Atmosfer merupakan lapisan gas yang melingkupi bumi yang dipertahankan oleh gravitasi bumi. Atmosfer melindungi bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet, menghangatkan permukaan bumi melalui retensi panas serta mengurangi perbedaan suhu ekstrem antara siang dan malam. Susunan atmosfer bumi terdiri dari beberapa lapisan yang dibedakan berdasarkan suhu udara. Berdasarkan suhunya, atmosfer terdiri dari lima lapisan.
Troposfer
Lapisan pertama disebut troposfer. Tebal lapisan ini bervariasi antara 8 hingga 16km. Lapisan paling tebal terdapat di daerah tropis, suhu hangat menyebabkan ekspansi vertikal atmosfer bagian paling bawah. Dari daerah tropis ke arah kutub bumi, ketebalan troposfer semakin menipis.
Ketebalan lapisan troposfer di kutub dapat mencapai setengah dari ketebalan lapisan daerah tropis. Ketebalan rata-rata troposfer adalah 11km. Sekitar 80 persen massa atmosfer terdapat di troposfer. Troposfer merupakan lapisan tempat mayoritas aktivitas cuaca di bumi terjadi.
Suhu udara maksimum juga terdapat di permukaan bumi dekat lapisan ini. Semakin ke atas, suhu udara menurun dengan rata-rata 6,5°C per 1000m. Puncak lapisan troposfer bersuhu sekitar -56,5°C. Pada bagian teratas troposfer, terdapat zona transisi yang disebut tropopause.
Stratosfer
Di atas tropopause adalah lapisan stratosfer. Lapisan ini berketinggian sekitar 11 hingga 50km di atas permukaan bumi. Stratosfer mengandung 19,9 persen massa atmosfer. Di lapisan ini, tidak banyak terjadi aktivitas cuaca. Pada 9km lapisan pertama stratosfer, suhu konstan dengan ketinggian. Zona dengan suhu konstan di atmosfer disebut lapisan isothermal.
Mulai ketinggian 20 hingga 50km, suhu semakin naik berbanding lurus ketinggian. Suhu tertinggi stratosfer terbentuk karena konsentrasi lokal molekul gas ozon. Molekul ini menyerap sinar ultraviolet, kemudian membentuk energi panas yang menghangatkan stratosfer.
Ozon di atmosfer memiliki konsentrasi bervariasi antara ketinggian 10 hingga 50km. Lapisan ini disebut lapisan ozon. Lapisan ozon penting karena melindungi permukaan bumi dari radiasi sinar ultraviolet. Tanpa lapisan ozon, tidak akan ada kehidupan di muka bumi.
Mesosfer
Mesosfer dan stratosfer dibatasi oleh zona transisi yang disebut stratopause. Di mesosfer, atmosfer memiliki suhu terdingin (sekitar -90°C) pada ketinggian sekitar 80km. Pada bagian puncak mesosfer, terdapat zona transisi yang disebut mesopause.
Termosfer
Suhu di termosfer dapat mencapai lebih dari 1200°C. Suhu ini dihasilkan dari penyerapan radiasi secara intensif oleh molekul oksigen. Meskipun suhunya tampak ekstrem, energi panas yang terlibat sangat kecil. Jumlah panas yang disimpan oleh suatu zat bergantung pada massanya. Udara di termosfer sangat tipis dengan molekul gas terpisah karena jarak yang jauh.
Eksosfer
Lapisan terluar atmosfer adalah eksosfer. Di lapisan ini, kerapatan udaranya sangat tipis. Kandungan gas utama lapisan eksosfer adalah hidrogen. Di lapisan ini, terdapat refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteorit. Cahaya ini disebut dengan cahaya zodiakal.
