Der Treibhauseffekt ist das grundlegende naturwissenschaftliche Prinzip hinter dem menschgemachten Klimawandel. Der Treibhauseffekt wird in der Klimatologie untersucht.
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Beschreibung des Treibhauseffekts
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Laut Physik wäre es auf der Erde im Schnitt −18 °C statt +14 °C.
Auf der Venus ist der Treibhauseffekt stärker, hier wären es im Schnitt 141 °C statt 440 °C.
Prinzip des Treibhauseffekts:
1. Die Sonne strahlt Energie in Form von elektromagnetischen Wellen zur Erde. Diese dringt aufgrund ihrer Wellenlänge (Licht) fast ungehindert durch die Atmosphäre.
2. Die Strahlung erhitzt die Erdoberfläche. Diese strahlt dadurch ebenfalls elektromagnetische Wellen ab, allerdings Infrarotstrahlung.
3. Diese wird nun vom Glas eines kleinen Treibhauses und von Treibhausgasen in der Atmosphäre gleichermaßen absorbiert. Dadurch wird ein Teil der Infrarotstrahlung zurück zur Erde gestrahlt, der andere in alle anderen Richtungen.
Treibhausgase
In der Atmosphäre der Erde gab es schon immer Treibhausgase und auch in wechselnder Konzentration, das ist nicht das Thema. Es geht vielmehr darum:
1. Eine andere Konzentration an Treibhausgasen hatte jeweils eine völlig andere Erdoberfläche zur Folge. Genauer: Atmosphäre und Erde bilden ein komplex rückgekoppeltes dynamisches System.
2. Die Geschwindigkeit der Änderung der Konzentration ist das Entscheidende. Es ist etwas völlig anderes, wenn man über 1 Jahrhundert oder über 10 Jahrtausende spricht.
Der größte Teil des Treibhauseffekts wird mit einem Anteil von ca. 36–70 % (ohne Berücksichtigung der Effekte der Wolken) durch Wasserdampf in der Atmosphäre verursacht. Kohlendioxid trägt ca. 9–26 % zum Treibhauseffekt bei, Methan ca. 4-9 %, und Ozon ca. 3–7 %.
Wasserdampf
Wasserdampf ist das wichtigste Treibhausgas. Sein Beitrag zum natürlichen Treibhauseffekt wird auf etwa 60 % beziffert.
Kohlendioxid
Kohlenstoffdioxid (CO2) ist mit einem Anteil von etwa 0,039 % (ca. 390 ppm, Stand 2011) in der Atmosphäre enthalten und hat einen Anteil von ca. 20 % am natürlichen Treibhauseffekt. Es entsteht u.a. bei der Verbrennung fossiler Energieträger (durch Verkehr, Heizen, Stromerzeugung, Industrie). Seine mittlere atmosphärische Verweilzeit beträgt ca. 120 Jahre.
Kohlenstoffdioxid macht etwa 60 % des vom Menschen verursachten zusätzlichen Treibhauseffekts aus.
Methan
Methan trägt aufgrund seiner hohen Wirkung (25-mal so wirksam wie CO2) mit rund 20 % zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Die Verweildauer in der Atmosphäre ist mit 9 bis 15 Jahren deutlich kürzer als bei CO2. Von der weltweit anthropogen emittierten Methan-Menge (etwa 5,9 Gt CO2-Äquivalent) stammen etwa 37 % direkt oder indirekt aus der Viehhaltung.
Ozon
Die stratosphärische Ozonschicht ist nicht zu verwechseln mit dem bodennahen Ozon.
Das Kyoto-Protokoll von 1997
Die im Kyoto-Protokoll reglementierten Gase sind: Kohlenstoffdioxid (CO2, dient als Referenzwert), Methan (CH4), Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O), Fluorkohlenwasserstoffe und Schwefelhexafluorid (SF6).
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Ursachen und Verhinderung
Klimalüge / Klimaleugner.
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