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L'atmosphère terrestre protège la vie du rayonnement ultraviolet mortel du soleil et assure à la planète des températures stables. Il contient plusieurs couches, les plus connues étant la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère. La grande majorité du temps se produit dans la troposphère, mais certains nuages peuvent apparaître plus haut dans la stratosphère et la mésosphère.
Troposphère
Les formes de vie sur la planète habitent la troposphère, le niveau le plus bas de l'atmosphère, qui s'étend de la surface à une altitude comprise entre 7 et 20 km au-dessus de celle-ci. Il crée presque tous les phénomènes météorologiques connus et les nuages qui y résident génèrent de la pluie, de la grêle et de la neige. Les stratus sont le type le plus bas de la troposphère; on les trouve souvent au niveau du sol sous forme de brouillard ou de brouillard. Affichant une apparence gris terne, elles ne produisent que rarement des précipitations.
Stratosphère
La stratosphère, où volent les avions à réaction, se trouve dans la zone située entre 20 et 50 km de la surface. La vapeur d'eau ne peut être trouvée qu'en très faible concentration dans la stratosphère, ce qui rend très rare la présence de nuages. Cependant, les éruptions volcaniques peuvent projeter de grandes quantités de poussière dans la stratosphère, qui se combinent parfois avec des particules de glace pour produire des nuages nacrés qui ont souvent une apparence colorée.
Mésosphère
La mésosphère se situe entre 50 et 85 kilomètres de la surface. Sa position rend les études très difficiles pour les scientifiques, car il est trop haut pour les ballons ou les avions, et pourtant trop bas pour les vaisseaux spatiaux orbitaux. Cela fait de la mésosphère une des régions les plus mal comprises de l’atmosphère. On a découvert que des nuages nuculents existaient dans la mésosphère à la fin du XIXe siècle. Ces nuages spéciaux ne se forment que lorsque la vapeur d'eau est libérée par le méthane lors d'une réaction chimique. L'augmentation du méthane dans l'atmosphère terrestre a entraîné une augmentation de l'observation des nuages nocturnes.
Thermosphère
La thermosphère s'étend de 90 kilomètres (56 milles) à entre 500 et 1 000 kilomètres (310 et 620 milles) au-dessus de la surface de la Terre. Bien qu'il soit considéré comme faisant partie de l'atmosphère terrestre, la densité de l'air est si faible qu'il peut être considéré comme un espace. La Station spatiale internationale tourne autour de la thermosphère à une altitude d’environ 370 kilomètres. Aucun nuage ne se trouve dans la thermosphère.