Lebenswichtige Lufthülle: Die Atmosphäre

Die Luft, die wir einatmen, stammt aus der untersten Schicht der Atmosphäre. Schon in wenigen Kilometern Höhe ist die Luft jedoch ganz anders zusammengesetzt. Dort fliegen Flugzeuge, entstehen Gewitterwolken und leuchten Polarlichter ...

Verkehrsflugzeuge fliegen in etwa 10 km Höhe durch die Wolken. Bild: CanStockPhoto

Die Atmosphäre besteht aus verschiedenen Schichten. Die unterste Schicht, in der wir uns befinden, heisst Troposphäre und ist etwa 10 km hoch. Danach kommen die Stratosphäre, die Mesosphäre und die Thermosphäre. Den Übergang zwischen den einzelnen Schichten nennt man jeweils „Pause“; es gibt also die Tropopause, die Stratopause und die Mesopause.

Die Definition der jeweiligen Schichten hängt mit der Änderung der Temperatur in der Atmosphäre zusammen. Ganz allgemein bedeuten niedrige Temperaturen, dass sich die Gasteilchen in der Luft langsam bewegen; bei hohen Temperaturen bewegen sie sich schnell. Diese Bewegung der Teilchen – und damit die Temperatur – ist nicht in der ganzen Atmosphäre gleich: In der Troposphäre wird es immer kälter, je höher man steigt. In der Stratosphäre wird es wieder wärmer, in der Mesosphäre kälter, und in der Thermosphäre steigt die Temperatur wieder an, bis man sich schliesslich im Weltall befindet.

Die Schichten der Atmosphäre

Der Aufbau der Atmosphäre von der Erdoberfläche bis zum Übergang ins Weltall; die rote Linie zeigt an, welche Temperatur in den unterschiedlichen Schichten herrscht. Bild: mit freundlicher Genehmigung von Dr. Michael Wössner, kowoma.de.

Die Troposphäre

In der Troposphäre wird es pro 100 Meter Höhe jeweils etwa 0.6 Grad kälter. In dieser untersten Schicht der Atmosphäre ist fast der gesamte Wasserdampf der Atmosphäre zu finden, hier bilden sich die Wolken und Niederschläge. Unser ganzes Wetter spielt sich also in der Troposphäre ab.

Stratosphäre

In der Stratosphäre, der zweituntersten Schicht der Atmosphäre, wird es wieder wärmer. Hier wird nämlich ein grosser Teil der UV-Strahlung von der Sonne aufgenommen, und zwar von den Ozon-Teilchen in der Ozonschicht. Ozon besteht aus Sauerstoff-Atomen; im Gegensatz zu dem Sauerstoff, den wir einatmen und zum Leben benötigen, besteht Ozon jedoch aus drei Sauerstoff-Atomen und nicht aus zwei.

Mesosphäre und Thermosphäre

In der Mesosphäre nimmt die Temperatur wieder ab, denn in dieser Schicht finden sich kaum Ozon oder andere Gasteilchen, welche die Sonnenstrahlung aufnehmen und sich erwärmen.

Erst in der Thermosphäre nimmt die Temperatur wieder zu. Das heisst, die Gasteilchen bewegen sich dort sehr schnell. Da die Luft dort aber extrem „dünn“ ist, die Teilchen also sehr weit von einander entfernt sind, spürt man die sehr hohen Temperaturen in der Thermosphäre gar nicht. In der Thermosphäre beginnt meist die sichtbare Spur von Sternschnuppen; hier kreist auch die Internationale Raumstation (ISS) um die Erde.

Unsichtbar, aber lebensnotwendig

Die vielen verschiedenen Gasteilchen, welche die Atmosphäre bilden, können wir nicht sehen, doch ohne sie wäre das Leben auf der Erde nicht möglich. Die Atmosphäre schützt uns vor dem grössten Teil der UV-Strahlung der Sonne und ist für unser Wetter und Klima verantwortlich. Nicht zuletzt brauchen wir den Sauerstoff aus der Luft zum Atmen!

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