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Untere Atmosphäre
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Treibhausgase und Treibhauseffekt
Der Treibhauseffekt ist von hoher Bedeutung für das Leben auf der Erde. Gäbe es keine Treibhausgase, so läge die durchschnittliche Temperatur an der Erdoberfläche um etwa 30 Grad niedriger und würde unter -15°C betragen anstelle der angenehmen 15°C, die heute den Weltmittelwert bilden.
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1. Treibhausgase verhalten sich wie ein Pullover.
übernommen aus: Mode 3SAT online
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Wir sehen: Wir benötigen den Treibhauseffekt wie einen Pullover im Winter. Ist jedoch der Pullover zu dick, so beginnen wir zu schwitzen. Der Mensch sorgt nun dafür, dass ein natürlicher Effekt stärker und stärker wird und es so zu einer zusätzlichen Erwärmung der Erde kommt, die es in den letzten Jahrtausenden in einer solch extremen Weise nicht gegeben hat. Darum sorgen wir uns um die globale Erwärmung und Treibhausgase werden oft als etwas schlechtes angesehen. In Wahrheit aber ist nicht der natürliche Treibhauseffekt das Problem. Es ist der zusätzliche Treibhauseffekt, den wir Menschen verursachen, der die Probleme hervorruft.
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Treibhausgase haben denselben Effekt auf die Erde, wie ein wärmender Pullover auf unseren Körper im kalten Winter hat. Die Wärme wird unter einer schützenden Schicht zurückgehalten.
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2. Sonnenlicht trifft auf die Erde
Kannst du die Abbildung in eigenen Worten erklären? Ziehe anschließend mit der Maus über den weißen Text zwischen den beiden Pfeilen, um ihn sichtbar zu machen:
-> Das von der Sonne kommende Licht ist vor allem sichtbares Licht. Gefährlich ist der nicht sichtbare Anteil an UV Licht, der aber zu großen Teilen von der Ozonschicht zurückgehalten wird. Das Licht kann nun entweder von hellen Oberflächen der Erde zurückgeworfen (reflektiert) werden, so wie es Eis, Schnee und auch Wolken tun. Oder aber es erreicht die Erdoberfläche und heizt sie auf (symbolisiert durch die rote Farbe). <-
Autor: Elmar Uherek
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3. Erkläre hier genauso:
-> Die Infrarotstrahlung, auch Wärmestrahlung genannt, ist für unsere Augen nicht als Licht wahrnehmbar. Sie wird von der Erde abgestrahlt und die Treibhausgase in der Atmosphäre (symbolisiert durch die blauen Ellipsen) nehmen sie auf. Sie strahlen diese aufgenommene Energie in alle Richtungen ab, z.T. zurück zur Erde, z.T. in Richtung des Weltraumes. <-
Autor: Elmar Uherek |
Welche Gase tragen zum Treibhauseffekt bei?
Das wichtigste Treibhausgas ist Wasserdampf. Es macht etwa 60% des natürlichen Treibhauseffektes aus. Es wird angenommen, dass sich der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre während der letzten Jahrhunderte nicht stark verändert hat. Die Konzentration an Kohlendioxid jedoch, welches mit 20% Beitrag das zweitwichtigste Treibhausgas ist, ist seit vorindustrieller Zeit von 280 auf heute etwa 385 ppm* angestiegen. Auch Methan und Distickstoffmonoxid weisen ansteigende Konzentrationen auf. Die Treibhausgase sind Spurengase, die (mit Ausnahme von Kohlendioxid) alle weniger als einen Liter in einer Million Liter Luft, d.h. weniger als 1 ppm, ausmachen.
*1 ppm (part per million) = 1 Molekül unter 1 Million Moleküle; 385 ppm = Stand 2007
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4. Beiträge der Treibhausgase zur zusätzlichen Erderwärmung
Das Tortendiagramm gibt das Verhältnis wieder, in dem die troposphärischen Treibhausgase in der Zeit zwischen 1750 (vorindustrielle Zeit) und 2005 zum sogenannten Strahlungsantrieb beigetragen haben. Die Werte (Angabe in Watt pro Quadratmeter) sind ein Maß dafür, auf welche Weise vor allem der Mensch den natürlichen Treibhauseffekt zusätzlich verstärkt hat. Wir sehen, dass CO2 den größten Einfluss hat.
Zum Vergrößern bitte anklicken!
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In vielen wissenschaftlichen Veröffentlichungen wird der Beitrag zur Erwärmung der Erde als 'Strahlungsantrieb' (englisch: radiative forcing) bezeichnet. Er wird in der Einheit Watt pro Quadratmeter W/m2 gemessen. Seit dem Beginn der Industrialisierung etwa um das Jahr 1750 bis heute (Daten von 2005) ist die Konzentration der Treibhausgase auf Grund der menschlichen Aktivität stark angestiegen. Die Zahlen rechts geben Auskunft darüber, wie stark der Strahlungsantrieb durch diese zusätzlichen Treibhausgase gestiegen ist. Das Tortendiagramm zeigt den jeweiligen Beitrag jedes der Treibhausgase.
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Strahlungsantrieb für die zusätzlichen Treibhausgase (1750 - 2005) in W/m2:
1,66 CO2 (Kohlendioxid) [1,46]
0,48 CH4 (Methan) [0,48]
0,16 N2O (Lachgas - Distickstoffmonoxid) [0,15]
0,268 CFC (Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW)
0,039 HCFC (H-FCKW, teilhalogenierte FCKW)
0,35 trop. O3 (troposphärisches Ozon) [0,35]
Werte: 4. IPCC Bericht 2007 (AR4),
[grau in Klammern: 3. IPCC Bericht (1750 - 1998)] |
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About this page:
author: Dr. Elmar Uherek - MPI for chemistry, Mainz
scientific reviewer: Dr. Pascal Guyon - MPI for chemistry, Mainz - 2004-05-12
educational reviewing: Roland Bergmann + students, Velbert comprehensive school
Zuletzt überarbeitet: 2007-08-20
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