地球大气层中，降水现象几乎全部发生在对流层。平流层由于特殊的温度结构和气流特征，几乎不会形成云雨天气。

这一现象的根本原因在于两大气层截然不同的物理特性。对流层是大气最底层，厚度随纬度变化在8-18公里之间，集中了全球约75%的大气质量和90%以上的水汽。该层气温随高度上升而递减（平均每升高100米下降0.65℃），导致地表暖湿空气上升遇冷后水汽凝结，形成云、雾、雨、雪等天气现象。强烈的垂直对流运动使得水汽和尘埃不断交换混合，为降水提供了必要条件。例如夏季强对流天气中，地面热空气剧烈抬升可形成积雨云，并在数小时内产生雷暴和短时强降水。

平流层位于对流层顶至50公里高空，其温度结构呈现"下冷上热"的逆分布特征。这是由于20-30公里处的臭氧层吸收紫外线产生热量，导致顶部温度可达0℃左右。这种稳定的温度层结抑制了空气垂直运动，气流以水平流动为主，风速可达每秒100米以上但几乎无上下扰动。同时平流层水汽含量极低（不足对流层的万分之一），缺乏成云致雨的基本物质条件。虽然极地冬季平流层偶尔会出现珠母云，但这属于特殊光学现象而非实际降水。

航空观测数据进一步验证了这种差异。商业飞机巡航高度（10-12公里）位于对流层顶附近，常遭遇颠簸和积冰；而超音速客机在18-25公里平流层飞行时，驾驶舱外始终呈现湛蓝天色且无云层干扰。气象卫星监测也显示，所有降达回波均终止于对流层顶界面。

值得注意的是，两大气层会通过"对流层顶缺口"发生物质交换。当强雷暴云顶穿透对流层顶时，可能将水汽和污染物带入平流层，但这种跨层输送的水汽会迅速扩散，不足以改变平流层干旱的本质特征。最新的气候模型还显示，全球变暖可能使对流层厚度增加，但平流层的无降水特性将保持稳定。