Troposphär

Opbau vun der Äerdatmosphär

Duerchschnëttlech Temperatur a molar Mass vun der Loft an Ofhängegkeet vun der Héicht.

D'Troposphär (vum griichesch τροπή tropé „Dréiung, Ännerung“ an σφαίρα sphaira „Kugel“) ass déi ënnescht Schicht vun der Äerdatmosphär an Deel vun der Homosphär. D'Troposphär reecht vum Äerdbuedem bis zum Ufank vun der Stratosphär. D'Grenz dertëscht gëtt Tropopaus genannt.

Hir Déckt huet ronn 8 Kilometer op de Polen (wou s'am Wanter bis zu 2 Kilometer méi niddreg ass wéi am Summer) an 18 Kilometer um Equator. An der Troposphär si ronn 90 Prozent vun der ganzer Loft souwéi bal de ganze Waasserdamp vun der Äerdatmosphär enthalen. Well sech an hir de gréissten Deel vum Wieder ofspillt, schwätzt een och vun der Wiederschicht (oder Advektiounsschicht) vun der Atmosphär. De Waasserdamp fënnt een nëmmen an der Troposphär, an dräi Véirel dervu sinn ënner 4.000 Meter. An där Couche bilde sech déi verdidden Zorte vun Hydrometeoren a s'absorbéiert d'Radiatioune vu grousse Wellelängte vun der Sonnestralung a verhënnert domat datt déi Energie am Raum verluer geet. D'Beweegunge vun der Atmosphär sinn an där ënneschter Couche gutt bekannt. Op Mieresniveau, ka jee no Géigend, den atmosphäreschen Drock ganz verschidde sinn. Sou sinn z. B. d'Polargebidder an d'Equatorregioun, Déifdrockgebidder, wärend d'Héichdrockgebidder op der Héicht vun de Wendekreesser leien. Fréier Schemaen déi d'atmosphäresch Loftzirkulatioun explizéiert hunn ware relativ einfach. Se hu sech op d'Theorie vum Equatorkaméin gestäipt déi gesot huet datt um Equator waarm Loft géif an d'Luucht goen an doduerch d'Passater aus de subtropesche Géigende géif unzéien. An der Héicht géif dan déi Loft wéinst der Corioliskraaft an d'tropesch Zon ofgeleet ginn (Géigepassat) an dann do déi suptropesch Antizyklone bilden, déi hirerssàits ness nei Passater géife generéieren. Genee Observatioune sinn awer zu aneren Explikatioune komm. D'Ursaach firwat datt d'Loft um Equator an d'Luucht geet wier éischter op en dynamesche Phenomeen zeréckzeféiere wéi op en thermeschen.

Charakteristik

D'Troposphär gëtt nëmme wéineg direkt duerch d'Sonnestralen erwiermt. De gréissten Deel vun der Wäermt gëtt vum Äerdbuedem opgeholl, wouduerch d'Lofttemperatur am Schnëtt ëm ongeféier 6,5 °C pro Kilometer Héicht ofhëlt (Definitioun vun der Standardatmosphär). Dat nennt een de vertikalen atmosphäreschen Temperaturgradient.

Am Eenzelen hëlt d'Temperatur an dréchenen adiabateschen Deelstrecken duerchschnëttlech ëm 1 Grad pro 100 Meter of (DALR), am fiicht-adiabateschen (wollek -a niwwelräiche) Raum sinn et pro 100 Meter ronn 0,6 Grad (SALR). An der Tropopaus ass d'Temperatur ëm –75 °C (um Equator) bis –45 °C (op de Polen). Vun dëser Héicht u bleift d'Temperatur ufanks d'selwecht (Isothermie) a klëmmt dann nees an der Stratosphär (Inversioun), a 50 km Héicht ass si nees 0 °C.

Well waarm Gase bannent der Troposphär an d'Luucht klammen a kaler eroffalen, gëtt d'Loft duerchmëscht, wouduerch d'Wieder entsteet. Duerch de Waasserdamp, deen do ass, entstinn d'Wolleken, Reen entsteet an d'Troposphär gëtt vu geléiste Gasen a Stëbs gerengegt. D'Tropopaus stellt wéinst der Inversioun eng Duerchmëschungsgrenz duer. Mat der Stratosphär geschitt dofir nëmmen e winzege Loftaustausch. All Virgäng, déi d'Wieder beaflossen, spillen sech an der Troposphär of.

Andeelung vun der Troposphär

D'Troposphär besteet aus follgende Schichten:

• Ënnescht Zentimeter: laminar Ënnerschicht. Se ass fir mikroklimatesch Froe vu besonneschem Interessi well an där Schicht duerch intensiv Reiwungsaflëss praktesch keng Loftbeweegung optrëtt.
• Ënnescht zirka 2 Meter: buedemno Grenzschicht, och Geiger-Schicht genannt. A vertikaler Richtung hëlt d'Vitess vum Wand kräfteg zou a, virun allem bei héijen Temperaturen, hëlt d'Temperatur mat der Héicht staark of. Déi buedemno Grenzschicht ass de Liewensraum vu Mënsch, Déier a gréisstendeels och vun der Vegetatioun.
• Ënnescht zirka 50 Meter: buedemno Loftschicht, och Prandtl-Schicht genannt. Nach ëmmer ass den Afloss vun der Äerduewerfläch vu Bedeitung an d'Vitess vum Wand hëlt mat der Héicht pregnant zou (well d'Reiwung mam Buedem ofhëlt). E Groussdeel vun der Vegetatioun op der Äerd wiisst bis an dës Schicht eran.
• Ënnescht zirka 0,5 – 2 Kilometer: planetaresch Grenzschicht, och Reiwungsschicht oder Peplosphär genannt. An dëser baussenzeger Schicht mierkt een den Afloss vun der Reiwung virun allem un enger Ännerung vun der Wandrichtung mat der Héicht, geneesou hëlt d'Vitess vum Wand a vertikaler Richtung weider zou.
• Do driwwer (bis zu der Tropopaus): fräi Schicht oder fräi Atmosphär. Si ass am Weesentleche fräi vu Reiwung duerch de Relief. An dëser Schicht gëtt e Groussdeel vum Fluchstreckeverkéier ofgewéckelt.

No enger anerer Definitioun geet déi planetaresch Grenzschicht bis (bal) op de Buedem. Si gëtt dann opgedeelt an eng buedemno bannenzeg Schicht (Prandtl-Schicht, ënner 50 m) an eng baussenzeg Schicht (Ekman-Schicht, iwwer 50 m). D'Ekman-Schicht ass duerch d'Dréien an d'Zouhuele vum Wand mat der Héicht gezeechent (kuckt Ekman-Spiral).

Literatur

• C. D. Schönwiese: Klimatologie. Ulmer Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-8252-1793-0

Kuckt och

Portal Astronomie

Um Spaweck

• (en) Composition of the Atmosphere, from the University of Tennessee Physics dept.
• (en) Cheemesch Reaktiounen an der Atmosphär