LOGIN | NEU REGISTRIEREN

Schule > Erdkunde > Klima > Ozon > Treibhauseffekt

Natürlicher Treibhauseffekt natürliche Erwärmung der Erdoberfläche
Ursachen: - der natürliche Kreislauf (Photsynthese): Pflanzen gewinnen Energie, indem sie mit Hilfe von Sonnenlicht Kohlendioxid in Kohlenstoff und Sauerstoff umwandeln. Der Kohlenstoff wird von den Pflanzen zum Wachstum benötigt. Bei der Verrottung wird dieses CO2 wieder in die Atmosphäre freigesetzt

Spurengase
- funktionieren wie eine Membran, die die  kurzwellige Strahlung der Sonne nahezu ungehindert passieren läßt
- und die langwellige Strahlung der Erdoberfläche teilweise zurückhält
- Das Prinzip funktioniert hier ähnlich wie beim Treibhaus
(Das Treibhaus hat eine Glashülle, die ebenfalls kurzwelliges Licht passieren lässt und langwellige Wärmestrahlung sozusagen gefangen hält.)

Beispiel:Dieser Effekt wird uns beim Autofahren an einem heißen Sommertag bewußt:
Die Sonnenstrahlen dringen durch die Verglasung ins Wageninnere ein und werden
in Wärme umgewandelt. Dabei wird die Fahrgastzelle nicht selten um  30 bis 40° C aufgeheizt. Beim Treibhauseffekt der Erde übernehmen die
Spurengase die Funktion der Glasscheiben.  Deshalb werden diese Gase auch Treibhausgase genannt.
Prinzip:1. Sonne gibt kurzwellige Strahlung ab
2. diese durchdringt relativ ungehindert die Atmosphäre der Erde
trifft auf die Erdoberfläche auf
wird beim Auftreten umgewandelt
und als langwellige Wärmestrahlung reflektiert
diese kann die Atmosphäre nicht wie die kurzwellige Strahlung durchdringen
also wird sie teilweise wieder zur Erde reflektiert
und erwärmt dabei die Oberfläche zusätzlich
Folgen: - würde diese langwellige Wärmestrahlung ungehindert zurück ins All reflektiert
werden, läge die Durchschnittstemperatur bei -18°C
jedoch befinden sich besimmte Gase, sogenannte Spurengase wie Wasserdampf (H2O) zu 1/3 beteiligt, Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4),
Distickstoffoxid (N2O), Ozon (O3), Fluorchlorwasserstoffe (FCKWs) und
sonstige Gase in der Erdatmosphäre
diese lassen die kurzwellige Strahlung der Sonne relativ ungehindert passieren
jedoch nicht die langwellige Strahlung der Erdoberfläche
sie reflektieren diese Strahlung teilweise zurück
deshalb liegt unsere Durchschnittstemperatur +15°C
dies ist ein Temperaturunterschied von 33°C, der durch den natürlichen Treibhauseffekt zustandekommt
Grundlage für das Leben auf der Erde, da die eingestrahlte lebensnotwendige Sonnenenergie nicht ungehindert zurück ins Weltall zurückgestrahlt werden kann, dank der Ozonschicht („Schutzglocke“) und sich somit die Erdoberfläche erwärmen kann
antropogener Treibhauseffekt durch den Menschen künstlich erzeugter Treib-
hauseffekt
Ursachen:- Industriealisierung
- Handeln der Bevölkerung (der Mensch greift in den CO2 Kreislauf der Erde ein)
Erhöhung der Konzentration der vorhandenen Gase, Erzeugung weiterer Gase,
die in d. Natur so nicht vorkommen und trotzdem schädlich sind
(- Übertriebene Abholzung der Regenwäler, höher ansteigender Lebensstandart,
Treibmittel in Sprühdosen, Kühlflüssigkeit in Kühlschränken & Klimaanlagen,
Industrie- & Autoabgase, Einsatz von Pestiziden und Kunstdünger,
Abfallbeseitigung, übertriebene Viehzucht)
Prinzip: - Mensch setzt hauptsächlich durch Verbrennung fossiler Ernergieträger ( Kohle,
Erdgas, Erdöl) große Mengen Kohlendioxid in die Atmosphäre frei
jährliche Erzeugung liegt dadurch bei ca.18,3 milliarden Tonnen
dieses CO2 wurde d. Atmosphäre im Laufe von mio von Jahren entzogen
wie kam das zustande?
Teil d. Pflanzen wurde im Laufe d. Zeit als Kohle, Erdöl und Erdgas in der Erde
eingelagert
durch Verbrennung dieser Stoffe wandelt der Mensch Kohlenstoff und Sauerstoff
wieder in CO2 um
das zusätzlich vom Mensch freigesetzte CO2 befindet sich nun in der Atmosphäre
die Industrie- und Autoabgase der Bürger mit gehobenen Lebensstandart produzieren außerdem große Mengen von schädlichen Gasen
Vergleich: „Industriebürger“- 25 Tonnen im Jahr
„Entwicklungslandbürger“ – nur 0,7 Tonnen im Jahr
aber auch die Abrodung von Wäldern, insbesondere der Brandrodung der
Regenwälder, werden große Mengen an gebundenem Kohlendioxid freigesetzt
jährlich ca. 9 milliarden Tonnen
neben der Freisetzung von CO2 beeinflusst d. Mensch d. Treibhauseffekt auch durch d. Ausstoß weiterer Spurengase wie Methan, z.B. durch übertriebene Viehzucht
und durch künstlich produzierte Stoffe wie Stickoxide oder allen voran die FCKWs (Entstehung durchTreibmittel in Sprühdosen, Kühlflüssigkeit in Kühlschränken & Klimaanlagen)
( Zerstörung der Ozonschicht, welche die für d. Menschen gefährlichen UV-
Anteile in der Sonnestrahlung absorbiert)
außerdem trägt das Düngen von Feldern mit Kunstdünger dazu bei, dabei wird
N2O freigesetzt was wiederum den nat. Treibhauseffekt beeinflusst
Folgen: - Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes
weitere Erwärmung der Erdoberfläche
starker Temperaturanstieg
bereits festgestellte Klimaveränderungen: - ungewöhnlich lange 'El Nino' – Warmphase
von 1990 bis 1995 - Anstieg des Meeresspiegels um 10 bis 25
Zentimeter innerhalb der letzten 100 Jahre,
hauptsächlich als Folge der Ausdehnung des
Wassers aufgrund der Erhöhung der
Lufttemperatur
- Anstieg der Oberflächentemperatur in Alaska
um 2 - 4° C - Zunahme der Luftfeuchtigkeit in den Tropen - Zunahme der Wolken über Land - Rückgang der Schneedecke in den Alpen
(Ob der Mensch etwas damit zu tun hat ist noch nicht entgültig bewiesen. Die erheblichen Veränderungen innerhalb kürzesterZeit sind aber ein eindeutiges Indiz dafür.)

In der Zukunft mögliche Auswirkungen sind:
- Abschmelzen der Polkappen Weiterer Anstieg des Meeresspiegels - Zunahme von Extremereignissen, wie z.B. Trockenheit und Überschwemmungen- Verschiebung von Meeresströmungen mit den dadurch verbundenen extremen regionalen
Klimaveränderungen
- Klimazonen könnten sich um einige 100km verschieben

Gegenmaßnahmen: - Reduzierung des Kohlenstoffdioxidverbrauchs durch:
- Einschränkung der Nutzung fossiler Brennstoffe
Senkung des Kraftstoffverbrauchs von neuen Pkws
weniger, bzw. garkeine Abholzung der Regenwälder mehr
Einschränkung der übertriebenen Viehzucht und des düngens
Förderung des ökologisch und biologischen Landbaus
Recycling
Umweltbewusstsein der Bürger fördern z.B. durch Kampagnen oder Aktionen
Verstärkter Einsatz regenerierbarer Energien – verstärkte Forschung in diese Richtung

Kohlendioxid (CO2)
„Grünes Gas“ wird Kohlendioxid manchmal genannt, weil es bei der Fotosynthese und beim natürlichen Treibhauseffekt lebenswichtige Funktionen erfüllt. Die Wirkung des Kohlendioxid als Treibhausgas beruht darauf, daß es in der Atmosphäre in
demselben Wellenbereich stark Wärme (Energie) zu absorbieren vermag, in den

die Erde Energie abstrahlt.
CO2 hindert die Wärme daran, in die Stratosphäre zu entfleuchen. Darüber hinaus sorgt aber zusätzlich erzeugtes CO2 für eine weitere Erwärmung der Atmosphäre: Eine Verdoppelung
der CO2 Konzentration bedeutet eine globale Temperaturerhöhung von 2,5 °C. Das
Kohlendioxid ist hauptverantwortlich für die globale Temperaturerhöhung.
Enstehung: durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen (Kohle, Gas, Öl, Benzin), Autos,
Kraftwerke, Heizung, Brandrodung, Mülldeponien.

Methan (CH4)
Methan ist eine gasförmige Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Dieses Gas ist leichter als Luft und oxidiert in unserer Atmoshpäre zu Kohlendioxid und Wasserstoff.
Entstehung: entweicht aus Kohlegruben, Ölbohrlöchern, Produktion von Erdgas,
Mülldeponien, Reisfeldern, Sumpfgebieten und Viehzucht.
Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs)
FCKWs sind auch für den Treibhauseffekt von sehr großer Bedeutung. Diese Verbindung wurde lange Zeit als Kältemittel, Treibgas und Reinigungsmittel eingesetzt, weil sie sich durch hohe chemische und thermische Belastbarkeit auszeichnen. Trotz eines Rückgangs des Ausstoßes von FCKWs machen sie immer noch ein Viertel des anthropogenen Treibhauseffektes aus.

Ozon (O3)
Ozon ist ein stark oxidierendes Molekül. Es reagiert sehr leicht mit anderen chemischen Verbindungen und ist reaktionsfähiger als Sauerstoff. Das Ozon ist sehr wichtig, weil es dafür sorgt, das ein großer Teil der UV-Strahlen nicht auf die Erde gelangen. Trotzdem ist das Ozon, das sich bei starker Sonneneinstrahlung bildet schädlich für Organismen. Die Folgen sind Gesundheits- und Vegetationsschäden.
Wasserdampf (H2O)
Kondensstreifen in der Luft sind nichts anderes als gefrorener Wasserdampf. Bei
Temperaturen von –50°C bis –70°C gefriert Wasserdampf in der Stratosphäre. So bilden sich kilometerbreite Wolkenflächen aus Eiskristallen. Wie durch ein Glasdach werden kurzwellige Sonnenstrahlen somit auf die Erde durchgelassen, während die Wärmestrahlung der Erdoberfläche weitgehend zurückgehalten wird. Etwa zwei Drittel des natürlichen Treibhauseffektes sind auf Wasserdampf zurückzuführen.

Download: PDF, DOC