Die Atmosphäre (Lufthülle der Erde)

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Die Atmosphäre (Lufthülle der Erde)
Die Erdatmosphäre erstreckt sich von der Erdoberfläche bis in eine Höhe von ca. 10.000 Kilometern. Diese
gigantische Hülle, die die Erde umgibt, ist aber keineswegs überall gleich aufgebaut. Der Druck, aber auch die
Temperatur und der Gehalt an Gasen, wie Wasserdampf oder Kohlendioxid, sind recht unterschiedlich.
Die darin vorkommende Luft besteht aus einem Gasgemisch:
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Stickstoff (78%)
Sauerstoff (21 %)
Argon (0,9 %)
anderen Gasen (Kohlendioxid, Edelgasen, Methan, Wasserstoff, Ozon, Aerosolen (Staubteilchen)) (0,1 %)
Folgende Aufgaben hat die Atmosphäre zu erfüllen:
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Sauerstoff- und Stickstoffspeicher
schützt vor schädlichen (UV-)Strahlen, u.a. auch vor Meteoriteneinschlägen
Temperaturausgleich – speichert Wärme (ohne Atmosphäre läge die Durchschnittstemperatur auf der Erde bei etwa -18°C)
Der Aufbau der Atmosphäre unterliegt einer vertikalen Gliederung (= Stockwerkgliederung):
1) Troposphäre (0 bis 12 km):
Sie ist die eigentliche Schicht, in der sich das Wetter (Bewölkung, Blitz, NS, Donner) abspielt, da nur hier
Wasserdampf (gasförmig) enthalten ist, und in der wir leben. Die Troposphäre reicht in etwa bis in eine Höhe von ca.
8-12 km. Die Temperatur nimmt mit der Höhe ab (ca. -0,5°C pro 100 m). An der Grenze zur Stratosphäre können
Temperaturen von -55°C/-80°C herrschen. Flugzeuge verkehren in Höhen von 10-12 km.
2) Stratosphäre (12 bis 50 km):
Ab hier wird es nach oben hin nicht mehr kälter, sondern wärmer  Temperaturzunahme (von ca. -80°C auf 0°C.)
Der Grund dafür ist folgender: In der oberen Stratosphärenregion wird die ultraviolette (UV-)Strahlung des
Sonnenlichtes durch die Ozonschicht absorbiert und in Wärme umgewandelt. Ozon ist sehr giftig, dennoch ist es für
alle Lebewesen lebenswichtig, da die tödlichen UV-Strahlen unschädlich gemacht werden. Obwohl die Stratosphäre
im Gegensatz zur Troposphäre fast keinen Wasserdampf enthält, kann es unter extrem kalten Bedingungen zur
Ausbildung von perlmuttartig schimmernden Stratosphärenwolken kommen.
3) Mesosphäre (50 – 80 km):
In der Mesosphäre verglühen Staubteilchen und kleinere Gesteinsbrocken aus dem All, die ohne die
"Atmosphärenbremse" auf die Erde stürzen würden. Am Himmel wird dieses Verglüh-Spektakel in Form von
Sternschnuppen sichtbar. Ozon kommt in der Mesosphäre kaum noch vor und die Temperatur sinkt wieder, da wenig
Sonnenenergie absorbiert wird. Bis zu -100°C kann es kalt werden. Damit ist die Mesosphäre die kälteste Schicht der
gesamten Erdatmosphäre. In einer Höhe von ca. 80 Kilometern können sich "leuchtende Nachtwolken" bilden.
4) Thermosphäre (80 – 500 km):
Das ist der Bereich, in dem sich Spaceshuttles und die internationale Raumstation ISS (Umlaufbahn in 400 km Höhe)
aufhalten. Die Luft ist extrem dünn: Der Abstand zwischen den einzelnen Gasteilchen kann mehrere tausend Meter
betragen. Die Temperatur kann bis zu 1700°C betragen.
5) Exosphäre (500 bis 10.000 km):
Innerhalb der Exosphäre findet sozusagen der fließende Übergang ins Weltall statt. Der Einfluss der Erdanziehungskraft wird mit zunehmender Höhe immer schwächer. Irgendwann ist dieser dann so schwach, dass die Gasmoleküle
nicht mehr festgehalten werden können und ins All entweichen.
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