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Wasserdampf, Sauerstoff, Stickstoff und andere Gase verbinden sich zu einer Mischung, die Leben ermöglicht. Diese Gase befinden sich in fünf Schichten, die vertikal über dem Planeten gestapelt sind. Obwohl Sie nicht das Gewicht der Schichten spüren, die auf Sie drücken, üben Moleküle und Atome in diesen Schichten eine Kraft aus, die Wissenschaftler Druck nennen. Der Luftdruck in der untersten Schicht oder Troposphäre ist viel höher als der Luftdruck in der Thermosphäre, die sich am Rande des Weltraums befindet.
Grundlagen des Luftdrucks
Wie der National Weather Service berichtet, ist der Luftdruck beträchtlich, wenn man die Kräfte summiert, die Moleküle in allen atmosphärischen Schichten ausüben. Der Luftdruck kann nicht nur mit der Höhe fallen, sondern auch variieren, wenn sich ein Container erwärmt. Hitze Erhöht die molekulare Energie, was wiederum dazu führt, dass Moleküle mehr Kraft auf die Behältergrenze ausüben. Das Hinzufügen von mehr Molekülen zu einem Behälter erhöht auch den Luftdruck, da mehr Moleküle miteinander kollidieren. Moleküle in einer Schicht können Druck in jede Richtung ausüben.
Wichtige atmosphärische Schichten
Sie kennen die Troposphäre wahrscheinlich am besten, weil sie diejenige ist, in der Sie leben. Diese Schicht, die hauptsächlich aus Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen besteht, erstreckt sich je nach Breitengrad auf eine Höhe von 8 bis 15 Kilometern. Das gesamte Wetter der Planeten findet in der Troposphäre statt. Die Stratosphäre und Mesosphäre erheben sich über der Troposphäre, wobei die Oberkante des Mesophen 80 Kilometer (49,7 Meilen) beträgt. Die Thermosphäre befindet sich über der Mesosphäre, wo die Luft viel dünner ist. Die Temperaturen in der Thermosphäre können bis zu 2.000 Grad Celsius (3.632 Grad Fahrenheit) betragen.
Druck Vs. Höhe
Der Druck in der Troposphäre variiert in Abhängigkeit von mehreren Faktoren. Wenn Sie beispielsweise in einer höheren Höhe leben, ist der Druck geringer als bei Reisen in niedrigere Höhen. Der Druck ändert sich auch, wenn sich Wettermuster durch Gebiete bewegen. Der Standardluftdruck auf Meereshöhe beträgt 14,7 Pfund pro Quadratzoll oder etwa 100 Kilopascal. Der Luftdruck am oberen Ende der Thermosphäre ist so gering, dass ein Luftmolekül große Entfernungen zurücklegen kann, bevor es auf ein anderes Luftmolekül trifft.
Luftdruck und Sie
Der Luftdruck sinkt mit zunehmender Höhe um etwa 3,5 Millibar pro 30 Meter. Dieser Abfall ist stärker, wenn die Luft kalt ist, weil kalte Luft dichter ist als warme Luft. Eine Millibar ist eine Maßeinheit, die ungefähr 0,0145 Pfund pro Quadratzoll entspricht. Der Luftdruck ist wichtig, weil Sie nicht überleben können, wenn der Druck zu niedrig ist. Auf 16.764 Metern scheint der Wasserdampf Ihres Körpers zu kochen. Oberhalb von 19.812 Metern benötigen Sie Schutzausrüstung, um am Leben zu bleiben.