顶部的西风带影响，所以几乎都吹着西风。然后，同温层上中部则会出现以下的现象。极地附近的夏季会有极昼的现象发生，所以处于夏季的半球，高纬度地区受到的日照时间会比低中纬度地区为长。因为极地附近会因臭氧层而渐渐和暖，结果形成了高压状态。反之低纬度会相对地处于低压状态。因此，在同温层的上中部除了特别的场合以外，夏季会比较盛行东风，亦即东风带，称为同温层东风。

同温层和中层大气环流

而冬季来临时这个现象就会逆转发生。极地附近就会与夏季相反整天也不会受到太阳照射，结果高纬度地区就会比低中纬度地区低温，亦即进入低压状态。因此产生了从低纬度流向高纬度的气流，称为同温层西风。由于这种现象会随季节变化而改变风向，所以亦可被认为是季候风的一种，称之为同温层季候风。1

平流层底端