Frage von Syrinxxxx, 13

Natürlichen Treibhauseffekt und den von menschlichen bedingten unterscheiden?

Hey ich wollte fragen ob ihr mir Erklären könnt was der Natürliche Treibhauseffekt ist und der von den menschlichen bedingten ist.

Expertenantwort
von realfacepalm, Community-Experte für Klima, 3

Der zugrunde liegende Mechanismus ist bei natürlichem und anthropogenem Treibhauseffekt (THE) gleich - die Bezeichnungen beziehen sich eher auf die Quelle der beteiligten Treibhausgase.

Man könnte sagen:
gesamter Treibhauseffekt = natürlicher THE (mit den natürlicherweise vorkommenden TH-Gasen) + anthropogener THE (mit den vom Menschen zusätzlich freigesetzten TH-Gasen).

Vereinfacht der Treibhauseffekt:

- die Treibhausgase (Wasserdampf, CO2, Methan und etliche weitere) die natürlicherweise in der Luft sind, lassen die kurzwelligen Sonnenstrahlen von der Sonne auf den Erdboden durch.

- dort erwärmen die Sonnenstrahlen den Boden

- der Boden strahlt diese Wärme wieder ab. (halte mal Deine Hand über einen von der Sonne aufgeheizten Stein - da ist das direkt spürbar)

- diese Wärmestrahlung vom Boden wird von den Treibhausgasen aber nicht durchgelassen, sondern aufgenommen (absorbiert) und sofort wieder abgestrahlt. Die Energie kommt also nicht so leicht wieder weg. =>natürlicher Treibhauseffekt

Dieser natürliche Treibhauseffekt sorgt dafür, dass wir im Durchschnitt statt kühlen etwa -18°C (wäre so ohne die Treibhausgase) doch viel wohnlichere etwa +15°C auf der Erde haben.

- der Mensch setzt nun zusätzlich zum natürlichen Kohlenstoffkreislauf zusätzliche Treibhausgase, z.B.durch Verbrennung von Erdöl, Kohle und Gas, Kohlendioxid CO2, und z.B. durch die Landwirtschaft Methan, frei. =>verstärkter, menschenverursachter = anthropogener Treibhauseffekt

- Rückkopplungen z.B. durch mehr Wasserdampf in der Luft verstärken diese Erwärmung

- auch wird z.B. durch Landnutzung, Abholzung, Ruß die Aufwärmung des Bodens weiter verstärkt.

Dadurch wird es auf der Welt im Durchschnitt wärmer. => Globale Erwärmung

Durch die globale Erwärmung werden die Wettermuster weltweit durcheinandergebracht: =>zusätzlicher, beschleunigter, anthropogener Klimawandel

Es gibt auch den natürlichen Klimawandel, z.B. durch Schwankungen der
Erdumlaufbahn, den Milankowich-Zyklen. Dieser verläuft aber deutlich
langsamer und würde gegenwärtig zu einer allmählichen Abkühlung führen: http://www.scilogs.de/klimalounge/palaeoklima-das-ganze-holozaen/

Allgemein: https://www.klimafakten.de/meldung/was-wir-mit-hoher-sicherheit-ueber-den-klimaw...

Kommentar von Schloui ,

- diese Wärmestrahlung vom Boden wird von den Treibhausgasen aber nicht durchgelassen, sondern aufgenommen (absorbiert) und sofort wieder abgestrahlt. Die Energie kommt also nicht so leicht wieder weg. =>natürlicher Treibhauseffekt

Aber wieso kommt sie nicht mehr so leicht weg, wenn sie eh abgestrahlt wurde?

Kommentar von realfacepalm ,

Jetzt kommen wir ans eingemachte..... :-D 

Die Atmosphäre hat ja eine ordentliche Dicke. Wärmestrahlung, die von der Oberfläche (siehe Steinbeispiel) abgestrahlt wird, wird aber bereits nach wenigen Metern fast vollständig absorbiert und wieder abgestrahlt. Deswegen spürst Du, wenn Du deine Hand anderthalb Meter über den Stein hältst, praktisch nichts mehr von der Wärme Strahlung. (mit einem Infrarotthermometer kannst Du aber noch die Bodentemperatur messen) Dieser Vorgang wiederholt sich vielfach - jedesmal wird ein teil der Wärmestrahlung absorbiert und wiederabgestrahlt.

Diese Wiederabstrahlung erfolgt aber mit der Temperatur des Moleküls (naja, eigentlich - siehe Wiensches Verschiebungsgesetz), in ein paar Meter Höhe also mit der Lufttemperatur um Dich herum, in ein paar Kilometer Höhe dann mit der deutlich kälteren Temperatur, die die Luft dort oben hat.

Ganz oben am Rand der Atmosphäre wird ja dann die Luft immer dünner, und damit der Abstand zwischen den Treibhausgas-Molekülen immer größer. dadurch kann der teil der  Wärmestrahlung, der in Richtung Weltraum angestrahlt wird, dann in den Weltraum "entweichen".

Die Treibhausgas-Moleküle strahlen die Wärme aber immer in alle  Richtungen ab, also auch nach unten Richtung Erde. Am Anfang habe ich ja gesagt, dass fast die gesamte Strahlung absorbiert wird - ein Teil aber eben nicht. Der kommt direkt durch alle Schichten durch. In Richtung Erde aus allen Schichten/Höhen aufaddiert ist das die Rückstrahlung, die man auch misst, wenn man ein Infrarothermometer in den Himmel richtet. http://www.drroyspencer.com/2010/08/help-back-radiation-has-invaded-my-backyard/

Kommen jetzt mehr Treibhausgasmoleküle dazu, verschiebt sich die Höhe, in der die Moleküle soviel Abstand haben, dass die Wärme abgestrahlt werden kann, weiter nach oben. Die Menge an Rückstrahlung erhöht sich dadurch, wodurch die unteren Schichten wärmer werden.

Das wird auch hier erklärt: http://www.skepticalscience.com/saturated-co2-effect.htm

http://www.mpimet.mpg.de/kommunikation/fragen-zu-klima-faq/wie-funktioniert-der-...

Das geht weit über den allgemeinen Schulstoff hinaus, deshalb ist das in meiner Grundlagen-Erklärung nicht drin.

Antwort
von agrabin, 4

Du findest so viele Infos dazu im Netz.

Hier z.B.

http://www.oekosystem-erde.de/html/klima.html

Der Mensch verändert  durch seine Aktivitäten (Industrialisierung) die Zusammensetzung der Atmosphäre.

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