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Was ist die Atmosphäre?

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Entstehung Atmosphäre - Erklärung für Kinder

Die Entstehung der Atmosphäre war für die Entwicklung der Erde maßgeblich. Durch Experimente für Kinder wird zudem anschaulich erklärt, wie dieses Gemisch aus Gasen den Planeten wie eine zweite Haut umgibt. Darüber hinaus lernt Dein Kind im Kurs Astronomie für Kinder den Zusammenhang zwischen der Atmosphäre und dem für uns so wichtigen Sauerstoff kennen und erfährt deren enorme Bedeutung für die Meteorologie und das Klima. Was ist die Atmosphäre? Dieser Frage werden wir im Folgenden auf den Grund gehen.

Was bedeutet Atmosphäre? Entstehung & Definition

Die Entstehung der Atmosphäre Kindern in der Vorschule verständlich zu erklären, klingt nach einer komplizierten Angelegenheit. Dabei ist die Erklärung viel einfacher als gedacht. Schildere Deinem Schützling, dass durch verschiedene Prozesse im Inneren und der Wirkung von außen sich die einzelnen Erdschichten ausbildeten, sodass die Entstehung der Atmosphäre beginnen konnte.

Im Chemie Kurs erfährt Dein Kind unter Anderem, dass die Atmosphäre nach ihrer Entstehung hauptsächlich aus Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und Wasserdampf bestand. In der Stratosphäre, der zweiten Schicht der Erdatmosphäre, entwickelte sich die Ozonschicht, die erstmalig den Prozess der Photosynthese ermöglichte. 

Deinem Kind wird im Physik für Kinder Kurs nähergebracht, dass dieser lebenswichtige Prozess aus Wasser und Kohlendioxid den Nährstoff Zucker (Glucose) herstellt, indem Pflanzen die Energie des Sonnenlichtes nutzen. Dabei entsteht als Abfallprodukt Sauerstoff, den Menschen und Tiere zum Leben brauchen. Sollte Dein Kind Probleme mit den Schularbeiten in diesem Fach haben, helfen wir gern mit unserer Hausaufgabenbetreuung.

Die Ozonschicht, die sich in der Stratosphäre befindet, absorbiert die schädliche, ultraviolette UV-Strahlung der Sonne, sodass das beim Ausatmen der Lebewesen entstehende Kohlendioxid von den Pflanzen aufgenommen und in Sauerstoff umgewandelt wird. Anschließend wird dieser in die Luft abgegeben. Vor 200 Millionen Jahren entwickelte sich der Zustand der Atmosphäre, den wir noch heute vorfinden. Dabei besteht sie aus 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff und aus ungefähr 1% Argon (vgl. Matthias Forkel, 2012). Der Rest sind Spurengase. Bei der Kinderuni lernst Du übrigens mehr zu diesem Thema.

Was bewirkt sie? – Entstehung der Atmosphäre 

Die Entstehung der Atmosphäre hat zu dem Leben geführt, wie wir es heute kennen. Im Biologie Workshop lernt Dein Kind im Einzelnen die Funktionen der Erdatmosphäre kennen. Einige haben wir für Dich hier bereits aufgezählt:

  1. Das Schützen der Lebewesen vor schädlicher und tödlicher Strahlung aus dem Weltraum
  2. Filter für UV- und Röntgenstrahlung
  3. Durchlassen des lebensnotwendigen Sonnenlichtes auf die Oberfläche von Kontinenten und Ozean
  4. Erzeugen von Wind durch den Austausch zwischen unteren und oberen Luftschichten
  5. Schutz vor zu schneller Auskühlung oder Überhitzung
  6. Halten der durchschnittlichen Oberflächentemperatur der Erdkugel von 15 °Grad
  7. Bestimmung der Niederschlagsverteilung bei Regen
  8. Der Grundwasserspiegel als die Ausgleichsfläche zwischen dem Grundwasser und dem Druck der Atmosphäre.

Wie vom Atmosphärenforscher Professor Reinhard Zellner der Universität Duisburg beschrieben, wäre ein Leben, wie wir es kennen, ohne die verschiedenen Gasteilchen, die sich seit der Entstehung der Atmosphäre bilden, auf unserem Planeten nicht möglich. Die in der Atmosphäre vorhandenen Treibhausgase sorgen dafür, dass die Durchschnittstemperatur bei 15 °Grad, und nicht bei minus 18 °Grad, liegt (vgl. Lubos Kohoutek, 2010).

Des Weiteren wird unser Wetter durch den sich in der Atmosphäre abspielenden Wasserkreislauf gesteuert. So beeinflusst dieser beispielsweise die Sturm Entstehung und die Niederschlagsmenge. Das Basiswissen Deines Kindes zum Thema Naturwissenschaften kann es vertiefen, indem es beispielsweise durch spannende Versuche den unterschiedlichen Wetterphänomenen auf den Grund geht. Aber auch unser Kurs Nachhilfe Grundschule ist eine tolle Möglichkeit, um die Wunder der Natur zu vertiefen. Mit unserem interaktiven Homeschooling Angebot verpasst Dein Kind übrigens auch bei Schulausfall keinen Stoff mehr.

Wie setzt sie sich zusammen? 

Seit der Entstehung der Atmosphäre hat sich ihre Zusammensetzung kaum geändert, denn sie besteht nun seit 500 Millionen Jahren aus 78,1% Stickstoff, 20,9% Sauerstoff und 0,93% Argon, wie es in der Niederschrift der Uni Regensburg zu lesen ist. Die Atmosphäre gliedert sich aufgrund der Temperaturunterschiede in unterschiedliche Schichten (vgl. Berthold Wiedersich, Klett Verlag, 2006).

Die unterste Schicht, die bis zu einer Höhe von 8 Kilometern reicht, nennt sich Troposphäre. In ihr spielen sich alle Wettererscheinungen ab. Je höher man kommt, desto geringer wird der Luftdruck. Oberhalb der Troposphäre liegt die Stratosphäre, deren Obergrenze bei einer Höhe von 50 Kilometern liegt. Ihr Kennzeichen ist dabei der hohe Ozongehalt, der für das Leben auf der Erde von großer Bedeutung ist, da das Ozon den Großteil der gefährlichen kurzwelligen Sonnenstrahlung absorbiert.

Die angrenzende Mesosphäre erstreckt sich in einer Höhe von 50 bis 85 Kilometern. Bis zu 500 Kilometer hoch reicht die sogenannte Thermosphäre, die oberhalb der Mesosphäre liegt. Die äußerste Schicht der Erdatmosphäre bildet die Exosphäre, die fließend ins Weltall übergeht.

Entstehung der Atmosphäre: Aufbau
Abb. 1: Entstehung Atmosphäre – Der Aufbau

Entstehung Atmosphäre: Warum ist der Himmel blau? 

Diese Erscheinung ist durch das Rayleigh-Phänomen leicht zu erklären. Die Sonnenstrahlen durchdringen dabei auf ihrem Weg zur Erde die Atmosphäre. Indes werden die Lichtstrahlen durch die Sauerstoff- und Stickstoffteilchen abgelenkt und gestreut. Jede Farbe hat dabei eine andere Wellenlänge, sodass die Streuung unterschiedlich ist. Steht der Himmelskörper hoch am Himmel, ist der Weg, den das Sonnenlicht durch die Atmosphäre zurücklegen muss, relativ kurz. So kommt es hauptsächlich zur Streuung von blauem Licht und verursacht so den blauen Farbton des Himmels am Tag. 

Entstehung der Atmosphäre: blauer Himmel
Abb. 2: Entstehung Atmosphäre – Der blaue Himmel

Ozonloch

Als Ozonloch bezeichnet man die starke Ausdünnung der Ozonschicht. Dabei fungiert sie als Schutzschild gegen die lebensgefährliche UV-Strahlung. Dabei bildet sich der Hauptbestandteil der Ozonsicht, das sogenannte Ozon, aus der Spaltung von Sauerstoff. Dieser Prozess vollzieht sich jedoch sehr langsam. Daher ist die Ozonschicht sehr empfindlich (vgl. Ernst P. Röth, 2002). Wird diese Schicht durch Einflüsse von außen (FCKW oder Abgasen) gestört, ist das Gleichgewicht nicht mehr vorhanden und die Schicht wird dünner. Dabei hätte eine zunehmende Ausdünnung der Ozonschicht verehrende Auswirkungen auf unser Klima und würde das fortschreiten der globalen Erwärmung stark begünstigen. 

Schon gewusst?

Im Jahre 1985 wurde das erste Ozonloch seit der Entstehung der Atmosphäre von britischen Forschern über dem Südpol entdeckt. Untersuchungen ergaben, dass sich das Ozonloch über der Antarktis langsam verkleinert und die Ozonschicht wieder dicker wird. Forscher gehen sogar davon aus, dass sich die Ozonschicht bis Mitte des Jahrhunderts vollständig erholen könnte.

Treibhauseffekt 

Der natürliche Treibhauseffekt, der sich durch die Entstehung der Atmosphäre entwickeln konnte, macht unsere heutige Vielfalt auf der Erde erst möglich. Die verschiedenen Gase in der Atmosphäre verhindern, dass die eingestrahlte Sonnenenergie wieder vollständig ins Weltall zurückgestrahlt wird. Nur so kann der Durchschnittswert von 15 °Grad erreicht werden, denn ohne diese konstante Durchschnittstemperatur wäre eine längere Winterperiode mit viel Schnee die Folge.

Durch den Anstieg der bereits vorhandenen Treibhausgase hat sich ein vom Menschen verursachter Treibhauseffekt eingestellt. Die fortschreitende Industrialisierung und das damit einhergehende verstärkte Verbrennen fossiler Brennstoffe wie Öl und Kohle haben dazu beigetragen, dass erheblich mehr Kohlendioxid produziert wird. Diesen Zusammenhang hat eine Studie der Uni Heidelberg besonders ausführlich  herausgearbeitet. Zudem kann die zunehmende Erwärmung des Planeten laut der Untersuchung der Uni Paderborn definitiv auf den Einfluss des Menschen zurückgeführt werden.

Versuch zur Entstehung der Atmosphäre 

Nun haben wir viel über die Theorie zur Entstehung der Atmosphäre erfahren. Kommen wir nun aber zu unserem Versuch. Du wolltest schon immer wissen, warum der Himmel blau ist? Dann ist es an der Zeit die Kinderbetreuung mit dem Versuch zur Atmosphäre noch spannender zu gestalten. So kannst Du gemeinsam mit Deinem Kind der blauen Farbe des Himmels auf den Grund gehen. Das Beste daran ist: Dieser Versuch gelingt Dir mit wenig Aufwand und mit ein paar Materialien, die Du garantiert zu Hause hast. Es wird Dir und Deinem Kind sicher viel Spaß machen!

Die Atmosphäre schützt unseren Planeten seit ihrer Entstehung wie ein Kokon, denn ohne sie würden eisige Temperaturen herrschen und das Leben und die Vielfalt, wie wir sie kennen, wäre nicht möglich. Der Klimawandel muss im Auge behalten werden, da unser Verhalten und unsere Lebensweise die Entwicklung der Atmosphäre beeinflussen. 

Literatur

Forkel, Matthias (2012): Geografie Infothek, Leipzig.

Wiedersich, Berthold (2006): Taschenatlas Wetter, 1. Auflage, Klettverlag Berlin.

Röth, Ernst P. (2002): Ozonloch, Ozonsmog, 1. Auflage, Richard Pflaum Verlag.

Kohoutek, Lubos (2010): Unser Lebensraum in Gefahr, Die Atmosphäre der Erde, August von Goethe Literaturverlag.

FAQs zum Thema Entstehung Atmosphäre 

Aus welchen Gasen besteht die Atmosphäre?

Neben Kohlendioxid gibt es noch die bedeutenden Treibhausgase Methan und Distickstoffoxid, welches auch als Lachgas bekannt ist. Methan entsteht hauptsächlich in den Mägen von Wiederkäuern wie Kühen. Distickstoffoxid wird vor allem in der Landwirtschaft freigesetzt, wie beim Einsatz von Düngemitteln. Mehr zu diesem Thema lernt Dein Kind zudem beim Homeschooling.

Gab es seit Entstehung der Atmosphäre schon Klimaschwankungen?

Durch vulkanische Aktivitäten, Veränderungen der Meeresströmungen oder aufgrund schwankender Sonnenaktivität gab es definitiv schon früher Schwankungen im Klima. Momentan leben wir sogar in einer eher kalten Zeit.

Warum ist die Erderwärmung heute ein Problem?

Es ist kein Problem für die Erde, sondern eines für die sich dort befindlichen Lebewesen. Mit zunehmender Erwärmung wird das ökologische Gleichgewicht seit der Entstehung der Atmosphäre immer mehr durcheinandergebracht. Es könnte sogar ein Massensterben ausgelöst werden, wie vor 65 Millionen Jahren bei den Dinosauriern.

Wie entstehen Unwettern in der Atmosphäre?

Feuchte und warme Luft steigt dabei nach oben, kühlt ab und es entstehen kleinste Wassertröpfchen, welche sich zu Wolken formieren. Diese steigen immer weiter auf und gefrieren. Das kann zu Hagel führen. In der Wolke gibt es ein großes Gedränge und die Wassertröpfen reiben sich aneinander. So entstehen elektrische Spannungsunterschiede, die wir als Blitze kennen. Durch die gewaltige Hitze dehnt sich der Blitzkanal explosionsartig aus und wir hören bei einem Gewitter ein lautes Krachen. Dieses Geräusch bezeichnen wir als Donner.

Wie wird in der Atmosphäre eine Sternschnuppe sichtbar?

Kleine Himmelskörper, die durch das Weltall auf die Erdkugel zu fliegen, verglühen zumeist in der Atmosphäre. Mit viel Glück kann man sie in der Nacht sehen. Du erkennst sie an ihrer Leuchtspur. Diese Spur nennt man Sternschnuppe.

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