A estratosfera é a segunda camada principal da atmosfera terrestre, logo acima da troposfera e abaixo da mesosfera. Cerca de 20% da massa da atmosfera está contida na estratosfera. A estratosfera é estratificada em temperatura, com camadas mais quentes mais altas e camadas mais frias mais próximas da Terra. O aumento da temperatura com a altitude é o resultado da absorção da radiação ultravioleta do Sol pelo ozônio. Isso está em contraste com a troposfera, perto da superfície da Terra, onde a temperatura diminui com a altitude.
A estratosfera é uma região de intensas interações entre processos radiativos, dinâmicos e químicos, nos quais a mistura horizontal de componentes gasosos ocorre muito mais rapidamente do que a mistura vertical. A circulação geral da estratosfera é chamada de circulação de Brewer-Dobson, que é uma circulação unicelular, que se estende dos trópicos aos pólos, consistindo na ressurgência tropical de ar da troposfera tropical e o influxo de ar extra-urbano. A circulação estratosférica é uma circulação predominantemente impulsionada por ondas, já que o afloramento tropical é induzido pela força das ondas por ondas de Rossby que se propagam para o oeste, em um fenômeno chamado bombeamento de ondas Rossby.
Uma característica interessante da circulação estratosférica é a oscilação quase bienal (QBO) em latitudes tropicais, que é impulsionada por ondas gravitacionais que são geradas convectivamente na troposfera. L para QBO induz um fluxo secundário que é importante para os traçadores estratosféricos de transporte geral, como ozônio ou vapor de água.
Outra característica de grande escala que influencia significativamente a circulação estratosférica é a quebra das ondas planetárias, resultando em intensa mistura quase horizontal em latitudes médias. Essa quebra é muito mais pronunciada no hemisfério de inverno, onde essa região é chamada de zona de surf. Essa quebra é devido a uma interação altamente não linearentre ondas planetárias que se propagam verticalmente e a região isolada de vorticidade de alto potencial conhecida como Vórtice Polar. A quebra resultante causa mistura em grande escala de ar e outros gases residuais ao longo da zona de expansão de latitude média. As escalas de tempo dessa mistura rápida são muito menores do que as escalas de tempo de ressurgência muito mais lentas nos trópicos e as submersas no extratropical.
