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Natürlicher und menschengemachter Treibhauseffekt

Beim Klimaschutz wird in erster Linie auf den Treibhauseffekt als Motor für die bekannte Klimaveränderung geschaut. Es wird unterschieden zwischen dem natürlichem und dem anthropogenen (menschengemachten) Treibhauseffekt.

Der Treibhauseffekt ist ein Resultat der Wirkung der Treibhausgase (THG) auf die Sonnenstrahlungsvorgänge in der Atmosphäre und hat für das Leben auf der Erde eine bedeutsame Funktion. Der Begriff Treibhauseffekt (englisch: Greenhouse Effect) wurde abgeleitet von dem in einem Gewächshaus (auch: Garten-Treibhaus) zu beobachtenden Phänomen der Erwärmung. Durch das Glasdach dringen die kurzwelligen Sonnenstrahlen und steigern die Temperatur im Inneren des Gewächshauses. Die zurückgegebenen langwelligen Wärmestrahlen werden von dem Glas abgehalten und bleiben somit im Gewächshaus. Im Unterschied zu den Vorgängen in einem Gewächshaus werden in der Atmosphäre jedoch Luft- und Wasserdampf zurücktransportiert. Der Treibhauseffekt entsteht, stark vereinfacht ausgedrückt, folgendermaßen:

  1. Die Sonne sendet kurzwellige Strahlung zur Erde, wo sie die Atmosphäre mit den THG nahezu ungehemmt durchdringt und auf die Erdoberfläche trifft. 
  2. Auf der Erdoberfläche wird ein Teil dieser kurzwelligen Strahlung absorbiert und ein Teil als langwellige Wärmestrahlung reflektiert.
  3. Auf dem Weg ins Weltall absorbieren die THG sowie Wolken die langwelligen Strahlen im Infrarotbereich und emittieren sie anschließend wieder, d. h. die Strahlen werden von den THG und Wolken zunächst aufgenommen und dann wieder an die Atmosphäre abgegeben. Die emittierten Strahlen werden jedoch nur zum Teil ins All abgegeben, der anderen Teil wird zurück zur Erdoberfläche gesandt.
  4. Die zur Erde gesandten Strahlen erhitzen diese erneut und neue langwellige Wärmestrahlen werden in den Himmel geschickt, die erneut von den THG und Wolken absorbiert und emittiert werden.  Dieser Prozess wiederholt sich ständig und erwärmt so die Erdoberfläche.

Verantwortlich für den natürlichen Treibhauseffekt sind insbesondere Wasserdampf (H2O), Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) und Ozon (O3). Wasserdampf verursacht knapp 66 % des natürlichen Treibhauseffekts und ist somit das wichtigste unter den eigentlichen (naturgegebenen) THG.  Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur der Atmosphäre bei ca. -18 °C und die Erdoberfläche wäre vollständig vereist. Ohne ihn wäre ein Leben auf der Erde also unmöglich. Er verursacht die Erwärmung der Erde um ganze 33 °C, also auf rund +15 °C durchschnittlich.  Bei Vorherrschen des natürlichen Treibhauseffekts ist das Energieverhältnis zwischen All und Erde ausgeglichen. Dies ist jedoch bereits seit Beginn des 21. Jahrhunderts nicht mehr der Fall.

Ursache hierfür ist der menschengemachte bzw. anthropogene Treibhauseffekt.  Während der natürliche Treibhauseffekt essenziell für die Lebensmöglichkeiten auf dem Planeten und somit für uns ist, wird durch das menschliche Handeln ein zusätzlicher Impuls geübt, der sich negativ auf das Ökosystem Erde und somit unsere Lebensgrundlage auswirkt. Die Einflussnahme des Menschen führt zur Emission zusätzlicher, nicht-natürlicher (menschengemachter) THG sowie zur Abgabe deutlich erhöhter Mengen der eigentlichen THG in die Atmosphäre. Mit der Industrialisierung und Globalisierung der Welt steigen die Treibhausgaskonzetrationen in der Atmosphäre merklich an und es kommt zu einem zusätzlichen Treibhauseffekt und in der Folge zu einem Anstieg der bodennahen Lufttemperatur. Die Energiebilanz verschiebt sich, sodass auf der Erde ein Überangebot vorhanden ist. Der Ozean spielt hierbei eine entscheidende Rolle, denn er nimmt über 90 % der durch den anthropogenen Treibhauseffekt zusätzlich zur Verfügung stehenden Energie auf. Mittlerweile lassen sich globale Änderungen in der Atmosphärenzusammensetzung aufgrund anthropogener Einflussnahme beobachten.  Die Folgen, die diese Veränderungen der Atmosphärenzusammensetzung auf das Klimagefüge haben, sind bis jetzt nicht vollständig prognostizierbar. Einige Folgen des durch den anthropogenen Treibhauseffekt verursachten Klimawandels sind hingegen bereits heute spür- und sichtbar.

Quelle: Bildungsserver Hamburg

 

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