Schichten der Atmosphäre

• Kann 3, 2024

Die Erde ist von einer Gasdecke umgeben, die als Atmosphäre bezeichnet wird. Obwohl Wetterphänomene nur in der der Erde am nächsten gelegenen Schicht auftreten, kann der Zustand der anderen Schichten manchmal das Klima und die Wettermuster beeinflussen. Jede Schicht hat ihr eigenes Muster der Temperaturänderung; Zwischen den Schichten befinden sich die „Pausen“, bei denen es sich um dünne Luftschichten handelt, die isotherm sind - ungefähr die gleiche Temperatur.

Die unterste Ebene, die Troposphäre, ist der Ort, an dem wir leben und an dem Wetterereignisse stattfinden. In dieser Schicht befinden sich 75 Prozent der gesamten Luftmasse sowie fast der gesamte Wasserdampf und die Verschmutzung. Der Name "Troposphäre" kommt vom griechischen "Tropos" oder "Turn". Dies bezieht sich auf die konvektive Strömung oder Vermischung, die in dieser Schicht auftritt.

Die Lufttemperatur in der Troposphäre nimmt mit zunehmender Höhe gleichmäßig ab, mit Ausnahme einer Inversion über dem Winterpol. Im Allgemeinen nimmt die Windgeschwindigkeit in der Troposphäre mit der Höhe zu. In der Nähe der Oberfläche kann die Topographie dieses Muster jedoch stören.

Etwa 12 km über der Erde (die genaue Höhe hängt vom Breitengrad und der Jahreszeit ab) liegt die Tropopause. Diese Schicht markiert die obere Konvektionsgrenze und damit die „Decke“ von Wetterphänomenen. Es gibt einige Wolkentypen, die in der nächsten Schicht auftreten können, aber sie sind sehr selten.

Unmittelbar unterhalb der Tropopause befinden sich die Jetstreams, Pfade mit verstärktem Wind, die sich über die Oberfläche bewegen. Beispiele hierfür sind der tropische Jetstream und der subtropische Jet weiter nördlich. Die Strahlströme beeinflussen die Bewegung der Luftmassen. Beispielsweise ermöglicht eine südliche Neigung des subtropischen Jets in den zentralen Vereinigten Staaten, dass sich kontinentale Polarluft (cP) nach Süden bewegt, wodurch die Temperaturen erheblich sinken.

Die Stratosphäre ist die atmosphärische Schicht über der Tropopause. Diese Schicht enthält Ozon oder O3, das als Verschmutzung in der Troposphäre gilt, aber für das menschliche Leben in der Stratosphäre von wesentlicher Bedeutung ist. Ozon hat die Fähigkeit, ultraviolette Strahlen der Sonne zu absorbieren, Strahlen, die die menschliche Haut schädigen und Leben zerstören können. Die Gesamtmenge an Ozon in der Stratosphäre hat seit den 1970er Jahren stetig abgenommen, und in den 1980er Jahren wurden über den Polarregionen „Löcher“ in der Ozonschicht entdeckt. Der Ozonverlust hat erhebliche Auswirkungen auf das menschliche Leben. Infolgedessen haben die Regierungen Gesetze erlassen, um zum Schutz des verbleibenden Ozons beizutragen.

In der Stratosphäre ist das Muster der Temperaturänderung dem der Troposphäre entgegengesetzt. Von der Oberseite der Tropopause bis zur Unterseite der Stratopause kann die Lufttemperatur um 60 ° C ansteigen. Diese Inversion ist auf die Erwärmung des Ozons zurückzuführen, da es UV-Strahlung absorbiert.

Die Stratopause liegt ungefähr 50 km über der Erde und die nächste Schicht ist die Mesosphäre. In dieser Schicht wird das frühe Muster der sinkenden Temperatur wieder aufgenommen, bis die Mesopause bei 80 km erreicht ist.

Die Thermosphäre enthält atomaren Sauerstoff oder O, der Strahlung kleinerer Wellenlängen absorbiert als die von der Ozonschicht absorbierte Strahlung. Dies schließt Röntgenstrahlen und kosmische Strahlen ein, die so viel Energie haben, dass sie für den Menschen gefährlicher sind als ultraviolette Strahlung. In der Thermosphäre kommt es erneut zu einer Temperaturinversion, da der Sauerstoff durch Strahlung erwärmt wird.

Jenseits der Thermosphäre befindet sich die Ionosphäre, die höchste und am stärksten verdünnte Schicht der Atmosphäre. Es erstreckt sich auf ca. 300 km; Darüber hinaus ist Luft nicht wahrnehmbar und wir sprechen vom „Vakuum des Weltraums“. Die Ionosphäre ist die Schicht, in der die Aurora Borealis und die Aurora Australis vorkommen. Die Auroren oder Polarlichter entstehen durch geladene Teilchen oder Ionen der Sonne, die mit der Erdmagnetosphäre, dem Magnetfeld um den Planeten, kollidieren. Das meiste erzeugte Licht ist rot oder grün, was auf atomaren Sauerstoff hinweist. Gelegentlich führen Stickstoffionen dazu, dass die Aurora blau oder violett erscheint.

Video-Anleitungen: Atmosphäre - Bestandteile, Aufbau, Schichten & Zusammensetzung einfach erklärt - Lufthülle der Erde (Kann 2024).