Quelltext der Seite Stratosphäre

[[Datei:Atmosphäre Stufen.svg|mini|Einteilung der [[Erdatmosphäre]] nach ihrem vertikalen [[Atmosphärischer Temperaturgradient|Temperaturgradienten]]]]

Die '''Stratosphäre''' (von {{laS|strātum|de=Decke}} und {{grcS|σφαῖρα|sphaîra|de=Kugel}}, Aussprache {{IPA|ʃtrato}} oder {{IPA|strato}}<ref>{{Literatur |Autor=Max Mangold, Paul Grebe |Titel=Der Große Duden |Band=Band 6: ''Aussprachewörterbuch'' |Ort=Mannheim |Verlag=Bibliographisches Institut |Datum=1962 |Seiten=712}}</ref>) ist die zweite Schicht der [[Erdatmosphäre]]. Sie beginnt über der ersten Schicht, der [[Troposphäre]], und endet unter der dritten Schicht, der [[Mesosphäre]].

Der Grenzbereich zwischen Stratosphäre und Troposphäre wird als [[Tropopause]] bezeichnet. Diese liegt in einer Höhe zwischen ungefähr 8&nbsp;Kilometern an den [[Pol (Geographie)|geografischen Polen]] und circa 18&nbsp;km am [[Äquator]]. Der Grenzbereich zwischen der Stratosphäre und der Mesosphäre wird [[Stratopause]] genannt, die in etwa 50&nbsp;km Höhe liegt.

Die Stratosphäre ist auch ein Teil der [[Homosphäre]].

== Charakteristik ==
[[Datei:Atmosphäre Temperatur 600km Rev A.png|mini|hochkant=1.3|Durchschnittliche [[Temperatur]] und [[mittlere molare Masse]] in Abhängigkeit von der Höhe]]

In der Troposphäre ist die Luftzirkulation mit ihren [[Adiabatische Zustandsänderung|adiabatischen]] Eigenschaften bestimmend für den Temperaturverlauf. In den Schichten darüber tritt die Bedeutung der Konvektion zurück und das Strahlungsgleichgewicht ist bestimmend.

In der Stratosphäre nimmt die [[Temperatur]] im Mittel mit steigender Höhe zu. Dieser ''inverse'' (im Vergleich zur Troposphäre) Temperaturverlauf wird hauptsächlich durch das in der Stratosphäre befindliche [[Ozon]] verursacht, das [[UV-Strahlung]] aus dem Sonnenlicht [[Absorption (Physik)|absorbiert]] und dabei [[elektromagnetische Strahlung]] in Wärme umwandelt. Am stärksten ist die Aufheizung im Bereich der [[Ozonschicht]], dort steigt die Temperatur von ca. −60&nbsp;°C bis auf knapp unter 0&nbsp;°C an. Dieser Bereich ist die Stratosphäre im engeren Sinne, darüber fällt die Temperatur mit der Höhe wieder ab. Aber nie wieder wird ein adiabatischer Temperaturabfall erreicht.

Durch die niedrige Temperatur an der Tropopause kondensiert atmosphärischer Wasserdampf dort fast vollständig. Aus diesem Grund ist die stratosphärische Luft darüber sehr trocken. [[Wetter]]&shy;phänomene lassen sich daher in der Stratosphäre kaum beobachten. [[Polare Stratosphärenwolken]] als Ausnahme bestehen dagegen nicht aus Wasser und bilden sich nur unter den extrem kalten Bedingungen der [[Polarnacht]]. [[Leuchtende Nachtwolke]]n sogar noch über der Stratosphäre in der Mesosphäre sind eine weitere Ausnahme.

== Erforschung ==
Das Vorhandensein einer Temperaturinversion und damit der Stratosphäre wurde – ebenso wie die Tropopause – im Jahr 1902 von dem französischen [[Meteorologie|Meteorologen]] [[Léon-Philippe Teisserenc de Bort]] und dem Deutschen [[Richard Aßmann (Meteorologe)|Richard Aßmann]] veröffentlicht. 1931 stieg [[Auguste Piccard]] als erster Mensch mit einem Ballon in einer Kapsel mit [[Druckkabine]] auf etwa 15.800 Meter. Der bemannte russische Stratosphärenballon [[SSSR-1|CCCP-1]] (UdSSR-1) stieg 1934 auf über 19.000 Meter.

Sie ist auch mit Forschungsflugzeugen wie der [[Mjassischtschew M-55]] „Geophysika“ oder der „ER-2“-Spezialausführung der [[Lockheed U-2]] untersucht worden. Im Juli 2010 begann das in [[Oberpfaffenhofen]] stationierte [[High Altitude and Long Range Research Aircraft|HALO]], eine Entwicklung auf Basis der [[Gulfstream G550]], wissenschaftliche Flüge.<ref>[https://halo-research.de/ halo-research.de]</ref>

2010 wurde auch das [[Cranfield Astrobiological Stratospheric Sampling Experiment (CASS-E)]] gestartet, das mit einer [[Ballonsonde (Messinstrument)|Ballonsonde]] Proben aus der Stratosphäre sammelt, die dann nach möglicherweise existierenden [[extraterrestrisch]]en [[Mikroorganismus|Mikroorganismen]] untersucht werden.<ref>[http://www.telegraph.co.uk/science/space/8038639/Mission-to-search-for-alien-life-in-outer-atmosphere.html Mission to search for alien life in outer atmosphere] telegraph.co.uk, 2. Oktober 2010; [http://www.cass-e.com/cranfieldbexus/Experiment.html Cranfield Astrobiological Stratospheric Sampling Experiment] (abgerufen am 5. Oktober 2010).</ref>

== Relevanz für die Wettervorhersage ==

Lange Zeit spielte die Beobachtung der Stratosphäre keine bedeutende Rolle in der [[numerische Wettervorhersage|Wettervorhersage]]. In den letzten Jahrzehnten wurde jedoch erkannt, dass Prozesse in der Stratosphäre, insbesondere bei der Langfristvorhersage, eine immer wichtigere Rolle spielen.<ref>{{cite journal |last=Baldwin |first=M.P. |last2=Dunkerton |first2=T.J. |date=2001 |title=Stratospheric Harbingers of Anomalous Weather Regimes |journal=Science |doi=10.1126/science.1063315 |language=en}}</ref>

Ein Beispiel hierfür ist die [[plötzliche Stratosphärenerwärmung]] ({{lang|en|''Sudden Stratospheric Warming, SSW''}}), bei der es zu einer drastischen Erhöhung der Temperaturen in der Stratosphäre innerhalb weniger Tage kommen kann. Solche Ereignisse können signifikante Auswirkungen auf das Wettergeschehen in der darunter liegenden Troposphäre haben und damit auf die Wettervorhersage. SSW-Ereignisse können z.&nbsp;B. Kältewellen in [[mittlere Breiten|mittleren Breiten]] auslösen und die Dauer von Phänomenen wie dem [[Polarwirbel]] beeinflussen.<ref>{{cite journal |last=Charlton-Perez |first=A.J. |date=2013 |title=On the lack of stratospheric dynamical variability in low-top versions of the CMIP5 models |journal=Journal of Geophysical Research: Atmospheres |doi=10.1002/jgrd.50125 |language=en}}</ref>

Ein relevanter Faktor bei der Beeinflussung der Troposphäre und dort vorherrschenden Wetterlagen ist die Menge an [[Spurengase]]n in der niedrigen Stratosphäre und ihre Verteilung durch die [[Brewer-Dobson-Zirkulation]].

== Stratosphäre im weiteren Sinne ==
Entsprechend der [[Strahlungstransport#Die Strahlungstransportgleichung|Strahlungstransportgleichung]] ist die äußere Schicht jeder Gashülle (Sonne, Venus, Erde, Mars) eine Stratosphäre im weiteren Sinne, die in weitere Stockwerke unterteilt werden kann. Diesen Stockwerkaufbau von Atmosphären erkannte 1906 schon [[Karl Schwarzschild]].<ref>{{Literatur |Autor=Karl Schwarzschild |Online=http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?GDZPPN002500663 |Titel=Ueber das Gleichgewicht der Sonnenatmosphäre |Sammelwerk=Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse |Datum=1906 |Seiten=41–53}}</ref>

== Literatur ==
* David DeVorkin: ''Race to the Stratosphere. Manned Scientific Ballooning in America.'' Springer, Berlin 1989, ISBN 3-540-96953-5.
* [[Karin Labitzke]]: ''Die Stratosphäre.'' Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-65000-8.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Stratosphere|Stratosphäre}}
{{Wiktionary}}
* {{DNB-Portal|4132622-2}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Erdatmosphäre}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4132622-2|LCCN=sh85128527|NDL=00570424}}

{{SORTIERUNG:Stratosphare}}
[[Kategorie:Atmosphäre]]
[[Kategorie:Wetterbeobachtung und -vorhersage]]