Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

3.1. GRUNDLAGEN 83
Abbildung 3.1: Die Stockwerkstruktur beschreibt den Aufbau der Atmosphäre [151]
3.1.1 Die Atmosphäre
§ 254 In der Fernerkundung ist die Atmosphäre des einen Freund (oder besser Forschungsobjekt),
des anderen Feind (oder besser Störgröße im Hinblick auf sein Messziel). Beides sollte
Grund genug sein, sich mit den wichtigsten Begriffen vertraut zu machen.
Stockwerkstruktur
§ 255 Abbildung 3.1 gibt einen Überblick über die vertikale Struktur der Atmosphäre. Diese
wird an Hand des Temperaturprofils in verschiedene Schichten eingeteilt, daher auch manchmal
die Bezeichnung Stockwerkstruktur.
§ 256 Die unterste Schicht, die Troposphäre ist die Wetterschicht des Planeten. Sie ist die
einzige Schicht, in der sich in nennenswertem Maße Wasserdampf findet – und sie ist die
Schicht, die vom Menschen am direktesten beeinflusst wird durch den Eintrag von Spurengasen
und Schadstoffen ebenso wie durch thermische Emission. Die Troposphäre hat einen
negativen Temperaturgradienten von ca. 6.5 K/km. Die Oberkante der Troposphäre befindet
sich in einer Höhe zwischen 16 km (Äquator) und 8 km (Pole) und ist als Inversion im
Temperaturverlauf kenntlich. Daher liegt diese Tropopause gleichsam wie ein Deckel auf der
Troposphäre und behindert den Stoffaustausch mit den darüber liegenden Schichten.
§ 257 Die über der Tropopause liegende Stratosphäre ist durch einen positiven Temperaturgradienten
gekennzeichnet. Diese Temperaturzunahme erfolgt im wesentlichen durch die
Absorption solarer UV-Strahlung durch Ozon – die Ozonschicht ist ein wesentlicher Bestandteil
der Stratosphäre. Auch wenn Ozon nur ein Spurengas ist, so lässt es sich gut vom
Satelliten aus nachweisen, vgl. Abb. 1.4. Die Stratosphäre erstreckt sich bis in eine Höhe von
ca. 50 km und wird begrenzt von der Stratopause. Da hier der Temperaturgradient wieder
negativ wird bildet die Stratopause keine Inversion, ein Transport über die Stratopause ist
also möglich. Der Abbau von Ozon durch die ausschließlich durch den Menschen in die Atmosphäre
eingetragenen Flourchlorkohlenwasserstoffe FCKWs zeigt, das die Tropopause kein
c○ M.-B. Kallenrode 2. Juli 2008