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Die Lufthülle

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Die Autor*innen
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Sachunterricht Grundschulteam
Die Lufthülle
lernst du in der Volksschule 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Die Lufthülle

Inhalt

Wie nennt man die Lufthülle der Erde?

Was machst du gerade? Du liest diesen Text und du atmest ganz sicher ein und aus. Denn ohne Sauerstoff, den Menschen und Tiere einatmen, können wir nicht leben.

Unser Planet wird von einer gasförmigen Hülle umschlossen, die wir Atmosphäre nennen. Doch was ist die Atmosphäre? Die Lufthülle der Erde, das Synonym also für Atmosphäre, besteht einfach erklärt aus verschiedenen Gasen. Einen großen Anteil hat dabei das Gas Stickstoff. Weitere Gase sind etwa der lebenswichtige Sauerstoff sowie Kohlenstoffdioxid, kurz auch Kohlendioxid genannt.

Die gasförmige Zusammensetzung der Lufthülle der Erde und die Temperatur in der Atmosphäre ändern sich je nach Höhe.

Lass uns den Aufbau der Lufthülle der Erde und die verschiedenen Schichten der Atmosphäre genauer betrachten und die folgende Frage beantworten: Warum ist die Atmosphäre für die Menschen so wichtig?

Was bedeutet die Atmosphäre für unser Leben auf der Erde?

Die Atmosphäre macht es möglich, dass es Leben auf der Erde gibt:

  • Sie schützt uns vor den schädlichen UV-Strahlen der Sonne.
  • Sie sorgt dafür, dass eine angenehme Temperatur auf der Erde herrscht: nicht zu heiß und nicht zu kalt.
  • Sie fängt kleine Himmeskörper ab. Diese verglühen in der Atmosphäre und schlagen so nicht auf der Erde ein.

Die Atmosphäre kann man in verschiedene Schichten einteilen: Die unterste Schicht heißt Troposphäre und reicht bis etwa 12 Kilometer Höhe. Stell dir das einmal vor: 12 000 Meter und wir Menschen sind ausgewachsen weniger als zwei Meter groß.

Wissenswertes über die Atmosphäre

Übersetzung atmós = Luft, Dampf; sfaíra = Kugel
Ausdehnung liegt bei etwa 10 000 Kilometern (nicht eindeutig messbar)
Einteilung in fünf Schichten

Die auf die Troposphäre folgenden Schichten kannst du in der Abbildung ablesen. Dort wo die Exosphäre endet, ist also auch das Ende der Atmosphäre und der Beginn des Weltalls.

Die Schichten der Lufthülle (Atmosphäre) Grundschule

Troposphäre

Im unteren Bereich der Troposphäre befinden sich die Wolken; dort entsteht auch das Wetter. Hier findest du weitere Informationen darüber, was das Wetter ist.

Mit einem Flugzeug kannst du über die Wolken fliegen und so in den oberen Teil der Troposphäre gelangen. Viele Flugzeuge halten sich während des Reiseflugs zwischen 8 000 und 12 000 Metern Höhe auf.

Außerhalb des Flugzeugs könnten wir im höher gelegenen Teil der Troposphäre nicht überleben:

  • Dort oben liegt die Temperatur bei über 50 Grad minus.
  • Es gibt wenig bis keinen Sauerstoff mehr in der Luft.
  • Auch der Luftdruck ist viel geringer als hier auf der Erde.

Aus einem Flugzeug bei 10 000 Meter klettert niemand, aber den höchsten Berg der Erde mit 8 848 Metern versuchen einige Bergsteigerinnen und Bergsteiger zu erklimmen. Das ist unheimlich schwierig, weil dort ja ebenfalls kaum mehr Sauerstoff ist und die Kälte und der geringe Luftdruck die Menschen sehr herausfordern. Schau dir einmal den Steckbrief zum Mount Everest an.

Stratosphäre und die Ozonschicht

Aber die Atmosphäre reicht noch viel weiter in den Himmel hinauf: Die Stratosphäre geht bis zu einer Höhe von ungefähr 50 Kilometern. Hier schicken Forschende Wetterballone mit Messinstrumenten hoch, um wichtige Daten zu sammeln. Diese Ballone sind jedoch unbemannt.

In ungefähr 30 Kilometern Höhe befindet sich die Ozonschicht. Vielleicht hast du im Zusammenhang mit der Klimaerwärmung und ihren Folgen schon von dieser Schicht gehört: Die Ozonschicht umgibt die ganze Erde und schützt sie vor den gefährlichen, ultravioletten Strahlen (kurz UV-Strahlen), die von der Sonne kommen.

  • Die Ozonschicht fängt diese Strahlen zum Großteil ab und lässt fast nur noch ungefährliches Sonnenlicht auf die Erde durch. Das hat die Natur clever gelöst.
  • Leider haben sich die Menschen eingemischt und vermehrt Gase eingesetzt, die die Ozonhülle zerstören. Solche ozonabbauenden Gase heißen FCKW, deren Einsatz heute weitgehend verboten ist.
  • Achtung, verwechsle das nicht mit dem Treibhauseffekt (Grundschule), der ebenfalls enorm wichtig für unser Leben auf der Erde ist, da er die Temperatur auf der Erde reguliert. Auch den Treibhauseffekt beeinflussen die Menschen negativ durch ihr Handeln.

Übrigens wird es in der Stratosphäre wieder wärmer, da dort die in der Ozonschicht abgehaltenen UV-Strahlen Wärme erzeugen. Die Temperatur steigt jedoch in der Regel nicht über 0 Grad Celsuis.

Weitere Schichten

Auf die Stratosphäre folgt die Mesosphäre, die Thermosphäre und abschließend die Exosphäre. Hier oben kreisen die Satelliten (künstliche Himmelskörper) und nur die Besatzung von Raumschiffen kann diese Höhen erreichen. Raumschiffe und Raumanzüge haben eine ganz spezielle Beschichtung, um die Raumfahrenden vor den dort vorkommenden, gefährlichen UV-Strahlen zu schützen.

Im Anschluss an das Video findest du Übungen und Arbeitsblätter zum Thema Lufthülle der Erde.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Die Lufthülle der Erde

Wie nennt man die Lufthülle der Erde?
Was macht die Lufthülle der Erde?
Wie wird die Atmosphäre eingeteilt?

Transkript Die Lufthülle

Hallo! Das ist ein Video, das sich mit der Lufthülle um die Erde beschäftigt. Vielleicht hast du schon einmal in den Himmel geschaut und dich gefragt, ob der Himmel denn irgendwo aufhört. Du kennst wahrscheinlich Fotos von der Erde im Weltall - wo hört denn der Himmel auf und wo fängt das Weltall an? Mit diesen Fragen und mit der Bedeutung der Lufthülle, die unseren Planeten umschließt, wollen wir uns in diesem Video beschäftigten. Menschen und Tiere brauchen Sauerstoff zum Atmen - ohne Sauerstoff kein Leben. Im Weltall gibt es keinen Sauerstoff, den gibt es nur bei uns auf der Erde. Der Sauerstoff auf der Erde wird von den Pflanzen erzeugt. Pflanzen atmen Kohlendioxid ein und verwandeln es in Sauerstoff. Diesen Sauerstoff geben sie wieder an die Umwelt ab. Diesen Vorgang nennt man Photosynthese. Jetzt werfen wir mal einen Blick in die einzelnen Schichten des Himmels und schauen, wo dort Sauerstoff vorhanden ist. Die erste Schicht heißt Troposphäre und reicht bis etwa 12km Höhe. Im unteren Bereich der Troposphäre sind die Wolken, dort entsteht auch das Wetter. Heißluftballone fliegen unter den Wolken, Verkehrsflugzeuge fliegen auch darüber. Dort oben ist es richtig kalt - bis zu minus 50 Grad. Darum wird das Innere von Flugzeugen auch beheizt. Sauerstoff ist vor allem in Erdnähe vorhanden. Je weiter man in die Troposphäre aufsteigt, desto weniger Sauerstoff gibt es dort. Die höchsten Berge der Welt sind mehr als 8km hoch. Wie zum Beispiel der Mount Everest, der mit 8848 Metern der allerhöchste Berg ist. In dieser Höhe gibt es nur noch ganz wenig Sauerstoff und man kann nur kurze Zeit dort oben bleiben. Bei so wenig Sauerstoff wird jede Bewegung doppelt schwer, weil der Körper Sauerstoff zum Atmen braucht. Umso weniger Sauerstoff, desto anstrengender werden die Bewegungen! Auch der Luftdruck nimmt ab, je weiter man nach oben steigt. Daran muss sich der Körper langsam anpassen. Darum machen Bergsteiger, die die höchsten Gipfel der Welt erklimmen, auch immer einige Tage Rast unterwegs. So kann sich der Körper anpassen. Hoch über den Wolken - dort wo Flugzeuge fliegen - ist der Sauerstoffgehalt schon so gering, dass der Mensch nicht überleben kann. Deshalb werden die Kabinen von Flugzeugen auch mit Sauerstoff versorgt. Auf diese Weise kriegt man als Fluggast nichts vom Sauerstoffmangel in diesen Höhen mit. Auch vom geringen Luftdruck merkt der Passagier nichts, denn in den Kabinen wird künstlicher Druck erzeugt. Dieser Druck ist dann genauso groß wie unten auf der Erde - darum muss sich der Körper eines Fluggasts gar nicht umstellen. Über der Troposphäre ist die Stratosphäre. Sie reicht bis in eine Höhe von ca. 70 km. Wetterballone, die mit Messinstrumenten verschiedene Daten sammeln, steigen bis in diese Höhe auf. Die sind allerdings unbemannt. In der Stratosphäre fliegen ansonsten nur noch bestimmte Militärflugzeuge. Sauerstoff gibt es dort oben eigentlich keinen mehr. In der Mitte der Stratosphäre in ca. 30 km Höhe befindet sich die Ozonschicht. Sie umgibt die ganze Erde und schützt sie vor gefährlichen, unsichtbaren Strahlen, die von der Sonne kommen. Diese Strahlen heißen Ultraviolette Strahlen oder kurz UV-Strahlen. Wenn die Erde nicht von einer Ozonhülle umgeben wäre, dann könnten wir Menschen hier unten auf der Erde gar nicht leben. Die UV-Strahlen sind nämlich sehr schädlich für den Menschen. Das Ozon fängt diese Strahlen zum Großteil auf und lässt fast nur noch normales Sonnenlicht auf die Erde durch. Gefährliche Gase wie z.B. FCKW, das früher bei Kühlschränken eingesetzt wurde, zerstören die Ozonschicht. Manchmal wird die Ozonschicht über dem Südpol ganz dünn und das ist sehr gefährlich. Deshalb vermeiden die Menschen jetzt Gase, die die Ozonschicht zerstören. Nach der Stratosphäre kommt die Ionosphäre. Das ist die letzte Schicht vor dem freien Weltall. Sie reicht bis in eine Höhe von 400km und mehr. Dort oben kreisen die Satelliten um die Erde. Was Menschen anbelangt, haben nur Raumfahrer etwas dort oben verloren, denn immerhin befindet man sich dort über der Ozonschicht und ist deshalb voll den gefährlichen UV-Strahlen ausgesetzt. Raumschiffe und Raumanzüge haben ganz spezielle Beschichtungen, um die Raumfahrer im Inneren vor diesen Strahlen zu schützen. Zusammengefasst: Der Himmel besteht aus mehreren Schichten. Je weiter man nach oben steigt, desto weniger wird der Sauerstoff. Auch der Luftdruck nimmt ab und kälter wird es auch. Je weiter man noch oben steigt, desto mehr UV-Strahlen ist man ausgesetzt. Die Ozonschicht schützt die Menschen vor zu viel UV-Strahlen. Am Ende noch ein Tipp: Ein bisschen UV-Strahlung gelangt trotz Ozonschicht zur Erde durch. Das heißt aber nicht, dass du im Sommer im Raumanzug ins Freibad gehen musst. Deshalb MERKE: Immer mal wieder in den Schatten gehen und regelmäßig Sonnencreme auftragen reicht aus! Tschüss und bis zum nächsten Mal!

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Die Lufthülle Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Die Lufthülle kannst du es wiederholen und üben.
  • Welche Reihenfolge haben die Schichten im Himmel? Benenne Sie.

    Tipps

    In der Troposhäre befindet sich Sauerstoff.

    Lösung

    Die Schicht, die sich unmittelbar über unserer Erde befindet, heißt Troposphäre. Sie reicht bis 12 km in die Höhe und enthält Sauerstoff. Dann folgt die Stratosphäre. Hier gibt es eigentlich keinen Sauerstoff mehr. In der Mitte der Stratosphäre befindet sich die Ozonschicht. Dann folgt die Ionosphäre und dann das Weltall.

  • Was kann man in den Schichten finden? Ordne zu.

    Tipps

    Alles, was sich in der Troposphäre befindet, kannst du oft vom Boden aus sehen.

    Lösung

    In der Troposphäre entsteht das Wetter. Dort oben ist es bis zu -50 Grad kalt. Sie reicht bis zu 12 km Höhe. In der Troposphäre, vor allem nah an der Erde, befindet sich ausreichend Sauerstoff.

    In der Stratosphäre kann man Militärflugzeuge finden. Dort befindet sich eigentlich kein Sauerstoff mehr. In der Mitte der Stratosphäre befindet sich die Ozonschicht.

    In der Ionensphäre schweben Satelliten und Raumfahrzeuge.

  • Was muss ein Bergsteiger beachten? Erkläre.

    Tipps

    Hoch oben in der Troposphäre befindet sich nur noch sehr wenig Sauerstoff.

    Lösung

    In der Troposphäre befindet sich in Erdnähe ausreichend Sauerstoff. Beim Bergsteigen muss man allerdings einiges beachten. Die Berge sind oft sehr hoch. So hoch oben wird der Sauerstoff immer geringer. Die Bergsteiger können sich dort nicht mehr lange aufhalten. Auch ihre Bewegungen sind dort nur sehr langsam möglich. Auch der Luftdruck ändert sich mit der Höhe. Dort oben ist der Luftdruck geringer. Daran muss sich der Körper langsam gewöhnen. Aus diesem Grund machen die Bergsteiger immer wieder Pausen während ihrer Klettertour.

  • Was stimmt an Lenas Geschichte nicht? Erkläre.

    Tipps

    Hoch oben in der Troposphäre ist der Sauerstoffgehalt sehr gering.

    Lösung

    Flugzeuge fliegen sehr weit oben in der Troposphäre. Dort ist nur noch sehr wenig Sauerstoff vorhanden und man kann dort nicht überleben. Ein Fenster kann man im Flugzeug nicht aufmachen. Die Kabinen werden mit Sauerstoff versorgt. Auch der Luftdruck ist dort oben geringer.

    Über Frankreich kann Lena durchaus geflogen sein und übel kann einem auch im Flugzeug werden.

  • Was muss es auf der Erde geben, damit sich eine Lufthülle bilden kann? Bestimme.

    Tipps

    Damit sich eine Lufthülle bilden kann, muss Sauerstoff produziert werden.

    Lösung

    Zum Überleben brauchen die Menschen und Tiere Sauerstoff. Ohne Sauerstoff können wir nicht leben.

    Der Sauerstoff, den wir einatmen, wird von Pflanzen produziert. Die Pflanzen nehmen aus der Atmosphäre Kohlenstoffdioxid auf und wandeln es in Sauerstoff um. Diesen geben Sie über ihre Blätter wieder in die Atmosphäre ab. Dieser Vorgang heißt Fotosynthese.

  • Warum fliegt die Luft nicht weg? Erkläre.

    Tipps

    Die Erde zieht alles zu sich hin. Deshalb fällt zum Beispiel der Stift auch auf den Boden, wenn du ihn fallen lässt.

    Lösung

    Die Erde hat eine starke Anziehungskraft. Sie zieht alles an. Menschen, Tiere und auch Luft und Wasser. Aus diesem Grund bleiben die Luftmoleküle bei uns in der Troposphäre und verschwinden nicht im Weltall.

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