Dünya’nın etrafı, bir gaz katmanıyla çevrilidir. Bu gaz katmanı atmosfer olarak adlandırılmaktadır.

Atmosfer çeşitli gazlardan oluşmaktadır (Grafik 1.5.1). Bu gazların %78’ini azot, %21’ini oksijen, %1’ini ise diğer gazlar oluşturmaktadır. Bu gazlardan bazılarının miktarı yere ve zamana göre değişmektedir. Karbondioksit ve su buharı bu tür gazlardandır. Atmosferdeki oranları düşük olduğu hâlde bu gazların hava olayları üzerinde önemli rolleri vardır.

Atmosfer, sıcaklık ve kimyasal yapısı bakımından çeşitli katmanlardan oluşmaktadır (Şekil 1.5.1). Bu katmanlar troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve egzosferdir.

Troposfer, yeryüzünden   itibaren 6 ile 16 km’ye kadar devam eder. Atmosferdeki su buharının tamamına yakını bu katmandadır. Yoğunluğu fazla olan bu katman, aynı zamanda atmosferdeki gazların %75’ini  içermektedir. Bu özelliklerinden dolayı iklim olayları troposferde gerçekleşmekte, özellikle bu katmanın alt 3 4 km’sinde yoğunlaşmaktadır (Fotoğraf 1.5.1). Yeryüzünde ortalama 15 °C olan sıcaklık, bu katmanın üst kısımlarında -50 °C’a kadar düşmektedir.

Troposferin kalınlığı Ekvator’da fazla, kutuplarda azdır. Bunun başlıca nedenleri şunlardır:

• Ekvator’daki havanın sürekli ısınarak yükselmesi ve kutuplardaki havanın sürekli soğuyarak alçalması,
• Kutuplardaki yer çekiminin Ekvator’dan fazla olması,
• Dünya’nın kendi ekseni etrafında dönüşünden kaynaklanan çizgisel hızın Ekvator’da fazla olmasıdır.

Stratosfer, troposferin üst kısmından başlar, 50 km yükseğe kadar devam eder. Bu katmanda yatay hava hareketleri görülmektedir. Bu katman, troposferdeki hava hareketlerinden çok az etkilenir. Stratosferin alt kısımlarında sıcaklık -50 °C civarındadır. Bu değer yükseklere çıkıldıkça artmaktadır.

Stratosferin 19-45. km’leri arasında ozon tabakası bulunmaktadır. Güneş’ten gelen ultraviyole ışınları, bu katmanda oksijenle kimyasal reaksiyona girerek ozona dönüşür. Böylece bu katman, Güneş’ten gelen zararlı ışınların yeryüzüne ulaşmasını engellemektedir.

Mezosfer, stratosferin üzerinden başlar, 80 90 km’ye kadar devam eder. Bu katmanda sıcaklık, alt kısımlarda 0 °C, üst kısımlarda -90 °C civarındadır. Atmosfere giren meteorlar bu katmanda parçalanmakta ve yanmaktadır.

80 90 km’den başlayan termosfer, 500 km’ye kadar devam etmektedir. Bu katmanda sıcaklık 1100-1650 °C’u bulmaktadır. Bu katmanda gazlar çok seyrektir ve iyonlar hâlindedir. Radyo dalgaları bu katmandan yansımaktadır ve kutup ışığı olayları bu kısımda gerçekleşmektedir.

Egzosfer, atmosfer ile uzay boşluğu arasında yer almaktadır. Atmosferin, dolayısıyla egzozferin üst sınırı kesin olarak belirlenememekle birlikte 10.000 km olarak kabul edilmektedir. Bu katmanda gazlar çok azdır ve gazlar zaman zaman uzaya geçmektedir.

Atmosferin sıcaklık ve nem bakımından aynı özellikteki bölümlerine hava kütlesi denir. Hava kütleleri, üç gün ile bir hafta arasındaki bir sürede kara veya deniz üzerinde oluşmaktadır. Bu kütleler, oluştuğu yere göre karasal, denizsel, kutupsal ya da tropikal özellikler taşır. Buna bağlı olarak geçtikleri yerlerin hava koşullarını etkilemektedir.

Deniz üzerinde oluşan bir hava kütlesi bol miktarda nem içerdiğinden geçtiği bölgelere yağış bırakır. Örneğin Atlas Okyanusu’nun kuzeyinde oluşan hava kütleleri, kışın Avrupa’ya ve ülkemize gelerek bol miktarda yağış bırakmaktadır. Soğuk karalar üzerinde oluşan hava kütleleri ise geçtiği yerlerin sıcaklığını düşürmektedir. Örneğin kışın Sibirya üzerinde oluşan soğuk hava kütlesi bazen ülkemizi de etkilemekte ve ülkemizde sıcaklıkların düşmesine, havanın ayaz olmasına neden olmaktadır.