Was ist die Tropopause?
Die Tropopause ist eine dünne Schicht der Erdatmosphäre, die die untere Troposphäre von der höheren Stratosphäre trennt. An den Polen ist es ungefähr 36.000 Fuß (1.100 Meter) über dem Meeresspiegel und steigt um den Äquator auf 58.000 Fuß (1.700 Meter) an. Die Tropopause ist bemerkenswert als die Decke, unter der das meiste Landwetter auftritt.
Fünf Hauptschichten bilden die Erdatmosphäre, und von der niedrigsten zur höchsten sind die Troposphäre, die Stratosphäre, die Mesosphäre, die Thermosphäre und die Exosphäre. Zwischen jeder Ebene befindet sich eine Grenze, die mit dem Präfix der unteren Ebene und dem Suffix -pause benannt wird. Diese Schichten und Grenzen werden hauptsächlich durch Eigenschaften definiert, die sich auf Temperatur, Druck und Dichte beziehen, sowie durch ein Phänomen, das als Temperaturabfallrate bekannt ist.
Die Temperaturabfallrate ist die Rate, mit der die Temperatur mit zunehmender Höhe abnimmt. In der Troposphäre sinkt die Temperatur pro 1.000 Fuß Höhe um durchschnittlich 3 ° F (6,5 ° C pro 1.000 m). Die Tropopause markiert das Niveau, über das sich dieser Trend ändert. In der Stratosphäre kehrt sich die Abfallrate um und die Temperatur steigt mit der Höhe.
Der Flugverkehr wird durch die Tropopause beeinträchtigt, da der Jet-Antrieb bei kälteren Temperaturen effizienter ist. Die Verfallsrate der Troposphäre liefert eine zuverlässige Grundlage für die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs. Die Piloten möchten zur Maximierung der Leistung direkt unter der Tropopausengrenze fliegen. Der meiste Wasserdampf wird näher an der Erde gehalten, daher gibt es wenige Wolken in der Nähe der Tropopause und im Allgemeinen wenig Turbulenzen im Gegensatz zu tieferen in der Troposphäre. Deshalb ist es fast immer sonnig, wenn Verkehrsflugzeuge Reiseflughöhen erreichen.
Vom Boden aus kann die Tropopause manchmal visuell durch Gewitterwolken beobachtet werden, die sich zu einer Ambossform abflachen. Dies geschieht, wenn warme Luft vom Sturm nach oben drängt und die Troposphäre erreicht, wo sie nicht mehr weniger dicht ist als die Luft um sie herum. Es breitet sich dann eher nach außen als nach oben aus.
Obwohl die Tropopause als ziemlich konstante Decke für die Troposphäre fungiert, ist sie nicht uneinnehmbar. Zum Beispiel können tropische Stürme, die über Land ziehen, manchmal in die Stratosphäre eindringen. Wenn dies geschieht, kann Wasserdampf, der von den Sturmwolken aufgenommen wird, gefrieren und durch Luftströmungen Tausende von Kilometern durch die Stratosphäre transportiert werden. Einige Wissenschaftler gehen davon aus, dass dieses Phänomen auf natürliche Weise zum Treibhauseffekt beiträgt, da der hoch aufsteigende Wasserdampf dazu dient, die Wärme in der Nähe der Erde einzufangen.