Wie viele und was für Schichten hat die Atmosphäre?

Die Frage kommt von Jannis aus Wilnsdorf.

Die Erde ist umgeben von einer Gashülle, die um so dünner wird, je weiter sie von der Erde entfernt ist. Die Schwerkraft der Erde hält die Atmosphäre zusammen. Leichtere Himmelskörper, etwa der Mond, haben keine Gashülle.

Ohne Atmosphäre gäbe es kein Leben auf der Erde, denn sie sorgt für den Temperaturausgleich, ermöglicht das Atmen und hält gefährliche Strahlen aus dem All ab. Die Atmosphäre ist in unterschiedliche Schichten aufgeteilt:

Das Bild stellt die Atmosphäre in umgekehrter Reihenfolge dar als der Text.  Gelb = Troposhpäre, grün =  Stratosphäre, lila = Mesosphäre, blau = Thermosphäre, lachs= Exosphäre

Die Troposphäre

Sie ist der unterste Bereich, in dem sich die Wettervorgänge abspielen. Sie ist die dünnste Schicht, aber in ihr befinden sich 75 bis 90 Prozent der Gesamtmasse der Atmosphäre. Mit zunehmender Höhe nimmt die Temperatur in der Troposphäre um rund 6,5 Grad Celsius pro Kilometer ab. Das obere Ende der Troposphäre nennt man Tropopause. Die Tropopause liegt in Höhen zwischen 9 und 18 Kilometern. Hier herrschen Temperaturen zwischen -50 und -80 Grad Celsius.

Die Stratosphäre

Sie erstreckt sich bis etwa 50 bis 55 Kilometer Höhe. Hier gibt es kaum Wasserdampf und daher auch keine Wolken. Die Temperatur verändert sich auch mit zunehmender Höhe kaum. Erst in der oberen Stratosphäre steigt sie wieder. Denn in dieser Region nimmt das angereicherte Ozon die UV-Strahlungen der Sonne auf.

Die Stratosphäre enthält rund 90 Prozent des Gesamtozons, davon befinden sich rund dreiviertel in der so genannten Ozonschicht, dem Höhenbereich zwischen 20 und 30 Kilometern. Die Ozonschicht, eine besondere Sauerstoff- Form, die aus drei Sauerstoffatomen im Molekül besteht, verschluckt ultra-violette Strahlen. Sie schützt uns also vor den gefährlichen Einstrahlungen.

Mesosphäre

Sie liegt oberhalb der Stratosphäre. Es ist die mittlere oder auch die  Durchmischungsschicht. Hier nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe wieder ab. Sie reicht von etwa 50 bis zu 85 Kilometern. Die obere Grenze der Mesosphäre, die so genannte Mesopause, liegt auf ca 85 Kilometern Höhe. Dort herrschen etwa -80 Grad Celsius.

Thermosphäre

Es schließt die Thermosphäre an, die sich bis zu 450 km Höhe erstreckt. Durch die Aufnahme von Sonnenstrahlung steigen die Temperaturen auf bis zu 1300° C. Bei 100 - 200 Kilometern sind die Hauptbestandteile der Atmosphäre immer noch Stickstoff (N) und Sauerstoff (O).

Ionosphäre

Ein Teil der Meso- und der Thermosphäre ist die Ionosphäre: Diese Schicht verfügt über einen sehr hohen Ionengehalt. Ionen sind Atome, die entweder zu viel oder zu wenig Elektronen haben und dadurch elektrisch geladen sind. Radiowellen und Licht werden darum hier reflektiert. Diese Reflexionen verursachen die an den polaren Regionen sichtbaren Nord- oder Polarlichter.

Exosphäre

Die Exosphäre schließlich ist extrem dünn und am weitesten von der Erde entfernt. Diese Sphäre ist die Übergangszone zwischen Erdatmosphäre und Weltraum.

Bild: NASA/PD

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