Treibhauseffekt - geographie.

Treibhauseffekt - geographie. Treibhauseffekt (Glashauseffekt), ein für die Strahlungsbilanz und den Wärmehaushalt von Erdatmosphäre und Erdoberfläche entscheidendes natürliches Phänomen, das die Temperatur am Erdboden und in den untersten Schichten der Atmosphäre deutlich erhöht. Ohne den atmosphärischen Treibhauseffekt würden an der Erdoberfläche nicht wie heute im weltweiten Durchschnitt Lufttemperaturen von +15 °C, sondern von -18 °C herrschen. Unter solchen Temperaturverhältnissen wären die Lebensbedingungen für alle höheren Organismen wesentlich schlechter. Die Glasscheiben eines Gewächshauses oder auch eines Wintergartens lassen die Lichtenergie der Sonnenstrahlen nahezu ungehindert passieren. Treffen die Sonnenstrahlen auf den Boden, wird Lichtenergie in Wärme umgewandelt, und der Boden innerhalb des geschlossenen Raumes erwärmt sich. Die Wärmestrahlung hingegen kann den durch Fenster (insbesondere durch Mehrfachverglasung) begrenzten Raum nicht ungehindert verlassen. Sofern nicht ständig gelüftet wird, sind die Temperaturen innerhalb des Raumes bei Sonnenschein daher immer höher als die Außentemperaturen. Ähnlich wie bei Glas hängt die Durchlässigkeit der Erdatmosphäre für Strahlung vor allem von deren Wellenlänge ab. Die kurzwellige Strahlung der Sonne wird zwar zum Teil innerhalb der Atmosphäre absorbiert und von den Wolken bzw. der Erdoberfläche in den Weltraum reflektiert, beinahe die Hälfte (im globalen und jahreszeitlichen Mittel rund vier Kilowattstunden pro Quadratmeter und Tag) der zugeführten Sonnenenergie gelangt jedoch bis zur Erdoberfläche und erhitzt diese. Die Wärme, die durch die Sonneneinstrahlung entsteht, wird von der Erde in Form langwelliger Strahlung (Infrarotstrahlung) abgegeben. Ohne die ständige Ausstrahlung würde sich die Erdoberfläche rasch erhitzen. Die Energieverluste durch Ausstrahlung sind sogar deutlich größer als die Energiegewinne durch Sonneneinstrahlung. Eigentlich müssten dadurch die Temperaturen an der Erdoberfläche sinken. Der größte Teil der von der Erde ausgestrahlten Wärme wird jedoch von der Atmosphäre absorbiert. Die Lufthülle erwärmt sich und gibt die ausgestrahlte Energie bis auf einen geringen Rest als Gegenstrahlung an die Erde zurück. Die Erdoberfläche erhält demnach im Wesentlichen Energie aus zwei Quellen: der kurzwelligen Sonneneinstrahlung und der langwelligen Rückstrahlung der Erdatmosphäre. In der Strahlungsbilanz ergibt sich daraus ein durchschnittlicher Energiegewinn von zwei Kilowattstunden pro Quadratmeter und Tag. Er wird hauptsächlich im Rahmen der Verdunstung verbraucht und durch die Kondensation des Wasserdampfs der Atmosphäre zugeführt. Eine entscheidende Rolle bei der Absorption der Wärmeausstrahlung der Erde spielen Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan und andere nur in geringen Anteilen in der Luft enthaltene Treibhausgase. Wasserdampf und Kohlendioxid bewirken beim atmosphärischen Treibhauseffekt zusammen eine Temperaturerhöhung von rund 28 Grad. Das Ausmaß hängt von der Konzentration der Treibhausgase innerhalb der Atmosphäre ab. An der Oberfläche des Planeten Venus, dessen Atmosphäre zu 96 Prozent aus Kohlendioxid besteht, herrschen z. B. Temperaturen von weit über 400 °C. Auf der Erde schwankt die Konzentration der beiden wichtigsten Treibhausgase stark: Der Wasserdampfgehalt der Luft beträgt je nach Ort und Zeit zwischen 0 und 4 Prozent, die Konzentration von Kohlendioxid unterliegt markanten jahreszeitlichen Schwankungen, die vor allem durch die Photosynthese der Vegetation bzw. die Zersetzung pflanzlicher Substanz verursacht werden. Insgesamt ist jedoch seit der Mitte des 18. Jahrhunderts ein erheblicher Anstieg der Kohlendioxidkonzentration um rund ein Drittel zu beobachten. Auch nimmt die Konzentration von Methan in der unteren Atmosphäre zu. Für die Zunahme der Treibhausgase werden in erster Linie die Viehhaltung und der Reisanbau (Methan) sowie die Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohlendioxid) verantwortlich gemacht. Der verstärkte Ausstoß bewirkt über den natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt hinaus sehr wahrscheinlich einen zusätzlichen, durch Aktivitäten des Menschen verursachten Treibhauseffekt (Siehe auch globale Erwärmung). Verfasst von: Peter Göbel Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.