Warum ist der Luftdruck in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre unterschiedlich?

Laut Climate Education for K-12 der North Carolina State University nimmt der Luftdruck mit zunehmender Höhe in höheren Schichten der Atmosphäre ab. Die Atmosphäre hat vier Ebenen. Von der nächstgelegenen Ebene zur Erdoberfläche bis zur höchsten Ebene sind dies die Troposphäre, die Stratosphäre (wo die Ozonschicht liegt), die Mesosphäre und die Thermosphäre.

Mit zunehmender Höhe sinkt die Temperatur allgemein, was zur Verringerung des Luftdrucks beiträgt. Obwohl die Thermosphäre heiß ist, ist die Schicht jedoch sehr dünn, sodass der Luftdruck immer noch niedriger ist als in den anderen Ebenen. Die Schwerkraft in der Erdoberfläche zieht Luftmoleküle näher an den Boden und erhöht den Luftdruck in der Nähe der Erdoberfläche als auf den oben genannten Ebenen. Der Luftdruck ist ein Maß für das Gewicht der Luftmoleküle von oben, daher ist das Gewicht eines Objekts in größeren Höhen geringer; somit ist der Luftdruck niedriger. Der Grund dafür, dass sich die Temperatur auf den Luftdruck auswirkt, ist, dass wärmere Luft Moleküle enthält, die sich näher zusammenrücken. Wenn warme Luft über kühlere Luft in der Atmosphäre aufsteigt, breiten sich die Luftmoleküle aus, während sie abkühlen. Dadurch wird der Luftdruck reduziert.