Die Erdatmosphäre ist die schützende Lufthülle um unseren Erdball, die auch den wertvollen Sauerstoff enthält, den wir zum atmen brauchen. Das die Atmosphäre noch mehr Funktionen erfüllt, die darüber hinausgehen uns die Luft zum Atmen zu geben, erfährt man durch viele alarmierende Meldungen in Umweltberichten. Aufgrund dieser ist das „Ozonloch“, das gefährliche ultraviolette Strahlung bis zu uns durchdringen lässt, ein weitbekannter Begriff. Das Ozon, von dem dabei die Rede ist, befindet sich ungefähr 80 km über der Erdoberfläche und bildet eine von den Schichten in die die Atmosphäre aufgegliedert ist.

Die Troposphäre ist die erdnahste Schicht, die Wetterschicht. Sie reicht bis in eine Höhe von 16 km, an den Polen nur bis zu 11 km. Sie vereinigt in sich ungefähr 75 % der Atmosphärenmasse. Innerhalb dieser Schicht sinkt die Temperatur mit steigender Höhe. Zwar kommt man der Sonne immer näher, doch für die Aufheizung der Troposphäre ist die Wärmeabstrahlung der Erdoberfläche verantwortlich.

Die Erdoberfläche selbst heizt sich wiederum durch die Strahlung der Sonne auf.

Die Grenze zwischen dieser und der darauffolgenden Schicht bildet die Tropopause, deren Temperatur bis auf –50° C über den Polen und –73° C über der Äquatorialebene abgekühlt ist.

In dieser Schicht ist die Mischung der „Luft“ stets die gleiche:

78 % Stickstoff (N₂)

21 % Sauerstoff (O₂)

0,9 % Argon (Edelgas)

0,03 % Kohlendioxyd (CO₂)

 und Spuren anderer Gase und einem variablem Anteil an Wasserdampf.

Die Stratosphäre

Die Stratosphäre reicht bis in eine Höhe von 50 km über den Erdboden. Hier ist die Temperatur relativ konstant. Erst mit der Ozonosphäre, der Ozonschicht, steigt die Temperatur wieder an, verursacht durch die Sonnenstrahlung, die hier zum großen Teil absorbiert wird und die chemische Veränderung (Sauerstoff O₂ zu Ozon O₃) überhaupt erst verursacht. Denn Ozon bildet sich dann, wenn elektrische Entladungen oder starke ultraviolette Strahlung durch gewöhnlichen Sauerstoff dringen.

Die Ozonschicht

Dennoch ist es elementar in unserer Atmosphäre. Denn in einer Höhe von 20-30 km und einer bis zu 100 mal höheren Ozonkonzentration als auf dem Boden, sorgt es dafür, das die starke ultraviolette Strahlung nicht bis zum Erdboden gelangt. Diese Strahlung ist gleichzeitig auch verantwortlich für die Ozonschicht, da das Ozon unter der Einwirkung dieser Strahlung aus Sauerstoff gebildet wird.

Die Mesosphäre

Die Mesosphäre enthält in etwa nur noch 0,1 % der Gesamtatmosphärenmasse und geht bis in eine Höhe von 80 km. Die Rolle dieser Schicht ist dennoch nicht unwichtig, da hier Gase ionisiert werden und wichtige chemische Reaktionen ablaufen. Auch hier ist das Ozon vorzufinden, doch die Aufheizung findet hier durch den geringeren Anteil nicht statt. Die Mesosphäre bildet an ihrem höchsten Punkt die kälteste Schicht der Lufthülle. Die Temperatur fällt von etwa 0° C auf –80° bis –90° C.

Zur Mesosphäre gehört auch die sogenannte D-Schicht. Diese reflektiert die Radiowellen und macht dadurch die kabellose Kommunikation erst möglich.

Die Thermosphäre

In der Thermosphäre ist die Luft bereits so dünn, das sie durch kurzwellige Strahlung erwärmt. Dies geschieht in einem Maße, das sie sich von 0° C bis über 1000° C erwärmen kann. Wie hoch die Temperatur letztendlich ist, liegt an der Stärke der Sonnenaktivität. Eine Obergrenze kann für diese Schicht nicht angegeben werden, da sie langsam in den Raum ausläuft (Übergang zur Exosphäre / Magnetosphäre).