Strahlungsantrieb von Aerosolen - Versionsgeschichte

Dieter Kasang am 25. Oktober 2025 um 07:01 Uhr

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Dieter Kasang am 26. November 2023 um 15:24 Uhr

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	<metakeywords>DBS-Wiki-KW, Strahlungshaushalt der Atmosphäre, Albedo, Niederschlag, Absorption, Aerosolwirkung in Asien, Aerosolwirkung in Europa, Primäre Aerosole, Sekundäre Aerosole, Sulfataerosole</metakeywords>		<metakeywords>DBS-Wiki-KW, Strahlungshaushalt der Atmosphäre, Albedo, Niederschlag, Absorption, Aerosolwirkung in Asien, Aerosolwirkung in Europa, Primäre Aerosole, Sekundäre Aerosole, Sulfataerosole</metakeywords>

	[[Kategorie:Aerosole]]		[[Kategorie:Aerosole]] [[Kategorie:Strahlung]]

Dieter Kasang am 5. November 2023 um 14:47 Uhr

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	# Der zweite indirekte Effekt ist die verlängerte Lebensdauer von Wolken. Aufgrund der geringeren Größe brauchen Tropfen länger, um zu Regentropfen anzuwachsen und auszufällen.		# Der zweite indirekte Effekt ist die verlängerte Lebensdauer von Wolken. Aufgrund der geringeren Größe brauchen Tropfen länger, um zu Regentropfen anzuwachsen und auszufällen.

	Die [[Klimawirkung_von_Aerosolen\|klimatische Wirkung]] der indirekten [[Strahlungsantrieb]]e ist ~~wahrscheinlich~~ ebenfalls negativ bzw. abkühlend, wobei die Unsicherheiten des Kenntnisstandes hier noch größer als bei der direkten Wirkung sind~~. Der zweite indirekte Effekt konnte bisher nicht als Strahlungsantrieb quantifiziert werden.~~		Die [[Klimawirkung_von_Aerosolen\|klimatische Wirkung]] der indirekten [[Strahlungsantrieb]]e ist ebenfalls negativ bzw. abkühlend, wobei die Unsicherheiten des Kenntnisstandes hier noch größer als bei der direkten Wirkung sind.
	Hinzu kommt noch ein '''semidirekter Effekt''', der dadurch entsteht, dass [[Strahlungsantrieb_von_Aerosolen#Ru.C3.9F\|Rußpartikel]] durch Absorption von Solarstrahlung eine Wolkenauflösung und damit eine größere Durchlässigkeit der Atmosphäre für die Sonneneinstrahlung bewirken können.

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Dieter Kasang: /* Regionale Unterschiede */

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Regionale Unterschiede

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	Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />		Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />
	[[Bild:SO2 Emissions 1990-2015.jpg\|thumb\|420px\|Abb. 4: Änderung der globalen SO<sub>2</sub>-Emissionen 1990 bis 2015 in TgS. Der grün gestreifte Bereich zeigt aufgrund der unsicheren Datenlage eine mögliche Überschätzung der chinesischen Emissionen.]]		[[Bild:SO2 Emissions 1990-2015.jpg\|thumb\|420px\|Abb. 4: Änderung der globalen SO<sub>2</sub>-Emissionen 1990 bis 2015 in TgS. Der grün gestreifte Bereich zeigt aufgrund der unsicheren Datenlage eine mögliche Überschätzung der chinesischen Emissionen.]]
	Als Ergebnis haben in Europa die Aerosol-Emissionen seit den 1980er Jahren stark abgenommen, ähnlich in den USA, wo sie 1989 bis 2010 jährlich um 1-3% zurückgegangen sind. Der Rückgang ist vor allem auf die Abnahme der Emissionen von Sulfataerosolen (SO<sub>2</sub>) zurückzuführen, die primär ein Resultat aus der Verbrennung fossiler Energien sind. In Europa und Nordamerika haben die SO<sub>2</sub>-Emissionen um 70-80% abgenommen.<ref name="Aas 2019">Aas, W., A. Mortier, V. Bowersox et al. (2019): Global and regional trends of atmospheric sulfur. Sci Rep 9, 953. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37304-0</ref> Im Gegensatz dazu haben Aerosol-Emissionen in China bis 2010 deutlich zu- und erst danach leicht abgenommen, während sich in Indien der Anstieg weiter fortgesetzt hat.<ref name="Quaas 2022" /> Abb. zeigt daher einen deutlichen Rückgang der Emissionen in Nordamerika und Europa, aber ab 2010 auch in China (Ostasien), eine weitere Zunahme jedoch über Südasien. Seit 2010 haben sich die beiden Hauptquellen der Emissionen von Aerosolen und ihrer Vorläuferstoffe, Indien und China, gegensätzlich entwickelt. In Indien hat die Aerosol-Belastung weiter zugenommen, in China haben die Emissionskontrollen einen Rückgang bewirkt. In Südasien hat daher die Sonneneinstrahlung um -0,91 W/m<sup>2</sup> seit 2003 abgenommen, in Ostasien um 1,23 W/m<sup>2</sup> zugenommen.<ref name="Xiang 2023">Xiang, B., Xie, SP., Kang, S.M. et al. (2023): An emerging Asian aerosol dipole pattern reshapes the Asian summer monsoon and exacerbates northern hemisphere warming. npj Clim Atmos Sci 6, 77. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00400-8</ref>		Als Ergebnis haben in Europa die Aerosol-Emissionen seit den 1980er Jahren stark abgenommen, ähnlich in den USA, wo sie 1989 bis 2010 jährlich um 1-3% zurückgegangen sind. Der Rückgang ist vor allem auf die Abnahme der Emissionen von Sulfataerosolen (SO<sub>2</sub>) zurückzuführen, die primär ein Resultat aus der Verbrennung fossiler Energien sind. In Europa und Nordamerika haben die SO<sub>2</sub>-Emissionen um 70-80% abgenommen.<ref name="Aas 2019">Aas, W., A. Mortier, V. Bowersox et al. (2019): Global and regional trends of atmospheric sulfur. Sci Rep 9, 953. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37304-0</ref> Im Gegensatz dazu haben Aerosol-Emissionen in China bis 2010 deutlich zu- und erst danach leicht abgenommen, während sich in Indien der Anstieg weiter fortgesetzt hat.<ref name="Quaas 2022" /> Abb. 4 zeigt daher einen deutlichen Rückgang der Emissionen in Nordamerika und Europa, aber ab 2010 auch in China (Ostasien), eine weitere Zunahme jedoch über Südasien. Seit 2010 haben sich die beiden Hauptquellen der Emissionen von Aerosolen und ihrer Vorläuferstoffe, Indien und China, gegensätzlich entwickelt. In Indien hat die Aerosol-Belastung weiter zugenommen, in China haben die Emissionskontrollen einen Rückgang bewirkt. In Südasien hat daher die Sonneneinstrahlung um -0,91 W/m<sup>2</sup> seit 2003 abgenommen, in Ostasien um 1,23 W/m<sup>2</sup> zugenommen.<ref name="Xiang 2023">Xiang, B., Xie, SP., Kang, S.M. et al. (2023): An emerging Asian aerosol dipole pattern reshapes the Asian summer monsoon and exacerbates northern hemisphere warming. npj Clim Atmos Sci 6, 77. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00400-8</ref>

	Global war das Ergebnis eine Abnahme der SO<sub>2</sub>-Emissionen zwischen 1990 und 2015 um 55 Tg Schwefel bzw. 31%. Da Aerosole einen Abkühlungseffekt auf die Atmosphäre haben, bedeutet dieser Rückgang eine Zunahme des Strahlungsantriebs und damit eine Erwärmung. Eine geringere Aerosolbelastung der Atmosphäre bedeutet, dass weniger Sonnenstrahlung reflektiert und stattdessen die Erdoberfläche erwärmt wird. In Europa haben Modellsimulationen sogar eine Zunahme des Strahlungsantriebs von 3-4 W/m<sup>2</sup> ergeben<ref name="Aas 2019" /> (Abb. 5) und damit allein durch die Schwefeldioxidabnahme eine Erwärmung von 0,17 °C. Noch stärker hat sich der Rückgang der europäischen SO<sub>2</sub>-Emissionen mit 1 °C über der Arktis ausgewirkt, verursacht durch die Eis-Albedo-Rückkopplung und andere Verstärkungsfaktoren.<ref name="Westervelt 2020" /> Über Indien, Südostasien und Brasilien hat die Reflexion durch Aerosole dagegen weiter zugenommen, so dass die untere Atmosphäre durch die Veränderung der Aerosolkonzentration sich weiter abkühlte. Der globale Netto-Effekt wird auf +0,29 W/m<sup>2</sup> für die zwei Jahrzehnte von 2000 bis 2019 geschätzt.<ref name="Quaas 2022" />		Global war das Ergebnis eine Abnahme der SO<sub>2</sub>-Emissionen zwischen 1990 und 2015 um 55 Tg Schwefel bzw. 31%. Da Aerosole einen Abkühlungseffekt auf die Atmosphäre haben, bedeutet dieser Rückgang eine Zunahme des Strahlungsantriebs und damit eine Erwärmung. Eine geringere Aerosolbelastung der Atmosphäre bedeutet, dass weniger Sonnenstrahlung reflektiert und stattdessen die Erdoberfläche erwärmt wird. In Europa haben Modellsimulationen sogar eine Zunahme des Strahlungsantriebs von 3-4 W/m<sup>2</sup> ergeben<ref name="Aas 2019" /> (Abb. 5) und damit allein durch die Schwefeldioxidabnahme eine Erwärmung von 0,17 °C. Noch stärker hat sich der Rückgang der europäischen SO<sub>2</sub>-Emissionen mit 1 °C über der Arktis ausgewirkt, verursacht durch die Eis-Albedo-Rückkopplung und andere Verstärkungsfaktoren.<ref name="Westervelt 2020" /> Über Indien, Südostasien und Brasilien hat die Reflexion durch Aerosole dagegen weiter zugenommen, so dass die untere Atmosphäre durch die Veränderung der Aerosolkonzentration sich weiter abkühlte. Der globale Netto-Effekt wird auf +0,29 W/m<sup>2</sup> für die zwei Jahrzehnte von 2000 bis 2019 geschätzt.<ref name="Quaas 2022" />

Dieter Kasang: /* Regionale Unterschiede */

2023-10-24T15:14:43Z

Regionale Unterschiede

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	Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />		Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />
	[[Bild:SO2 Emissions 1990-2015.jpg\|thumb\|420px\|Abb. 4: Änderung der globalen ~~SO2~~-Emissionen 1990 bis 2015 in TgS. Der grün gestreifte Bereich zeigt aufgrund der unsicheren Datenlage eine mögliche Überschätzung der chinesischen Emissionen.]]		[[Bild:SO2 Emissions 1990-2015.jpg\|thumb\|420px\|Abb. 4: Änderung der globalen SO<sub>2</sub>-Emissionen 1990 bis 2015 in TgS. Der grün gestreifte Bereich zeigt aufgrund der unsicheren Datenlage eine mögliche Überschätzung der chinesischen Emissionen.]]
	Als Ergebnis haben in Europa die Aerosol-Emissionen seit den 1980er Jahren stark abgenommen, ähnlich in den USA, wo sie 1989 bis 2010 jährlich um 1-3% zurückgegangen sind. Der Rückgang ist vor allem auf die Abnahme der Emissionen von Sulfataerosolen (SO<sub>2</sub>) zurückzuführen, die primär ein Resultat aus der Verbrennung fossiler Energien sind. In Europa und Nordamerika haben die SO<sub>2</sub>-Emissionen um 70-80% abgenommen.<ref name="Aas 2019">Aas, W., A. Mortier, V. Bowersox et al. (2019): Global and regional trends of atmospheric sulfur. Sci Rep 9, 953. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37304-0</ref> Im Gegensatz dazu haben Aerosol-Emissionen in China bis 2010 deutlich zu- und erst danach leicht abgenommen, während sich in Indien der Anstieg weiter fortgesetzt hat.<ref name="Quaas 2022" /> Abb. zeigt daher einen deutlichen Rückgang der Emissionen in Nordamerika und Europa, aber ab 2010 auch in China (Ostasien), eine weitere Zunahme jedoch über Südasien. Seit 2010 haben sich die beiden Hauptquellen der Emissionen von Aerosolen und ihrer Vorläuferstoffe, Indien und China, gegensätzlich entwickelt. In Indien hat die Aerosol-Belastung weiter zugenommen, in China haben die Emissionskontrollen einen Rückgang bewirkt. In Südasien hat daher die Sonneneinstrahlung um -0,91 W/m<sup>2</sup> seit 2003 abgenommen, in Ostasien um 1,23 W/m<sup>2</sup> zugenommen.<ref name="Xiang 2023">Xiang, B., Xie, SP., Kang, S.M. et al. (2023): An emerging Asian aerosol dipole pattern reshapes the Asian summer monsoon and exacerbates northern hemisphere warming. npj Clim Atmos Sci 6, 77. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00400-8</ref>		Als Ergebnis haben in Europa die Aerosol-Emissionen seit den 1980er Jahren stark abgenommen, ähnlich in den USA, wo sie 1989 bis 2010 jährlich um 1-3% zurückgegangen sind. Der Rückgang ist vor allem auf die Abnahme der Emissionen von Sulfataerosolen (SO<sub>2</sub>) zurückzuführen, die primär ein Resultat aus der Verbrennung fossiler Energien sind. In Europa und Nordamerika haben die SO<sub>2</sub>-Emissionen um 70-80% abgenommen.<ref name="Aas 2019">Aas, W., A. Mortier, V. Bowersox et al. (2019): Global and regional trends of atmospheric sulfur. Sci Rep 9, 953. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37304-0</ref> Im Gegensatz dazu haben Aerosol-Emissionen in China bis 2010 deutlich zu- und erst danach leicht abgenommen, während sich in Indien der Anstieg weiter fortgesetzt hat.<ref name="Quaas 2022" /> Abb. zeigt daher einen deutlichen Rückgang der Emissionen in Nordamerika und Europa, aber ab 2010 auch in China (Ostasien), eine weitere Zunahme jedoch über Südasien. Seit 2010 haben sich die beiden Hauptquellen der Emissionen von Aerosolen und ihrer Vorläuferstoffe, Indien und China, gegensätzlich entwickelt. In Indien hat die Aerosol-Belastung weiter zugenommen, in China haben die Emissionskontrollen einen Rückgang bewirkt. In Südasien hat daher die Sonneneinstrahlung um -0,91 W/m<sup>2</sup> seit 2003 abgenommen, in Ostasien um 1,23 W/m<sup>2</sup> zugenommen.<ref name="Xiang 2023">Xiang, B., Xie, SP., Kang, S.M. et al. (2023): An emerging Asian aerosol dipole pattern reshapes the Asian summer monsoon and exacerbates northern hemisphere warming. npj Clim Atmos Sci 6, 77. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00400-8</ref>

Dieter Kasang: /* Regionale Unterschiede */

2023-10-19T10:05:04Z

Regionale Unterschiede

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	== Regionale Unterschiede ==		== Regionale Unterschiede ==

	Da Aerosole räumlich sehr heterogen verbreitet sind, kann sich ihre regionale Wirkung erheblich von den globalen Durchschnittswerten unterscheiden. Die globalen Mittelwerte sind daher wenig aussagekräftig. Den stärksten Strahlungseffekt gibt es in den und in der Nähe der Emissionsregionen, die zugleich – wie z.B. Süd- und Ostasien – zu den am dichtesten bevölkerten Regionen der Erde gehören.<ref name="Samset 2018">Samset, B. H., Sand, M., Smith, C. J., Bauer, S. E., Forster, P. M., Fuglestvedt, J. S., Osprey, S., & Schleussner, C.-F. (2018): [https://doi.org/10.1002/2017GL076079 Climate impacts from a removal of anthropogenic aerosol emissions]. Geophysical Research Letters, 45, 1020–1029</ref> In der jeweiligen Region stoßen verschiedene Aerosole auf unterschiedliche klimatische Bedingungen, durch die ihre Wirkung beeinflusst wird. So unterscheidet sich ihre Wirkung in tropischen Monsungebieten von der in der Westwindzone der mittleren Breiten. Durch die Abkühlung der Temperaturen über dem Land im Sommer schwächen Aerosole z.B. den Land-Meer-Gegensatz und damit die Monsunzirkulation ab, wie etwa den Monsun im östlichen China.<ref name="Wang 2022">Wang, Z., Xue, L., Liu, J. et al. (2022): [https://doi.org/10.1007/s40726-022-00216-9 Roles of Atmospheric Aerosols in Extreme Meteorological Events: a Systematic Review]. Curr Pollution Rep 8, 177–188</ref> Auch über Südasien hat die Verbrennung von Biomasse und fossiler Energieträger zu einer starken Aerosolverbreitung geführt und die Bedeckung mit Wolken in der unteren Atmosphäre verstärkt, wodurch ebenfalls eine Abkühlung über Land stattgefunden hat.<ref name="Ding 2021">Ding, K., Huang, X., Ding, A. et al. (2021): [https://doi.org/10.1038/s41467-021-26728-4 Aerosol-boundary-layer-monsoon interactions amplify semi-direct effect of biomass smoke on low cloud formation in Southeast Asia]. Nat Commun 12, 6416</ref> Aerosoleinflüsse werden ebenso bei ENSO, der Verschiebung der Innertropischen Konvergenz und den Zugbahnen der Tiefdruckgebiete in den mittleren Breiten angenommen.<ref name="Wang 2022" /> Auch wenn Aerosole hauptsächlich in ihren lokal begrenzten Entstehungsgebieten vorkommen und dort ihre Wirkung entfalten, können sie aber auch durch atmosphärische Strömungen in entfernte Gebiete transportiert werden (Abb.),<ref name="Persad 2023">Persad, G., B.H. Samset and L.J. Wilcox et al. (2023): [https://dx.doi.org/10.1088/2752-5295/acd6af Rapidly evolving aerosol emissions are a dangerous omission from near-term climate risk assessments], Environmental Research: Climate 2, 3</ref> so im Lee der Entstehungsgebiete oder in Regionen wie der Arktis, in der geringe Antriebe durch die Eis- und Schnee-Albedo-Rückkopplung verstärkt werden. Änderungen der europäischen Emissionen von Schwefeldioxid (SO<sub>2</sub>) etwa haben außerhalb des Entstehungsgebietes ihre stärkste Wirkung auf die Temperaturen in der Arktis ~~(Abb. 3)~~.<ref name="Westervelt 2020">Westervelt, D.M., N.R. Mascioli, A.M. Fiore et al. (2020): [https://doi.org/10.5194/acp-20-3009-2020 Local and remote mean and extreme temperature response to regional aerosol emissions reductions], Atmos. Chem. Phys., 20, 3009–3027</ref>		Da Aerosole räumlich sehr heterogen verbreitet sind, kann sich ihre regionale Wirkung erheblich von den globalen Durchschnittswerten unterscheiden. Die globalen Mittelwerte sind daher wenig aussagekräftig. Den stärksten Strahlungseffekt gibt es in den und in der Nähe der Emissionsregionen, die zugleich – wie z.B. Süd- und Ostasien – zu den am dichtesten bevölkerten Regionen der Erde gehören.<ref name="Samset 2018">Samset, B. H., Sand, M., Smith, C. J., Bauer, S. E., Forster, P. M., Fuglestvedt, J. S., Osprey, S., & Schleussner, C.-F. (2018): [https://doi.org/10.1002/2017GL076079 Climate impacts from a removal of anthropogenic aerosol emissions]. Geophysical Research Letters, 45, 1020–1029</ref> In der jeweiligen Region stoßen verschiedene Aerosole auf unterschiedliche klimatische Bedingungen, durch die ihre Wirkung beeinflusst wird. So unterscheidet sich ihre Wirkung in tropischen Monsungebieten von der in der Westwindzone der mittleren Breiten. Durch die Abkühlung der Temperaturen über dem Land im Sommer schwächen Aerosole z.B. den Land-Meer-Gegensatz und damit die Monsunzirkulation ab, wie etwa den Monsun im östlichen China.<ref name="Wang 2022">Wang, Z., Xue, L., Liu, J. et al. (2022): [https://doi.org/10.1007/s40726-022-00216-9 Roles of Atmospheric Aerosols in Extreme Meteorological Events: a Systematic Review]. Curr Pollution Rep 8, 177–188</ref> Auch über Südasien hat die Verbrennung von Biomasse und fossiler Energieträger zu einer starken Aerosolverbreitung geführt und die Bedeckung mit Wolken in der unteren Atmosphäre verstärkt, wodurch ebenfalls eine Abkühlung über Land stattgefunden hat.<ref name="Ding 2021">Ding, K., Huang, X., Ding, A. et al. (2021): [https://doi.org/10.1038/s41467-021-26728-4 Aerosol-boundary-layer-monsoon interactions amplify semi-direct effect of biomass smoke on low cloud formation in Southeast Asia]. Nat Commun 12, 6416</ref> Aerosoleinflüsse werden ebenso bei ENSO, der Verschiebung der Innertropischen Konvergenz und den Zugbahnen der Tiefdruckgebiete in den mittleren Breiten angenommen.<ref name="Wang 2022" /> Auch wenn Aerosole hauptsächlich in ihren lokal begrenzten Entstehungsgebieten vorkommen und dort ihre Wirkung entfalten, können sie aber auch durch atmosphärische Strömungen in entfernte Gebiete transportiert werden (Abb. 3),<ref name="Persad 2023">Persad, G., B.H. Samset and L.J. Wilcox et al. (2023): [https://dx.doi.org/10.1088/2752-5295/acd6af Rapidly evolving aerosol emissions are a dangerous omission from near-term climate risk assessments], Environmental Research: Climate 2, 3</ref> so im Lee der Entstehungsgebiete oder in Regionen wie der Arktis, in der geringe Antriebe durch die Eis- und Schnee-Albedo-Rückkopplung verstärkt werden. Änderungen der europäischen Emissionen von Schwefeldioxid (SO<sub>2</sub>) etwa haben außerhalb des Entstehungsgebietes ihre stärkste Wirkung auf die Temperaturen in der Arktis.<ref name="Westervelt 2020">Westervelt, D.M., N.R. Mascioli, A.M. Fiore et al. (2020): [https://doi.org/10.5194/acp-20-3009-2020 Local and remote mean and extreme temperature response to regional aerosol emissions reductions], Atmos. Chem. Phys., 20, 3009–3027</ref>
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	== Einzelnachweise ==		== Einzelnachweise ==
	<references />		<references />

Dieter Kasang am 19. Oktober 2023 um 10:01 Uhr

2023-10-19T10:01:53Z

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	Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />		Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />
			[[Bild:SO2 Emissions 1990-2015.jpg\|thumb\|420px\|Abb. 4: Änderung der globalen SO2-Emissionen 1990 bis 2015 in TgS. Der grün gestreifte Bereich zeigt aufgrund der unsicheren Datenlage eine mögliche Überschätzung der chinesischen Emissionen.]]
	Als Ergebnis haben in Europa die Aerosol-Emissionen seit den 1980er Jahren stark abgenommen, ähnlich in den USA, wo sie 1989 bis 2010 jährlich um 1-3% zurückgegangen sind. Der Rückgang ist vor allem auf die Abnahme der Emissionen von Sulfataerosolen (SO<sub>2</sub>) zurückzuführen, die primär ein Resultat aus der Verbrennung fossiler Energien sind. In Europa und Nordamerika haben die SO<sub>2</sub>-Emissionen um 70-80% abgenommen.<ref name="Aas 2019">Aas, W., A. Mortier, V. Bowersox et al. (2019): Global and regional trends of atmospheric sulfur. Sci Rep 9, 953. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37304-0</ref> Im Gegensatz dazu haben Aerosol-Emissionen in China bis 2010 deutlich zu- und erst danach leicht abgenommen, während sich in Indien der Anstieg weiter fortgesetzt hat.<ref name="Quaas 2022" /> Abb. zeigt daher einen deutlichen Rückgang der Emissionen in Nordamerika und Europa, aber ab 2010 auch in China (Ostasien), eine weitere Zunahme jedoch über Südasien. Seit 2010 haben sich die beiden Hauptquellen der Emissionen von Aerosolen und ihrer Vorläuferstoffe, Indien und China, gegensätzlich entwickelt. In Indien hat die Aerosol-Belastung weiter zugenommen, in China haben die Emissionskontrollen einen Rückgang bewirkt. In Südasien hat daher die Sonneneinstrahlung um -0,91 W/m<sup>2</sup> seit 2003 abgenommen, in Ostasien um 1,23 W/m<sup>2</sup> zugenommen.<ref name="Xiang 2023">Xiang, B., Xie, SP., Kang, S.M. et al. (2023): An emerging Asian aerosol dipole pattern reshapes the Asian summer monsoon and exacerbates northern hemisphere warming. npj Clim Atmos Sci 6, 77. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00400-8</ref>		Als Ergebnis haben in Europa die Aerosol-Emissionen seit den 1980er Jahren stark abgenommen, ähnlich in den USA, wo sie 1989 bis 2010 jährlich um 1-3% zurückgegangen sind. Der Rückgang ist vor allem auf die Abnahme der Emissionen von Sulfataerosolen (SO<sub>2</sub>) zurückzuführen, die primär ein Resultat aus der Verbrennung fossiler Energien sind. In Europa und Nordamerika haben die SO<sub>2</sub>-Emissionen um 70-80% abgenommen.<ref name="Aas 2019">Aas, W., A. Mortier, V. Bowersox et al. (2019): Global and regional trends of atmospheric sulfur. Sci Rep 9, 953. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37304-0</ref> Im Gegensatz dazu haben Aerosol-Emissionen in China bis 2010 deutlich zu- und erst danach leicht abgenommen, während sich in Indien der Anstieg weiter fortgesetzt hat.<ref name="Quaas 2022" /> Abb. zeigt daher einen deutlichen Rückgang der Emissionen in Nordamerika und Europa, aber ab 2010 auch in China (Ostasien), eine weitere Zunahme jedoch über Südasien. Seit 2010 haben sich die beiden Hauptquellen der Emissionen von Aerosolen und ihrer Vorläuferstoffe, Indien und China, gegensätzlich entwickelt. In Indien hat die Aerosol-Belastung weiter zugenommen, in China haben die Emissionskontrollen einen Rückgang bewirkt. In Südasien hat daher die Sonneneinstrahlung um -0,91 W/m<sup>2</sup> seit 2003 abgenommen, in Ostasien um 1,23 W/m<sup>2</sup> zugenommen.<ref name="Xiang 2023">Xiang, B., Xie, SP., Kang, S.M. et al. (2023): An emerging Asian aerosol dipole pattern reshapes the Asian summer monsoon and exacerbates northern hemisphere warming. npj Clim Atmos Sci 6, 77. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00400-8</ref>

	Global war das Ergebnis eine Abnahme der SO<sub>2</sub>-Emissionen zwischen 1990 und 2015 um 55 Tg Schwefel bzw. 31%. Da Aerosole einen Abkühlungseffekt auf die Atmosphäre haben, bedeutet dieser Rückgang eine Zunahme des Strahlungsantriebs und damit eine Erwärmung. Eine geringere Aerosolbelastung der Atmosphäre bedeutet, dass weniger Sonnenstrahlung reflektiert und stattdessen die Erdoberfläche erwärmt wird. In Europa haben Modellsimulationen sogar eine Zunahme des Strahlungsantriebs von 3-4 W/m<sup>2</sup> ergeben<ref name="Aas 2019" /> und damit allein durch die Schwefeldioxidabnahme eine Erwärmung von 0,17 °C. Noch stärker hat sich der Rückgang der europäischen SO<sub>2</sub>-Emissionen mit 1 °C über der Arktis ausgewirkt, verursacht durch die Eis-Albedo-Rückkopplung und andere Verstärkungsfaktoren.<ref name="Westervelt 2020" /> Über Indien, Südostasien und Brasilien hat die Reflexion durch Aerosole dagegen weiter zugenommen, so dass die untere Atmosphäre durch die Veränderung der Aerosolkonzentration sich weiter abkühlte. Der globale Netto-Effekt wird auf +0,29 W/m<sup>2</sup> für die zwei Jahrzehnte von 2000 bis 2019 geschätzt.<ref name="Quaas 2022" />		Global war das Ergebnis eine Abnahme der SO<sub>2</sub>-Emissionen zwischen 1990 und 2015 um 55 Tg Schwefel bzw. 31%. Da Aerosole einen Abkühlungseffekt auf die Atmosphäre haben, bedeutet dieser Rückgang eine Zunahme des Strahlungsantriebs und damit eine Erwärmung. Eine geringere Aerosolbelastung der Atmosphäre bedeutet, dass weniger Sonnenstrahlung reflektiert und stattdessen die Erdoberfläche erwärmt wird. In Europa haben Modellsimulationen sogar eine Zunahme des Strahlungsantriebs von 3-4 W/m<sup>2</sup> ergeben<ref name="Aas 2019" /> (Abb. 5) und damit allein durch die Schwefeldioxidabnahme eine Erwärmung von 0,17 °C. Noch stärker hat sich der Rückgang der europäischen SO<sub>2</sub>-Emissionen mit 1 °C über der Arktis ausgewirkt, verursacht durch die Eis-Albedo-Rückkopplung und andere Verstärkungsfaktoren.<ref name="Westervelt 2020" /> Über Indien, Südostasien und Brasilien hat die Reflexion durch Aerosole dagegen weiter zugenommen, so dass die untere Atmosphäre durch die Veränderung der Aerosolkonzentration sich weiter abkühlte. Der globale Netto-Effekt wird auf +0,29 W/m<sup>2</sup> für die zwei Jahrzehnte von 2000 bis 2019 geschätzt.<ref name="Quaas 2022" />
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			\| [[Bild:SO4 Strahlung 1970-2010-lg.jpg\|thumb\|820px\|Abb. 5: Änderung der Sulfat-Belastung 1970-2010 (links) und die resultierende Änderung der Strahlung (rechts) ]]
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	== Einzelnachweise ==		== Einzelnachweise ==
	<references />		<references />

Dieter Kasang am 19. Oktober 2023 um 09:38 Uhr

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	Grundsätzlich werden ein direkter und ein indirekter Einfluss von Aerosolen auf den Strahlungshaushalt und das Klima unterschieden. Die '''direkte Wirkung''' (Abb. 1) der Aerosole auf den Strahlungshaushalt (der direkte [[Strahlungsantrieb]] der Aerosole) besteht erstens darin, dass einige Aerosole wie vor allem die [[Sulfat-Aerosole]], die solare Strahlung teilweise zurück in den Weltraum [[Albedo\|reflektieren]] und klimatisch daher eine abkühlende Wirkung besitzen. Zum direkten Einfluss gehört zweitens aber auch, dass einige andere Aerosole, vor allem [[Strahlungsantrieb_von_Aerosolen#Ru.C3.9F\|Rußpartikel]], solare Strahlung [[Absorption\|absorbieren]], wodurch die umgebende Atmosphäre erwärmt, die bodennahen Luftschichten aber abgekühlt werden. Die '''indirekte Wirkung''' (Abb. 2) resultiert aus dem Einfluss der Aerosole auf die Wolkenbildung und den [[Niederschlag]]. Dieser Einfluss besteht darin, dass Aerosole die für die Bildung von Tröpfchen und Eiskristallen nötigen [[Wolken\|Kondensations- bzw. Eiskerne]] stellen. Man unterscheidet zwei indirekte Effekte.		Grundsätzlich werden ein direkter und ein indirekter Einfluss von Aerosolen auf den Strahlungshaushalt und das Klima unterschieden. Die '''direkte Wirkung''' (Abb. 1) der Aerosole auf den Strahlungshaushalt (der direkte [[Strahlungsantrieb]] der Aerosole) besteht erstens darin, dass einige Aerosole wie vor allem die [[Sulfat-Aerosole]], die solare Strahlung teilweise zurück in den Weltraum [[Albedo\|reflektieren]] und klimatisch daher eine abkühlende Wirkung besitzen. Zum direkten Einfluss gehört zweitens aber auch, dass einige andere Aerosole, vor allem [[Strahlungsantrieb_von_Aerosolen#Ru.C3.9F\|Rußpartikel]], solare Strahlung [[Absorption\|absorbieren]], wodurch die umgebende Atmosphäre erwärmt, die bodennahen Luftschichten aber abgekühlt werden. Die '''indirekte Wirkung''' (Abb. 2) resultiert aus dem Einfluss der Aerosole auf die Wolkenbildung und den [[Niederschlag]]. Dieser Einfluss besteht darin, dass Aerosole die für die Bildung von Tröpfchen und Eiskristallen nötigen [[Wolken\|Kondensations- bzw. Eiskerne]] stellen. Man unterscheidet zwei indirekte Effekte.

	1. Aufgrund zusätzlicher Aerosole können sich mehr Wassertröpfchen bilden als sonst. ~~Das Flüssigwasser einer Wolke verteilt sich damit auf~~ mehr Tröpfchen, die daher kleiner sind als ~~ohne diesen Effekt~~. Zahlreichere Tröpfchen streuen jedoch mehr Sonnenlicht in den Weltraum zurück, denn ihre geringere Größe wird durch die Anzahl der Tröpfchen überkompensiert.		# Aufgrund zusätzlicher Aerosole können sich mehr Wassertröpfchen bilden als sonst. Der Wasserdampf in der Atmosphäre kondensiert daher zu mehr Tröpfchen, die daher kleiner sind als bei einer geringeren Anzahl an Kondensationskernen. Zahlreichere Tröpfchen streuen jedoch mehr Sonnenlicht in den Weltraum zurück, denn ihre geringere Größe wird durch die Anzahl der Tröpfchen überkompensiert.
			# Der zweite indirekte Effekt ist die verlängerte Lebensdauer von Wolken. Aufgrund der geringeren Größe brauchen Tropfen länger, um zu Regentropfen anzuwachsen und auszufällen.
	2. Der zweite indirekte Effekt ist die verlängerte Lebensdauer von Wolken. Aufgrund der geringeren Größe brauchen Tropfen länger, um zu Regentropfen anzuwachsen und auszufällen.

	Die [[Klimawirkung_von_Aerosolen\|klimatische Wirkung]] der indirekten [[Strahlungsantrieb]]e ist wahrscheinlich ebenfalls negativ bzw. abkühlend, wobei die Unsicherheiten des Kenntnisstandes hier noch größer als bei der direkten Wirkung sind. Der zweite indirekte Effekt konnte bisher nicht als Strahlungsantrieb quantifiziert werden.		Die [[Klimawirkung_von_Aerosolen\|klimatische Wirkung]] der indirekten [[Strahlungsantrieb]]e ist wahrscheinlich ebenfalls negativ bzw. abkühlend, wobei die Unsicherheiten des Kenntnisstandes hier noch größer als bei der direkten Wirkung sind. Der zweite indirekte Effekt konnte bisher nicht als Strahlungsantrieb quantifiziert werden.

Dieter Kasang am 18. Oktober 2023 um 12:30 Uhr

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	Da Aerosole räumlich sehr heterogen verbreitet sind, kann sich ihre regionale Wirkung erheblich von den globalen Durchschnittswerten unterscheiden. Die globalen Mittelwerte sind daher wenig aussagekräftig. Den stärksten Strahlungseffekt gibt es in den und in der Nähe der Emissionsregionen, die zugleich – wie z.B. Süd- und Ostasien – zu den am dichtesten bevölkerten Regionen der Erde gehören.<ref name="Samset 2018">Samset, B. H., Sand, M., Smith, C. J., Bauer, S. E., Forster, P. M., Fuglestvedt, J. S., Osprey, S., & Schleussner, C.-F. (2018): [https://doi.org/10.1002/2017GL076079 Climate impacts from a removal of anthropogenic aerosol emissions]. Geophysical Research Letters, 45, 1020–1029</ref> In der jeweiligen Region stoßen verschiedene Aerosole auf unterschiedliche klimatische Bedingungen, durch die ihre Wirkung beeinflusst wird. So unterscheidet sich ihre Wirkung in tropischen Monsungebieten von der in der Westwindzone der mittleren Breiten. Durch die Abkühlung der Temperaturen über dem Land im Sommer schwächen Aerosole z.B. den Land-Meer-Gegensatz und damit die Monsunzirkulation ab, wie etwa den Monsun im östlichen China.<ref name="Wang 2022">Wang, Z., Xue, L., Liu, J. et al. (2022): [https://doi.org/10.1007/s40726-022-00216-9 Roles of Atmospheric Aerosols in Extreme Meteorological Events: a Systematic Review]. Curr Pollution Rep 8, 177–188</ref> Auch über Südasien hat die Verbrennung von Biomasse und fossiler Energieträger zu einer starken Aerosolverbreitung geführt und die Bedeckung mit Wolken in der unteren Atmosphäre verstärkt, wodurch ebenfalls eine Abkühlung über Land stattgefunden hat.<ref name="Ding 2021">Ding, K., Huang, X., Ding, A. et al. (2021): [https://doi.org/10.1038/s41467-021-26728-4 Aerosol-boundary-layer-monsoon interactions amplify semi-direct effect of biomass smoke on low cloud formation in Southeast Asia]. Nat Commun 12, 6416</ref> Aerosoleinflüsse werden ebenso bei ENSO, der Verschiebung der Innertropischen Konvergenz und den Zugbahnen der Tiefdruckgebiete in den mittleren Breiten angenommen.<ref name="Wang 2022" /> Auch wenn Aerosole hauptsächlich in ihren lokal begrenzten Entstehungsgebieten vorkommen und dort ihre Wirkung entfalten, können sie aber auch durch atmosphärische Strömungen in entfernte Gebiete transportiert werden (Abb.),<ref name="Persad 2023">Persad, G., B.H. Samset and L.J. Wilcox et al. (2023): [https://dx.doi.org/10.1088/2752-5295/acd6af Rapidly evolving aerosol emissions are a dangerous omission from near-term climate risk assessments], Environmental Research: Climate 2, 3</ref> so im Lee der Entstehungsgebiete oder in Regionen wie der Arktis, in der geringe Antriebe durch die Eis- und Schnee-Albedo-Rückkopplung verstärkt werden. Änderungen der europäischen Emissionen von Schwefeldioxid (SO<sub>2</sub>) etwa haben außerhalb des Entstehungsgebietes ihre stärkste Wirkung auf die Temperaturen in der Arktis (Abb. 3).<ref name="Westervelt 2020">Westervelt, D.M., N.R. Mascioli, A.M. Fiore et al. (2020): [https://doi.org/10.5194/acp-20-3009-2020 Local and remote mean and extreme temperature response to regional aerosol emissions reductions], Atmos. Chem. Phys., 20, 3009–3027</ref>		Da Aerosole räumlich sehr heterogen verbreitet sind, kann sich ihre regionale Wirkung erheblich von den globalen Durchschnittswerten unterscheiden. Die globalen Mittelwerte sind daher wenig aussagekräftig. Den stärksten Strahlungseffekt gibt es in den und in der Nähe der Emissionsregionen, die zugleich – wie z.B. Süd- und Ostasien – zu den am dichtesten bevölkerten Regionen der Erde gehören.<ref name="Samset 2018">Samset, B. H., Sand, M., Smith, C. J., Bauer, S. E., Forster, P. M., Fuglestvedt, J. S., Osprey, S., & Schleussner, C.-F. (2018): [https://doi.org/10.1002/2017GL076079 Climate impacts from a removal of anthropogenic aerosol emissions]. Geophysical Research Letters, 45, 1020–1029</ref> In der jeweiligen Region stoßen verschiedene Aerosole auf unterschiedliche klimatische Bedingungen, durch die ihre Wirkung beeinflusst wird. So unterscheidet sich ihre Wirkung in tropischen Monsungebieten von der in der Westwindzone der mittleren Breiten. Durch die Abkühlung der Temperaturen über dem Land im Sommer schwächen Aerosole z.B. den Land-Meer-Gegensatz und damit die Monsunzirkulation ab, wie etwa den Monsun im östlichen China.<ref name="Wang 2022">Wang, Z., Xue, L., Liu, J. et al. (2022): [https://doi.org/10.1007/s40726-022-00216-9 Roles of Atmospheric Aerosols in Extreme Meteorological Events: a Systematic Review]. Curr Pollution Rep 8, 177–188</ref> Auch über Südasien hat die Verbrennung von Biomasse und fossiler Energieträger zu einer starken Aerosolverbreitung geführt und die Bedeckung mit Wolken in der unteren Atmosphäre verstärkt, wodurch ebenfalls eine Abkühlung über Land stattgefunden hat.<ref name="Ding 2021">Ding, K., Huang, X., Ding, A. et al. (2021): [https://doi.org/10.1038/s41467-021-26728-4 Aerosol-boundary-layer-monsoon interactions amplify semi-direct effect of biomass smoke on low cloud formation in Southeast Asia]. Nat Commun 12, 6416</ref> Aerosoleinflüsse werden ebenso bei ENSO, der Verschiebung der Innertropischen Konvergenz und den Zugbahnen der Tiefdruckgebiete in den mittleren Breiten angenommen.<ref name="Wang 2022" /> Auch wenn Aerosole hauptsächlich in ihren lokal begrenzten Entstehungsgebieten vorkommen und dort ihre Wirkung entfalten, können sie aber auch durch atmosphärische Strömungen in entfernte Gebiete transportiert werden (Abb.),<ref name="Persad 2023">Persad, G., B.H. Samset and L.J. Wilcox et al. (2023): [https://dx.doi.org/10.1088/2752-5295/acd6af Rapidly evolving aerosol emissions are a dangerous omission from near-term climate risk assessments], Environmental Research: Climate 2, 3</ref> so im Lee der Entstehungsgebiete oder in Regionen wie der Arktis, in der geringe Antriebe durch die Eis- und Schnee-Albedo-Rückkopplung verstärkt werden. Änderungen der europäischen Emissionen von Schwefeldioxid (SO<sub>2</sub>) etwa haben außerhalb des Entstehungsgebietes ihre stärkste Wirkung auf die Temperaturen in der Arktis (Abb. 3).<ref name="Westervelt 2020">Westervelt, D.M., N.R. Mascioli, A.M. Fiore et al. (2020): [https://doi.org/10.5194/acp-20-3009-2020 Local and remote mean and extreme temperature response to regional aerosol emissions reductions], Atmos. Chem. Phys., 20, 3009–3027</ref>
	[[Bild:Aerosol teleconnections.jpg\|thumb\|~~560px~~\|Abb. 3: Fernwirkungen von Aerosolen. Die lila Pfeile zeigen die Fernwirkungen europäischer Aerosole, die grünen Pfeile die von Ostasien. Außerdem ist die Walkerzirkulation als zentraler Transportweg in den Tropen eingezeichnet. ]]		{\|
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			\| [[Bild:Aerosol teleconnections.jpg\|thumb\|620px\|Abb. 3: Fernwirkungen von Aerosolen. Die lila Pfeile zeigen die Fernwirkungen europäischer Aerosole, die grünen Pfeile die von Ostasien. Außerdem ist die Walkerzirkulation als zentraler Transportweg in den Tropen eingezeichnet.]]
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	Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />		Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />

Dieter Kasang am 18. Oktober 2023 um 12:26 Uhr

2023-10-18T12:26:31Z

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	Da Aerosole räumlich sehr heterogen verbreitet sind, kann sich ihre regionale Wirkung erheblich von den globalen Durchschnittswerten unterscheiden. Die globalen Mittelwerte sind daher wenig aussagekräftig. Den stärksten Strahlungseffekt gibt es in den und in der Nähe der Emissionsregionen, die zugleich – wie z.B. Süd- und Ostasien – zu den am dichtesten bevölkerten Regionen der Erde gehören.<ref name="Samset 2018">Samset, B. H., Sand, M., Smith, C. J., Bauer, S. E., Forster, P. M., Fuglestvedt, J. S., Osprey, S., & Schleussner, C.-F. (2018): [https://doi.org/10.1002/2017GL076079 Climate impacts from a removal of anthropogenic aerosol emissions]. Geophysical Research Letters, 45, 1020–1029</ref> In der jeweiligen Region stoßen verschiedene Aerosole auf unterschiedliche klimatische Bedingungen, durch die ihre Wirkung beeinflusst wird. So unterscheidet sich ihre Wirkung in tropischen Monsungebieten von der in der Westwindzone der mittleren Breiten. Durch die Abkühlung der Temperaturen über dem Land im Sommer schwächen Aerosole z.B. den Land-Meer-Gegensatz und damit die Monsunzirkulation ab, wie etwa den Monsun im östlichen China.<ref name="Wang 2022">Wang, Z., Xue, L., Liu, J. et al. (2022): [https://doi.org/10.1007/s40726-022-00216-9 Roles of Atmospheric Aerosols in Extreme Meteorological Events: a Systematic Review]. Curr Pollution Rep 8, 177–188</ref> Auch über Südasien hat die Verbrennung von Biomasse und fossiler Energieträger zu einer starken Aerosolverbreitung geführt und die Bedeckung mit Wolken in der unteren Atmosphäre verstärkt, wodurch ebenfalls eine Abkühlung über Land stattgefunden hat.<ref name="Ding 2021">Ding, K., Huang, X., Ding, A. et al. (2021): [https://doi.org/10.1038/s41467-021-26728-4 Aerosol-boundary-layer-monsoon interactions amplify semi-direct effect of biomass smoke on low cloud formation in Southeast Asia]. Nat Commun 12, 6416</ref> Aerosoleinflüsse werden ebenso bei ENSO, der Verschiebung der Innertropischen Konvergenz und den Zugbahnen der Tiefdruckgebiete in den mittleren Breiten angenommen.<ref name="Wang 2022" /> Auch wenn Aerosole hauptsächlich in ihren lokal begrenzten Entstehungsgebieten vorkommen und dort ihre Wirkung entfalten, können sie aber auch durch atmosphärische Strömungen in entfernte Gebiete transportiert werden (Abb.),<ref name="Persad 2023">Persad, G., B.H. Samset and L.J. Wilcox et al. (2023): [https://dx.doi.org/10.1088/2752-5295/acd6af Rapidly evolving aerosol emissions are a dangerous omission from near-term climate risk assessments], Environmental Research: Climate 2, 3</ref> so im Lee der Entstehungsgebiete oder in Regionen wie der Arktis, in der geringe Antriebe durch die Eis- und Schnee-Albedo-Rückkopplung verstärkt werden. Änderungen der europäischen Emissionen von Schwefeldioxid (SO<sub>2</sub>) etwa haben außerhalb des Entstehungsgebietes ihre stärkste Wirkung auf die Temperaturen in der Arktis (Abb. 3).<ref name="Westervelt 2020">Westervelt, D.M., N.R. Mascioli, A.M. Fiore et al. (2020): [https://doi.org/10.5194/acp-20-3009-2020 Local and remote mean and extreme temperature response to regional aerosol emissions reductions], Atmos. Chem. Phys., 20, 3009–3027</ref>		Da Aerosole räumlich sehr heterogen verbreitet sind, kann sich ihre regionale Wirkung erheblich von den globalen Durchschnittswerten unterscheiden. Die globalen Mittelwerte sind daher wenig aussagekräftig. Den stärksten Strahlungseffekt gibt es in den und in der Nähe der Emissionsregionen, die zugleich – wie z.B. Süd- und Ostasien – zu den am dichtesten bevölkerten Regionen der Erde gehören.<ref name="Samset 2018">Samset, B. H., Sand, M., Smith, C. J., Bauer, S. E., Forster, P. M., Fuglestvedt, J. S., Osprey, S., & Schleussner, C.-F. (2018): [https://doi.org/10.1002/2017GL076079 Climate impacts from a removal of anthropogenic aerosol emissions]. Geophysical Research Letters, 45, 1020–1029</ref> In der jeweiligen Region stoßen verschiedene Aerosole auf unterschiedliche klimatische Bedingungen, durch die ihre Wirkung beeinflusst wird. So unterscheidet sich ihre Wirkung in tropischen Monsungebieten von der in der Westwindzone der mittleren Breiten. Durch die Abkühlung der Temperaturen über dem Land im Sommer schwächen Aerosole z.B. den Land-Meer-Gegensatz und damit die Monsunzirkulation ab, wie etwa den Monsun im östlichen China.<ref name="Wang 2022">Wang, Z., Xue, L., Liu, J. et al. (2022): [https://doi.org/10.1007/s40726-022-00216-9 Roles of Atmospheric Aerosols in Extreme Meteorological Events: a Systematic Review]. Curr Pollution Rep 8, 177–188</ref> Auch über Südasien hat die Verbrennung von Biomasse und fossiler Energieträger zu einer starken Aerosolverbreitung geführt und die Bedeckung mit Wolken in der unteren Atmosphäre verstärkt, wodurch ebenfalls eine Abkühlung über Land stattgefunden hat.<ref name="Ding 2021">Ding, K., Huang, X., Ding, A. et al. (2021): [https://doi.org/10.1038/s41467-021-26728-4 Aerosol-boundary-layer-monsoon interactions amplify semi-direct effect of biomass smoke on low cloud formation in Southeast Asia]. Nat Commun 12, 6416</ref> Aerosoleinflüsse werden ebenso bei ENSO, der Verschiebung der Innertropischen Konvergenz und den Zugbahnen der Tiefdruckgebiete in den mittleren Breiten angenommen.<ref name="Wang 2022" /> Auch wenn Aerosole hauptsächlich in ihren lokal begrenzten Entstehungsgebieten vorkommen und dort ihre Wirkung entfalten, können sie aber auch durch atmosphärische Strömungen in entfernte Gebiete transportiert werden (Abb.),<ref name="Persad 2023">Persad, G., B.H. Samset and L.J. Wilcox et al. (2023): [https://dx.doi.org/10.1088/2752-5295/acd6af Rapidly evolving aerosol emissions are a dangerous omission from near-term climate risk assessments], Environmental Research: Climate 2, 3</ref> so im Lee der Entstehungsgebiete oder in Regionen wie der Arktis, in der geringe Antriebe durch die Eis- und Schnee-Albedo-Rückkopplung verstärkt werden. Änderungen der europäischen Emissionen von Schwefeldioxid (SO<sub>2</sub>) etwa haben außerhalb des Entstehungsgebietes ihre stärkste Wirkung auf die Temperaturen in der Arktis (Abb. 3).<ref name="Westervelt 2020">Westervelt, D.M., N.R. Mascioli, A.M. Fiore et al. (2020): [https://doi.org/10.5194/acp-20-3009-2020 Local and remote mean and extreme temperature response to regional aerosol emissions reductions], Atmos. Chem. Phys., 20, 3009–3027</ref>
	[[Bild:Aerosol teleconnections.jpg\|thumb\|~~420px~~\|Abb. 3: Fernwirkungen von Aerosolen. Die lila Pfeile zeigen die Fernwirkungen europäischer Aerosole, die grünen Pfeile die von Ostasien. Außerdem ist die Walkerzirkulation als zentraler Transportweg in den Tropen eingezeichnet. ]]		[[Bild:Aerosol teleconnections.jpg\|thumb\|560px\|Abb. 3: Fernwirkungen von Aerosolen. Die lila Pfeile zeigen die Fernwirkungen europäischer Aerosole, die grünen Pfeile die von Ostasien. Außerdem ist die Walkerzirkulation als zentraler Transportweg in den Tropen eingezeichnet. ]]
	Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />		Nach dem 2. Weltkrieg gab es zunächst einige Jahrzehnte lang einen starken Anstieg der Aerosolbelastung (vor allem von Sulfat-Aerosolen) in Europa und Nordamerika infolge der auf die Nutzung fossiler Energien basierenden Industrie- und Verkehrsentwicklung. Die zunehmende Aerosolbelastung erwies sich jedoch bald als ein Problem für die Gesundheit der Bevölkerung und wurde zudem für sauren Regen und Waldsterben verantwortlich gemacht. Die schlechte Luftqualität durch Aerosole verkürzte nach Berechnungen das Leben der Menschen im globalen Mittel um 20 Monate. In Europa und den USA wurden seit den 1970er/1980er Jahren daher Maßnahmen ergriffen, die zu einer deutlichen Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen führten. Der Klimawandel spielte in den 1970er Jahren, als die amerikanischen und europäischen Staaten Gesetze für eine sauberer Luft beschlossen, noch keine Rolle.<ref name="Persad 2023" />