وهي أعلى طبقة من الغلاف الجوي للأرض ، وهي طبقة تمتزج بالفضاء الخارجي وتمتد إلى 9600 كيلو مترا ، ويتكون معظمها من الأزوت والأكسيجين الذري ؛ ومن تحتها الثيرموسفير Thermosphere ، وهذه الطبقة قد تصل إلى درجة حرارة الأيونات فيها إلى ما يقرب من 2000ْ مئوية أثناء النهار .
وترجع أهمية الغلاف الجوي إلى أنه يحمينا من الإشعاعات الخطرة التي تنطلق من الشمس ، وكذلك يوقف تسرب الحرارة التي تنعكس من سطح الأرض والتي تحاول التسرب إلى الفضاء ، ففي عدم وجود الغلاف الجوي تصبح درجة الحرارة على الأرض 80ْ مئوية في الصباح ؛ وتهبط إلى 140ْ مئوية تحت الصفر أثناء الليل ، ولكن الغلاف الجوي يحتفظ بالحرارة التي تمكننا من العيش بسلام فوق الأرض .
هذا ويبلغ وزن الجو كله أكثر من 5000 مليون مليون طن عند سطح الأرض ، ويقل ضغط الهواء كلما ارتفعنا إلى أعلى ؛ لأن كمية الهواء تقل كلما ازددنا ارتفاعا ؛ فعند ارتفاع 16 كيلو مترا مثلا يبلغ الضغط عشر (1/10) الضغط عند سطح بحر الأرض ( حوالي كيلو جرام فوق السنتيمتر المربع الواحد عند سطح البحر ) ، وعند ارتفاع 48 كم فإن الضغط يصل 1% عن الضغط عند سطح البحر ، ويجب أن تكون الطائرات التي تسير على ارتفاعات كبيرة محكمة الغلق لتحتفظ بضغط مناسب داخلها .
ومن الملاحظ أن درجة الحرارة تنخفض كلما ارتفعنا عن سطح الأرض بمعدل 6 درجات مئوية لكل كيلو متر عن سطح الأرض ، ولكن عند حدود المنطقة بين ستراتوسفير والتروبوسفير فإن درجة الحرارة تقف عن الهبوط وتسمى تروبوبوز Tropopause ، وفي بعض الأماكن بها توجد رياح تفوق سرعتها 160 كم في الساعة وتسمى Jet Streams التيارات النفاثة ، وعلى العموم فإن منطقة ستراتوسفير أهدأ من منطقة التروبوسفير ، لذلك تُستخدم في الطيران لتجنب سوء الأحوال الجوية .
والغلاف الجوي للأرض دائم الاضطراب ؛ بسبب رياح تتفاوت شدتها من الصرصر إلى الإعصار أو التورنادو Tornado ، والريح هي حركة كتلة كبيرة من الهواء تهب من المنطقة الأعلى ضغطا إلى أخرى أقل ضغطا ، مع العلم بأن دوران الأرض يسبب دوران الريح حول مركز الضغط المنخفض وتنتج بذلك الانخفاضات الجوية الكبيرة ، وعندما تتقابل كتلة من الهواء الساخن من المدارات مع كتلة من الهواء البارد من القطبين ؛ لا يختلط الاثنان في الحال ويسمى السطح الفاصل بين الاثنين جبهة Front أو اضطراب ، ولما كان الهواء البارد أكثف فإنه يشق طريقه خلال الهواء الساخن ؛ مسببا ارتفاعه ؛ وينتج عن ذلك تكثف بخار الماء وسقوط المطر ، والعواصف هي اضطراب في الغلاف الجوي ؛ يكون عادة مصحوبا بريح قوية وطقس رديء ، وتوجد عواصف الريح وعواصف المطر وعواصف البرد وعواصف ترابية وتحدث عندما تصبح طبقة من الساخن فوق سطح الأرض غير مستقرة فتسبب صعود تيارات من الهواء إلى أعلى دافعـة الهـواء البارد أمامها .
والإعصار المداري نوع مدمر من العواصف يُسمى في بعض الأحيان العاصفة المدارية الدوارة Tropical Revolving Storm كما يُسمى هاريكن Hurricane إذا وقع في منطقة الكاريبي ويُسمى التيفون Typhoon إذا هب على بحر الصين وقرب سواحل آسيا وأيضا يُسمى ولي ولي Willy Willy حول سواحل أستراليا ، ويبدأ الإعصار المداري فوق المحيط ويكون من القوة بحيث ترتفع مياه البحر على هيئة موجات عملاقة ، وتهطل الأمطار الغزيرة أفقيا غالبا ويظل الإعصار المداري خطيرا ؛ نظرا لأنه بحركته يُغطي مئات الكيلو مترات ؛ مسببا دمارا رهيبا إذا مر فوق اليابسة ، وعند البداية يكون قطره 160 كيلو مترا وبتغذيته بالرياح يزداد هذا القطر سريعا وتبلغ الريح سرعات مخيفة من 144 – 200 كم / الساعة وقد تصل إلى 304 كم / الساعة، وتبلغ سرعة الجسم الكلي للإعصار 40 كم / الساعة كما يصل قطره إلى 800 كم ، ومع ذلك توجد بجانب منطقة الإعصار منطقة أخرى هادئة وغير متأثرة به ؛ وهذه المنطقة تُسمى عين الإعصار ؛ ويتراوح قطرها من 16 – 32 كم ؛ وهذه المساحة تكون هادئة والسماء فوقها زرقاء ، ويتميز التورنادو بظهور قمع طويل وضيق ، يبلغ ارتفاعه 1 – 1.5 كم وعرضه مئات من الأمتار ، ويبدأ كحركة دوامية في سحابة داكنة منخفضة تندفع إلى أسفل في اتجاه الأرض ويكون رياحا دوارة شديدة ؛ وأحيانا يصبح لونه أسودا بتأثير التراب الذي يثيره ويُعرف اقترابه بصفير شاذ يزداد صما للآذان كلما اقترب ؛ ورغم أن سرعته أقل من الهاريكن إلا أنه أكثر تدميرا ؛ حيث يدمر كل المنازل والأشجار التي تقع في طريقه نظرا لشدة ارتفاع الضغط داخلها عن الضغط في مركز التورنادو .