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Die Atmosphäre

Name: Die Atmosphäre
Price: 0.99 EUR
Availability: InStock
Author: Björn H.
ISBN: 978-3-640-03930-2

Referat / Aufsatz (Schule), 2001

4 Seiten

Björn H. (Autor:in)

Leseprobe

Gliederung

1. Einführung

2. Die Zusammensetzung der Atmosphäre

3. Der Aufbau der Atmosphäre

4. Der Treibhauseffekt

5. Das Ozonloch

6. Wärmehaushalt und Beleuchtungszonen

7. Nutzen der Atmosphäre

8. Quellenangabe

1. Einführung

Definition: Die Atmosphäre(giech: atmos = Dunst und sphaira = Kugel) ist eine von der Gravitation eines Planeten festgehaltene Lufthülle. Sie ist kein abgeschlossenes System, sondern steht in einem Stoffaustausch mit der Erdoberfläche.

Masse: Die Atmosphäre der Erde hat eine Masse von ca. 5 Billiarden Tonnen.

2. Die Zusammensetzung der Atmosphäre

Zusammensetzung der Atmosphäre Die Atmosphäre in ihrer heutigen Form besteht überwiegend aus Stickstoff und Sauerstoff. Ein weiteres wichtiges Gas in der Atmosphäre ist das Kohlendioxid, denn es ist für Pflanzen lebenswichtig. Natürlich enthält die Luft auch große Mengen Wasserdampf, die aber mit der Temperatur und Wetterlage ständig sehr stark schwanken. Deswegen kann der genaue Prozentanteil nie genau bestimmt werden und aus diesem Grund ist die Zusammensetzung der Luft (siehe Tabelle) in trockenem Zustand angegeben.

Bestandteil Vol. %

Stickstoff (N2) 78,084

Sauerstoff (O2) 20,948

Argon (Ar) 0,934 Kohlendioxyd (CO2) 0,03 (variabel)

Spurengase 0,004 (z.B. H2, N2O, NH3,

O3, SO2, He)

3. Der Aufbau der Atmosphäre

Die Atmosphäre ist in 6 „Stockwerke“ aufgeteilt. Den untersten Bereich, der bis ca.

10 km Höhe reicht, bezeichnet man als Troposphäre. In ihr spielen sich die Prozesse ab, die wir unter dem Begriff "Wetter" zusammenfassen. Obwohl sie die dünnste Schicht ist, befinden sich hier 75 - 90 Prozent der Gesamtmasse der Atmosphäre. Die Troposphäre, in der die Temperaturen mit zunehmender Höhe um rund 6,5°C pro Kilometer abnehmen, reicht bis zur Tropopause. An sie schließt nach oben die Stratosphäre an, in der die Temperatur mit der Höhe ansteigt und ihr Maximum in etwa 15 Kilometern Höhe (Stratopause) erreicht. Sie enthält rund 90 Prozent des Gesamtozons, davon befinden sich rund 3/4 in der sogenannten Ozonschicht (s. 4.), dem Höhenbereich zwischen 15 und 20 Kilometern. Die Troposphäre und die Stratosphäre werden als Wettersphären bezeichnet, da hier alle für das Wettergeschehen relevanten Prozesse ablaufen. In den unteren 30 km der Atmosphäre sammeln sich fast 99% der gesamtem Masse der Atmosphäre. Über der Stratosphäre befindet sich die Mesosphäre (meso= mittel; mittlere Sphäre). Sie reicht von 50 km bis zu 80 km, wo sich die Mesopause befindet und ist als die kalte Schicht bekannt, da hier Temperatur und der Luftdruck extrem sinken. Da sich diese Sphäre über der Ozonschicht befindet, ist das UV-Licht hier so stark, dass ein menschlicher Körper schwerste Verbrennungen zuziehen würde. In der Thermosphäre, die sich bis zu 250 km Höhe erstreckt, steigt die Temperatur wiederum drastisch auf mehrere hundert Grad Celsius an. Dieses hat aber, auf Grund der geringen Dichte der Atmosphäre in dieser Höhe, nichts mit der von uns empfundenen Temperatur in der Troposphäre zu tun, sondern ist ein Maß für die Energie der dort anzutreffenden Teilchen. Die vorletzte Schicht bezeichnet man als Ionosphäre. Diese Schicht, die einen großen Ionengehalt hat, ist ein Teil der Meso- und der Thermosphäre. Radiowellen und Licht werden von hier reflektiert. Diese Reflexionen verursachen die an den polaren Regionen sichtbaren Nordlichter. Die am weitesten von der Erde entfernte Sphäre, ist die Exosphäre. Sie ist extrem dünn und bildet die Übergangszone zwischen Erdatmosphäre und Weltraum. Sie endet in 700-1000 km Höhe. Hier ist der Druck bereits so niedrig, dass man von einem Vakuum sprechen kann.

4. Treibhauseffekt

Es gibt 2 Arten des Treibhauseffektes: Einmal den natürlichen THE und einmal den anthropogenen, vom Menschen erzeugten THE. Der natürliche Treibhauseffekt ist lebensnotwendig, da ansonsten die Durchschnittstemperatur der Erde nicht +18°C, sondern -18°C betragen würde.

Die Entstehung des natürlichen THE : Die Sonne erwärmt die Erdoberfläche und die Atmosphäre mit kurzwelliger Strahlung. Diese direkte Sonneneinstrahlung wird von der Erdoberfläche zu 45% und von der Atmosphäre zu 25% absorbiert(aufgesaugt). Der Rest wird zu 5% vom Erdboden und zu 25% von der Atmosphäre ins Weltall reflektiert. Die absorbierte Energie(ca. 70% der direkten Sonneneinstrahlung) wird in Wärme umgewandelt und muss zu 100% wieder in den Weltraum abgegeben werden, denn nur so ist das Strahlungsgleichgewicht gewährt. Diese abgestrahlte Wärme wird zu 88% von der Erdatmosphäre zur Erde reflektiert und dient somit zur Erwärmung der Erde. Aber durch den anthropogenen THE steigt die Konzentration der Treibhausgase(z.B. CO2, CH4 und FCKW) in der Atmosphäre. Deshalb wird so zusätzliche Wärmeenergie an die Erdoberfläche reflektiert, was zur Folge hat, dass sich die Durchschnittstemperatur der Erde erhöht.

5. Die Ozonschicht und das Ozonloch

Die Ozonschicht befindet sich in der Stratosphäre und hat über den Tropen ihre geringste Dicke, wobei sie zu den Polen hin immer dichter wird. Aus dem molekularen Sauerstoff (O2) wird durch UV-Strahlung der Sonne Ozon erzeugt und durch natürliche Prozesse wieder abgebaut. Dieser Vorgang, bei dem immer eine bestimmte Menge Ozon vorhanden ist, wiederholt sich in der Ozonschicht schon seit ca. einer Milliarden Jahren. Die Ozonschicht liegt in einer Höhe von 30 - 40 km über dem Erdboden und schirmt die Erdoberfläche vor energiereichen und kurzwelligen Sonnenstrahlen ab. Die Ozonschicht ist am stärksten durch das Entweichen von FCKWs und Stickoxiden in der Atmosphäre gefährdet. Diese Gase steigen bis in die Ozonschicht auf und zerstören dort das Ozon, welches in dieser Fülle nicht mehr durch die UV-Strahlung gebildet werden kann. So entsteht das Ozonloch, das 2000 schon die 4-fache Größe Australiens angenommen hat. Die Folgen des Ozonlochs, das die UV-B-Strahlen mit abnehmender Dichte nicht genug hindern kann auf die Erdoberfläche durchzudringen, sind beängstigend. In bestimmten Regionen könnten erhebliche Vegetationsschäden auftreten, äußerst starke Reizungen bei Lebewesen können auftreten, Hautkrebs kann verursacht werden und sogar Veränderungen beim Erbgut von Lebewesen können auftreten. Aber viele Wissenschaftler beruhigen uns, indem sie behaupten, dass sich das Ozonloch in den nächsten Jahren wieder verkleinern soll, da die Konzentration an FCKW sinkt. Andere sind der Meinung, dass das Ozonloch weiter anwächst und es nur noch eine Frage der Zeit sei, bis die ersten erheblichen Folgen eintreten können.

Aber letztendlich „kennt niemand die absolute Wahrheit“.

6. Wärmehaushalt und Beleuchtungszonen

6.1 Wärmehaushalt der Erde

Die Sonneneinstrahlung ist eigentlich die einzige Energiequelle, die für die Wärme an der Erdoberfläche und in der Luft ausschlaggebend ist. Von der Sonnenstrahlung geht auf dem Weg durch die Atmosphäre über die Hälfte verloren. Im Durchschnitt erreichen etwa nur 51% der kurzwelligen Strahlung die Erdoberfläche. Sie wird hier in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt, erwärmt die untersten Schichten der Atmosphäre und wird zu 60% in den Weltraum reflektiert. Insgesamt ist der Strahlungshaushalt stets im Gleichgewicht.

6.2 Beleuchtungszonen der Erde

Aus dem Zusammenspiel der Rotation (Wechsel von Tag und Nacht) und der Revolution (Jahreszeiten) der Erde mit der Schiefe der Ekliptik ergeben sich die Beleuchtungsverhältnisse (Jahreszeiten) der Erde. Man unterscheidet die tropische Zone, die nördliche und südliche Polarzone, deren mathematische Begrenzung die Wende- und Polarkreise sind. Da der Wärmehaushalt von den Beleuchtungsverhältnissen abhängt, ergeben sich Temperaturzonen mit Jahreszeiten und Tageszeitenklimaten.

7. Nutzen der Atmosphäre

Zum Schluss möchte ich noch auf den Nutzen der Atmosphäre eingehen. Sie ist von entscheidender Bedeutung für uns, denn sie liefert Luft zum Atmen, schützt alles Leben vor der ungesunden Sonneneinstrahlung, sie schützt uns vor dem Beschuss durch Meteore und andere, durch den Weltraum fliegende Dinge und sie hat Einfluss auf unser Wettergeschehen.

Ohne die schützende Hülle der Atmosphäre könnten wir gar nicht existieren, sie ist lebensnotwendig für uns. Und da liegt auch schon das Problem, da wir dabei sind, unsere Atmosphäre zu zerstören. Ozonloch, Treibhauseffekt, Luftverschmutzung und globale Erwärmung sind die Ergebnisse menschlicher Aktionen. Und da wir die Atmosphäre zum Leben benötigen sollten wir sie schützen.