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Lexikon der Geographie: Treibhauseffekt

Treibhauseffekt, Glashauseffekt, bezeichnet den Erwärmungseffekt der Atmosphäre, der daraus resultiert, dass die kurzwellige Sonnenstrahlung die Atmosphäre fast ungehindert bis zur Erdoberfläche durchdringen kann, die von der Erdoberfläche ausgehende langwellige terrestrische Strahlung aber bevorzugt von den Wasserdampf- und Kohlendioxidmolekülen weitgehend absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Dadurch wird die globale Mitteltemperatur in Bodennähe, die ohne das Vorhandensein einer Atmosphäre -18°C betragen würde, um 33°C auf +15°C angehoben. Erst durch die Ausbildung einer Atmosphäre und den sich gleichzeitig entwickelnden natürlichen Treibhauseffekt wurde Leben auf der Erde möglich. Die Wirkung der klimawirksamen atmosphärischen Gase ähnelt der Glasabdeckung eines Glashauses, da sowohl Glas als auch die klimawirksamen Gase die kurzwellige Strahlung weitgehend transmittieren, die langwellige Strahlung hingegen weitgehend absorbieren (Strahlungsbilanz). Anders als ein Glashaus ist die Atmosphäre aber nach oben offen und gibt deshalb einen erheblichen Teil der in Wärmeenergie umgewandelten kurzwelligen Strahlungsenergie an den Weltraum ab. Der Wärmegewinn wird theoretisch um so größer, je höher der Anteil klimawirksamer Gase an der Zusammensetzung der Atmosphäre beteiligt ist. Allerdings tritt eine Sättigung dann ein, wenn alle langwellige absorbierbare Strahlung tatsächlich absorbiert wird. Eine über diesen Sättigungszustand hinausgehende Zufuhr klimawirksamer Gase kann dann zu keinem weiteren Wärmegewinn führen. Dieser Zustand ist allerdings in der Atmosphäre für viele Spurengase noch nicht erreicht.
Durch menschliche Aktivitäten wurden und werden der Atmosphäre eine Vielzahl von klimawirksamen Spurengasen zugeführt. Zu nennen sind Kohlendioxid (CO 2), das bei allen Verbrennungsprozessen freigesetzt wird, Methan (CH 4), welches bei der Tierhaltung, dem Reisanbau und beim Betrieb von Mülldeponien entsteht, Chlorflourmethane (CFM) und Flourchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die vom Menschen künstlich erzeugt werden, Distickstoffoxid (N 2O), das besonders durch Überdüngung in die Atmosphäre gelangt sowie troposphärisches Ozon, welches bevorzugt durch photochemische Reaktionen der Kfz-Abgase gebildet wird. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen dem Wachstum der Weltbevölkerung und des Weltwohlstandes und dem Anstieg der Emissionen dieser klimawirksamen Spurengase. Die Abbildung zeigt die nach den vorliegenden Klimamodellrechnungen anzunehmende globale Temperaturzunahme der bodennahen Luftschicht bei einer Verdopplung des Anteils einiger klimawirksamer Spurengase durch den Menschen. Zum Vergleich sind auch die globalen Temperaturänderungen angeführt, die durch natürliche und anthropogene Stäube, durch die Variationen der solaren Aktivität und interne Klimafluktuationen nach den Klimamodellrechnungen zu erwarten sind. Einen weiteren, bis jetzt noch nicht völlig geklärten Einfluss auf die globale Erwärmung hat auch der Anteil an Meereis an den Polkappen der Erde.

DKl


Treibhauseffekt: Treibhauseffekt: Zu erwartende Änderungen der globalen, bodennahen Jahresmitteltemperaturen (nach vereinfachten Klimamodellabschätzungen) als Folge einer Verdoppelung der klimawirksamen Spurengase, der atmosphärischen Aerosolteilchen, solarer Aktivitätsschwankungen und zufallsbedingter Klimafluktuationen.
Copyright 2001 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg
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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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