Atmosphäre (einfach)
Das Wort Atmosphäre kommt vom Griechischen ἀτμός (atmós) für Dampf, Dunst, Hauch und σφαῖρα (sphaira) für Kugel. Als Atmosphäre der Erde bezeichnet man die gasförmiger Schicht oberhalb der Erdoberfläche, die unseren Planeten umhüllt.
Funktion
Die Erdatmosphäre schützt uns vor der schädlichen UV-und Röntgenstrahlung der Sonne, sorgt aber gleichzeitig dafür, dass das lebenswichtige Sonnenlicht zur Erdoberfläche durchkommt. Ohne die Atmosphäre wäre es auf der Erde wesentlich kälter. Die Durchschnittstemperatur würde statt 15°C nur -18°C betragen (Treibhauseffekt). In der Atmosphäre spielt sich ein Großteil des Wasserkreislaufes ab: das verdunstete Wasser kondensiert, bildet Wolken und fällt als Niederschlag wieder zur Erde.
Zusammensetzung
Der untere Teil der Erdatmosphäre bis ca. 90 km Höhe ist gut durchmischt und hat in etwa die gleiche Zusammensetzung. Deshalb wird dieser Teil als Homosphäre bezeichnet. In diesem Teil befindet sich auch der Großteil der Masse der Erdatmosphäre (über 100.000 mal soviel wie im darüber liegenden Teil). Die Homosphäre besteht zu 78,084% aus Stickstoff, zu 20.942% aus Sauerstoff, zu 0.934% aus Argon und aus weiteren Edelgasen. Der Kohlendioxid-Gehalt beträgt nur 0.038%, trotzdem ist Kohlendioxid neben dem Wasserdampf das wichtigste Treibhausgas. Oberhalb der Homosphäre schichten sich die Moleküle und Atome nach ihrem Gewicht. Das bedeutet, dass die schwersten Moleküle unten und die leichtesten oben sind. Dieser Teil wird Heterosphäre genannt. Sie reicht bis ca. 700 km Höhe.
Aufbau
Eine detailliertere Einteilung der Erdatmosphäre in verschiedene Schichten ergibt sich aus ihrem Temperaturprofil.
Troposphäre:
Die unterste Schicht der Erdatmosphäre wird Troposphäre genannt. Sie reicht vom Erdboden bis 8 km an den Polen und bis 18 km am Äquator. Die Obergrenze dieser Schicht heißt Tropopause. Die Troposphäre ist durch eine stetige Abnahme der Temperatur mit der Höhe gekennzeichnet. Das heißt, am Erdboden ist es am wärmsten und die Temperatur nimmt bis hin zur Tropopause immer weiter bis zu -60°C ab. Die Troposphäre enthält 80% der gesamten Masse der Atmosphäre und auch fast den gesamten Wasserdampf. Daher spielen sich fast alle Wetterphänomene, wie zum Beispiel Wolkenbildung, in der Troposphäre ab.
Stratosphäre:
Oberhalb der Tropopause liegt die Stratosphäre. Sie reicht bis etwa 50 km Höhe und gekennzeichnet durch einen besonders hohen Ozonanteil. Das Maximum der Ozonkonzentration liegt bei etwa 30 km Höhe. Das Ozon absorbiert einen Großteil der gefährlichen kurzwelligen Sonnenstrahlung und deshalb von größter Wichtigkeit für das Leben auf der Erde. Die Temperatur in der Stratosphäre ist bis in eine Höhe von etwa 20 km nahezu konstant bei ca. - 60°C. Darüber steigt sie an bis auf 0°C am Oberrand der Stratosphäre, der sogenannten Stratopause. Wasserdampf gibt es in der Stratosphäre kaum. Daher gibt es hier auch fast keine Wetterphänomene.
Mesosphäre:
Über der Stratopause liegt die Mesosphäre. Sie erstreckt sich von 50 km bis 85 km Höhe. In der Mesosphäre nimmt die Temperatur bis auf -100°C ab. Diese Minimum wird in ca. 80 km Höhe erreicht. Darüber liegt die Mesopause.
Thermosphäre:
Die Thermosphäre reicht von 85 bis 500 km Höhe. Allerdings sind in dieser Schicht so wenig Teilchen vorhanden, dass keine eine Temperaturmessung mehr möglich ist, sondern nur die Messung von Strahlungsenergien.
Exosphäre:
Oberhalb der Thermosphäre liegt die Exosphäre. Sie ist die äußerste Schicht der Erdatmosphäre und geht fließend ins Weltall über. Der Druck ist hier so gering, dass man schon von Vakuum sprechen kann.
