#COP21 (2/12) Was sind die klimatologischen Grundlagen des Klimawandels?

Wenn man über den anthropogenen Klimawandel und seine Bekämpfung nachdenkt, sollte man sich zunächst bemühen, die klimatologischen Grundlagen zu verstehen.

Was von der Sonne bei uns ankommt und was die Erde wieder abstrahlt, ist elektromagnetische Strahlung. Für das Verständnis des Klimawandels ist es wichtig, dass die Sonne sehr viel heißer ist als die Erde, was sich auf die Wellenlängen dieser Strahlung auswirkt. Details erklärt das WEBGEO-Modul Physik der Wärmestrahlung.

Natürlicher Treibhauseffekt

Sehr stark vereinfacht kann man sagen, dass ein Großteil der von der Sonne emittierten Strahlung eher kurzwellig ist (hauptsächlich ultaviolette Strahlung, sichtbares Licht und kurzwelliges Infrarot) während die viel kühlere Erde hauptsächlich längerwellige Strahlung abgibt (Infrarot).

Die Gase der Atmosphäre lassen die eher kurzwellige Strahlung der Sonne (solare Einstrahlung) in der Mehrzahl passieren. Lediglich das UV wird von der Ozonschicht größenteils absorbiert. Die Infrarotstrahlung, welche die Erde ins Weltall abgibt (terrestrische Ausstrahlung), wird jedoch von diesen Gasen viel stärker absorbiert und damit „zurückgehalten“ und auch zurückgestrahlt (atmosphärische Gegenstrahlung). Damit wirken diese Gase als „Treibhausgase“ und erzeugen so den natürlichen Treibhauseffekt. Der sorgt dafür, dass es auf der Erde warm genug ist, dass Wasser flüssig existieren kann und ist damit lebensnotwendig (ohne ihn wäre die globale Mitteltemperatur ca. -18 °C).

Details dazu erklärt die Seite Einstrahlung der Sonne – Ausstrahlung der Erde (Strahlungshaushalt), wie die Atmopshäre mit der Strahlung interagiert, kann man sehr anschaulich im WEBGEO-Modul Absorption solarer Strahlung in der Atmosphäre erkunden.

Den gesamten Zusammenhang haben einige meiner Schüler aus einem Neigungskurs Geographie in diesem Lernvideo erklärt (der hier konkret relevante Teil beginnt ab 4:25 min, am Ende driften sie inhaltlich etwas ab).

 

Weitere Lernvideos aus diesem Videoprojekt gibt es hier: Erklärvideos zu den Grundlagen der Atmosphäre.

Menschengemachter Treibhauseffekt

Bei der Diskussion um den anthropogenen Klimawandel geht es nun nicht um den natürlichen, sondern den so genannten anthropogenen Treibhauseffekt. Zu den genannten Treibhausgasen (die fast alle auch natürlich vorkommen), gehören u.a. Kohlendioxyd (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O). Da wir Menschen durch verschiedene Prozesse große Mengen dieser Gase in die Atmosphäre emittiert haben und das immer noch tun, verstärken wir den natürlichen Treibhauseffekt, so dass weniger Infrarotstrahlung ins Weltall entweicht, was auf der Erde im globalen Mittel zu einer Erwärmung führt.


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