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Wie funktioniert die Atmosphäre

Die Erdatmosphäre ist der wichtigste Schutz und Grundlage des Lebens auf der Erde, deshalb ist es gut zu wissen was die Atmosphäre eigentlich ist. An jedem Tag, zu jeder Stunde und zu jeder Minute sind wir von ihr umgeben: die Erdatmosphäre. Wir leben in ihr und atmen ihre Luft, dennoch wissen die wenigsten Menschen was die Erdatmosphäre eigentlich ist, woraus sie besteht und warum wir sie brauchen.

Ohne die Erdatmosphäre gäbe es kein Leben auf der Erde

Die Erde wird oft auch als blauer Planet bezeichnet, da mehr als die Hälfte seiner Oberfläche aus Wasser besteht. Durch die Sonnenstrahlung, deren Wärme und der Atmosphäre ist es uns Menschen und all den Tieren, Pflanzen und Organismen erst möglich zu leben. Die Atmosphäre ist die Gashülle, der die Erde umgebt und in der wir leben. Nur die richtige Zusammensetzung verschiedener Gase in dieser Hülle macht es möglich zu leben: 78,08% Stickstoff (N2), 20,95% Sauerstoff (O2), 0,93% Argon (Ar), 0,038% Kohlendioxid (CO2) und minimale Mengen Wasserstoff und weiterer Edelgase wie Neon, Krypton oder Helium.

Die Troposphäre – die Schicht in der Menschen, Tiere und Pflanzen leben

Grundsätzlich kann man die Erdatmosphäre in verschiedene Etagen einteilen, die sich hinsichtlich der Teilchendichte, dem Luftdruck und der Temperatur unterscheiden. Die gängiste Gliederung ist die in vier Abschnitte, die jeweils von einer „Pause“ unterteilt werden. Die Schicht in der wir Menschen leben heißt Troposphäre. Sie reicht vom Erdboden bis etwa 10 Kilometer Höhe. Dort befindet sich die Tropopause, die die Troposphäre von der Stratosphäre trennt. In der Troposphäre sinkt die Temperatur von Bodentemperatur (etwa 20° Celsius) auf circa -60° Celsius und der Luftdruck sinkt von 1013 Hektopascal Erdluftdruck auf etwa 250 Hektopascal in 10.000 Metern Höhe.

Weitere Schichten der Erdatmosphäre

Die nächste Schicht der Erdatmosphäre, die Stratosphäre, die bis etwa 50 Kilometer Höhe reicht, zeichnet sich durch eine ständige Temperatur von -60° und einem Luftdruck zwischen 250 und 1 Hektopascal aus. In der darauffolgenden Mesosphäre, wiederum durch die Stratopause getrennt, schwankt die Temperatur zwischen -100° und 0° und der Druck sinkt weiter auf etwa 0,01 Hektopascal. Die niedrigste Temperatur wird in der Mesopause erreicht, in einer Höhe von etwa 80 Kilometern. Die letzte Schicht vor dem Weltall ist die Thermosphäre. Hier steigt die Temperatur wieder und ein Luftdruck ist kaum noch messbar.

Aufgaben der Erdatmosphäre

Die Sonne ist der größte Feind der Lebewesen, aber sichert auch gleichzeitig ihr Überleben. Um uns unter anderem vor der Sonne zu schützen gibt es die Atmosphäre. Sie verhindert, dass die teilweise tödlichen Sonnenstrahlen (UV-Strahlung und Röntgenstrahlung) auf die Erde gelangen. Sie lässt aber gleichzeitig genug Sonnenlicht durch und ermöglicht so eine durchschnittliche Bodentemperatur von +15° Celsius. Außerdem reguliert die Erdatmosphäre den Wärmehaushalt der Erde und schützt somit vor Auskühlung oder Überhitzung. Auch bewahrt uns die Erdatmosphäre vor Bedrohungen aus dem Weltall, wie etwa kleinen Meteoriten, da diese bei dem Eintritt in die Erdatmosphäre durch die starke Reibung verglühen. Die Atmosphäre spielt des Weiteren eine wichtige Rolle in den Stoffkreisläufen und transportiert Energie sowie Feuchtigkeit, so dass die Bedingungen auf der Erde nahezu konstant bleiben.

Atmosphärische Beeinflussung des Wettergeschehens

Die Erdatmosphäre ist außerdem verantwortlich für das Wetter auf der Erde, allerdings spielen sich alle Wetterprozesse ausschließlich in der Troposphäre, der erdnahen Schicht ab. Durch die unterschiedlichen Temperaturen und Luftdrücke bilden sich Wolken und Hoch- und Tiefdruckgebiete entstehen. Auch die Erdrotation und die Neigung der Erdkugel spielen bei der Wetterbildung eine entscheidende Rolle.