Die Weiten der Erdatmosphäre: Wo das Wetter entsteht

Neben der Troposphäre sind das die Stratosphäre und die Mesosphäre. Alle drei Schichten wirken sich unterschiedlich stark auf unser Wetter aus. Dabei gilt: Das, was wir unmittelbar erleben, braut sich in der uns nächsten Schicht zusammen. "Das von uns auf der Erde wahrnehmbare Wetter entsteht fast ausschließlich in der Troposphäre", erklärt Volker Wünsche vom Deutschen Wetterdienst (DWD) in München.

So entsteht das Wetter in der Erdatmosphäre

So kommt Wind auf, wenn die Temperaturunterschiede der Luftmassen Luftdruckgegensätze verursachen. "Diese Gegensätze werden von der Atmosphäre durch Luftströmungen wieder ausgeglichen, die wir als Wind wahrnehmen", so der Meteorologe Wünsche.

Vom Wasserdampf zum Regen

Regen entsteht, wenn Wasser aus Flüssen und Meeren verdampft und in die Atmosphäre aufsteigt. Weil die Lufttemperatur mit steigender Höhe um etwa 0,65 Grad Celsius pro 100 Meter abnimmt, kühlt auch der Wasserdampf auf seinem Weg nach oben ab.

Dabei kondensiert er und bildet Wolken, in denen sich immer mehr Tröpfchen zusammenschließen. Sie werden schließlich so schwer, dass sie wieder absinken und als Regentropfen zurück zur Erde fallen.

Wechselwirkungen der Schichten

Oberhalb der Troposphäre wirken sich auch die Stratosphäre, die bis in eine Höhe von etwa 50 Kilometern reicht, sowie die Mesosphäre, die in etwa 80 bis 90 Kilometern Höhe endet, auf das Wetter in Bodennähe aus.

Allerdings sind diese beiden höheren Schichten dafür auf Einflüsse aus der Troposphäre angewiesen. "Die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Schichten sind vergleichbar mit Rückkopplungen", sagt Bernd Kaifler vom Institut für Physik der Atmosphäre am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen.

Die Ausdehnung von Schwerewellen

Ein Beispiel dafür sind die sogenannten Schwerewellen. Wenn Luftmassen in Bodennähe, also in der unteren Troposphäre, ein Gebirge anströmen, bewegen sie sich dadurch in die Höhe.

Auf der abgewandten Seite des Gebirges fallen sie dann wieder nach unten. Dadurch können die Schwerewellen ausgelöst werden, erklärt Kaifler: "Ähnlich wie im Wasser können sich diese Schwerewellen horizontal über mehrere Tausend Kilometer hinweg ausbreiten. Und auch in vertikaler Richtung breiten sie sich über die gesamte Atmosphäre aus."

Im Winter haben die Schwerewellen so Einfluss darauf, wie viel kalte Polarluft die Höhenwinde vom Nordpol nach Mitteleuropa transportieren. Am Boden kann dieses Phänomen teils deutliche Temperaturschwankungen verursachen. Im Februar 2013 beispielsweise war es in Deutschland 1,2 Grad Celsius kälter als im langjährigen Mittel.

Weiter oben wird’s kosmisch

Jenseits der Mesosphäre beginnt übrigens die Thermosphäre. Auch sie gehört zur Erdatmosphäre und dehnt sich bis in eine Höhe von etwa 800 Kilometern aus. Zwar entstehen mit den Polarlichtern auch hier Phänomene, die von der Erde aus zu sehen sind.

Allerdings handelt es sich dem DWD-Meteorologen Wünsche zufolge hierbei nicht um Wetterereignisse sondern um sogenannte kosmische Erscheinungen.

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