68 4Der Treibhauseffekt hält die Erde warm Was ist ein Treibhaus? „Was steht da am Fensterbrett?“, fragt Amir seine Oma. „Das ist ein Treibhaus. Darin treiben Kressesamen aus, damit wir frische Kresse haben.“, meint sie (Abb. 68.1). „Und warum ist das besser als ein Blumentopf?“, fragt sich Amir. Ein Treibhaus (Gewächshaus) ist für das Wachstum von Pflanzen von Vorteil, weil die Pflanzen darin zB vor Wind geschützt sind. Durch das Glasdach dringt Sonnenstrahlung ein. Sie wird vom feuchten Boden teilweise absorbiert. Der Boden erwärmt sich. Warme und feuchte Luft steigt auf und erwärmt die Raumluft. Der Boden sendet Wärme auch in Form von Infrarotstrahlung aus ( Seite 12 und Seite 40). Diese wird vom Wasserdampf in der Luft absorbiert und von den Glaswänden nach innen reflektiert (Abb. 68.2). Nur wenig Wärme gelangt nach außen. Dadurch herrschen im Inneren des Treibhauses optimale Bedingungen zum Keimen und Wachsen von Pflanzen. Durchsichtig oder nicht? (Abb. 68.3) Arbeitet mit einer Wärmebildkamera. Welche Materialien lassen sichtbares Licht durch, Infrarotstrahlung aber nicht? Hängt die Materialien auf und haltet zB die Hand dahinter. Berührt die Materialien dabei nicht. Was sind Treibhausgase? Manche Gase in der Luft können die von der Erde ausgesendete Infrarotstrahlung absorbieren. Sie erwärmen die Atmosphäre, indem sie einen Teil der aufgenommenen Energie als Infrarotstrahlung in die Umgebung aussenden. Diese Gase werden Treibhausgase genannt. Wasserdampf (H2O) ist das wirksamste Treibhausgas und befindet sich durchschnittlich zu etwa 0,4 % natürlich in der Luft. Andere Treibhausgase zB Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) kommen zwar nur in Spuren vor, haben aber durch ihre Eigenschaften (Abb. 68.5) großen Einfluss auf das Klima. Abb. 68.6 zeigt die Entstehung der Treibhausgase in der Natur. In Abb. 68.4 wird ein Glas mit Kohlenstoffdioxid und ein Glas mit Luft mit einer Wärmelampe bestrahlt. Beobachte was passiert. 68.1 Das kleine Treibhaus lässt die Kressesamen besser austreiben. 68.2 Treibhaus: Strahlungsenergie wird in thermische Energie umgewandelt. Absorption Reflexion Wärmeströmung V1 68.3 Durchsichtig oder nicht? Glas Luftpolsterfolie In ein Treibhaus kann die Strahlung der Sonne durch das Glasdach eindringen. Der Boden und die Luft erwärmen sich. Die Wärme wird kaum durch Strömung oder Strahlung nach außen abgegeben. M A1 Treibhausgase absorbieren Infrarotstrahlung und geben Strahlungswärme an ihre Umgebung ab, wodurch sich die Atmosphäre weiter erwärmt. M 68.5 „Wärmewirkung“ verschiedener Treibhausgase im Vergleich zu CO2 Die Wärmewirksamkeit der wichtigsten Treibhausgase im Vergleich zu CO2: Kohlenstoffdioxid CO2 0,042% in der Luft 1 265 28 Methan CH4 0,0002 % in der Luft Lachgas N2O 0,000 02 % in der Luft 68.6 Die Entstehung von Treibhausgasen in der Natur H2O CO2 H2O CH4 H2O CO2 H2O CO2 CH4 H2O CH4 N2O H2O CH4 N2O Wälder Sümpfe und Moore Gewässer Boden Vulkane Brände Tiere H2O CO2 68.4 Das Glas mit CO2 (rechts) erwärmt sich stärker als das Glas mit Luft (links). Temperaturfühler Luft CO2 Arbeitsheftseiten 28–29 Film vg4kz5 Zusatzmaterial vg7x4p Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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