Schichten der Atmosphäre (interaktives Diagramm)
Entdecken Sie die Schichten der Erdatmosphäre (Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Thermosphäre, Exosphäre) in einem anklickbaren vertikalen Diagramm vom Boden bis zum Weltraum, inklusive Ozonschicht, Kármán-Linie und ISS-Umlaufbahn.
Liste der Schichten und Marker
| Name | Typ | Ungefähre Höhe | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Troposphäre | Atmosphärenschicht | 0–12km | Die bodennächste Schicht, in der fast das gesamte Wettergeschehen stattfindet: Wolken, Regen und Schnee. Die Temperatur sinkt mit der Höhe auf etwa -50 °C an der Obergrenze. |
| Reiseflughöhe von Verkehrsflugzeugen | Marker (Referenzhöhe) | 10–12km | Die typische Höhe, in der Langstreckenflugzeuge fliegen. Nahe der Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre verbindet sich Treibstoffeffizienz mit ruhigerem Flug bei weniger Turbulenzen. |
| Stratosphäre | Atmosphärenschicht | 12–50km | Enthält die Ozonschicht, deren Absorption von UV-Strahlung die Temperatur mit der Höhe ansteigen lässt. Verkehrsflugzeuge fliegen meist im unteren, ruhigen und stabilen Teil dieser Schicht. |
| Ozonschicht | Marker (Referenzhöhe) | 15–35km | Ein Bereich innerhalb der Stratosphäre mit hoher Ozonkonzentration. Sie absorbiert den größten Teil der schädlichen UV-Strahlung der Sonne und schützt so das Leben am Boden. |
| Mesosphäre | Atmosphärenschicht | 50–85km | Die kälteste Schicht der Atmosphäre mit Temperaturen von fast -90 °C an ihrer Obergrenze. Die meisten Meteore (Sternschnuppen) verglühen in dieser Schicht. |
| Thermosphäre | Atmosphärenschicht | 85–600km | Absorbiert UV- und Röntgenstrahlung der Sonne, wodurch die Temperatur stark ansteigt. Hier entstehen Polarlichter, und die Internationale Raumstation (ISS) umkreist die Erde innerhalb dieser Schicht. |
| Kármán-Linie | Marker (Referenzhöhe) | 100km | Die Höhe, die die Fédération Aéronautique Internationale (FAI) als Grenze zum Weltraum definiert. Ein Flug oberhalb dieser Linie gilt allgemein als „Raumflug". |
| Höhenbereich der Polarlichter | Marker (Referenzhöhe) | 100–300km | Polarlichter entstehen, wenn Sonnenwindteilchen auf das Erdmagnetfeld und die Atmosphäre treffen, und werden vor allem in diesem Höhenbereich beobachtet, besonders in hohen Breiten. |
| Umlaufbahn der Internationalen Raumstation (ISS) | Marker (Referenzhöhe) | 400km | Die ungefähre Höhe, in der die ISS mit ihrer Langzeitbesatzung die Erde umkreist. Da hier noch Restatmosphäre vorhanden ist, sinkt die Bahn allmählich ab und muss regelmäßig angehoben werden. |
| Exosphäre | Atmosphärenschicht | 600–10000km | Die äußerste Schicht mit extrem dünner Luft, die ohne scharfe Obergrenze allmählich in den Weltraum übergeht. Die meisten Satelliten kreisen darunter, innerhalb der Thermosphäre. |
Tipps zur Nutzung
- Klicken Sie auf jede der fünf farbig markierten Schichten, um zu vergleichen, wie sich die Temperatur zwischen ihnen ändert.
- Marker wie die Kármán-Linie oder die ISS-Umlaufbahn kennzeichnen eine bestimmte Höhe innerhalb einer Schicht — klicken Sie auch darauf für Details.
- Der Vergleich der Reiseflughöhe eines Verkehrsflugzeugs mit der Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre veranschaulicht, warum Flugzeuge in dieser Höhe fliegen.
- Das Diagramm nutzt eine logarithmische Skala (der Anzeigebereich pro Kilometer wird mit zunehmender Höhe kleiner), damit der gesamte Bereich vom Boden bis zu Tausenden Kilometern Höhe auf einen Blick sichtbar ist.
Häufig gestellte Fragen
Übrigens – warum der Himmel blau und der Weltraum tiefschwarz ist
Der Himmel erscheint tagsüber blau wegen eines Phänomens namens Rayleigh-Streuung: Sonnenlicht trifft auf Luftmoleküle in der Troposphäre, wobei kurzwelliges blaues Licht deutlich stärker gestreut wird als andere Farben. Mit zunehmender Höhe und dünner werdender Luft schwächt sich diese Streuung ab, sodass die Himmelsfarbe oberhalb der Stratosphäre allmählich von Blau zu nahezu Schwarz übergeht.
Die Grenzen zwischen den Atmosphärenschichten werden durch die Höhe definiert, an der sich die Richtung der Temperaturänderung umkehrt. In der Troposphäre sinkt die Temperatur mit zunehmender Höhe; sobald man jedoch in die Stratosphäre eintritt, lässt die Absorption von UV-Strahlung durch Ozon die Temperatur wieder ansteigen. Dieser Wendepunkt wird als „Pause" bezeichnet — Tropopause zwischen Troposphäre und Stratosphäre, Stratopause zwischen Stratosphäre und Mesosphäre und so weiter.
Eine Sternschnuppe ist ein winziges Staub- oder Gesteinsfragment aus dem Weltraum, das mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre eintritt und sich durch Reibung mit der Luft bis zum Leuchten erhitzt. Das geschieht überwiegend in der Mesosphäre (etwa 50-85 km Höhe), wo die meisten dieser Fragmente vollständig verglühen. In seltenen Fällen, in denen ein Fragment den Boden erreicht, spricht man von einem Meteoriten.