Planetare Grenzschicht

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Als Peplosphäre beziehungsweise als Grundschicht, planetare/atmosphärische Grenzschicht oder Reibungsschicht wird der Teil der Erdatmosphäre bezeichnet, der durch die tubulenzverursachenden Eigenschaften der Erdoberfläche (insb. Erwärmung und Bodenreibung) im Zeitbereich von Stunden beeinflusst wird. Typischerweise sind das die untersten 1,5 bis 2 Kilometer.

Besonderheiten

In der Grundschicht liegt der primäre Motor des Wettergeschehens. Hier zeigt die Energieeinstrahlung der Sonne (sichtbares Licht, siehe Solarkonstante) große Auswirkungen und ebenso die Abstrahlung (Licht und Infrarot) nach oben. Dadurch ist sie die turbulenteste Schicht der Atmosphäre mit einem großen Anteil an Konvektion. Unterschiedliche Albedo der Erdoberfläche – etwa durch Bewuchs und Neigung des Geländes – führen zu lokalen Aufwinden, Hang- und Abwinden, besonders unter und zwischen den Wolken (siehe Segelflug).

Die Peplosphäre ist – im Gegensatz zum größeren Teil der darüberliegenden Troposphäre (freie Atmosphäre) – dadurch gekennzeichnet, dass der geostrophische Wind durch Bodenreibung gebremst wird. Dadurch weht er nicht mehr wie in größeren Höhen parallel zu den Isobaren, sondern eher in Richtung zum tieferen Luftdruck. Das Einströmen bodennaher Luft in die Tiefdruckgebiete wird durch aliquote Ausgleichswinde knapp unter der Tropopause kompensiert. Manche von der freien Atmosphäre abweichenden Temperatur- und vor allem Windeffekte der Peplosphäre werden in größeren Höhen nahe der Tropopause durch entgegengesetzte Winde kompensiert.

In der Peplosphäre kommt es oft zur Ausbildung einer Dunstschicht durch Anreicherung von Aerosolen. Bergsteiger sehen den oberen Rand der Peplosphäre, wenn die Täler im Frühnebel liegen, die höheren Berghänge aber schon im Sonnenschein. Auch beim Durchfliegen einige Minuten nach dem Start hebt sich diese Grenzschicht vom Himmelsblau ab. In sogenannten Strahlungsnächten (klarer Himmel) zeigt dieser Atmosphärenbereich eine starke nächtliche Abkühlung durch Wärmestrahlung ins Weltall, wodurch sich Nebel und auch langandauernder Hochnebel bilden kann.