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<!DOCTYPE html> <html class="client-nojs" lang="de" dir="ltr"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Quelltext der Seite Erdatmosphäre – Wikipedia</title> <script>(function(){var className="client-js";var cookie=document.cookie.match(/(?:^|; )dewikimwclientpreferences=([^;]+)/);if(cookie){cookie[1].split('%2C').forEach(function(pref){className=className.replace(new RegExp('(^| )'+pref.replace(/-clientpref-\w+$|[^\w-]+/g,'')+'-clientpref-\\w+( |$)'),'$1'+pref+'$2');});}document.documentElement.className=className;}());RLCONF={"wgBreakFrames":true,"wgSeparatorTransformTable":[",\t.",".\t,"],"wgDigitTransformTable":["",""],"wgDefaultDateFormat":"dmy","wgMonthNames":["","Januar","Februar","März","April","Mai","Juni","Juli","August","September","Oktober","November","Dezember"],"wgRequestId":"6b710792-8167-4ad2-90e8-dd96765c73da","wgCanonicalNamespace":"","wgCanonicalSpecialPageName":false,"wgNamespaceNumber":0,"wgPageName":"Erdatmosphäre","wgTitle":"Erdatmosphäre","wgCurRevisionId":249571755,"wgRevisionId":0,"wgArticleId":28756,"wgIsArticle":false,"wgIsRedirect":false,"wgAction":"edit","wgUserName":null,"wgUserGroups":["*"],"wgCategories":[], "wgPageViewLanguage":"de","wgPageContentLanguage":"de","wgPageContentModel":"wikitext","wgRelevantPageName":"Erdatmosphäre","wgRelevantArticleId":28756,"wgIsProbablyEditable":true,"wgRelevantPageIsProbablyEditable":true,"wgRestrictionEdit":[],"wgRestrictionMove":[],"wgNoticeProject":"wikipedia","wgCiteReferencePreviewsActive":true,"wgFlaggedRevsParams":{"tags":{"accuracy":{"levels":1}}},"wgStableRevisionId":249571755,"wgMediaViewerOnClick":true,"wgMediaViewerEnabledByDefault":true,"wgPopupsFlags":0,"wgVisualEditor":{"pageLanguageCode":"de","pageLanguageDir":"ltr","pageVariantFallbacks":"de"},"wgMFDisplayWikibaseDescriptions":{"search":true,"watchlist":true,"tagline":true,"nearby":true},"wgWMESchemaEditAttemptStepOversample":false,"wgWMEPageLength":10000,"wgRelatedArticlesCompat":[],"wgEditSubmitButtonLabelPublish":true,"wgULSPosition":"interlanguage","wgULSisCompactLinksEnabled":true,"wgVector2022LanguageInHeader":false,"wgULSisLanguageSelectorEmpty":false, "wgCheckUserClientHintsHeadersJsApi":["brands","architecture","bitness","fullVersionList","mobile","model","platform","platformVersion"],"GEHomepageSuggestedEditsEnableTopics":true,"wgGETopicsMatchModeEnabled":false,"wgGEStructuredTaskRejectionReasonTextInputEnabled":false,"wgGELevelingUpEnabledForUser":false};RLSTATE={"ext.gadget.citeRef":"ready","ext.gadget.defaultPlainlinks":"ready","ext.gadget.dewikiCommonHide":"ready","ext.gadget.dewikiCommonLayout":"ready","ext.gadget.dewikiCommonStyle":"ready","ext.gadget.NavFrame":"ready","ext.globalCssJs.user.styles":"ready","site.styles":"ready","user.styles":"ready","ext.globalCssJs.user":"ready","user":"ready","user.options":"loading","skins.vector.styles.legacy":"ready","ext.charinsert.styles":"ready","ext.flaggedRevs.basic":"ready","mediawiki.codex.messagebox.styles":"ready","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.noscript":"ready","codex-search-styles":"ready","ext.uls.interlanguage":"ready","ext.wikimediaBadges":"ready"};RLPAGEMODULES=[ "mediawiki.action.edit.collapsibleFooter","site","mediawiki.page.ready","skins.vector.legacy.js","ext.centralNotice.geoIP","ext.charinsert","ext.flaggedRevs.advanced","ext.gadget.editMenus","ext.gadget.createNewSection","ext.gadget.WikiMiniAtlas","ext.gadget.OpenStreetMap","ext.gadget.CommonsDirekt","ext.gadget.donateLink","ext.gadget.sourceEditing","ext.urlShortener.toolbar","ext.centralauth.centralautologin","ext.popups","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.init","ext.visualEditor.targetLoader","ext.echo.centralauth","ext.eventLogging","ext.wikimediaEvents","ext.navigationTiming","ext.uls.compactlinks","ext.uls.interface","ext.cx.eventlogging.campaigns","ext.checkUser.clientHints","ext.growthExperiments.SuggestedEditSession","wikibase.sidebar.tracking"];</script> <script>(RLQ=window.RLQ||[]).push(function(){mw.loader.impl(function(){return["user.options@12s5i",function($,jQuery,require,module){mw.user.tokens.set({"patrolToken":"+\\","watchToken":"+\\","csrfToken":"+\\"}); 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Bitte prüfe den Vergleich unten, um sicherzustellen, dass du dies tun möchtest, und veröffentliche dann unten deine Änderungen, um die Bearbeitung rückgängig zu machen. </p><p>Wenn du eine Änderung rückgängig gemacht hast, die kein <a href="/wiki/Wikipedia:Vandalismus" title="Wikipedia:Vandalismus">Vandalismus</a> ist, gib bitte eine Begründung an. Die Textvorgabe in der Zusammenfassungszeile kann dazu ergänzt oder ersetzt werden. </p></div><p>Du bist aus dem folgenden Grund nicht berechtigt, die Seite zu bearbeiten: </p> <div class="permissions-errors"><div class="mw-permissionerror-globalblocking-blockedtext-range"><b>Deine IP-Adresse befindet sich in einem Bereich, der <a href="https://meta.wikimedia.org/wiki/Special:MyLanguage/Global_blocks" class="extiw" title="m:Special:MyLanguage/Global blocks">in allen Wikimedia Foundation-Wikis</a> gesperrt ist.</b> <p>Die Sperre wurde durchgeführt von <a href="/wiki/Benutzer:Jon_Kolbert" title="Benutzer:Jon Kolbert">‪Jon Kolbert‬</a>. 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Sie hat einen hohen Anteil an [[Stickstoff]] und [[Sauerstoff]] und [[oxidieren]]de Verhältnisse. Ihre vertikale Gliederung ist durch unterschiedliche [[Lufttemperatur|Temperaturen]] bedingt. Das Wettergeschehen findet in den unteren etwa 10 Kilometern statt, der [[Troposphäre]]. Die höheren Schichten haben keinen großen Einfluss mehr. == Zusammensetzung == {{Hauptartikel|Luft}} Die bodennahen Schichten bis in etwa 90&nbsp;km Höhe ([[Kármán-Linie]] der Raumfahrt) haben eine recht gleichförmige Zusammensetzung, weshalb man auch von [[Homosphäre]] spricht. Was als Luft bezeichnet wird, besteht im Wesentlichen bei Außerachtlassen des wechselnden [[Wasserdampfgehalt]]s (d.&nbsp;h. in [[Volumenprozent]] trockener, wasserdampffreier Luft) aus: <br> 78,08 % [[Stickstoff]] (N<sub>2</sub>), 20,95 % [[Sauerstoff]] (O<sub>2</sub>) und 0,93 % [[Argon]] (Ar), dazu [[Aerosol]]e und [[Spurengase]], darunter [[Kohlenstoffdioxid]] (CO<sub>2</sub>, mit derzeit 0,04 %, nach Wasserdampf der wichtigste Verursacher des [[Treibhauseffekt]]s), ferner [[Methan]] (CH<sub>4</sub>), [[Ozon]] (O<sub>3</sub>), [[Fluorchlorkohlenwasserstoff]]e, [[Schwefeldioxid]] (SO<sub>2</sub>) und Stickstoff&shy;verbindungen.<ref>[http://web.archive.org/web/20160820013125/http://cdiac.ornl.gov/tracegases.html http://cdiac.ornl.gov/tracegases.html] ([[Web-Archivierung#Begrifflichkeiten|Memento]] vom 20. August 2016 im ''[[Internet Archive]])''</ref> {{Siehe auch|Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre}} {| class="wikitable" |+Tabellarische Auflistung einiger Gase in der Atmosphäre !Gas !Prozentanteil |- |Stickstoff |style="text-align:center" |78,08 % |- |Sauerstoff |style="text-align:center" |20,95 % |- |Argon |style="text-align:center" |{{0}} 0,93 % |- |Kohlenstoffdioxid |style="text-align:center" |{{0}} 0,04 % |} [[Datei:Hurricane Isabel from ISS.jpg|mini|Hurrikan ''Isabel'' von der [[ISS]]]] Für die Entstehung des '''[[Wetter]]s''' ist neben der [[Energie]]&shy;zufuhr durch die [[Sonnenstrahlung]] und ihrer tages- und [[jahreszeit]]lichen Schwankung hauptsächlich der Gehalt an [[Wasserdampf]] verantwortlich. Dieser kommt in wechselnder Konzentration von 0&nbsp;[[Volumenprozent|%&nbsp;Vol.]] bis etwa 4 %&nbsp;Vol. in der Luft vor, siehe [[Luftfeuchtigkeit]]. Die regionale Sonneneinstrahlung hängt über den Gehalt an Aerosolen auch von der [[Trübung der Atmosphäre|Transparenz der Atmosphäre]] ab. Die [[Hochatmosphäre]] ist ein bereits sehr dünnes Gas, in das auch hochenergetische Anteile der Sonnenstrahlung noch eindringen können. Durch kurzwelliges [[UV]]-Licht werden die [[Molekül]]e [[Dissoziation (Chemie)|dissoziiert]] und teilweise [[Ionisation|ionisiert]]. Ferner kommt es in Höhen über etwa 100&nbsp;km auch zu einer Entmischung der Bestandteile nach ihrer unterschiedlichen [[Molare Masse|molaren Masse]], weshalb dieser Abschnitt auch [[Heterosphäre]] genannt wird. Mit wachsender Höhe nehmen daher die Anteile leichterer Teilchen wie [[Wasserstoffatom]]e und [[Helium]] zu. Diese beiden Elemente entweichen [[Maxwell-Boltzmann-Verteilung|thermisch]] bedingt allmählich in den Weltraum. == Aufbau == [[Datei:Atmosphäre Stufen.svg|miniatur|hochkant=1.3|Aufbau der Atmosphäre der Erde]] [[Datei:Die Schichten der Erdatmosphäre.webm|mini|Video: Die Schichten der Erdatmosphäre]] [[Datei:Atmosphäre Temperatur 600km.png|miniatur|Durchschnittliche [[Temperatur]] und molare Masse der Luft in Abhängigkeit von der Höhe]] [[Datei:Atmosphäre Dichte 600km.png|miniatur|Durchschnittlicher [[Luftdruck]] und [[Luftdichte]] in Abhängigkeit von der Höhe]] [[Datei:Standardatmosphäre 1976 90km.png|miniatur|[[Normatmosphäre#US-Standardatmosphäre 1976|Standardatmosphäre 1976]] bis 90&nbsp;km Höhe]] === Schichtung === Die Atmosphäre weist eine Masse von etwa 5,15&nbsp;·&nbsp;10<sup>18</sup>&nbsp;kg auf (5,15 Billiarden Tonnen), also knapp ein Millionstel der [[Erdmasse]]. Sie besteht hinsichtlich ihres vertikalen Temperaturverlaufs, insbesondere dessen [[Atmosphärischer Temperaturgradient|Gradienten]], aus mehreren Schichten: * [[Troposphäre]] von der Erdoberfläche bis zur [[Tropopause]] in Höhen zwischen 7&nbsp;km ([[Polargebiet]]e) und 17&nbsp;km ([[Tropen]]) * [[Stratosphäre]] bis zur [[Stratopause]] in 50&nbsp;km Höhe * [[Mesosphäre]] bis zur [[Mesopause]] in 80 bis 85&nbsp;km Höhe * [[Thermosphäre]] (siehe auch unten, Ionosphäre) * [[Exosphäre]] darüber. Die Troposphäre wird auch als ''untere [[Atmosphäre (Astronomie)|Atmosphäre]]'' bezeichnet, Stratosphäre und Mesosphäre gemeinsam als ''mittlere Atmosphäre'' und die Thermosphäre als ''obere Atmosphäre''. Vor allem in der Troposphäre – der Wettersphäre – zeigt sich eine Dynamik innerhalb der Temperaturschichtung und des Gehalts an [[Wasserdampf]], weshalb dort auch die jeweilige [[Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre|Schichtungsstabilität]] eine große Rolle spielt. Außer nach dem Temperaturverlauf lässt sich die Lufthülle auch nach anderen Gesichtspunkten einteilen: ; Nach dem aerodynamischen Zustand * [[Prandtl-Schicht]] (etwa 0–50&nbsp;m) * [[Ekman-Schicht]] (etwa 50–1000&nbsp;m) * Prandtl-Schicht + Ekman-Schicht = [[planetare Grenzschicht]] = Peplosphäre * [[Freie Atmosphäre]] (>1&nbsp;km) ; Nach dem Durchmischungsgrad * Die [[Homosphäre]] ist turbulent durchmischt und reicht bis zur Homopause in etwa 100&nbsp;km Höhe. * Darüber beginnt die Heterosphäre. Hier trennen sich die Teilchen nach ihrer Molmasse, da die molekulare Diffusion dominiert. ; Nach dem radio-physikalischen Zustand der Atmosphäre * [[Neutrosphäre]] (Gase überwiegend im neutralen, also nichtionisierten Zustand) * [[Ionosphäre]] (ionisierte Gase, in der Thermosphäre eingelagert, >80&nbsp;km) * [[Plasmasphäre]] (vollständige Ionisation aller Teilchen, >1000&nbsp;km) * [[Magnetosphäre]] Nach chemischen Gesichtspunkten lassen sich außerdem die [[Ozonosphäre]] (Ozonschicht in 16–50&nbsp;km Höhe) und eine [[Chemosphäre]] (20–600&nbsp;km) abgrenzen. === Grenze zum Weltraum === Der Übergang zwischen [[Exosphäre]] und [[Weltraum]] ist kontinuierlich, man kann keine scharfe Obergrenze der Atmosphäre ziehen. In der Exosphäre (oberhalb der Exobase in ~600&nbsp;km Höhe) ist die [[mittlere freie Weglänge]] so groß, dass Teilchen entweichen können, wenn sie die [[Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt)|Fluchtgeschwindigkeit]] erreichen können. Einzelnen [[Wasserstoff]]teilchen wird das durch Zusammenstöße bereits bei mittleren Geschwindigkeiten von 3–4 km/s möglich. Seitens der [[Fédération Aéronautique Internationale]] wird die [[Homopause]] bzw. eine Höhe von rund 100&nbsp;km ([[Kármán-Linie]]) als Grenze angesehen. Diese Definition ist international weitestgehend anerkannt, wenn sie auch keine uneingeschränkte Gültigkeit besitzt. So wird zum Beispiel von der [[NASA]] die [[Mesopause]] (etwa 80&nbsp;km) als Grenze definiert. == Erforschung == Die untere Atmosphäre, insbesondere die [[Troposphäre]], ist das Forschungsfeld der [[Meteorologie]], wohingegen die mittlere und obere Atmosphäre ([[Stratosphäre]], [[Mesosphäre]]) in den Bereich der [[Aerologie]] gehören. Messungen erfolgen in Bodennähe mit dem vollen Spektrum der meteorologischen Messgeräte. In der Höhe, besonders in Bezug auf Höhenprofile, stellen [[Radiosonde]]n, [[meteorologische Rakete]]n, [[Lidar]]s, [[Radar]]s und [[Wettersatellit|Wetter-]] beziehungsweise [[Umweltsatellit]]en die wichtigsten Messverfahren dar. In der Zukunft werden voraussichtlich auch [[Höhenplattform]]en wie das [[High Altitude and Long Range Research Aircraft]] eine größere Rolle spielen. == Entwicklung == {{Hauptartikel|Entwicklung der Erdatmosphäre}} Die Entwicklung der Atmosphäre ist ein Teil der [[Chemische Evolution|chemischen Evolution]] der [[Erde]] und zudem ein wichtiges Element der [[Klimageschichte]]. Sie wird heute in vier wesentliche Entwicklungsstufen unterschieden. Am Anfang stand die [[Entstehung der Erde]] vor etwa 4,56 Milliarden Jahren. Dabei verfügte sie schon sehr früh über eine vermutlich aus [[Wasserstoff]] (H<sub>2</sub>) und [[Helium]] (He) bestehende Gashülle, die jedoch wieder verloren ging. [[Datei:Volcano q.jpg|miniatur|Der Vulkanismus als wesentlicher Faktor der Atmosphärenentwicklung]] Durch die langsame Abkühlung der Erde und den dabei auftretenden [[Vulkanismus]] kam es zu einer umfangreichen [[Ausgasung]] aus dem Erdinneren. Die dadurch erzeugte Atmosphäre bestand zu etwa 80 % aus Wasserdampf (H<sub>2</sub>O), zu 10 % aus [[Kohlendioxid]] (CO<sub>2</sub>) und zu 5 bis 7 % aus [[Schwefelwasserstoff]]. Dabei handelt es sich um die Produkte des Vulkanismus, die auch heute noch beobachtet werden können. Der hohe Anteil des Wasserdampfs erklärt sich dadurch, dass die Atmosphäre zu diesem Zeitpunkt noch zu warm war, um Niederschläge bilden zu können. Es gab also noch keine Gewässer auf der Erde. Der eigentliche [[Herkunft des irdischen Wassers|Ursprung des Wassers]] ist umstritten. Nachdem die Temperatur der Atmosphäre unter den Siedepunkt des Wassers gefallen war, kam es zu einem extrem langen Dauerregen, nach dessen Ende sich die Ozeane gebildet hatten und dementsprechend die anderen Atmosphärengase relativ zum Wasserdampf angereichert wurden. Die hohe [[UV-Strahlung|UV-Einstrahlung]] bedingte eine [[Photochemie|photochemische]] Zerlegung der Wasser-, Methan- und Ammoniakmoleküle, wodurch sich Kohlenstoffdioxid und Stickstoff relativ anreicherten. Die leichten Gase wie Wasserstoff oder Helium verflüchtigten sich in den Weltraum. Kohlenstoffdioxid wurde in großen Mengen in den Ozeanen gelöst und von [[Autotrophie|C-autotrophen]] Mikroorganismen zum Teil verbraucht. Unverändert blieb der inerte Stickstoff. Dieser wurde mit der Zeit weiter relativ angereichert und bildete vor etwa 3,4 Milliarden Jahren den Hauptbestandteil der Atmosphäre. [[Datei:Sauerstoffgehalt-1000mj.svg|miniatur|Entwicklung des O<sub>2</sub>-Gehaltes während der letzten Jahrmilliarde]] Der Sauerstoff O<sub>2</sub> spielt die Hauptrolle bei der weiteren Entwicklung zur heutigen Atmosphäre. [[Cyanobakterien]] mit [[Photosynthese#Oxygene Photosynthese|oxygener Photosynthese]] führten als C-Autotrophe zu einem weiteren Absinken der Kohlenstoffdioxidkonzentration, bildeten aber vor allem (möglicherweise schon vor etwa 3,5 Milliarden Jahren beginnend) Sauerstoff. Die Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre blieb jedoch zunächst gering, weil der gebildete Sauerstoff in den Ozeanen bei der Oxidation von Eisen(II)-Ionen und Schwefelwasserstoff verbraucht wurde. Erst vor etwa zwei Milliarden Jahren begann Sauerstoff in die Atmosphäre zu entweichen, als die mit Sauerstoff reagierenden Stoffe knapp wurden. Vor einer Milliarde Jahren überstieg die Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre drei Prozent, wodurch sich im Verlauf der nächsten 400 Millionen Jahre allmählich eine erste [[Ozonschicht]] bilden konnte. Vor 500–600 Millionen Jahren stieg der Sauerstoffgehalt, bedingt durch das erste massenhafte Auftreten von Landpflanzen, rapide an und erreichte vor 350 Millionen Jahren erstmals das heutige Niveau. Nach mehreren starken Schwankungen während des [[Erdmittelalter]]s erreichte der Luftsauerstoffgehalt schließlich den heutigen Wert von 21 %. == Literatur == * [[Helmut Kraus (Meteorologe)|Helmut Kraus]]: ''Die Atmosphäre der Erde – Eine Einführung in die Meteorologie.'' Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-20656-6. * Kshudiram Saha: ''The Earth’s Atmosphere – Its Physics and Dynamics''. Springer, Berlin 2008, ISBN 978-3-540-78426-5 * [[Mark Z. Jacobson]]: ''0-521-54865-9 of Atmospheric Modeling.'' Cambridge University Press, Cambridge 2005, ISBN 0-521-54865-9 * C. N. Hewitt, Andrea V. Jackson (Herausgeber): ''Handbook of Atmospheric Science – Principles and Applications''. Blackwell, Malden (Massachusetts) 2003, ISBN 0-632-05286-4 * Kristian Schlegel: ''Vom Regenbogen zum Polarlicht – Leuchterscheinungen in der Atmosphäre''. Springer Spektrum, Heidelberg 2001, ISBN 3-8274-1174-2 * Edmond Murad, Iwan P. Williams: ''Meteors in the Earth’s Atmosphere – Meteoroids and Cosmic Dust and their Interactions with the Earth’s Upper Atmosphere''. Cambridge University Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-80431-0 == Weblinks == {{Commonscat|Earth's atmosphere|Erdatmosphäre}} {{Wiktionary|Atmosphäre}} * {{DNB-Portal|4003397-1}} * [https://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Aufbau_der_Atmosph%C3%A4re Aufbau der Erdatmosphäre – bildungsserver] – Aufbau * astronomie.de: [http://www.astronomie.de/sonnensystem/erde/atme.htm Atmosphäre – Mesosophäre] * [https://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/ Atmosphärenmodelle des National Space Science Data Center] (englisch) * [http://klimat.czn.uj.edu.pl/enid/projects_start_page/Themenwahl_____io.html Das Klimainformationsprojekt für Schule und Bevölkerung] * scinexx.de: [https://www.scinexx.de/news/geowissen/erdatmosphaere-reicht-bis-zum-mond/ ''Erdatmosphäre reicht bis zum Mond''] 22. Februar 2019 == Einzelnachweise == <references /> {{Navigationsleiste Erdatmosphäre}} {{Normdaten|TYP=s|GND=4003397-1|LCCN=sh85009271|NDL=00572535}} {{SORTIERUNG:Erdatmosphare}} [[Kategorie:Atmosphäre|!]] [[Kategorie:Klimatologie]] [[Kategorie:Umweltschutz]] [[Kategorie:Flugmeteorologie]] [[Kategorie:Erdsphäre]] [[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]] </textarea><div class="templatesUsed"><div class="mw-templatesUsedExplanation"><p>Folgende <a href="/wiki/Hilfe:Vorlagen" title="Hilfe:Vorlagen">Vorlagen</a> werden von diesem Artikel verwendet: </p></div><ul> <li><a href="/wiki/Vorlage:0" title="Vorlage:0">Vorlage:0</a> (<a href="/w/index.php?title=Vorlage:0&action=edit" title="Vorlage:0">Quelltext anzeigen</a>) (<a href="/wiki/Hilfe:Seitenschutz" title="Hilfe:Seitenschutz">schreibgeschützt</a> (nur Administratoren))</li><li><a href="/wiki/Vorlage:Commonscat" title="Vorlage:Commonscat">Vorlage:Commonscat</a> (<a href="/w/index.php?title=Vorlage:Commonscat&action=edit" 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