Die Troposphäre ist die unterste Schicht der Erdatmosphäre; Es befindet sich direkt über der planetarischen Grenzschicht und ist die Schicht, in der die meisten Wetterphänomene stattfinden. Die Troposphäre enthält die Grenzschicht, und reicht in der Höhe von durchschnittlich 9 km (5.,6 mi; 30,000 ft) an den Polen, 17 km (11 mi; 56,000 ft) am Äquator. In Abwesenheit von Inversionen und ohne Berücksichtigung von Feuchtigkeit beträgt die Temperaturabfallrate für diese Schicht durchschnittlich 6,5 °C pro Kilometer gemäß der US-Standardatmosphäre. Eine Messung sowohl der troposphärischen als auch der stratosphärischen Rückfallraten hilft bei der Identifizierung des Ortes der Tropopause, da die Temperatur mit der Höhe in der Stratosphäre zunimmt und daher die Rückfallrate negativ wird. Der Ort der Tropopause fällt mit dem tiefsten Punkt zusammen, an dem die Rückfallrate einen vorgeschriebenen Schwellenwert unterschreitet.,

Da die Tropopause auf die Durchschnittstemperatur der gesamten darunter liegenden Schicht reagiert, befindet sie sich auf ihrem Höhepunkt über dem Äquator und erreicht minimale Höhen über den Polen. Aus diesem Grund liegt die kühlste Schicht in der Atmosphäre etwa 17 km über dem Äquator. Aufgrund der Variation der Starthöhe werden die Tropopause-Extreme als äquatoriale Tropopause und polare Tropopause bezeichnet.,

Da die Rückfallrate keine konservative Größe ist, wenn die Tropopause für Stratosphäre-Troposphäre-Austauschstudien in Betracht gezogen wird, gibt es eine alternative Definition namens dynamische Tropopause. Es wird mit Hilfe der potentiellen Wirbel gebildet, die als Produkt der isentropischen Dichte definiert ist, d. H. Der Dichte, die sich aus der Verwendung der potentiellen Temperatur als Vertikalkoordinate ergibt, und der absoluten Wirbel, da diese Größe für die Troposphäre und die Stratosphäre ganz unterschiedliche Werte erreicht., Anstatt den vertikalen Temperaturgradienten als definierende Variable zu verwenden, wird die dynamische Tropopausenoberfläche in potentiellen Wirbeleinheiten (PVU) ausgedrückt. Da die absolute Wirbel in der nördlichen Hemisphäre positiv und in der südlichen Hemisphäre negativ ist, sollte der Schwellenwert nördlich des Äquators als positiv und südlich davon als negativ angesehen werden., Um eine globale Tropopause auf diese Weise zu definieren, müssen theoretisch die beiden Oberflächen, die sich aus den positiven und negativen Schwellenwerten ergeben, in der Nähe des Äquators unter Verwendung einer anderen Art von Oberfläche, z. B. einer Oberfläche mit konstanter Potentialtemperatur, abgeglichen werden. Trotzdem ist die dynamische Tropopause in äquatorialen Breiten nutzlos, da die Isentropen fast vertikal sind. Für die extratropische Tropopause in der nördlichen Hemisphäre hat die WMO einen Wert von 1,6 PVU festgelegt,: 152 Aber es wurden traditionell größere Werte zwischen 2 und 3,5 PVU verwendet.,

Es ist auch möglich, die Tropopause in Bezug auf die chemische Zusammensetzung zu definieren. Zum Beispiel hat die untere Stratosphäre viel höhere Ozonkonzentrationen als die obere Troposphäre, aber viel niedrigere Wasserdampfkonzentrationen, so dass geeignete Grenzwerte verwendet werden können.