Stratosphäre
Als Stratosphäre wird das sogenannte zweite "Stockwerk" der Erdatmosphäre bezeichnet. Es erstreckt sich im Anschluss an die Tropopause in etwa 12 km Höhe bis in eine Höhe von ca. 50 km und schließt dort mit der Stratopause ab.
Charakteristische Eigenschaften der Stratosphäre
In der Stratosphäre nimmt die Temperatur im Mittel mit steigender Höhe zu, wobei diese Steigung in der unteren Stratosphäre, bis etwa 20 Kilometer, noch verschwindend gering ist. Diese Temperaturzunahme mit der Höhe unterscheidet die Stratosphäre von den sie einschließenden Luftschichten. Verursacht wird dieser inverse Temperaturverlauf hauptsächlich durch das in der Stratosphäre befindliche Ozon, das UV-Strahlung aus dem Sonnenlicht absorbiert und dabei Strahlungsenergie in Wärme umwandelt. Hierdurch wird ein erheblicher Anteil des UV Lichtes daran gehindert, bis zur Erdoberfläche durchzudringen. Am stärksten ist die Aufheizung im Bereich der Ozonschicht, dort steigt die Temperatur von ca. –60 °C bis auf knapp unter 0 °C an.
Der Austausch an Luft zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre ist sehr gering, weil die vertikalen Temperaturunterschiede so groß sind. Die kalte Luft der Troposphäre ist deutlich schwerer als die darüber liegende wärmere Luft der Stratosphäre, so dass vertikale Bewegungen von Luft schnell gebremst werden. Eine Ausnahme stellen die in Folge von Tiefdruckgebieten entstehenden Tropopausenfalten dar, die zu einer besseren Vermischung der Luft führen können. Da die obere Troposphäre so kalt ist, kann dort wenig Wasserdampf existieren, die Luft ist dort daher (absolut gesehen) trocken. Gelangt nun diese Luft in die Stratosphäre, wird sie wärmer und die relative Feuchte wird äußerst gering - die Luft kann nun potentiell mehr Wasser aufnehmen, es sind jedoch keine Wasserquellen vorhanden. Aus diesem Grund ist die stratosphärische Luft sehr trocken und Wolken bilden sich in der Stratosphäre für gewöhnlich nur unter den extrem kalten Bedingungen der Polarnacht. Solche sogenannten Perlmuttwolken enthalten Säuren und erzeugen aufgrund von einheitlichen Kristallstrukturen ein schillerndes Licht.
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