Wenn wir uns im Sommer auf die Wiese legen und den Blick in den Himmel richten, werden werden wir sicherlich nicht irgendwelche besondere Schichten oder Zonen entdecken, die die Luft in mehrere Schichten unterteilen - ebensowenig wie wir auf der Fahrt über den Äquator irgendeine Mauer oder Linie wahrnehmen werden, durch die die Natur uns anzeigt, dass wir jetzt von der Nord- auf die Südhalbkugel wechseln.
Dennoch unterteilen wir die Atmosphäre in mehrere Schichten, von denen aber nur zwei wirklich interessant sind. Die untere Luftschicht, die vom Boden bis in etwa 11 km Höhe (an den Polen etwas weniger, in den Tropen etwas mehr) reicht, wird als Troposphäre bezeichnet.
Die darüber liegende Schicht heisst Stratosphäre.
In einem sehr einfachen, nicht maßstabsgetreuen Bild sieht das Ganze so aus:

Bildquelle: DFD-Glossar des deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR

Die Troposphäre ist hier hellblau eingezeichnet, die Stratosphäre dunkelblau. Den Übergang zwischen diesen Schichten bezeichnet man als Tropopause. Teil der Stratosphäre ist die Ozonschicht. In der Troposphäre läuft das ganze Wettergeschehen ab und auch eine Fülle von chemischen Reaktionen. Dort befinden sich die meisten Wolken, hier regnet es, hier kommt es manchmal zum Sommersmog oder Autoabgase verpesten die Luft. In die Troposphäre geben die Pflanzen ihre Duftstoffe ab und die Schornsteine ihre Abgase. Fast nichts davon gelangt bis in die Stratosphäre - auch fast kein Wasser. Warum ist das so? Wieso gibt es Schichten, wo wir keine sehen?

Dialog im Urlaub:

Birgit: Guck mal: Oben auf den Bergen liegt noch richtig viel Schnee!
René: Ist doch klar!
Birgit: Wieso ist das klar?
René: Weil es da kälter ist.
Birgit: Wieso eigentlich?
René: Na, je höher man kommt, desto kälter wird es.
Birgit: Immer kälter? Auch wenn ich ganz ganz hoch fliege?
René: Ja klar, bis in den Weltraum ... da ist es eisig kalt. Hab ich in einem Buch gelesen.

Nein, René! Gar nicht klar!
Das Buch hat zwar recht, dass es im Weltraum eisig kalt ist. Aber es wird nicht mit zunehmender Höhe gleichmäßig kälter. Sondern erstmal nur bis zur Tropopause. Dort ist es im Mittel ca. -50°C kalt. Aber darüber wird es erst einmal wieder wärmer bis in 50 km Höhe und dann oberhalb der Stratosphäre wieder kälter. Nur reichen freilich die Berge nicht über 11 km Höhe hinaus, sondern der Mt. Everest ist mit knapp 9 km der höchste. Darum wird es in den Bergen tatsächlich mit zunehmender Höhe immer kälter.

Wieso kann es da oben wieder wärmer werden?
Nein, nicht, weil man der Sonne näher kommt. Die ist sehr weit weg und es liegt viel eisiger Weltraum dazwischen. Der Grund für den Temperaturanstieg ist die Ozonschicht. Ozon absorbiert die ultraviolette Strahlung der Sonne und wandelt sie in Wärmeenergie um. (Zur Erklärung der Absorption bitte HIER klicken.)

In dem Diagramm der Luftschichten ganz oben, ist in rot eine Temperaturkurve eingezeichnet. Sie zeigt grob, wie bis zur Tropopause die Temperatur abnimmt und darüber wieder zunimmt.

Der Wechsel von einer Temperaturabnahme mit zunehmender Höhe in der Troposphäre zu einer Temperaturzunahme in der Stratosphäre ist sehr wichtig für die Eigenschaften dieser beiden Schichten.

Beobachten wir im folgenden ein Warmluftpaket beim Aufsteigen. Anders als beim Ballon, bei dem die Warmluft durch die Ballonhülle umschlossen ist, kann sich ein Luftpaket auch noch ausdehnen. Es expandiert. Hierbei kühlt es sich zusätzlich ab. An der Tropopause schliesslich ist der Transport beendet. Die Luft verteilt sich und wird irgendwann wieder absinken.

Auch für Wasser ist der Transport in der Regel an der Tropopause beendet und fast alle Wolken, die entweder zu Niederschlägen führen oder sich wieder auflösen, führen ein Leben in der Troposphäre. Die Ausnahme sind stratosphärische Eiswolken. Von ihnen wird in den nächsten Kapiteln die Rede sein.

Der sehr geringe Luftaustausch zwischen Stratosphäre und Troposphäre führt dazu, dass nur die wenigsten sehr langlebigen Stoffe in der Luft die Stratosphäre erreichen. Alle anderen werden in tausenden chemischer Reaktionen in der Troposphäre entweder druch Lichtenergie oder durch sogenannte Radikale (sehr reaktive Moleküle, die ein freies Elektron haben) abgebaut.
Dadurch ist die Vielfalt chemischer Reaktionen in der Stratosphäre nicht sehr hoch und es laufen nur wenige einfache Prozesse ab. Zu diesen Prozessen zählt auch die Bildung und der Abbau von Ozon. Hierfür, so werden wir sehen, ist eine Oberfläche von Eiskristallen notwendig. Doch dazu in den nächsten Kapiteln.
Gefährlich ist es, wenn diese wenigen einfachen Prozesse in der Stratosphäre durch fremde Stoffe gestört werden. Dies kann z.B. durch den menschlichen Eingriff geschehen (FCKW oder Flugzeugabgase), aber auch auf natürlichem Weg durch sehr heftige Vulkanausbrüche. So hat der Mt. Pinatubo bei seinem Ausbruch 1991 Schwefelverbindungen und Partikel bis in die Stratosphäre geschleudert und für etwas zwei Jahre eine leichte globale Abkühlung verursacht.