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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
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