Selbst auf einer Entfernung von über 350 000 km können Astronauten unsere Erde erkennen. Sie ist nämlich als einziger Planet unseres Sonnensystems blau und wird deshalb auch häufig der "blaue Planet" genannt.

Bei näherer Betrachtung kann man einen die Erdoberfläche umgebenden blauen Schimmer beobachten, der sich klar gegen das tiefe Schwarz des luftleeren Weltalls absetzt. Dieses Phänomen liegt im Vorhandensein einer Lufthülle und vor allem in der chemischen Zusammensetzung unserer Luft begründet. Die Atmosphäre bricht das Sonnenlicht und absorbiert einen Teil der Strahlung, sodass wir bei Tageund geringer Bewölkung den Eindruck haben, der Himmel sei blau. Die Atmosphäre in ihrer heutigen Zusammensetzung ist das Ergebnis viel- schichtiger Entwicklungsvorgänge seit Beginn der Erdgschichte. Ihr Zustand ist bei weitem nicht stabil. So ist es in Jahrmillionen immer wieder zu Veränderungen gekommen, die auch Auswir- kungen auf das ökologische Gesamtsystem hatten. Die Atmosphäre baut sich zu 78 % aus Stickstoff, zu 21 % aus Sauerstoff und zu nur 1 % aus verschiedenen Spurengasen auf. Zu diesen gehört neben einigen Edelgasen wie Argon oder das Kohlendioxid, das trotz seiner geringen Menge maßgeblichen Anteil daran hat, dass auf unserer Erde Leben, wie wir es heute kennen möglich ist. Es sorgt dafür, dass die durch das Sonnenlicht auf der Erdoberfläche erzeugte Wärme nicht vollständig ins All zurückstrahlt. Ohne den Kohlendioxidanteil gäbe es den natürlichen Treibhauseffekt nicht. Die Erde wäre ein eisiger, lebensfeindlicher Planet.Typisch für den Aufbau der Atmosphäre ist eine deutliche Schichtung in einzelne Teilsphären. Für das Leben auf der Erde sind die Stratosphäre und die Troposphäre von besonderer Bedeutung.

Unser Wettergeschehen spielt sich zu 99 % in der untersten Schicht, der Troposphäre, ab. Hier konzentriert sich der atmosphärische Wasserdampf, dessen unterschiedlicher Gehalt in der Luft (bis max. 4 %) das Wettergeschehen ganz wesentlich bestimmt. Hier konzentrieren sich auch Millionen Tonnen von kleinsten Staubteilchen sowie chemische und organische Partikel, die von der Erdoberfläche oder auch aus dem All stammen. Sie sind wichtig für die Niederschlagsbildung. In der Erdatmosphäre spielen sich alle beobachtbaren Wettererscheinungen ab, seien es durchziehende Schneewetterwolken, drohende Gewitterwolken oder ein farbenprächtiger Regenbogen. Sie besteht in den unteren Schichten (bis etwa 100 km Höhe) aus einem einheitlichen Gasgemisch, welches folgende Zusammensetzung aufweist:

Bestandteil Molekulargewicht/prozentualer Anteil

Stickstoff 28.016 0.7808 (75.51% Massenanteil)

Sauerstoff 32.00 0.2095 (23.14% Massenanteil)

Argon 39.94 0.0093 (1.28% Massenanteil)

Wasserdampf 18.02 0 - 0.04 (75.51 % Massenanteil)

Kohlendioxid 44.01 (325 ppm (parts per million))

Neon 20.18 (18 ppm (parts per million))

Helium 4.00 (5 ppm (parts per million))

Krypton 83.70 (1 ppm (parts per million))

Wasserstoff 2.02 (0.5 ppm (parts per million))

Ozon 48.00 (0-12 ppm (parts per million))

Wie man bereits aus der Tabelle ersieht, kommen sowohl Wasserdampf als auch Ozon in variablen Anteilen in der Erdatmosphäre vor. Alle anderen Luftbestandteile sind permanente Gase.Es ist der Wasserdampf, der durch seine räumliche und zeitliche Variabilität den Hauptanteilder Vielfältigkeit des Wetters ausmacht. Hinzu kommt die Tatsache, das Wasser in allen drei Aggregatzuständen (dampfförmig, flüssig und fest) unter den normalerweise in der Erdatmosphäre herrschenden Bedingungen vorkommt. Dies kann man von keinem anderen Gasbestandteil der Luft behaupten (wenn man von der Auskristallisation von Stickstoff bei extrem niedrigen Temperaturen (unter -80°C) absieht).

Vergleicht man die Atmosphäre der Erde mit der der Sonne, so stellt man fest, dass sie erstaunlich wenig Edelgase (Helium, Neon, Argon, Xenon, Kryton und Radon) enthält. Es gibt diverse Theorien, die diesen Mangel zu erklären versuchen. Die derzeit vorherrschende Meinung ist die, dass sich entweder die Erde durch eine Zusammenballung von festen Materiebestandteilen gebildet hat, die systematisch vorhandene Gase gebunden haben (viele Meteoriten weisen derartige Bestandteile auf), oder das die gasförmigen Bestandteile, die die Uratmosphäre kurz nach der Entstehung der Erde gebildet haben, dieser schon bald danach durch Verflüchtigung verloren gingen. In beiden Fällen ist es zudem wahrscheinlich, dass unmittelbar nach der Entstehung der Erde vor etwa 4.5 Milliarden Jahren noch gar keine Atmosphäre vorhanden war. Es wird davon ausgegangen, dass die heutige Atmophäre das Resultat von Ausbrüchen flüchtiger Bestandteile aus dem Erdinneren (z.B. durch Vulkanausbrüche) ist. Vergleicht man jedoch die Zusammensetzung der heutigen Luft mit der Zusammensetzung von Vulkangasen, so stellt man deutliche Unterschiede fest (z.B. enthalten Vulkangase etwa 85% Wasserdampf, 10% Kohlendioxid und ein paar Prozent Stickstoff- und Schwefelverbindungen). Diese Diskrepanz kann man nur dann verstehen, wenn man die Erdatmosphäre nicht als eine abgeschlossene Einheit auffasst, sondern als eine Komponete des globalen Klimasystems. Die anderen Komponenten werden durch die Hydrosphäre (alles flüssige Wasser auf der Erde), die Lithosphäre (alle festen Bestandteile, also z. b. die Erdkruste) die Cryosphäre (alles Eismassen, also Gletscher, Polkappen) sowie die Biosphäre (die gesamte Flora und Fauna) gebildet