Wie funktioniert der Treibhauseffekt?

1. Elektromagnetische Strahlung

Bekanntlich sendet Materie elektromagnetische Strahlung aller Wellenlängen in Form von Photonen aus (Emission), und zwar um so mehr je wärmer der emittierende Körper ist. So sorgt z.B. die Emission elektromagnetischer Strahlung an der (heissen) Sonnenoberfläche für Energie in Form des sichtbaren Lichtes auf der Erde. Einfallende elektromagnetische Strahlung wird aber auch von Materie verschluckt (Absorption) und trägt dadurch zur Energieerhöhung der Umgebung bei, die sich meist in einer Erwärmung ausdrückt. Das geschieht z.B. mit dem Licht der Sonne in der irdischen Atmosphäre und am Erdboden, was die Voraussetzung für das Leben auf diesem Planeten darstellt. […]

 

2. Der Treibhauseffekt

Bei einer Erde ohne Atmosphäre wäre die Oberflächentemperatur ausschließlich durch die Bilanz zwischen eingestrahlter Sonnenenergie und der vom Boden abgestrahlten Wärmestrahlung festgelegt. Bei gleicher Albedo des Planeten wie heute würde diese Oberflächentemperatur im globalen Mittel etwa -18°C betragen. Selbst eine Atmosphäre aus reinem Sauerstoff und Stickstoff, die ja die Hauptkomponenten unserer Atmosphäre (zu ca. 99%) bilden, würde daran nichts wesentliches ändern, da diese Gase die beiden genannten Strahlungsarten nur unwesentlich beeinflussen. […]

 

Wegen der Analogie mit den Vorgängen in einem Treibhaus, dessen Glasdach ebenfalls die Sonne gut durchlässt, die Wärmestrahlung von der Erdoberfläche aber nicht hinauslässt, ist das hier beschriebene Phänomen auch als natürlicher Treibhauseffekt bekannt. Die dafür in der Atmosphäre verantwortlichen Gase werden häufig als Treibhausgase bezeichnet. Bei der Interpretation verschiedener Klimavorgänge ist aber Vorsicht geboten vor der allzu direkten Übertragung des Treibhausbildes. Insbesondere die Vernachlässigung von gleichzeitiger Absorption und Emission von Wärmestrahlung in verschiedenen Höhen der Atmosphäre, bei Argumentation mit einer Glasplatte in fester Höhe, führt hier immer wieder zu Verwirrung. Ausserdem sind natürlich die Verhältnisse in der strömenden Atmosphäre mit Bewölkung viel komplizierter als im Glashaus eines Gärtners.

Werden die natürlich vorhandenen Treibhausgase (z.B. CO2) durch anthropogenen (menschlichen) Einfluss vermehrt oder durch neue Stoffe (z.B. FCKW) ergänzt, so übertrifft die dadurch verursachte zusätzliche Wärmestrahlung aus der Atmosphäre ebenfalls die verstärkte Reduktion von Sonnenstrahlung am Erdboden. Daher erhöht sich auch infolge dieses verstärkten (anthropogenen) Treibhauseffektes die Temperatur des Bodens und der unteren Atmosphäre.

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Mehr Informationen zum Treibhauseffekt finden Sie z.B. in:
Bakan, S., E. Raschke, 2002: Der natürliche Treibhauseffekt. Promet 28, Heft 3/ 4, 85-94

 

Quelle: https://www.mpimet.mpg.de/kommunikation/fragen-zu-klima-faq/wie-funktioniert-der-treibhauseffekt/?fbclid=IwAR02fqbziY7UY-iHXZ7JW_ObvctIWrRdSKdt9dNdr9zC4AtkZx602k_FzRs

 

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