Treibhauseffekt: Wie funktioniert der Klimawandel?

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Aktualisiert am Fri Dec 10 2021

Das Klima der Erde verändert sich schnell und nicht zum Besseren! Durchschnittliche globale Temperaturen sind auf etwa 1,1 °C über dem vorindustriellen Niveau gestiegen. In den letzten Jahrzehnten gab es eine Reihe von Rekordstürmen, Dürren, Überschwemmungen und Bränden auf der ganzen Welt.

Temperaturanstieg seit 1850

Das sich ändernde Klima wirkt sich nicht nur auf die Tierwelt, sondern auch auf die menschliche Gesellschaft und deren Wohlbefinden aus. Um herauszufinden, wie wir den Klimawandel bekämpfen können, müssen wir zuerst verstehen, warum er stattfindet.

Im Laufe der Zeit hat sich das Klima immer wieder verändert. Allerdings passieren die heutigen Veränderungen viel schneller, als sie das natürlich tun würden. Warum?

Die Ursache ist der Mensch, welcher Kohlenstoffdioxid (CO₂) und andere Gase in die Erdatmosphäre emittiert. Diese Gase wirken sich auf den sogenannten Treibhauseffekt aus.

Am Treibhauseffekt sind bestimmte Gase in der Atmosphäre beteiligt, die als Treibhausgase bezeichnet werden und zu denen CO₂ gehört.. Wenn mehr dieser Gase in die Atmosphäre gelangen, erwärmt sich der Planet.

Earthly in einem Gewächshaus

Was erwärmt die Erde?

Woher kommt ein Großteil der Energie, welche die Erde erwärmt?


Energie aus der Sonne erwärmt die Erde.
Diese Energie besteht aus verschiedenen Arten von Strahlung.

Strahlung kann verschiedene Formen annehmen. Wir nehmen Farben durch sichtbares Licht wahr, welches von Objekten in unserer Umgebung reflektiert wird. Andere Strahlungsarten, wie z. B. Infrarot- oder UV-Strahlung, sind für den Menschen unsichtbar. Unterschiedliche Strahlungsarten haben unterschiedliche Wellenlängen. Zusammen bilden sie das elektromagnetische Spektrum:

Das Elektromagnetische Spektrum

What types of radiation are given off by the sun in significant quantities?


Die Sonne strahlt sichtbares Licht, welches uns das Sehen erlaubt, sowie UV- und Infrarotstrahlung ab.

Wie erwärmt das Sonnenlicht die Erde?

Was passiert deiner Meinung nach, wenn all diese Strahlung unsere Atmosphäre erreicht?


Actually, all three happen! About 30% Of the radiation is reflected by clouds and the Earth's surface, roughly 20% is absorbed by gases like oxygen (O₂), ozone (O₃) and water vapour in the atmosphere, and the remaining 50% is absorbed by the Earth's surface.

Die Sonne strahlt viele verschiedene Wellenlängen ab

The solar radiation absorbed by the atmosphere and the Earth's surface is what gives our planet its warmth.

Reflexion der auftreffenden Sonnenstrahlung

Wenn wir sagen, die Erde „absorbiert Strahlung“, bedeutet dies, dass sie Energie von der Sonne absorbiert und diese wieder als Infrarotstrahlung freisetzt.

Infrarotstrahlung hat eine längere Wellenlänge als sichtbares Licht, weshalb ein Großteil durch die Erdatmosphäre absorbiert wird (anders als das kurzwelligere Sonnenlicht).

Insbesondere wird die Infrarotstrahlung von den sogenannten Treibhausgasen absorbiert, die wiederrum Infrarotstrahlung in alle Richtungen aussenden – einige in den Weltraum und andere zurück zur Erde.

Unsere Atmosphäre wirkt wie ein Gewächshaus

Die Infrarotstrahlung, die auf die Erde zurückgestrahlt wird, verursacht eine weitere Erwärmung an der Erdoberfläche und in der unteren Atmosphäre. Diese zusätzliche Erwärmung wird Treibhauseffekt genannt.

Es gibt verschiedene Treibhausgase. Dazu gehören:

  • Wasserdampf (H₂O)
  • Kohlenstoffdioxid (CO₂)
  • Methan (CH₄)
  • Distickstoffmonoxid (N₂O, oder auch Lachgas)

Wie verschlimmern wir das Ganze?

Der Treibhauseffekt wird durch den Menschen beeinflusst, was dazu führt, dass sich unser Klima verändert.

Wollen wir den Treibhauseffekt komplett beseitigen?


Without the greenhouse effect, the average temperature on the Earth would be -18°C! But too much of it is not good either:

Genau die richtige Menge an Treibhausgasen

Menschliches Handeln beschleunigt diesen Prozess der globalen Erwärmung durch eine erhöhte Produktion von Treibhausgasen; insbesondere Kohlendioxid (CO₂).

Der Mensch setzt viel CO₂ frei

Dieser Graph zeigt die historische CO₂-Konzentration in der Atmosphäre. Es ist leicht zu erkennen, dass diese in den letzten 70 Jahren drastisch zugenommen hat.

Änderung der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre im Laufe der Zeit

Außerdem haben wir viel Methan und N₂O freigesetzt.

Das bedeutet, dass ein größerer Teil der von der Erde ausgehenden Infrarotstrahlung zurück auf die Erdoberfläche gestrahlt wird und diese erwärmt.

Im nächsten Kapitel werden wir uns näher mit den Treibhausgasen befassen und lernen, wie wir sie miteinander vergleichen können. Danach werden wir schauen, wo und warum der Mensch so viel von ihnen produziert.

Nächstes Kapitel