En la troposfera la temperatura disminuye con la altura. Esta
variación decreciente de la temperatura en función de la altura se llama
gradiente térmico vertical.
En la troposfera, el gradiente térmico vertical tiene un
valor aproximado de séis grados por kilómetro. Esto significa que si, por
ejemplo, la temperatura al nivel del mar es de 15ºC, a la altitud de cinco
kilómetros, aproximadamente, alcanzará el valor de -15ºC grados (una disminución
de 30ºC).
En las capas más bajas de la estratosfera la temperatura no
varía, prácticamente, con la altura. Por lo tanto, el gradiente térmico
vertical es nulo. Entonces se dice que esta parte de la atmósfera es isoterma
(que significa “de igual temperatura”).
Si en ciertas regiones de la atmósfera la temperatura
aumenta con la altura, se dice, entonces, que el gradiente de temperatura
vertical es negativo. Por ejemplo: si la temperatura aumenta 21 grados para un
desnivel de 1 km, se dice que el gradiente térmico vertical es igual a -2ºC por
km.
Normalmente en la troposfera, la temperatura decrece con la
altura. El gradiente térmico es, en promedio, positivo e igual a 6ºC por km,
aproximadamente. Sin embargo, puede suceder que, en ciertas capas de la
troposfera, la temperatura aumente con la altura. En este caso se dice que hay
una inversión de temperatura dado que la variación normal de la temperatura en
la troposfera está entonces invertida.
También se producen inversiones de temperatura en la parte
superior de la estratosfera. Por el contrario, en la mesosfera la temperatura
disminuye por término medio cuando se asciende, es decir: el gradiente térmico
vertical es positivo.
En la termosfera, la temperatura crece con la altura y, por
lo tanto, el gradiente térmico vertical vuelve a ser negativo en esta región de
la atmósfera.

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