对流层是地球大气最底层且天气变化最活跃的区域，其核心特征表现为：气温随高度递减（平均每千米下降6℃）、空气垂直对流强烈、天气现象复杂多变（集中了75%大气质量和几乎全部水汽）。这些特征直接导致强对流天气频发，如雷暴、冰雹和短时强降水等现象均源于此层。

对流层天气的独特性源于其物理结构和能量交换机制。地面辐射是该层主要热源，离地表越远气温越低，形成上冷下暖的垂直梯度。这种温度结构促使暖空气上升、冷空气下沉，产生强烈的对流运动。水汽和杂质集中于此层（约占大气总水汽量的90%），当暖湿气流抬升遇冷时，极易凝结成云致雨。数据显示，低纬度地区因太阳辐射更强，对流层厚度可达17-18千米，而高纬度仅8-9千米，这种差异进一步导致赤道区域天气变化更为剧烈。地表地形差异（如海洋与陆地）会引发局部热力环流，加剧天气的不稳定性。例如夏季午后地表受热不均，常触发雷暴等强对流天气，其生命史虽仅数小时，但瞬时风力可达12级以上。这些特征共同构成对流层"瞬息万变"的天气本质，也是气象预报的重点难点所在。