समतापमंडल वह परत है जहां ऊंचाई बढ़ने पर तापमान बढ़ता है। समतापमंडल के ऊपरी भाग में विरल वायु का तापमान लगभग 0°C तक पहुंच सकता है। यह तापमान वृद्धि सूर्य से आने वाली पराबैंगनी (UV) किरणों को ओजोन परत द्वारा अवशोषित करने के कारण होती है। इस तापमान संरचना के कारण वायुमंडल बहुत स्थिर रहता है। परिणामस्वरूप, समतापमंडल में बादल या अन्य मौसम संबंधी घटनाएं लगभग नहीं होतीं।
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