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Stratosphäre

 

[zu lateinisch stratum »Decke« und Atmosphäre] die, das Stockwerk der Atmosphäre, das sich oberhalb der Tropopause an die Troposphäre anschließt, je nach Jahreszeit und geographischer Breite in 8-17 km Höhe beginnt und bis zur Stratopause in etwa 50 km Höhe reicht. Die Stratosphäre ist in erster Linie durch den folgenden vertikalen Temperaturaufbau gekennzeichnet: Die Temperatur bleibt in ihr mit der Höhe zunächst etwa konstant, nimmt aber dann allmählich bis zu einem Temperaturgradienten von etwa 2,5 K/km zu: an der Untergrenze der Stratosphäre —75 bis —80 ºC (über dem Äquator) und etwa —40 ºC (im Sommer über den Polen), an der Obergrenze etwa 0 ºC. Die horizontale Temperaturverteilung wird in der unteren Stratosphäre im Wesentlichen bestimmt durch das Gegenläufigkeitsprinzip gegenüber der Troposphäre, d. h., dass im Mittel die Temperatur der Stratosphäre vom Äquator zum Pol hin zunimmt und dass auch wetterbedingte Unregelmäßigkeiten der Temperaturverteilung in der Troposphäre entgegengesetzte Temperaturverhältnisse in der unteren Stratosphäre zur Folge haben. Die Gegenläufigkeit der Temperatur bestimmt auch die stratosphärische Zirkulation: Alle Luftdruckgegensätze an der Obergrenze der Troposphäre werden mit zunehmender Höhe immer mehr ausgeglichen. Dadurch schwächen sich alle Luftdruckgebilde mit der Höhe deutlich ab, und auch die mittlere zonale Strömung wird schwächer. Oft verschwinden große Hoch- und Tiefdruckgebiete mit der Höhe und sind nur noch in wellenförmigen Ausbuchtungen der Höhenströmung zu erkennen. Im Mittel herrscht in der unteren Stratosphäre eine ringförmig geschlossene zirkumpolare Strömung, die im Winter wegen der stärkeren Temperaturgegensätze zwischen Pol und Äquator stärker ausgeprägt ist als im Sommer.

 

Der Zusammenhang mit den Temperaturverhältnissen in der Troposphäre geht in der oberen Stratosphäre weitgehend verloren. Dort werden starke jahreszeitliche Schwankungen in den Polargebieten bestimmend: Im Sommer verursacht die ununterbrochene Sonneneinstrahlung eine intensive Erwärmung der polaren Stratosphäre, im Winter kühlt sie sich dagegen in der Polarnacht bis auf unter —75 ºC ab. Die sommerliche Erwärmung der polaren Stratosphäre bewirkt, dass sich infolge der langsamen Luftdruckabnahme mit der Höhe in der Warmluft ein großes polares Hochdruckgebiet bildet und die Strömung fast auf der gesamten Hemisphäre auf Ost umschlägt. Im Winter entsteht dagegen infolge der raschen Luftdruckabnahme mit der Höhe in der sehr kalten polaren Stratosphäre (Ausnahme: Berliner Phänomen) ein kräftiges Höhentief, an dessen Rändern in nördlichen Breiten sehr starke westliche Winde auftreten. - Die Stratosphäre ist der Sitz der Ozonschicht (Ozon) und abgesehen von den zeitweise auftretenden niederstratosphärischen winterlichen Wolken extrem trocken.

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Ozonschicht und Ozonloch: Hintergründe und Trends