Treibhauseffekt
Treibhauseffekt, eine Erwärmung der Erdoberfläche und der Troposphäre (der untersten Schicht der Atmosphäre), die durch das Vorhandensein von Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan und bestimmten anderen Gasen in der Luft verursacht wird. Von diesen Gasen, den sogenannten Treibhausgasen, hat Wasserdampf die größte Wirkung.
Die Ursprünge des Begriffs Treibhauseffekt sind unklar. Der französische Mathematiker Joseph Fourier wird manchmal als der erste bezeichnet, der den Begriff Treibhauseffekt prägte, basierend auf seiner Schlussfolgerung von 1824, dass die Erdatmosphäre ähnlich wie eine „Hotbox“ funktionierte — dh ein Heliothermometer (eine isolierte Holzkiste, deren Deckel aus transparentem Glas bestand), entwickelt vom Schweizer Physiker Horace Bénédict de Saussure, der verhinderte, dass sich kühle Luft mit warmer Luft vermischte. Fourier verwendete jedoch weder den Begriff Treibhauseffekt noch schrieb er atmosphärischen Gasen zu, die Erde warm zu halten. Dem schwedischen Physiker und physikalischen Chemiker Svante Arrhenius werden die Ursprünge des Begriffs 1896 zugeschrieben, als er das erste plausible Klimamodell veröffentlichte, das erklärte, wie Gase in der Erdatmosphäre Wärme einfangen. Arrhenius bezieht sich zuerst auf diese „Hot-House-Theorie“ der Atmosphäre — die später als Treibhauseffekt bekannt sein würde — in seiner Arbeit Worlds in the Making (1903).
Die Atmosphäre lässt den größten Teil des sichtbaren Lichts der Sonne durch und erreicht die Erdoberfläche. Da die Erdoberfläche durch Sonnenlicht erwärmt wird, strahlt sie einen Teil dieser Energie als Infrarotstrahlung zurück in den Weltraum. Diese Strahlung neigt im Gegensatz zu sichtbarem Licht dazu, von den Treibhausgasen in der Atmosphäre absorbiert zu werden und ihre Temperatur zu erhöhen. Die erhitzte Atmosphäre wiederum strahlt Infrarotstrahlung zurück zur Erdoberfläche. (Trotz seines Namens unterscheidet sich der Treibhauseffekt von der Erwärmung in einem Gewächshaus, wo Glasscheiben sichtbares Sonnenlicht durchlassen, aber Wärme im Inneren des Gebäudes halten, indem sie erwärmte Luft einfangen.)
Ohne die Erwärmung durch den Treibhauseffekt würde die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde nur etwa -18 ° C (0 ° F) betragen. Auf der Venus verursacht die sehr hohe Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre einen extremen Treibhauseffekt, der zu Oberflächentemperaturen von bis zu 450 ° C (840 ° F) führt.
Obwohl der Treibhauseffekt ein natürlich vorkommendes Phänomen ist, ist es möglich, dass der Effekt durch die Emission von Treibhausgasen in die Atmosphäre als Ergebnis menschlicher Aktivitäten verstärkt werden könnte. Vom Beginn der industriellen Revolution bis zum Ende des 20.Jahrhunderts stieg die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre um etwa 30 Prozent und die Menge an Methan mehr als verdoppelt. Eine Reihe von Wissenschaftlern hat vorausgesagt, dass der vom Menschen verursachte Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids und anderer Treibhausgase bis zum Ende des 21.Jahrhunderts zu einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur von 3-4 ° C (5,4–7,2 ° F) im Vergleich zum Durchschnitt von 1986-2005 führen könnte. Diese globale Erwärmung könnte das Klima der Erde verändern und dadurch neue Muster und Extreme von Dürre und Niederschlag erzeugen und möglicherweise die Nahrungsmittelproduktion in bestimmten Regionen stören.
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