Klima-Glossar: Die Atmosphäre
Die Atmosphäre, die gasförmige Hülle der Erde, ist jener Teil der Geosphäre, in dem der Klimawandel durch den Treibhauseffekt seinen Lauf nimmt. Jedoch interagiert sie mit den anderen Bereichen des dynamischen Systems der Erde. So hat die Atmosphäre ihre heutige Zusammensetzung erst mit der Fotosynthese in der Biosphäre und dem dadurch produzierten Sauerstoff erreicht.
Sauerstoff ist mit einem Anteil von fast 21 Prozent das zweihäufigst vorkommende Gas der Erdhülle, am häufigsten ist Stickstoff mit etwas über 78 Prozent. Somit sind diese beiden Gase mit rund 99 Prozent dominierend. Die klimawirksamen, weil Wärmestrahlung absorbierenden, Treibhausgase Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N2O, Lachgas) kommen zusammen auf einen Anteil von nicht einmal 0,04 Prozent - jedoch mit steigender Tendenz, hauptsächlich menschlichen Ursprungs. Die restlichen Elemente sind Edelgase wie Neon und vor allem Argon mit über 0,9 Prozent Anteil (die Angaben beziehen sich jeweils auf trockene und reine Luft).
"Diese Gasaufteilung ist in den unteren 100 Kilometern der Atmosphäre ziemlich konstant", heißt es auf der Webpräsenz der Geosphere Austria (vormals ZAMG). Demnach geht die Atmosphäre spätestens in 1.000 Kilometer Höhe in den Weltraum über. "Wetter- und Klimaprozesse spielen sich in der untersten Atmosphärenschicht, der Troposphäre, ab (eingeschränkt auch in der angrenzenden Stratosphäre). Die Troposphäre ist nur etwa elf (sieben bis 17) Kilometer dick" - hier sei aber bereits 90 Prozent der Luft enthalten, nach oben hin dünnt es sich also aus.
Der Klimawandel findet nicht nur in der Atmosphäre statt, er verändert sie auch. Die Troposphäre wird durch das seit der industriellen Revolution zunehmende Kohlendioxid, die anderen Treibhausgase und den damit verbundenen verstärkten Treibhauseffekt immer wärmer und dehnt sich aufgrund der Erderhitzung aus. Als man das Anfang der 2000er-Jahre herausfand, wurde die Hypothese aufgestellt und später auch bewiesen, dass sich in Folge die im Schnitt rund 40 Kilometer dicke Stratosphäre zusammenziehen sollte.
In der Uratmosphäre dominierte der Wasserstoff
In der Uratmosphäre, so heißt es etwa im Online-Lexikon der Geowissenschaften des Magazins "Spektrum der Wissenschaft", dominierte vor rund 4,6 Milliarden Jahren noch der Wasserstoff (H2) mit 92 Prozent. Dieser entwich jedoch, infolge setzte sich Kohlendioxid (CO2) durch. Erst als sich die Erde abkühlte und die Ozeane und später auch die Vegetation entstehen konnten, wurde das CO2 dann langsam weniger. "Die heutigen atmosphärischen Konzentrationen von O2 (Anm.: Sauerstoff) und auch von stratosphärischem O3 (Ozon) sind etwa vor 500 Mio. Jahren erreicht worden", heißt es da.
Während die Gase der Atmosphäre zusammen als Luft bezeichnet werden, finden sich in ihr auch die wasserhaltigen Wolken, die dann als Regen oder Schnee wieder auf die Erde zurückkommen bzw. wieder von ihr aufsteigender Wasserdampf, aber auch Pollen, Staub oder Ruß. Ebenso bewegen sich in ihr Aerosole, die das Klima im Gegensatz zu den Treibhausgasen abkühlen können, indem sie Sonnenlicht zurück ins All reflektieren und als Kondensationskeime zur Wolkenbildung beitragen können.
Über das Gewicht der Luft informiert der "Deutsche Wetterdienst. Der so entstehende Luftdruck, der mit steigender Höhe abnimmt, wirkt demnach ebenso auf den Menschen: "Auf unseren Körpern lastet pro Quadratzentimeter ein Gewicht von einem Kilogramm. Das sind bei einem Menschen durchschnittlich 17 Tonnen, so viel wie drei bis vier ausgewachsene Elefanten."
Service: https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/ bzw. https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/atmosphaere/1060, https://www.dwd.de