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Untere AtmosphäreBasis |
Licht und der TreibhauseffektWelche Energie auch immer unseren Planeten antreibt, sie kommt von der Sonne. Aber was geschieht mit dem Licht der Sonne auf dem Weg zur Erde? Und was geschieht mit deren Energie auf dem Weg zurück ins Weltall?
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Die Atmosphäre hat einen Einfluss auf das LichtWie wir in der ersten Einheit des Themas 'Untere Atmosphäre' gelernt haben, besteht die Luft aus verschiedenen Gasen. Außerdem treiben Partikel in der Luft, kleine Teilchen, die wir auch Aerosole nennen. Nicht zuletzt befindet sich viel Wasser in der Luft, welches manchmal kleine Tröpfchen bildet und zu Wolken wird.
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Energie ist im GleichgewichtWenn Sonnenlicht die Erde erreicht, erwärmt sie sich. Das Wasser der Ozeane wird im Sommer wärmer. Straßen können sich sogar so stark aufheizen, dass sie zu heiß werden, um mit bloßen Füßen auf ihnen zu laufen. Die warme Erde strahlt auch wieder Energie ab, zurück in den Weltraum. Aber diese Strahlung unterscheidet sich von der, die von der Sonne kommt. Sonnenlicht ist sichtbares oder ultraviolettes Licht. Die von der Erde ausgesandte Strahlung ist nicht sichtbar. Wir nennen sie Infrarotlicht oder langwellige Strahlung, auch Wärmestrahlung. Sie hat eine geringere Energie als das Sonnenlicht.
Würde die Erde nicht auch Strahlung zurücksenden, so würde sich alle Energie, die von der Sonne kommt, aufstauen und die Erde würde heißer und heißer werden. Dies ist aber nicht der Fall. Energie ist im Gleichgewicht. Dies bedeutet: Die Erde gibt wieder zurück, was sie erhalten hat.
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2. Was geschieht mit der Strahlung? Wir erklären es in zehn Punkten.
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Eine Flash-Animation zeigt den Prozess schrittweise. Entwickelt und zur Verfügung gestellt von: Florian Thierfeldt.
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Was passiert, wenn Strahlung die Atmosphäre durchläuft?Schauen wir uns zunächst an, was mit dem Sonnenlicht geschieht: Der Anteil des Sonnenlichtes, der die Erde erreicht, erwärmt ihre Oberfläche. Die Erde sendet langwellige Strahlen zurück. Wir wollen nun schauen, was mit dieser Wärmestrahlung geschieht. (6) Die von der Sonnenstrahlung erwärmte Erdoberfläche ist eine Quelle von Wärmestrahlung (langwelliger Infrarotstrahlung). All diese Wechselwirkungen zwischen Licht und Atmosphäre finden in unserem Klimasystem statt und wir müssen sie zu seinem Verständnis berücksichtigen. Aber warum sprechen wir von einem Treibhauseffekt?
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3. Der Treibhauseffekt - vergleiche die Wechselwirkung mit Licht in einem Treibhaus und auf der Erde!
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Die Rolle der Treibhausgase in der Atmosphäre kann mit dem Glas in einem Treibhaus verglichen werden. Das Glas läßt das Sonnenlicht hinein und das Licht erwärmt Boden und Pflanzen im Treibhaus. Diese geben nun wiederum Wärmestrahlung ab. Erreicht diese aber das Glas, so kann sie nicht durchdringen wie das Sonnenlicht, sondern das Glas* sendet einen Teil der Strahlung zurück in das Treibhaus, in welchem es warm wird. Genau dies tun auch die Treibhausgase in der Atmosphäre: Sie lassen das Sonnenlicht hinein, aber die Wärmestrahlung der Erde nicht mehr hinaus. *Beachten müssen wir hierbei, dass Glas ein Feststoff ist und damit auch eine Barriere für warme Luftströme. Dies ist in der Atmosphäre nicht so, sodass das Treibhaus kein perfektes Modell ist. |
About this page: |
scientific reviewer: Dr. Pascal Guyon - MPI for Chemistry, Mainz
educational reviewer: Roland Bergmann + students, Velbert comprehensive school
Zuletzt überarbeitet: 2007-08-20