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Als globale Erwärmung bezeichnet man den während der vergangenen Jahrzehnte beobachteten allmählichen Anstieg der Durchschnittstemperatur der erdnahen Atmosphäre und der Meere sowie die künftig erwartete steigende Erwärmung. Ihre hauptsächliche Ursache liegt nach dem gegenwärtigen wissenschaftlichen Verständnis „sehr wahrscheinlich“[1] in der Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes durch menschliches Einwirken.[2] [3] Der anthropogene Treibhauseffekt entsteht durch Veränderung von Atmosphärenzusammensetzung und anderen klimarelevanten Faktoren, die mit dem übergeordneten Begriff Strahlungsantrieb quantitativ beschrieben werden können. Durch Verbrennen fossiler Brennstoffe und durch die weltumfassende Entwaldung wird Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre angereichert. Landnutzungsveränderungen wie Land- und Viehwirtschaft sind eine zusätzliche Ursache, besonders wegen des auf sie zurückgehenden Ausstoßes weiterer bedeutender Treibhausgase wie Methan oder Lachgas.
Die Bezeichnung globale Erwärmung wurde im Verlauf der 1980er und 1990er Jahre geprägt und wird oft gleichbedeutend mit dem allgemeineren Begriff Klimawandel verwendet. Während der fachspezifische Begriff Klimawandel die natürliche Veränderung des Klimas auf der Erde über einen längeren Zeitraum beschreibt und damit die bisherige Klimageschichte umfasst, bezieht sich globale Erwärmung auf die durch Menschen verursachte gegenwärtige Klimaveränderung. Der damit verbundene Anstieg der Durchschnittstemperatur auf der Erde ist mit einer Vielzahl weiterer globaler, regionaler und lokaler Folgen verbunden.
Der wissenschaftliche Erkenntnisstand zur globalen Erwärmung wird durch den Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, im Deutschen oft als „Weltklimarat“ bezeichnet) zusammengefasst. Die Analysen des IPCC, dessen Vierter Sachstandsbericht zwischen Februar und November 2007 beginnend mit der Zusammenfassung für Entscheidungsträger in mehreren Berichten veröffentlicht wurde, bilden den Forschungsstand über menschliche Einflussnahmen auf das Klimasystem der Erde ab. Sie gelten als Basis der politischen und wissenschaftlichen Diskussion und sind eine wesentliche Grundlage für die Aussagen in diesem Artikel. Die IPCC-Darstellung steht auch im Mittelpunkt der Kontroverse um die globale Erwärmung.
Ursachen
Schema des Treibhauseffektes: Kurzwellige Strahlung der Sonne trifft auf die Atmosphäre und die Erdoberfläche. Langwellige Strahlung wird von der Erdoberfläche abgestrahlt und in der Atmosphäre fast vollständig absorbiert. Im thermischen Gleichgewicht wird die absorbierte Energie je zur Hälfte in Richtung Erde und Weltall abgestrahlt.
Wachstumstrend der wichtigsten anthropogenen Treibhausgase seit den 1970er Jahren bis 2006. Kohlendioxid und Lachgas steigen unvermindert weiter an, während Methan und FCKWs/FKWs seit 1999 konstant geblieben sind.Bei der Betrachtung der Ursachen der globalen Erwärmung ist zu unterscheiden zwischen dem natürlichen Treibhauseffekt, der eine unerlässliche Voraussetzung für das Leben auf der Erde ist, und dessen menschengemachter Verstärkung durch den Ausstoß von Treibhausgasen, die zum anthropogenen Treibhauseffekt führen.
Grundlagen des Treibhauseffekts
→ Hauptartikel: Treibhauseffekt
Der Treibhauseffekt lässt sich auf Treibhausgase wie Wasserdampf (H2O), Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O, auch bekannt als Lachgas) und halogenisierte Verbindungen (FCKW und FKW) zurückführen. Diese lassen die von der Sonne kommende kurzwellige Strahlung weitgehend ungehindert auf die Erde durch, strahlen aber selbst im längerwelligen Infrarotbereich. Durch diese, den Treibhauseffekt bestimmende Emission, erhält die Erdoberfläche mehr Strahlung und erwärmt sich stärker als durch die Direktstrahlung der Sonne der Fall wäre, daher wird die Strahlung auch als atmosphärische Gegenstrahlung bezeichnet. Die von der Erde emittierte, langwellige Wärmestrahlung wird in bestimmten Wellenlängenbereichen absorbiert, denn ein Körper, der Strahlung emittiert, absorbiert auch (Kirchhoffsches Strahlungsgesetz). Im Gleichgewicht muss der Atmosphäre so viel Energie zugeführt werden, wie durch Strahlung verloren geht. Dies geschieht u.a. auch durch Konvektion. Die Anteile von Konvektion und Strahlung am Energieaustausch variieren mit der Höhe.
Die Erdoberfläche strahlt bei Erwärmung mehr Energie in den Wellenlängenbereichen, in denen die Atmosphäre transparent ist, in den Weltraum ab. Gleichzeitig wird aber auch der Energieeintrag in die Atmosphäre auf zwei Wegen größer: Erstens dadurch, dass sich die Atmosphäre auf die warme Erdoberfläche stützt (Wärmeübertragung durch Konvektion) und zweitens durch die teilweise Absorption der erhöhten Abstrahlung des Bodens. Ein erhöhter Energieeintrag erfordert im Gleichgewicht auch einen höheren Energieaustrag, der durch die schon erwähnte Strahlung aus den Treibhausgasen erfolgt. Dieser Prozess der Erwärmung und Strahlungszunahme setzt sich so lange fort, bis alle Energiebilanzen ausgeglichen sind. Dann herrscht an der Erdoberfläche auf erhöhtem Temperaturniveau wieder ein Gleichgewicht zwischen absorbierter Strahlung und Energieverlust.
Die Treibhausgase Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan und Lachgas sind natürliche Bestandteile der Atmosphäre, daher wird die von ihnen verursachte Temperaturerhöhung als natürlicher Treibhauseffekt bezeichnet. Ohne sie läge die längerfristig und global gemittelte bodennahe Lufttemperatur der Erde bei etwa -18 °C und damit um ungefähr 33 °C unter dem heutigen Mittelwert von etwa +15 °C. Die Erde wäre damit für die meisten Lebewesen unbewohnbar. Die Hauptbestandteile der Erdatmosphäre, Stickstoff, Sauerstoff und Argon mit zusammen über 99,9 % Masseanteil entfalten so gut wie keine Treibhauswirkung. Lediglich die geringen Konzentrationen der Treibhausgase ermöglichen, zusammen mit Wasserdampf, durch ihre wärmende Wirkung menschliches Leben auf der Erde.
Quelle: http://de.wikipedia.org
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