Temperatur-, Druck- und Dichteverhaelt­nisse

Aus der ersten Graphik kann man entnehmen, dass die Temperatur in der unteren und mittleren Atmosphäre stark um relativ niedrige Werte von ca. -100° bis 30°C schwankt, in der oberen Atmosphäre jedoch exponentiell bis über 1100°C ansteigt. Die Molare Masse dagegen ist in der unteren und mittleren Atmosphäre annähernd konstant bei ca. 29 g/mol und nimmt in der Thermo- sowie Exosphäre bis auf ca. 11,5 g/mol ab. Eine scharfe Grenze zum Weltall kann man nicht ziehen, da der Übergang kontinuierlich ist.

In der zweiten Graphik sind Druck und Dichte dargestellt. Die beiden Kurven fallen in der oberen Atmosphäre zunächst sehr steil. Der Druck vergrößert sich von -11 auf -8 kg/m³, die Dichte von -5 auf -3 Pa. Anschließend fallen sie in Tropo-, Strato- und Mesosphäre fast linear bis auf 0 kg/m³ (Druck) bzw. 5 Pa (Dichte).

Wenn man den Temperaturverlauf in der unteren und mittleren Atmosphäre genauer betrachtet, stellt man fest, dass die Temperaturen in der Mesosphäre mit abnehmender Höhe zunächst von ca. -85° auf fast 0°C linear ansteigen. In der Stratosphäre dagegen fällt die Temperatur wieder auf -45° und schließlich etwas rascher auf ca. -55°C. In der Troposphäre, unsrer Wetterschicht steigt die Kurve mit abnehmender Höhe letztendlich auf durchschnittliche 15°C am Erdboden. Die Schichtungsstabilität spielt hierbei eine große Rolle, da sich eine hohe Dynamik innerhalb der Temperaturschichtung zeigt. In den sog. Pausen ist die Temperatur konstant.

Den Verlauf der jeweiligen Kurven bestimmt die Zusammensetzung der Atmosphäre. Dazu müssen wir die einzelnen Bestandteile genauer betrachten.

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