La stratosfera è il secondo strato principale dell'atmosfera terrestre, appena sopra la troposfera e sotto la mesosfera. Circa il 20% della massa dell'atmosfera è contenuta nella stratosfera. La stratosfera ha una temperatura stratificata, con strati più caldi più alti e strati più freddi più vicini alla Terra. L'aumento della temperatura con l' altitudine è il risultato dell'assorbimento della radiazione ultravioletta del sole da parte dell'ozono. Ciò è in contrasto con la troposfera, vicino alla superficie terrestre, dove la temperatura diminuisce con l'altitudine.
La stratosfera è una regione di intense interazioni tra processi radiativi, dinamici e chimici, in cui la miscela orizzontale di componenti gassose procede molto più rapidamente della miscela verticale. La circolazione generale della stratosfera è chiamata circolazione di Brewer-Dobson, che è una circolazione unicellulare, che si estende dai tropici ai poli, costituita dal risveglio tropicale di aria dalla troposfera tropicale e dall'afflusso d'aria extraurbano. La circolazione stratosferica è una circolazione prevalentemente guidata dalle onde, poiché l'affioramento tropicale è indotto dalla forza delle onde dalle onde di Rossby che si propagano verso ovest, in un fenomeno chiamato Rossby-Wave pumping.
Una caratteristica interessante della circolazione stratosferica è l'oscillazione quasi biennale (QBO) nelle latitudini tropicali, che è guidata dalle onde gravitazionali che si generano convettivamente nella troposfera. L a QBO induce un flusso secondario che è importante per i traccianti stratosferici di trasporto globale come l'ozono o il vapore acqueo.
Un'altra caratteristica su larga scala che influenza in modo significativo la circolazione stratosferica è la rottura delle onde planetarie, che si traduce in un intenso mescolamento quasi orizzontale alle medie latitudini. Questa pausa è molto più pronunciata nell'emisfero invernale, dove questa regione è chiamata zona di surf. Questa interruzione è dovuta a un'interazione altamente non linearetra onde planetarie che si propagano verticalmente e la regione isolata di vorticità ad alto potenziale nota come Vortice Polare. La rottura risultante provoca una miscelazione su larga scala di aria e altri gas in traccia lungo la zona di swell a media latitudine. Le scale temporali di questo rapido mescolamento sono molto più piccole delle scale temporali di risalita molto più lente nei tropici e di quelle sommerse negli extratropicali.
