Treibhauseffekt

Quelle: Latif (2009)

Der Treibhauseffekt beschreibt die Fähigkeit der Atmosphäre, einen Teil der einfallenden Sonnenenergie in der Atmosphäre zurück zu halten und diese zu erwärmen.

Die tagsüber einfallende kurzwellige Sonnenstrahlung kann die Atmosphäre weitgehend ungehindert bis zur Erdoberfläche passieren. Die Strahlungsenergie wird größtenteils an der Erdoberfläche adsorbiert. Der Rest wird von Boden und Atmosphäre reflektiert. Die Erde gibt die gewonnene Energie sowohl während des Tages als auch nachts als langwellige Wärmestrahlung wieder in die Atmosphäre ab. Die Treibhausgase halten allerdings einen Teil dieser langwelligen Ausstrahlung in der Atmosphäre zurück, indem sie sie aufnehmen und wiederum als Wärmestrahlung (Infrarot) in alle Richtungen abgeben. Auf diese Weise wird ein Teil der Wärme wieder zur Erde zurückgestrahlt („thermische Gegenstrahlung“), so dass nicht die gesamte in die Atmosphäre eingebrachte Strahlungsenergie wieder ins Weltall entweicht.

Erläuterungen zum Begriff: Treibhausgase.

Die Hauptantriebskraft für die momentane globale Erwärmung ist der anthropogene Treibhauseffekt. Dieser entsteht dadurch, dass durch den Menschen zusätzliche Mengen an klimawirksamen Gasen in die Atmosphäre freigesetzt werden, die den natürlichen Treibhauseffekt verstärken. Die Kohlenstoffdioxid-, Methan und Lachgaskonzentration sowie Ozon und Halogenkohlenwasserstoffe sind seit dem Beginn der Industrialisierung deutlich angestiegen. Die ansteigenden Lufttemperaturen bewirken einen Anstieg des Wasserdampfgehaltes der Luft, der ebenfalls in der Lage ist als Treibhausgas zu wirken und zur Erwärmung beizutragen.

Entgegen dieser globalen Temperaturzunahme wirken die Aerosolpartikel der Luft. Zwar bewirkt ein Teil der Partikel, wie z.B. Rußpartikel, durch die Adsorption der Sonnenstrahlung eine Erwärmung der Atmosphäre, insgesamt aber deuten Untersuchungen stark darauf hin, dass die kühlende Wirkung weiterer Partikel überwiegt: Wolkentröpfchen (Partikel dienen als Kondensationskerne), Partikel aus Sulfat, organische Substanzen und Mineralstaub reflektieren einen Teil der Sonnenstrahlung direkt zurück ins Weltall. Da dennoch der Treibhauseffekt diese Kühlung deutlich übersteigt, wurde in den vergangenen 100 Jahren eine mittlere globale Temperaturzunahme von 0,7 K ermittelt (IPCC).

Klimaprojektionen des internationalen Gremiums IPCC gehen je nach Emissionsszenario von einem weltweiten Anstieg der globalen Mitteltemperatur von ca. 2 K bis ca. 6 K bis 2100 aus. Dieser anthropogene Treibhauseffekt erscheint im Vergleich zum natürlichen Treibhauseffekt (33°C) zunächst sehr gering. Solche und selbst höhere Temperaturen sind sogar bereits in der Vergangenheit aufgetreten. Allerdings fand die Erwärmung über Tausende von Jahren statt. Die Geschwindigkeit der aktuellen Erwärmung ist bisher beispiellos. Anpassungen der Ökosysteme an den Klimawandel müssen daher vergleichsweise rasant erfolgen.