Warming Stripes zum Naturrraum Oberrheintiefland.Warming Stripes zum Landkreis Südliche Weinstraße.
Schon seit längerem zeigen Wissenschaftler*innen, Bürger*innen und Institutionen weltweit unter dem Hashtag #showyourstripes den Verlauf der durchschnittlichen Jahrestemperatur ihrer Region in den sozialen Medien. Verdeutlichen soll dies den Temperaturanstieg und die damit verbundene Erderwärmung.
Die Sonneneinstrahlung bestimmt im Wesentlichen das Klima auf der Erde. Allerdings wird die Strahlungsbilanz, also gewissermaßen der Energiehaushalt der Erde ganz wesentlich von der Atmosphäre bestimmt. In diesem Zusammenhang sind die sogenannten Treibhausgase wie Wasserdampf, C02 und Methan von herausragender Bedeutung.
Sie sind in natürlicher Weise in der Atmosphäre vorhanden und sind für den natürlichen Treibhauseffekt verantwortlich. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt gäbe es wohl kein Leben auf der Erde, denn die globale Durchschnittstemperatur läge bei -l8° C.
Der menschengemachte Treibhauseffekt (oder auch anthropogener Treibhauseffekt) der für den Klimawandel verantwortlich ist, entsteht durch eine Anreicherung von Treibhausgasen in der Atmosphäre aufgrund menschlicher Aktivitäten (siehe Abb. 1).
Abb. 2 zeigt die Strahlungsbilanz der Erde. Die Sonne strahlt Energie in Form von kurzwelliger Strahlung (sichtbarem Licht) ab. Ein Teil der einfallenden Strahlung wird durch Reflexion an der Atmosphäre und der Erdoberfläche unmittelbar wieder an den Weltraum abgegeben. Die restliche Energie wird zum Teil von der Atmosphäre und zum Teil von der Erde absorbiert. Hierdurch erwärmen sich Atmosphäre und Erde und geben ihrerseits diese Energie wieder in Form von langwelliger Wärmestrahlung ab.
An dieser Stelle kommen die Treibhausgase ins Spiel. Im Gegensatz zu den kurzwelligen Sonnenstrahlen, die zu einem großen Teil ungehindert die Atmosphäre passieren, wird die langwellige Wärmestrahlung von den Treibhausgasen fast vollständig absorbiert und dann teilweise zur Erde zurückgestrahlt. Die Strahlung wird dadurch gewissermaßen von der Atmosphäre gefangen und mehrmals zwischen Erde und Atmosphäre hin und her geschickt, bevor sie wieder ins Weltall entweicht.
Durch menschliche Aktivitäten, vor allem durch die Verbrennung von fossilen Energieträgern, werden große Mengen Treibhausgase - insbesondere CO₂ - freigesetzt und häufen sich in der Atmosphäre an. Diese Treibhausgase verstärken den natürlichen Treibhauseffekt, da mehr Strahlung zur Erde zurückgeworfen wird.
Verglichen mit CO₂ haben andere Treibhausgase eine wesentlich stärkere Wirkung. Ein Molekül CH₄ (Methan) hat beispielsweise ein 25-mal stärkeres Treibhausgaspotential als ein CO₂ -Molekül. Obwohl die anderen Treibhausgase teilweise sehr viel höhere Treibhausgaspotentiale haben, ist der Strahlungsantrieb, der durch CO₂ hervorgerufen wird, wesentlich höher als bei den anderen Treibhausgasen. Dies liegt daran, dass im Vergleich sehr viel größere Mengen an CO₂ freigesetzt werden.
Neben den Treibhausgasen beeinflussen auch Aerosole, Veränderungen der Landnutzung und die natürliche Variabilität der Sonnenstrahlung die Strahlungsbilanz und damit auch das Klima. Die natürliche Änderung durch die sich verändernde Sonneneinstrahlung ist jedoch im Vergleich zu dem menschengemachten Anteil sehr gering. Ohne den menschengemachten Anteil ist der zu beobachtende Klimawandel wissenschaftlich nicht zu erklären.
Klimaspirale von Ed Hawkins. Zeigt die globale Durchschnittstemperatur von 1850 bis 2016.
Referenzen: Forster, P., V. Ramaswamy, P. Artaxo, T. Berntsen, R. Betts, D.W. Fahey, J. Haywood, J. Lean, D.C. Lowe, G. Myhre, J. Nganga, R. Prinn, G. Raga, M. Schulz and R. Van Dorland (2007), Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing, In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the lntergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, .tvl- Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA Deutsche Ubersetzung durch die deutsche IPCC-Koordinierungsstelle, Bonn, 2011
Infomaterialien, Darstellungen und Text als fertiges Poster zur Präsentation auf Github. Öffentlich bereitgestellt und erarbeitet durch die Scientists4Future Landau.
