Das Energie-Ungleichgewicht der Erde
Dass das Erdsystem sich erwärmt, läst sich am besten an der Obergrenze der Atmosphäre feststellen. Hier kann man durch Satelliten einerseits messen, wieviel Strahlung von der Sonne die Erde empfängt, und andererseits, wieviel Strahlung die Erde Richtung Weltraum wieder verlässt. Die Einstrahlung von der Sonne erhält die Erde in Form von kurzwelliger Strahlung, die Ausstrahlung Richtung Weltraum erfolgt in Form von langwelliger Strahlung. Wenn Ein- und Ausstrahlung über längere Zeit gleich groß sind, ist der Energiehaushalt der Erde stabil, und die globale Mitteltemperatur über der Erdoberfläche bleibt ungefähr gleich. Durch die Emission von Treibhausgasen hat der Mensch aber seit etwa zwei Jahrhunderten in den Energiehaushalt der Erde eingegriffen. Die anthropogenen Treibhausgase fangen einen Teil der langwelligen Ausstrahlung, die sonst in den Weltraum abgestrahlt worden wären, ab. Dadurch erwärmen sie die Atmoshäre. Die gibt aber den allergrößten Teil der Wärme wieder ab, und zwar zu über 90% an den Ozean, 5% erwärmen das Land, 3% schmelzen das Eis auf der Erde und nur 1% verbleibt in der Atmosphäre.Referenzfehler: Für ein <ref>-Tag fehlt ein schließendes </ref>-Tag. Der Fluss fühlbarer Wärme transportiert Energie vom erwärmten Erdboden durch das Aufsteigen warmer Luft in die untere Atmosphäre. Latente Wärme wird durch Wasserdampf in die Atmosphäre transportiert, indem durch Verdunstung von Wasser der Umgebung zunächst Energie entzogen wird, die dann bei der Kondensation in größerer Höhe wieder frei gesetzt wird (siehe auch Lufttemperatur). Es verbleibt ein Ungleichgewicht von ca. 0,8 W/m2,[1] das durch den anthropogenen Treibhauseffekt bewirkt wird (Abb. 1). In den letzten 20 Jahren hat sich das Energieungleichgewicht mehr als verdoppelt und in dem besonders warmen Jahr 2023 sogar 1,8 W/m2 erreicht.[2]
Einstrahlung und Ausstrahlung
Das Energie-Ungleichgewicht ist ein Ergebnis des Klimawandels durch die Emission von Treibhausgasen durch den Menschen. Es wird an der Obergrenze der Atmosphäre gemessen und beträgt inzwischen 1,24 W/m2. Es lag 2001-2014 bei 0,6 W/m2 und hat sich seitdem mehr als verdoppelt,[3] nach anderen Autoren sogar verdreifacht (Abb. 2).[4]
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Abb. 2 zeigt die Wärmeabstrahlung der Erde in den letzten 25 Jahren (blau). Sie nimmt von 240,2 W/m2 Anfang der 2010er Jahre auf 241,5 W/m2 um 2025 zu, weil die sich erwärmende Erde mehr Energie an den Weltraum abgibt und sich dadurch abkühlt. Zugleich nimmt aber auch der Anteil der Sonneneinstrahlung zu, der von der Erde absorbiert wird (gelb). Die Ursache ist nicht, dass mehr Strahlung von der Sonne die Erde erreicht, sondern dass weniger Solarstrahlung reflektiert und mehr absorbiert wird. Und das hängt damit zusammen, dass sich das Reflexionsvermögen bzw. die Albedo der Erde verändert hat. Dafür gibt es wiederum verschiedene Ursachen: 1. schmelzen die Eis- und Schneeflächen durch die Erwärmung der Erde, wodurch die Oberfläche dunkler wird und weniger Strahlung reflektiert und mehr absorbiert. 2. hat die Emission von Aerosolen und ihrer Vorläuferstoffe seit den 2010er Jahren abgenommen, weil auch China aus gesundheitspolitischen Gründen die Luftbelastung durch das Verbrennen fossiler Energieträger einzudämmen versucht. Dadurch wird 3. die Wolkenbildung verringert, was ebenfalls dazu führt, dass die Reflexion von Sonnenstrahlen abnimmt. Und 4. hat eine internationale Verordnung ab 2020 dazu geführt, dass die Bekämpfung der Luftverschmutzung sich jetzt auch auf die Schifffahrt auf den Weltmeeren auswirkt.[3][5]
Einzelnachweise
- ↑ IPCC AR6 WGI (2021): The Earth’s Energy Budget, Climate Feedbacks, and Climate Sensitivity, 7.2.2
- ↑ Mauritsen, T., Y. Tsushima, B. Meyssignac et al. (2025): Earth's energy imbalance more than doubled in recent decades. AGU Advances, 6
- ↑ 3,0 3,1 Rohde, R., Berkeley Earth (2026): Global Temperature Report for 2025
- ↑ Ospina, D., P. Mirazo, R.P. Allan et al. (2026): Ten new insights in climate science 2025. Global Sustainability, 9, 1–37
- ↑ Hansen, J. E., P. Kharecha, M. Sato et al. (2025): [Warming Has Accelerated: Are the United Nations and the Public Well-Informed?] Environment: Science and Policy for Sustainable Development, 67(1), 6–44
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