Treibhausgase im Klimasystem - Versionsgeschichte

Ata Z.: /* Weblinks */

2026-03-26T12:21:53Z

Weblinks

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	== Weblinks ==		== Weblinks ==
	* [~~http~~://~~cdiac~~.~~esd~~.~~ornl.gov~~/~~trends~~/~~trends~~.~~htm~~ Trends online] Graphiken und Daten		* [https://serc.carleton.edu/resources/22208.html Trends online] Graphiken und Daten
	* [http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide] aktuelle Mauna-Loa-Daten und -Graphiken		* [http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ Trends in Atmospheric Carbon Dioxide] aktuelle Mauna-Loa-Daten und -Graphiken
	* [http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/ The NOAA Annual Greenhousegas Index] Aktuelle Werte zu Konzentration und Strahlungsantrieb der langlebigen Treibhausgase		* [http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/ The NOAA Annual Greenhousegas Index] Aktuelle Werte zu Konzentration und Strahlungsantrieb der langlebigen Treibhausgase

Dieter Kasang: /* Klimamodell-Experimente zum Thema */

2024-12-22T11:37:16Z

Klimamodell-Experimente zum Thema

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	* [http://mscm.dkrz.de/greb/cgi-bin/dmc_b_i18n.py?activetab=undefined&version=Basic&locale=DE&atmosphere=1&clouds=1&co2=1&heat_diff=1&heat_adv=1&albedo=1&hydro=1&vapour_diff=1&vapour_adv=1&ocean=1&model=0&atmosphere_s=1&clouds_s=1&co2_s=0&heat_diff_s=1&heat_adv_s=1&albedo_s=1&hydro_s=1&vapour_diff_s=1&vapour_adv_s=1&ocean_s=1&model_s=0&lat=&lon=&regions=0&location=Global%20mean%20(default)&country=0&city= Experiment zur Bedeutung von Kohlendioxid im Klimasystem] Durchführung des Experiments mit dem MSCM		* [http://mscm.dkrz.de/greb/cgi-bin/dmc_b_i18n.py?activetab=undefined&version=Basic&locale=DE&atmosphere=1&clouds=1&co2=1&heat_diff=1&heat_adv=1&albedo=1&hydro=1&vapour_diff=1&vapour_adv=1&ocean=1&model=0&atmosphere_s=1&clouds_s=1&co2_s=0&heat_diff_s=1&heat_adv_s=1&albedo_s=1&hydro_s=1&vapour_diff_s=1&vapour_adv_s=1&ocean_s=1&model_s=0&lat=&lon=&regions=0&location=Global%20mean%20(default)&country=0&city= Experiment zur Bedeutung von Kohlendioxid im Klimasystem] Durchführung des Experiments mit dem MSCM

	* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/~~265776~~/~~d6b92ac0d85682416b49ae2b3967ed92~~/bedienungsanleitung-data.pdf Bedienungsanleitung] Kurzanleitung zur Nutzung des MSCM		* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/755860/b6fcecdf89ecde35e6956161edf4fffc/bedienungsanleitung-data.pdf Bedienungsanleitung] Kurzanleitung zur Nutzung des MSCM
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Ata Z.: /* Klimamodell-Experimente zum Thema */

2023-10-27T18:47:55Z

Klimamodell-Experimente zum Thema

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	* [http://mscm.dkrz.de/greb/cgi-bin/dmc_b_i18n.py?activetab=undefined&version=Basic&locale=DE&atmosphere=1&clouds=1&co2=1&heat_diff=1&heat_adv=1&albedo=1&hydro=1&vapour_diff=1&vapour_adv=1&ocean=1&model=0&atmosphere_s=1&clouds_s=1&co2_s=0&heat_diff_s=1&heat_adv_s=1&albedo_s=1&hydro_s=1&vapour_diff_s=1&vapour_adv_s=1&ocean_s=1&model_s=0&lat=&lon=&regions=0&location=Global%20mean%20(default)&country=0&city= Experiment zur Bedeutung von Kohlendioxid im Klimasystem] Durchführung des Experiments mit dem MSCM		* [http://mscm.dkrz.de/greb/cgi-bin/dmc_b_i18n.py?activetab=undefined&version=Basic&locale=DE&atmosphere=1&clouds=1&co2=1&heat_diff=1&heat_adv=1&albedo=1&hydro=1&vapour_diff=1&vapour_adv=1&ocean=1&model=0&atmosphere_s=1&clouds_s=1&co2_s=0&heat_diff_s=1&heat_adv_s=1&albedo_s=1&hydro_s=1&vapour_diff_s=1&vapour_adv_s=1&ocean_s=1&model_s=0&lat=&lon=&regions=0&location=Global%20mean%20(default)&country=0&city= Experiment zur Bedeutung von Kohlendioxid im Klimasystem] Durchführung des Experiments mit dem MSCM

	* [~~http~~://bildungsserver.hamburg.de/~~contentblob~~/~~4370742~~/~~data~~/bedienungsanleitung.pdf Bedienungsanleitung] Kurzanleitung zur Nutzung des MSCM		* [https://bildungsserver.hamburg.de/resource/blob/265776/d6b92ac0d85682416b49ae2b3967ed92/bedienungsanleitung-data.pdf Bedienungsanleitung] Kurzanleitung zur Nutzung des MSCM
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	== Lizenzhinweis ==		== Lizenzhinweis ==

Dieter Kasang: /* Rückkopplungsmechanismen */

2017-10-18T19:55:53Z

Rückkopplungsmechanismen

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	Die Wasserdampf-Rückkopplung ist regional jedoch sehr unterschiedlich. Während CO<sub>2</sub> global gleichmäßig verteilt ist und in etwa gleicher Konzentration vorkommt, hängt der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre sehr stark von lokalen Bedingungen wie Temperatur und Wasservorkommen an der Erdoberfläche ab. <ref name="Dommenget 2011" /> In Regionen mit hoher Wasserdampf-Konzentration wie z.B. in den Tropen hat eine global erhöhte CO<sub>2</sub>-Konzentration zwar ebenso Auswirkungen wie in Regionen mit trockenerer Luft, etwa den Subtropen, allerdings ist der Effekt deutlich geringer.<ref name="Dommenget 2011" /> Das hat zwei Gründe.		Die Wasserdampf-Rückkopplung ist regional jedoch sehr unterschiedlich. Während CO<sub>2</sub> global gleichmäßig verteilt ist und in etwa gleicher Konzentration vorkommt, hängt der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre sehr stark von lokalen Bedingungen wie Temperatur und Wasservorkommen an der Erdoberfläche ab. <ref name="Dommenget 2011" /> In Regionen mit hoher Wasserdampf-Konzentration wie z.B. in den Tropen hat eine global erhöhte CO<sub>2</sub>-Konzentration zwar ebenso Auswirkungen wie in Regionen mit trockenerer Luft, etwa den Subtropen, allerdings ist der Effekt deutlich geringer.<ref name="Dommenget 2011" /> Das hat zwei Gründe.

	Der eine hängt mit dem Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung zusammen, auf denen Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren. <ref name="NasaEarthObs">http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page7.php</ref> Wasserdampf absorbiert Wärmestrahlung mit Wellenlängen von etwa 5,5-7,5 µm und länger als 22 µm vollständig (siehe Abbildung). Für andere Wellenlängen gibt es dagegen sog. Fenster: Die von der Erde abgestrahlte Wärmestrahlung dieser Wellenlängen kann größtenteils ungehindert in den Weltraum gelangen. Für diese Wellenlängen ist Wasserdampf „transparent“. CO<sub>2</sub> absorbiert die Strahlung für weitaus weniger Wellenlängen vollständig (siehe Abbildung), allerdings auch in einigen wenigen Bereichen, wo Wasserdampf nicht absorbiert. In Kombination mit Wasserdampf erhöht es allerdings die gesamte Absorption und verkleinert die Wasserdampf-Fenster. <ref name="NasaEarthObs" /> Denn die Absorption von Wärmestrahlung steigt dann z.B. im Wellenlängenbereich 12-15 µm aufgrund des CO<sub>2</sub>-Gehalts nicht von 0 % auf 100%, sondern beispielsweise nur von 50 % auf 100%(siehe Abbildung). <ref name="NasaEarthObs" /> CO<sub>2</sub> wirkt aber auch in solchen Regionen stark erwärmend, wo aufgrund von sehr geringem Wasserdampf in der Atmosphäre dieser nur eine schwache Treibhauswirkung besitzt, wie z.B. in Wüstengebieten.		Der eine hängt mit dem Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung zusammen, auf denen Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren. <ref name="NasaEarthObs">NASA Earth Observatory: [http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page7.php Climate Forcings and Global Warming]</ref> Wasserdampf absorbiert Wärmestrahlung mit Wellenlängen von etwa 5,5-7,5 µm und länger als 22 µm vollständig (siehe Abbildung). Für andere Wellenlängen gibt es dagegen sog. Fenster: Die von der Erde abgestrahlte Wärmestrahlung dieser Wellenlängen kann größtenteils ungehindert in den Weltraum gelangen. Für diese Wellenlängen ist Wasserdampf „transparent“. CO<sub>2</sub> absorbiert die Strahlung für weitaus weniger Wellenlängen vollständig (siehe Abbildung), allerdings auch in einigen wenigen Bereichen, wo Wasserdampf nicht absorbiert. In Kombination mit Wasserdampf erhöht es allerdings die gesamte Absorption und verkleinert die Wasserdampf-Fenster. <ref name="NasaEarthObs" /> Denn die Absorption von Wärmestrahlung steigt dann z.B. im Wellenlängenbereich 12-15 µm aufgrund des CO<sub>2</sub>-Gehalts nicht von 0 % auf 100%, sondern beispielsweise nur von 50 % auf 100%(siehe Abbildung). <ref name="NasaEarthObs" /> CO<sub>2</sub> wirkt aber auch in solchen Regionen stark erwärmend, wo aufgrund von sehr geringem Wasserdampf in der Atmosphäre dieser nur eine schwache Treibhauswirkung besitzt, wie z.B. in Wüstengebieten.

	Der zweite Grund dafür, dass die Wasserdampf-Rückkopplung von CO<sub>2</sub> regional unterschiedlich ausfällt, hängt mit der Verdunstungskälte zusammen, die der Erwärmung durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf entgegenwirkt. Sie entsteht dadurch, dass bei Erwärmung Wasser verdunstet, was der Umgebungsluft Energie entzieht. Verdunstungskälte macht sich jedoch nur dann deutlich bemerkbar, wenn genügend Wasser zum Verdunsten zur Verfügung steht. Das ist in den Tropen der Fall, weshalb hier der Treibhauseffekt durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf abgeschwächt wird, nicht aber über den wasserarmen Landgebieten der Subtropen.		Der zweite Grund dafür, dass die Wasserdampf-Rückkopplung von CO<sub>2</sub> regional unterschiedlich ausfällt, hängt mit der Verdunstungskälte zusammen, die der Erwärmung durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf entgegenwirkt. Sie entsteht dadurch, dass bei Erwärmung Wasser verdunstet, was der Umgebungsluft Energie entzieht. Verdunstungskälte macht sich jedoch nur dann deutlich bemerkbar, wenn genügend Wasser zum Verdunsten zur Verfügung steht. Das ist in den Tropen der Fall, weshalb hier der Treibhauseffekt durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf abgeschwächt wird, nicht aber über den wasserarmen Landgebieten der Subtropen.

Dieter Kasang am 18. Oktober 2017 um 19:32 Uhr

2017-10-18T19:32:50Z

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 * [http://www.esrl.noaa.gov/gmd/aggi/ The NOAA Annual Greenhousegas Index] Aktuelle Werte zu Konzentration und Strahlungsantrieb der langlebigen Treibhausgase
 * [http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/iadv/  Interactive Atmospheric Data Visualization] Hier können Graphiken zu verschiedenen Treibhausgasen erzeugt werden.
 == Lizenzhinweis ==

Dieter Kasang am 26. Februar 2015 um 19:44 Uhr

2015-02-26T19:44:16Z

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			[[Bild:quellen_senken.jpg\|thumb\|420px\|Quellen und Senken von Treibhausgasen und [[Aerosole]]n. Rote Schrift: anthropogen beeinflusste bzw. erzeugte Treibhausgase, rote Pfeile: anthropogene Quellen; blaue Pfeile: natürliche Quellen; gestrichelte Pfeile: Senken]]
	==Allgemein==		==Allgemein==
	[[Treibhausgase]], wie [[Kohlendioxid]], [[Methan]], [[Ozon]], [[Lachgas\|Distickstoffoxid]] und [[Wasserdampf]], sind natürliche Bestandteile des Klimasystems und haben es auch vor dem industriellen Zeitalter maßgeblich beeinflusst. Aus [[Proxydaten\|Eisbohrkernen]] in der [[Antarktischer Eisschild\|Antarktis]] geht hervor, dass auch schon frühere Temperaturzunahmen mit einem Anstieg der [[Kohlendioxid-Konzentration\|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] einhergingen und umgekehrt.<ref name="Brasseur 1999">Brasseur, G. P., Orlando, J. J., Tyndall, G. S. (1999): Atmospheric Chemistry and Global Change. Oxford University Press, Inc. ISBN:0-19-510521-4.</ref> Unklar ist hier jedoch, ob z.B. bei einer Abkühlung diese die Abnahme der CO<sub>2</sub>-Konzentration hervorgerufen hat oder eine geringere CO<sub>2</sub>-Konzentration (unabhängig von [[Feedback\|Rückkopplungsprozessen]], z.B. aufgrund der Evolution einer neuen Lebensform) zur Abkühlung führte. <ref name="Brasseur 1999" />		[[Treibhausgase]], wie [[Kohlendioxid]], [[Methan]], [[Ozon]], [[Lachgas\|Distickstoffoxid]] und [[Wasserdampf]], sind natürliche Bestandteile des Klimasystems und haben es auch vor dem industriellen Zeitalter maßgeblich beeinflusst. Aus [[Proxydaten\|Eisbohrkernen]] in der [[Antarktischer Eisschild\|Antarktis]] geht hervor, dass auch schon frühere Temperaturzunahmen mit einem Anstieg der [[Kohlendioxid-Konzentration\|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] einhergingen und umgekehrt.<ref name="Brasseur 1999">Brasseur, G. P., Orlando, J. J., Tyndall, G. S. (1999): Atmospheric Chemistry and Global Change. Oxford University Press, Inc. ISBN:0-19-510521-4.</ref> Unklar ist hier jedoch, ob z.B. bei einer Abkühlung diese die Abnahme der CO<sub>2</sub>-Konzentration hervorgerufen hat oder eine geringere CO<sub>2</sub>-Konzentration (unabhängig von [[Feedback\|Rückkopplungsprozessen]], z.B. aufgrund der Evolution einer neuen Lebensform) zur Abkühlung führte. <ref name="Brasseur 1999" />

Dieter Kasang: /* Lizenzhinweis */

2015-02-10T16:39:18Z

Lizenzhinweis

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	[[Kategorie:Treibhausgase]]		[[Kategorie:Treibhausgase]]
			[[Kategorie:Klimasystem]]
	[[Kategorie:Klimaänderungen]]		[[Kategorie:Klimaänderungen]]

Dieter Kasang am 9. Februar 2015 um 15:17 Uhr

2015-02-09T15:17:26Z

Änderungen zeigen

Dieter Kasang am 9. Februar 2015 um 14:50 Uhr

2015-02-09T14:50:44Z

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	==Allgemein==		==Allgemein==
	[[Treibhausgase]], wie [[Kohlendioxid]], [[Methan]], [[Ozon]], [[Lachgas\|Distickstoffoxid]] und [[Wasserdampf]], sind natürliche Bestandteile des Klimasystems und haben es auch vor dem industriellen Zeitalter maßgeblich beeinflusst. Aus [[Proxydaten\|Eisbohrkernen]] in der Antarktis geht hervor, dass auch schon frühere Temperaturzunahmen mit einem Anstieg der CO<sub>2</sub>-Konzentration einhergingen und umgekehrt.<ref name="Brasseur 1999">Brasseur, G. P., Orlando, J. J., Tyndall, G. S. (1999): Atmospheric Chemistry and Global Change. Oxford University Press, Inc. ISBN:0-19-510521-4.</ref> Unklar ist hier jedoch, ob die Abkühlung die Abnahme der CO<sub>2</sub>-Konzentration hervorgerufen hat oder eine geringere CO<sub>2</sub>-Konzentration (unabhängig von Rückkopplungsprozessen, z.B. aufgrund der Evolution einer neuen Lebensform) zur Abkühlung führte. <ref name="Brasseur 1999" />		[[Treibhausgase]], wie [[Kohlendioxid]], [[Methan]], [[Ozon]], [[Lachgas\|Distickstoffoxid]] und [[Wasserdampf]], sind natürliche Bestandteile des Klimasystems und haben es auch vor dem industriellen Zeitalter maßgeblich beeinflusst. Aus [[Proxydaten\|Eisbohrkernen]] in der Antarktis geht hervor, dass auch schon frühere Temperaturzunahmen mit einem Anstieg der CO<sub>2</sub>-Konzentration einhergingen und umgekehrt.<ref name="Brasseur 1999">Brasseur, G. P., Orlando, J. J., Tyndall, G. S. (1999): Atmospheric Chemistry and Global Change. Oxford University Press, Inc. ISBN:0-19-510521-4.</ref> Unklar ist hier jedoch, ob die Abkühlung die Abnahme der CO<sub>2</sub>-Konzentration hervorgerufen hat oder eine geringere CO<sub>2</sub>-Konzentration (unabhängig von Rückkopplungsprozessen, z.B. aufgrund der Evolution einer neuen Lebensform) zur Abkühlung führte. <ref name="Brasseur 1999" />
	In unserem Zeitalter sind die Konzentrationen der oben genannten Treibhausgase durch (direkte und indirekte) anthropogene Emission deutlich erhöht.
			In unserem Zeitalter sind die Konzentrationen der oben genannten Treibhausgase durch (direkte und indirekte) anthropogene Emission deutlich erhöht.<br />
	Die größere Menge an Treibhausgase sorgt durch Absorption (und Emission) der langwelligen Strahlung, die von der Erde ausgeht, für eine zusätzliche Erwärmung. Hinzu kommen noch die allein durch den Menschen entstandenen [[FCKW\|FCKWs]], die in einem Wellenlängenbereich die Strahlung absorbieren, der von natürlichen Stoffen nicht abgedeckt wäre, und somit zu einer weiteren Erwärmung führen.<ref name="Kiehl 1997">Kiehl, J. T., Trenberth, K. E. (1997): Earth’s Annual Global Mean Energy Budget. Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 78, No.2, February 1997, pages 197-208.</ref> Generell ist zu sagen, dass bei Treibhausgasen, die in kleinen Konzentrationen in der Atmosphäre vorhanden sind, die Absorption der Wärmestrahlung quasi linear zur Erhöhung der Konzentration erfolgt. Bei Treibhausgasen mit ohnehin schon höheren Konzentrationen (z.B. Methan, Distickstoffoxid oder CO<sub>2</sub>) nimmt die Absorption nur proportional zur Wurzel bzw. dem Logarithmus der Konzentrationserhöhung zu. <ref name="Brasseur 1999" />		Die größere Menge an Treibhausgase sorgt durch Absorption (und Emission) der langwelligen Strahlung, die von der Erde ausgeht, für eine zusätzliche Erwärmung. Hinzu kommen noch die allein durch den Menschen entstandenen [[FCKW\|FCKWs]], die in einem Wellenlängenbereich die Strahlung absorbieren, der von natürlichen Stoffen nicht abgedeckt wäre, und somit zu einer weiteren Erwärmung führen.<ref name="Kiehl 1997">Kiehl, J. T., Trenberth, K. E. (1997): Earth’s Annual Global Mean Energy Budget. Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 78, No.2, February 1997, pages 197-208.</ref> Generell ist zu sagen, dass bei Treibhausgasen, die in kleinen Konzentrationen in der Atmosphäre vorhanden sind, die Absorption der Wärmestrahlung quasi linear zur Erhöhung der Konzentration erfolgt. Bei Treibhausgasen mit ohnehin schon höheren Konzentrationen (z.B. Methan, Distickstoffoxid oder CO<sub>2</sub>) nimmt die Absorption nur proportional zur Wurzel bzw. dem Logarithmus der Konzentrationserhöhung zu. <ref name="Brasseur 1999" />

	Die veränderten Konzentrationen der Treibhausgase haben aber nicht nur auf die Temperatur einen Einfluss. Auch Konvektion, Wolkenbildung, Niederschlag und das Vorkommen von Extremwetterereignissen bleiben von der veränderten Zusammensetzung nicht unberührt. <ref name="Brasseur 1999" /> <ref name="Boucher 2004">Boucher, O., Myhre, G., Myhre, A. (2004): Direct human influence of irrigation on atmospheric water vapour and climate. Climate Dynamics 22, pages 597-603. DOI 10.1007/sO0382-004-0402-4.</ref> Hinzu kommt, dass die verschiedenen Treibhausgase teilweise untereinander reagieren: bei der Oxidation von Methan oder Distickstoffoxid wird beispielsweise in der Troposphäre Ozon abgebaut. <ref name="Brasseur 1999" /> Je nach Region können außerdem sog. Rückkopplungsmechanismen in Gang gesetzt werden.		Die veränderten Konzentrationen der Treibhausgase haben aber nicht nur auf die Temperatur einen Einfluss. Auch Konvektion, Wolkenbildung, Niederschlag und das Vorkommen von Extremwetterereignissen bleiben von der veränderten Zusammensetzung nicht unberührt. <ref name="Brasseur 1999" /> <ref name="Boucher 2004">Boucher, O., Myhre, G., Myhre, A. (2004): Direct human influence of irrigation on atmospheric water vapour and climate. Climate Dynamics 22, pages 597-603. DOI 10.1007/sO0382-004-0402-4.</ref> Hinzu kommt, dass die verschiedenen Treibhausgase teilweise untereinander reagieren: bei der Oxidation von Methan oder Distickstoffoxid wird beispielsweise in der Troposphäre Ozon abgebaut. <ref name="Brasseur 1999" /> Je nach Region können außerdem sog. Rückkopplungsmechanismen in Gang gesetzt werden.


	==Rückkopplungsmechanismen==		==Rückkopplungsmechanismen==
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	Eine der wichtigsten Rückkopplungen bei der globalen Erwärmung betrifft den [[Wasserdampf\|Wasserdampfgehalt]] der Atmosphäre. Die vom Menschen verursachten Emissionen von Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Methan oder Distickstoffoxid erhöhen die Temperatur der Atmosphäre. Mit jedem Grad Erhöhung der Temperatur verstärkt sich aber auch der Wasserdampfgehalt, und zwar um 7 %. Denn Temperaturanstieg führt zu höherem Sättigungsdampfdruck. Das bedeutet, dass die Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen kann. <ref name="Dommenget 2011">Dommenget, D., Flöter, J. (2011): Conceptual understanding of climate change with a globally resolved energy balance model. Climate Dynamics, Springer Verlag. DOI 10.1007/s00382-011-1026-0.</ref> Der höhere Wasserdampfgehalt wirkt zurück auf die Temperatur und verstärkt die Treibhauswirkung der anthropogenen Treibhausgase (siehe Schema). <ref name="Hansen 1984">Hansen, J., Lacis, A., Rind, D., Russell, G, Stone, P., Fung, I., Ruedy, R., Lerner, J. (1984): Climate Sensitivity: Analysis of feedback mechanisms. Eds Hansen, J. & Takahashi, T., pp. 130-153, Am. Geophys. Un., Washington DC.</ref> <ref name="Ramanathan 2009">Ramanathan, V., Feng, Y. (2009): Air pollution, greenhouse gases and climate change: Global and regional perspectives, Atmospheric Environment 43, pages 37-50.</ref> Dies ist ein positiver Rückkopplungsmechanismus, der sich immer weiter verstärkt.		Eine der wichtigsten Rückkopplungen bei der globalen Erwärmung betrifft den [[Wasserdampf\|Wasserdampfgehalt]] der Atmosphäre. Die vom Menschen verursachten Emissionen von Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Methan oder Distickstoffoxid erhöhen die Temperatur der Atmosphäre. Mit jedem Grad Erhöhung der Temperatur verstärkt sich aber auch der Wasserdampfgehalt, und zwar um 7 %. Denn Temperaturanstieg führt zu höherem Sättigungsdampfdruck. Das bedeutet, dass die Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen kann. <ref name="Dommenget 2011">Dommenget, D., Flöter, J. (2011): Conceptual understanding of climate change with a globally resolved energy balance model. Climate Dynamics, Springer Verlag. DOI 10.1007/s00382-011-1026-0.</ref> Der höhere Wasserdampfgehalt wirkt zurück auf die Temperatur und verstärkt die Treibhauswirkung der anthropogenen Treibhausgase (siehe Schema). <ref name="Hansen 1984">Hansen, J., Lacis, A., Rind, D., Russell, G, Stone, P., Fung, I., Ruedy, R., Lerner, J. (1984): Climate Sensitivity: Analysis of feedback mechanisms. Eds Hansen, J. & Takahashi, T., pp. 130-153, Am. Geophys. Un., Washington DC.</ref> <ref name="Ramanathan 2009">Ramanathan, V., Feng, Y. (2009): Air pollution, greenhouse gases and climate change: Global and regional perspectives, Atmospheric Environment 43, pages 37-50.</ref> Dies ist ein positiver Rückkopplungsmechanismus, der sich immer weiter verstärkt.

	Gleichzeitig wird bei Erwärmung flüssiges Wasser zum Verdunsten gebracht. Bei der Verdunstung wird Energie verbraucht, wodurch die Luft abkühlt. Hierbei handelt es sich also um eine negative Rückkopplung.		Gleichzeitig wird bei Erwärmung flüssiges Wasser zum Verdunsten gebracht. Bei der Verdunstung wird Energie verbraucht, wodurch die Luft abkühlt. Hierbei handelt es sich also um eine negative Rückkopplung.

	Die Wasserdampf-Rückkopplung ist regional jedoch sehr unterschiedlich. Während CO<sub>2</sub> global gleichmäßig verteilt ist und in etwa gleicher Konzentration vorkommt, hängt der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre sehr stark von lokalen Bedingungen wie Temperatur und Wasservorkommen an der Erdoberfläche ab. <ref name="Dommenget 2011" /> In Regionen mit hoher Wasserdampf-Konzentration wie z.B. in den Tropen hat eine global erhöhte CO<sub>2</sub>-Konzentration zwar ebenso Auswirkungen wie in Regionen mit trockenerer Luft, etwa den Subtropen, allerdings ist der Effekt deutlich geringer. <ref name="Dommenget 2011" /> Das hat zwei Gründe.		Die Wasserdampf-Rückkopplung ist regional jedoch sehr unterschiedlich. Während CO<sub>2</sub> global gleichmäßig verteilt ist und in etwa gleicher Konzentration vorkommt, hängt der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre sehr stark von lokalen Bedingungen wie Temperatur und Wasservorkommen an der Erdoberfläche ab. <ref name="Dommenget 2011" /> In Regionen mit hoher Wasserdampf-Konzentration wie z.B. in den Tropen hat eine global erhöhte CO<sub>2</sub>-Konzentration zwar ebenso Auswirkungen wie in Regionen mit trockenerer Luft, etwa den Subtropen, allerdings ist der Effekt deutlich geringer. <ref name="Dommenget 2011" /> Das hat zwei Gründe.

	Der eine hängt mit dem Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung zusammen, auf denen Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren. <ref name="NasaEarthObs">http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page7.php</ref> Wasserdampf absorbiert Wärmestrahlung mit Wellenlängen von etwa 5,5-7,5 µm und länger als 22 µm vollständig (siehe Abbildung). Für andere Wellenlängen gibt es dagegen sog. Fenster: Die von der Erde abgestrahlte Wärmestrahlung dieser Wellenlängen kann größtenteils ungehindert in den Weltraum gelangen. Für diese Wellenlängen ist Wasserdampf „transparent“. CO<sub>2</sub> absorbiert die Strahlung für weitaus weniger Wellenlängen vollständig (siehe Abbildung), allerdings auch in einigen wenigen Bereichen, wo Wasserdampf nicht absorbiert. In Kombination mit Wasserdampf erhöht es allerdings die gesamte Absorption und verkleinert die Wasserdampf-Fenster. <ref name="NasaEarthObs" /> Denn die Absorption von Wärmestrahlung steigt dann z.B. im Wellenlängenbereich 12-15 µm aufgrund des CO<sub>2</sub> nicht von 0 % auf 100%, sondern beispielsweise nur von 50 % auf 100%(siehe Abbildung). <ref name="NasaEarthObs" /> CO<sub>2</sub> wirkt aber auch in solchen Regionen stark erwärmend, wo aufgrund von sehr geringem Wasserdampf in der Atmosphäre dieser nur eine schwache Treibhauswirkung besitzt, wie z.B. in Wüstengebieten.		Der eine hängt mit dem Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung zusammen, auf denen Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren. <ref name="NasaEarthObs">http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page7.php</ref> Wasserdampf absorbiert Wärmestrahlung mit Wellenlängen von etwa 5,5-7,5 µm und länger als 22 µm vollständig (siehe Abbildung). Für andere Wellenlängen gibt es dagegen sog. Fenster: Die von der Erde abgestrahlte Wärmestrahlung dieser Wellenlängen kann größtenteils ungehindert in den Weltraum gelangen. Für diese Wellenlängen ist Wasserdampf „transparent“. CO<sub>2</sub> absorbiert die Strahlung für weitaus weniger Wellenlängen vollständig (siehe Abbildung), allerdings auch in einigen wenigen Bereichen, wo Wasserdampf nicht absorbiert. In Kombination mit Wasserdampf erhöht es allerdings die gesamte Absorption und verkleinert die Wasserdampf-Fenster. <ref name="NasaEarthObs" /> Denn die Absorption von Wärmestrahlung steigt dann z.B. im Wellenlängenbereich 12-15 µm aufgrund des CO<sub>2</sub> nicht von 0 % auf 100%, sondern beispielsweise nur von 50 % auf 100%(siehe Abbildung). <ref name="NasaEarthObs" /> CO<sub>2</sub> wirkt aber auch in solchen Regionen stark erwärmend, wo aufgrund von sehr geringem Wasserdampf in der Atmosphäre dieser nur eine schwache Treibhauswirkung besitzt, wie z.B. in Wüstengebieten.

Anne Felsberg am 9. Januar 2015 um 01:02 Uhr

2015-01-09T01:02:32Z

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	Die Wasserdampf-Rückkopplung ist regional jedoch sehr unterschiedlich. Während CO<sub>2</sub> global gleichmäßig verteilt ist und in etwa gleicher Konzentration vorkommt, hängt der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre sehr stark von lokalen Bedingungen wie Temperatur und Wasservorkommen an der Erdoberfläche ab. <ref name="Dommenget 2011" /> In Regionen mit hoher Wasserdampf-Konzentration wie z.B. in den Tropen hat eine global erhöhte CO<sub>2</sub>-Konzentration zwar ebenso Auswirkungen wie in Regionen mit trockenerer Luft, etwa den Subtropen, allerdings ist der Effekt deutlich geringer. <ref name="Dommenget 2011" /> Das hat zwei Gründe.		Die Wasserdampf-Rückkopplung ist regional jedoch sehr unterschiedlich. Während CO<sub>2</sub> global gleichmäßig verteilt ist und in etwa gleicher Konzentration vorkommt, hängt der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre sehr stark von lokalen Bedingungen wie Temperatur und Wasservorkommen an der Erdoberfläche ab. <ref name="Dommenget 2011" /> In Regionen mit hoher Wasserdampf-Konzentration wie z.B. in den Tropen hat eine global erhöhte CO<sub>2</sub>-Konzentration zwar ebenso Auswirkungen wie in Regionen mit trockenerer Luft, etwa den Subtropen, allerdings ist der Effekt deutlich geringer. <ref name="Dommenget 2011" /> Das hat zwei Gründe.
	Der eine hängt mit dem Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung zusammen, auf denen Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren. <ref name="NasaEarthObs">http://[[earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page7.php]]</ref> Wasserdampf absorbiert Wärmestrahlung mit Wellenlängen von etwa 5,5-7,5 µm und länger als 22 µm vollständig (siehe Abbildung). Für andere Wellenlängen gibt es dagegen sog. Fenster: Die von der Erde abgestrahlte Wärmestrahlung dieser Wellenlängen kann größtenteils ungehindert in den Weltraum gelangen. Für diese Wellenlängen ist Wasserdampf „transparent“. CO<sub>2</sub> absorbiert die Strahlung für weitaus weniger Wellenlängen vollständig (siehe Abbildung), allerdings auch in einigen wenigen Bereichen, wo Wasserdampf nicht absorbiert. In Kombination mit Wasserdampf erhöht es allerdings die gesamte Absorption und verkleinert die Wasserdampf-Fenster. <ref name="NasaEarthObs" /> Denn die Absorption von Wärmestrahlung steigt dann z.B. im Wellenlängenbereich 12-15 µm aufgrund des CO<sub>2</sub> nicht von 0 % auf 100%, sondern beispielsweise nur von 50 % auf 100%(siehe Abbildung). <ref name="NasaEarthObs" /> CO<sub>2</sub> wirkt aber auch in solchen Regionen stark erwärmend, wo aufgrund von sehr geringem Wasserdampf in der Atmosphäre dieser nur eine schwache Treibhauswirkung besitzt, wie z.B. in Wüstengebieten.		Der eine hängt mit dem Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung zusammen, auf denen Wasserdampf und Kohlendioxid absorbieren. <ref name="NasaEarthObs">http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page7.php</ref> Wasserdampf absorbiert Wärmestrahlung mit Wellenlängen von etwa 5,5-7,5 µm und länger als 22 µm vollständig (siehe Abbildung). Für andere Wellenlängen gibt es dagegen sog. Fenster: Die von der Erde abgestrahlte Wärmestrahlung dieser Wellenlängen kann größtenteils ungehindert in den Weltraum gelangen. Für diese Wellenlängen ist Wasserdampf „transparent“. CO<sub>2</sub> absorbiert die Strahlung für weitaus weniger Wellenlängen vollständig (siehe Abbildung), allerdings auch in einigen wenigen Bereichen, wo Wasserdampf nicht absorbiert. In Kombination mit Wasserdampf erhöht es allerdings die gesamte Absorption und verkleinert die Wasserdampf-Fenster. <ref name="NasaEarthObs" /> Denn die Absorption von Wärmestrahlung steigt dann z.B. im Wellenlängenbereich 12-15 µm aufgrund des CO<sub>2</sub> nicht von 0 % auf 100%, sondern beispielsweise nur von 50 % auf 100%(siehe Abbildung). <ref name="NasaEarthObs" /> CO<sub>2</sub> wirkt aber auch in solchen Regionen stark erwärmend, wo aufgrund von sehr geringem Wasserdampf in der Atmosphäre dieser nur eine schwache Treibhauswirkung besitzt, wie z.B. in Wüstengebieten.

	Der zweite Grund dafür, dass die Wasserdampf-Rückkopplung von CO<sub>2</sub> regional unterschiedlich ausfällt, hängt damit der Verdunstungskälte zusammen, die der Erwärmung durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf entgegenwirkt. Sie macht sich jedoch nur dann deutlich bemerkbar, wenn genügend Wasser zum Verdunsten zur Verfügung steht. Das ist in den Tropen der Fall, weshalb hier der Treibhauseffekt durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf abgeschwächt wird, nicht aber über den wasserarmen Landgebieten der Subtropen.		Der zweite Grund dafür, dass die Wasserdampf-Rückkopplung von CO<sub>2</sub> regional unterschiedlich ausfällt, hängt damit der Verdunstungskälte zusammen, die der Erwärmung durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf entgegenwirkt. Sie macht sich jedoch nur dann deutlich bemerkbar, wenn genügend Wasser zum Verdunsten zur Verfügung steht. Das ist in den Tropen der Fall, weshalb hier der Treibhauseffekt durch CO<sub>2</sub> und Wasserdampf abgeschwächt wird, nicht aber über den wasserarmen Landgebieten der Subtropen.