Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt   Allgemein -         die Eigenschaft eines Glashauses, die Wärmestrahlung der Sonne hereinzulassen, aber wenig Wärme nach außen abzugeben; wärmeregulierender Effekt der Erdatmosphäre, der ähnlich der Wirkung eines Glasdaches ist; übermäßige Erwärmung der Erdatmosphäre, insbes. durch einen zu hohen Gehalt an Kohlendioxid -          Eigenschaft der Atmosphäre (Venus), nach dem Glashausprinzip zu funktionieren => kurzwelligere Sonnenstrahlung durchzulassen diese zu absorbieren und kaum in den Weltraum zurückzustrahlen -         Folge: Temperaturerhöhung und ein Temperaturausgleich zwischen Tag und Nacht. -         Menge der abgestrahlten Energie von Zusammensetzung der atmosphärischen Gase abhängig -         menschliche Aktivitäten => Zusammensetzung atmosphärischer Spurengase verändert => Erwärmung des globalen Klimas -          Atmosphäre bildet mehrschichtigen Schutzschild => der gefährliche Röntgen- und Gammastrahlen fast vollständig zurückhält; Erdtemperatur statt bei heute +15 °C bei -18 °C => höheres Leben praktisch unmöglich -         ca. 15% der einfallenden kurzwelligen Sonnenstrahlung (Ultraviolettstrahlen) Ozonschicht der Stratosphäre (20-50 km Höhe) gefiltert, rd. -         50% werden von der Erdoberfläche absorbiert -         übrigen 35% als Wärme (Infrarotstrahlen) ins All zurückgestrahlt -         längerwellige Infrarotstrahlen können Atmosphäre nicht ungehindert passieren => werden z. T.

reflektiert => Lufthülle der Erde (Troposphäre bis 15 km Höhe) Wärmefalle -> relativ ausgeglichenes Klima => Mechanismus wird als natürlicher Treibhauseffekt -          anthropogene Treibhauseffekt, ausgelöst durch Emission Treibhausgasen => zusätzliche Wärmespeicherung => kontinuierlicher Temperaturanstieg. -         Treibhausgase: Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) sowie fluorierte und chlorierte Kohlenwasserstoffe (u. a. FCKW) -         selbst bei Stabilisierung der Treibhausgase auf bisherigen Niveau => mehrere Jahrhunderte langsamer Anstieg des Meeresspiegels durch Abschmelzen der Polkappen -         Folgen für den Menschen: (Erhöhung der Hautkrebsgefahr) und die Vegetation Der natürliche Treibhauseffekt   -         große Vulkanausbrüche => Stratosphäre: Bildung kleinster Partikel (0,1-1 Mikron) -> Teil der Sonnenstrahlung zurückstreuen -> geringe Abkühlung an der Erdoberfläche (nur 1-3 Jahre anhaltend) -         Wasserdampf (H2O) und Kohlendioxid (CO2) in erster Linie verantwortlich für Treibhauseffekt: durchlässig gegenüber der Sonnenstrahlung; absorbieren große Teile der infraroten Wärmestrahlung -> bodennahe Atmosphäre erwärmt -         Umsätze innerhalb der Biosphäre: Abbau des Humus in den Böden und Mooren   Ablauf: -         Sonnenenergie als Infrarotstrahlung, sichtbares Licht und UV-Licht auf die Erde (1) -         ein Drittel zurückgeworfen: Atmosphäre ca. 25% (2); Erdoberfläche rd. 5% (4) -         Atmosphäre und Wolken schlucken ca.

25% (3),  45% Erdoberfläche erreichen (5) -         aufsteigende Luft (6) und mitgeführter Wasserdampf (7) Erde gibt wieder Energie ab -         Ein Teil der reflektierten Infrarotstrahlung (8) verschwindet im Weltraum (9) -         größter Teil von den Treibhausgasen abgefangen (10) -         von Treibhausgasschicht gelangt Wärme in den Weltraum (11) -         größten Teil strahlt sie zur Erde zurück (12) => Erwärmung   Mechanismus des Treibhauseffekts   Der anthropogene Treibhauseffekt -         Kohlendioxidanteil in der Atmosphäre stark gestiegen => "Warmhalte"-Funktion verstärkt: durch  CO2 kann noch weniger Wärmestrahlung von Erde in Atmosphäre entweichen -         Abholzung der Regenwälder => weniger CO2 als früher durch Photosynthese in Sauerstoff umgewandelt -         Zunahme des CO2: Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Erdöl, Erdgas und Kohle (in Industrie und Straßenverkehr) etwa 5 Gigatonnen (109 t oder 1015 g) Kohlenstoff jährlich; über 50 % in der Atmosphäre verbleiben; Rest in den Ozean aufgenommen -         Spurengase: Ozon (O3), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und die Chlorfluor-Methane (Frigen) -> Aerosol-Sprühdosen und in Kühlschränke Zunahme der Spurengase: ein Methan-Molekül das 23fache und ein FCKW11-Molekül das 4600fache Treibhauspotentials eines CO2-Moleküls -         anthropogen bedingte Ozon-Zunahme in der Troposphäre einen (lokalen) Erwärmungseffekt besitzt -> <- stratosphärische Ozonzerstörung durch anthropogene FCKW-Emission abkühlend -         Abnahme O3-Gehalts in Stratosphäre hat negativen Strahlungsantrieb -         Temperaturerhöhung auch zu einer höheren Verdunstung => Wasserdampfgehalt der Atmosphäre höher -         Verweilzeit der emittierten Treibhausgase -         bezeichnet seit etwa 1980 als greenhouse effect -         Folge: schmelzen riesige Gletschermassen; Meeresspiegel in letzten hundert Jahren um fast 15 Zentimeter gestiegen; tropischen Meere so stark erwärmt -> weite Teile der temperaturempfindlichen Korallenriffe verödet; Verschiebung der Vegetationszonen der Erde verschieben (Ländern der Dritten Welt schaden); August 2000 Forscher meldeten, der Nordpol erstmals eisfrei; Temperaturen spätestens bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts um 1-3°C gestiegen -         vom CO2 hervorgerufene Erwärmung (ganze Erde), seit dem Beginn unseres Jahrhunderts bei durchschnittlich 0,4 °C liegen müsste -         Emissionsmenge, relatives Treibhauspotential und atmosphärische Verweilzeit bestimmen Anteil einzelner Gase an gesamtem zusätzlichem Treibhauseffekt -         fast alle anthropogenen Effekte in gleichen Richtung wirken, Erwärmung der Atmosphäre verursachen Gefahr für Küstentiefländer   -         Erwärmung aller Meere um 1°C => starke Ausdehnung des Wassers => Meeresspiegel um 0,6 m anstiege -         anschwellende Schmelzwasser der Gletscher und des polaren Inlandeises -         Weltstädte wie Amsterdam, Bombay, Hongkong, Los Angeles, Rio de Janeiro, New York, Shanghai, Sydney und Tokio bis zum Jahr 2100  3 m unter dem Meeresspiegel -         Hälfte der Weltbevölkerung lebt in Küstentiefländern => Meeresspiegelanstieg von nur 2 m -> fast 20% von Bangladesch überfluten => Evakuierung von Millionen Menschen unvermeidlich -         Anstieg Wasser um 5 m => 50% des Landes überschwemmt Die seit dem vorigen Jahrhundert zu beobachtende Zunahme der Konzentration treibhauswirksamer Spurengase führt zu einer Veränderung des Strahlungsgleichgewichts der Atmosphäre und damit zu einem Klimawandel.   www.lbs.hh.schule.

de/klima/klimawandel/ kw-432.html www.wissen.de  

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