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[[Bild:Forcing_Feedback.png|thumb|468px|Konzeptionelles Modell der Wirkungen von Klimaantrieb und Feedback auf die Strahlungsbilanz. Das Strahlungsungleichgewicht bezieht sich hier auf den oberen Rand der Atmosphäre, die Temperaturänderung auf die 2m Temperatur. Rote Pfeile sind Klimaantreibe, blaue Pfeile Rückkopplungen. Der gelbe Pfeil symbolisiert eine Störung der solaren Einstrahlung. ]] | [[Bild:Forcing_Feedback.png|thumb|468px|Konzeptionelles Modell der Wirkungen von Klimaantrieb und Feedback auf die Strahlungsbilanz. Das Strahlungsungleichgewicht bezieht sich hier auf den oberen Rand der Atmosphäre, die Temperaturänderung auf die 2m Temperatur. Rote Pfeile sind Klimaantreibe, blaue Pfeile Rückkopplungen. Der gelbe Pfeil symbolisiert eine Störung der solaren Einstrahlung. Nach Sherwood et al. (2014).<br /> | ||
Eine '''Störung''' wäre beispielsweise eine erhöhte CO2 Konzentration. Dieser [[Treibhauseffekt]] ist ein '''Klimaantrieb''', welcher zu einem '''Strahlungsungleichgewicht''' führt, in dem das Erdsystem am Oberrand der Atmosphäre weniger Strahlung emittiert als von der Sonne erhält. Dies führt zu einer Antwort des Klimasystems - in diesem Falle einer '''Temperaturerhöhung''' -, welche durch die rechte Seite dargestellt ist. Hier treten Rückkopplungen/'''Feedbacks''' über Veränderungen der Albedo und der atmosphärischen Durchlässigkeit (auch Emissivität genannt) auf, welche wieder zu Temperaturveränderungen führen. | |||
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In der Diskussion über das Ausmaß des Klimawandels wird oft von '''Rückkopplungsmechanismen (feedbacks)''' gesprochen. Diese treten bei Wechselwirkungen zwischen dem externen [[Klimaantrieb]] und der Antwort des Klimasystems auf diese Veränderung auf (Abb.1). Während Klimaantriebe die Ursache für einen Klimawandel darstellen, sind Rückkopplungen nur Folgen davon. <br /><br /> | In der Diskussion über das Ausmaß des Klimawandels wird oft von '''Rückkopplungsmechanismen (feedbacks)''' gesprochen. Diese treten bei Wechselwirkungen zwischen dem externen [[Klimaantrieb]] und der Antwort des Klimasystems auf diese Veränderung auf (Abb.1). Während Klimaantriebe die Ursache für einen Klimawandel darstellen, sind Rückkopplungen nur Folgen davon. <br /><br /> |
Version vom 11. Februar 2015, 17:48 Uhr
In der Diskussion über das Ausmaß des Klimawandels wird oft von Rückkopplungsmechanismen (feedbacks) gesprochen. Diese treten bei Wechselwirkungen zwischen dem externen Klimaantrieb und der Antwort des Klimasystems auf diese Veränderung auf (Abb.1). Während Klimaantriebe die Ursache für einen Klimawandel darstellen, sind Rückkopplungen nur Folgen davon.
Dabei bezieht sich die Rückkopplung auf die durch den Antrieb hervorgerufene Temperaturerhöhung an der Oberfläche. Wenn eine Änderung der Temperatur eine Größe beeinflusst, die über die Strahlungsbilanz wiederum zu einer Temperaturänderung führt, spricht man von einer Rückkopplung. So können Rückkopplungen anschaulich anhand eines Kreislaufs illustriert werden, der mit der Erwärmung der Oberflächentemperatur beginnt (Abbildung 1, rechte Seite). Innerhalb dieses Kreislaufs kann es dann zu einer Verstärkung oder Linderung des anfänglichen Temperaturanstiegs kommen. Im ersten Fall spricht man von einer positiven, im zweiten von einer negativen Rückkopplung.
Ein solcher Kreislauf ist allerdings nur eine Modellvorstellung unter bestimmten Annahmen, da Rückkopplungen im Klimasystem nicht von einander getrennt ablaufen sondern untereinander interagieren (deshalb bezeichnet man das Klimasystems als nichtlinear). So lässt sich der Effekt einer einzelnen Rückkopplung auf die Temperatur nur schwer einschätzen. Beispielsweise wird bei einer deutlich negativen Temperaturgradient-Rückkopplung die Wasserdampf-Rückkopplung am Boden wahrscheinlich größer sein.
Arten von Rückkopplungsmechanismen
- Wasserdampf-Rückkopplung (water vapour feedback) und Temperatur-Gradient-Rückkopplung (lapse rate feedback)
- Wolken-Rückkopplungen
- Eis-Albedo-Rückkopplung
- Biogeophysikalische Rückkopplungen
- Schwarzkörperstrahlung
- Kohlenstoffkreislauf
Einschätzung der Größenordnung der Rückkopplungsmechanismen
In der Summe verstärken Rückkopplungen eine anfängliche Erwärmung nach aktuellen Modellläufen um 2 W/(m²K) (Abbildung 2). Die größte Bedeutung kommt dabei der Wasserdampfrückkopplung zu. Die Ergebnisse streuen im Allgemeinen noch recht weit. Sehr wahrscheinlich sind jedoch die meisten Rückkopplungen positiv und verstärken die Klimaerwärmung.
Lizenzangaben
Dieser Artikel ist ein Originalartikel des Klima-Wiki und steht unter der Creative Commons Lizenz Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland. Informationen zum Lizenzstatus eingebundener Mediendateien (etwa Bilder oder Videos) können in den meisten Fällen durch Anklicken dieser Mediendateien abgerufen werden und sind andernfalls über Dieter Kasang zu erfragen. |