Sexl Physik 7, Schulbuch

Kompetenzbereich: Strahlungshaushalt der Erde Klima Nachrichtenüberschriften wie etwa „Eisschmelze am Nordpol“, „Treibhausbombe im sibirischen Dauerfrost“, „Wird der Golfstrom versiegen?“ oder „Überflutungen und Hurrikans – eine Folge des Treibhauseffekts?“ prägen die Berichterstattung in den Medien. Dass sich das Klima ändert, wird von Seiten der Wissenschaften nicht mehr in Zweifel gezogen. Mit wenigen Ausnahmen ist man der Überzeugung, dass diese Änderungen vom Menschen und seinen Aktivitäten verursacht ist. Klimaän- derungen hat es auf der Erde immer schon gegeben, doch scheint sie diesmal rela- tiv rasch zu erfolgen, auf einer Erde, die so dicht besiedelt ist wie nie zuvor. Die Frage nach Lösungen für die wahrscheinlich in Zukunft auftretenden Probleme beschäftigt die Politik und Wissenschaft. Das globale Klima unterliegt starken Schwankungen. Dies zeigen wissenschaftli- che Analysen von Baumringen, Korallen, Eisbohrkernen und historische Berichte. Warm- und Kaltzeiten wechselten einander im Verlauf der Erdgeschichte immer wieder ab. So gab es z. B. vor rund 7 000 Jahren eine Wärmeperiode, zwischen dem 15. und der Mitte des 19. Jahrhunderts dagegen eine Kälteperiode, die sogenannte „Kleine Eiszeit“. Systematische Messungen der Klimadaten gibt es erst seit 100–150 Jahren. Sie zeigen, dass die Temperaturkurve deutlich nach oben weist ( 74.2 ). Zwischen 1880 und 2012 stieg die mittlere globale Temperatur um 0,85 °C (in den nördlichen Breiten um 1 °C ). Dieser Zeitraum fällt mit der expandierenden Indus- trialisierung Europas, Amerikas und später Asiens zusammen. 1983 bis 2012 wa- ren die wärmsten 30 Jahre in den letzten 140 Jahren. Niederschläge haben insge- samt zugenommen, regional gibt es dabei erhebliche Unterschiede: Während in der Sahelzone die Regenmengen auf die Hälfte gesunken sind, nahmen sie in Nord- europa und Nordamerika um etwa 30% zu. Extreme Wetterereignisse (Starknie- derschläge, extreme Hitze- und Dürreperioden, Stürme) treten seit den 1950iger Jahren vermehrt auf, eine weitere Zunahme derartiger Wetterereignisse wird vor- hergesagt. Die Oberfläche der Ozeane erwärmt sich seit 1971 pro Jahrzehnt um etwa 0,1 °C , wodurch die Verdunstung steigt und die Windsysteme sich ändern. Da die Atmosphäre mehr CO 2 als vor 200 Jahre enthält ( 75.1 ), nehmen die Ozeane mehr CO 2 auf, was zu einer „Versauerung“ der Ozeane mit Konsequenzen für die Meeres-Ökosysteme führt. Vorausgesagt wird bis zum Jahr 2100 eine durch- schnittliche Erhöhung des Meeresspiegels um 30 cm bis 1m . Ursache ist die Aus- dehnung des Wassers infolge der Temperaturerhöhung und das Abschmelzen der Gletscher. Historisch gesehen sind die USA und Europa für den CO 2 -Ausstoß hauptverant- wortlich, gegenwärtig sind die Hauptemittenten China (zu 29% ), USA, Indien, und Russland. Die negativen Folgen des Klimawandels werden vor allem die Länder um den Äquator tragen müssen, die selbst wenig zum Klimawandel beitragen. Um die unterschiedlichen Fakten und Zusammenhänge auch in Bezug auf die Pro- gnosen verstehen zu können, müssen wir wissen, wodurch das Klima der Erde charakterisiert ist und wie es entsteht. Welche Faktoren entscheiden, welche Tem- peraturen wir auf der Erde haben? 52% 23% 25% 62% 18% 21% 1990 85 2000 05 10 15 20 25 30 35 40 45 2050 60 50 40 30 20 10 0 Mrd. Tonnen CO 2 35% 23% 42% 51% 20% 29% Sonstige Brasilien Indien China USA Russland Links: Der niederländische Maler P IETER B RUEGHEL malte dieses Gemälde 1565. Während der kleinen Eiszeit gab es immer wieder Perioden mit besonders kalten Wintern. Die dargestellten zugefrorenen Kanäle in den Niederlanden sind heute im Winter eisfrei. Rechts: Die Grafik zeigt eine Prognose zu den durch Energieverbrauch jährlich verursachten CO 2 -Emissionen. Wirtschaftlich erfolgreiche Staaten wie China produzieren viel CO 2 . (Quelle: RITE, Research Institute of Innovative Technology for the Earth) 3ji8rk 73 | Nur zu Prüfzwecken – Eigentum de Verlags öbv