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Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt beschreibt die Fähigkeit der Atmosphäre, einen Teil der einfallenden Sonnenenergie in der Atmosphäre zurück zu halten und diese zu erwärmen (s. Abb. 1).

Die tagsüber einfallende kurzwellige Sonnenstrahlung kann die Atmosphäre weitgehend ungehindert bis zur Erdoberfläche passieren. Die Strahlungsenergie wird größtenteils an der Erdoberfläche absorbiert. 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. Der natürliche Treibhauseffekt sorgt somit dafür, dass die globale Mitteltemperatur bei ca. 15 °C anstelle von -18 °C liegt.

Abbildung 1: Idealisiertes Modell des natürlichen Treibhauseffektes
Abb. 1: Idealisiertes Modell des natürlichen Treibhauseffektes; Quelle: IPCC 2007 (http://www.de-ipcc.de/de/168.php)

Die Hauptantriebskraft für die momentane globale Erwärmung ist jedoch 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 (Treibhausgas-Emissionsinventar NRW). 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 so die Erwärmung weiter verstärkt.

Literatur

  • IPCC (2007): Häufig gestellte Fragen und Antworten. In: Klimaänderung 2007: Wissenschaftliche Grundlagen, Beitrag der Arbeitsgruppe I zum Vierten Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC), Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom und New York, NY, USA. Deutsche Übersetzung durch die deutsche IPCC-Koordinierungsstelle, Bonn, 2011