Atmosphärenaufbau: Troposphäre ist die Luftschicht über dem Erdboden. Sie hat an den Polen eine Ausdehnung von bis zu ca. 6 000m, im Bereich um 45° Nord oder Süd ca. 11 000m und am Equator ca. 17 000m. Unser Wettergeschehen spielt sich fast ausschließlich in der Troposphäre ab. In der Troposphäre nimmt die Temperatur pro 100m um 0,65°C ab. So herrschen am Ende der Troposphäre fast ständig eine Temperatur von – 56,5° C.
In der Stratosphäre nimmt die Temperatur im Mittel mit steigender Höhe zu, wobei diese Steigung in der unteren Stratosphäre, bis etwa 20 Kilometer, noch verschwindend gering ist. Diese Temperaturzunahme mit der Höhe unterscheidet die Stratosphäre von den sie einschließenden Luftschichten. Verursacht wird dieser inverse Temperaturverlauf hauptsächlich durch das in der Stratosphäre befindliche Ozon, das UV-Strahlung aus dem Sonnenlicht absorbiert und dabei elektromagnetische Strahlung in Wärme umwandelt. Am stärksten ist die Aufheizung im Bereich der Ozonschicht, dort steigt die Temperatur von ca. –60 °C bis auf knapp unter 0 °C an
Dann folgt die Mesosphäre von 50 km bis 80 km Höhe.Sie ist als die kalte Schicht bekannt, da hier Temperatur und Luftdruck dramatisch sinken. Da sich diese Sphäre über der Ozonschicht befindet, ist das UV-Licht hier so stark, dass ein menschlicher Körper sich innerhalb kürzester Zeit schwerste Verbrennungen zuziehen würde. Über ihr liegt die Mesopause. Danach bleibt die Temperatur erneut konstant und steigt erst in der Thermosphäre wieder kräftig - je nach Sonnenaktivität - auf bis zu 2.000 °C an.
Über der Mesosphäre liegt die Thermosphäre von 80 km bis 500 km Höhe.
Trotz ihres Namens ist die Wärme der Thermosphäre nicht spürbar, weil die Luftdichte bereits millionenfach geringer ist als am Erdboden. Die Temperatur beträgt hier zwischen 300°C und 1500°C und äußert sich nur in der raschen Bewegung der Gasteilchen. Ihre mittlere freie Weglänge beträgt mehrere Kilometer, sodass zwischen den Teilchen kaum mehr Zusammenstoße oder Energieaustausch stattfinden. Wenn Meteore in die Erdatmosphäre eintreten, beginnt ihre Leuchtspur in der unteren Thermosphäre. Bei Raumfahrzeugen treten hier die ersten thermischen Belastungen auf. Die höchsten Temperaturbelastungen treten aber in der Mesosphäre auf.
Ab 400 km bis ca. 1000km Höhe folgt die Exosphäre. Sie schließt an die Thermosphäre an. Ihre äußere Grenze ist mit ca. 10 000km angegeben und liegt bereits deutlich im Weltall. Die hohe Temperatur von über 1000°C ist nur scheinbar und bezieht sich lediglich auf die hohe Geschwindigkeit der Teilchen. Ein Thermometer würde unter 0°C anzeigen, da die Gasdichte zu gering ist um einen messbaren Wärmetransport zu verursachen.
Unter Wetter bezeichnet man den kurzfristigen Zustand in der Erdatmosphäre (Tropopause) an bestimmten Orten, der als Sonnenschein, Bewölkung, Nebel, Wind, Regen, Kälte, Hitze in Erscheinung tritt.
Als Überbegriffe der Meteorologie werden Hochdruckgebiete oder Tiefdruckgebiete benannt.
Als Hochdruckgebiet (Antizyklon)bezeichnet man eine Luftmasse über Grund, welche im Vergleich zur Umgebung durch einen höheren Luftdruck gekennzeichnet ist und dessen Wind sich auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn um das Zentrum des Hochdruckgebietes dreht. Im Hochdruckgebiet sinken Luftmassen großräumig ab. Dabei erwärmt sich die Luft adiabatisch, so dass keine Kondensation (Wolkenbildung) stattfinden. In Bodennähe strömt die Luft in Richtung Tiefdruckgebiet. Es gibt im Hochdruckgebiet keine Ausbildung von Fronten. Während des Absinkens der Luftmasse bildet sich eine Inversion. Das bedeutet, dass sich mit zunehmender Höhe auch die Lufttemperatur bis zur Inversionsschicht steigt. Dabei lösen sich die Wolken auf.
Bodentief entsteht, wenn die Luftdichte in Bodennähe sink, indem bodennahe Luft erwärmt wird und die Warmluft sich vom Boden löst und steigt, was zu einem Druckabfall in Bodennähe führt. In höheren Luftschichten steigt der Luftdruck durch die aus der bodennahen aufsteigenden Luft wieder leicht an.
Höhentief entsteht, wenn kalte Luft aus der Höhe absinkt,was den Luftdruck in höheren Luftschichten vermindert. Am Boden nimmtder Luftdruck leicht zu.
Im Vergleich zur Umgebung ist die Temperatur im Höhentief niedriger.
