Standardatmosphäre

Die Standardatmosphäre ist eine sogenannte Normalatmosphäre. Sie wurde von der ICAO (International Civil Aviation Organization) hauptsächlich für Luftfahrtbelange weltweit verbindlich festgelegt. Sie beschreibt einen mittleren Zustand der Eigenschaften der Erdatmosphäre wie Druck-, Temperatur- oder Dichteverteilung im Bereich der gemäßigten Breiten, wobei der Wasserdampfgehalt des Gasgemischs gleich Null gesetzt wurde. Die Standardatmosphäre wird u.a. zur Eichung von Messgeräten (z.B. Höhenmesser in Flugzeugen) eingesetzt.

In der Standardatmosphäre werden die jahreszeitlichen Schwankungen der meteorologischen Elemente durch die Anwendung des vieljährigen Mittels nivelliert. Dabei herrscht am Erdboden eine Temperatur von 15 °C und ein Luftdruck von 1013.25 hPa vor. Die Lufttemperatur nimmt in der Troposphäre mit 0,65 Kelvin pro 100 Meter Höhenzunahme ab. (Die Darstellung der Standardatmosphäre bricht in der nebenstehenden Grafik und auch in der entsprechenden Wertetabelle (siehe pdf-File) an der Obergrenze der Troposphäre bzw. etwas darüber ab. Der Hauptflugverkehr findet innerhalb der dargestellten Schicht statt.)

In 11 km Höhe (Luftdruck: 226,32 hPa, Temperatur: -56,5 °C) beginnt eine isotherme Sperrschicht, die die untere (kalte) Stratosphäre umfasst. Die untere Begrenzung dieser Schicht ist die Tropopause.

Die obere Begrenzung befindet sich in 20 km Höhe (Luftdruck: 54,75 hPa, Temperatur: -56,5 °C), wo die obere (warme) Stratosphäre beginnt. Wegen der Isothermie und der in etwas höheren Luftschichten einsetzenden Temperaturerhöhung ist kaum ein Luftaustausch zwischen Troposphäre und Stratosphäre möglich.

Die in 20 km Höhe anfangende Erwärmung setzt sich mit einem Temperaturgradienten von 1 Kelvin pro 1.000 Meter Höhenzunahme fort, wobei sich ab 32 km Höhe (Luftdruck: 8,68 hPa, Temperatur: -44,5 °C) die Temperaturzunahme noch erhöht (Haupt-Ozonschicht). Diese verstärkte Erwärmung führt mit einem Temperaturgradienten von 2,8 Kelvin pro 1.000 Meter dazu, dass die Temperatur in 47 km Höhe mit -2,5 °C wieder fast den positiven Temperaturbereich erreicht hat. Sie bleibt dann bis zu einer Höhe von 51 km konstant. Darüber lässt der Einfluss der Ozonschicht nach und die Temperatur sinkt bis in 80 km Höhe auf -76,5 °C.

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