Sexl Physik 7, Schulbuch

Temperaturstrahlung und 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. Der Klimawandel, wie wir ihn heute beobachten, wurde vom Menschen und seinen Aktivitäten verursacht. Klimaänderungen hat es auf der Erde immer schon gegeben. Alarmierend ist jedoch die Geschwindigkeit mit der sich das Klima, auf unserer so dicht wie noch nie zuvor besiedelten Erde, ändert. Die Frage nach Lösungen für die wahrscheinlich in Zukunft auftretenden Probleme beschäftigt die Politik und die Wissenschaft. Das globale Klima unterliegt starken Schwankungen. Dies zeigen wissenschaftliche Analysen von Baumringen, Korallen, Eisbohrkernen und historische Berichte. Warm- und Kaltzeiten wechselten einander im Verlauf der Erdgeschichte immer wieder ab. Systematische Messungen der Klimadaten gibt es erst seit etwa 150 Jahren. Sie zeigen, dass die Temperaturkurve deutlich nach oben weist (84.2). Dieser Zeitraum fällt mit der Industrialisierung Europas, Amerikas und Asiens zusammen. Erstmals übertraf die globale Durchschnittstemperatur für eine 12-Monats-Periode, gemessen vom Februar 2023 bis Januar 2024, den Mittelwert des vorindustriellen Vergleichszeitraums von 1850–1900 um ca. 1,5 °C. Europa ist der Kontinent, der sich am schnellsten erwärmt. Der Temperaturanstieg ist etwa doppelt so hoch wie der Wert weltweit. Der Klimawandel verläuft schneller und folgenschwerer als angenommen. Extreme Wetterereignisse (Starkniederschläge, Hitze- und Dürreperioden, Stürme) treten seit den 1950iger Jahren vermehrt auf. Die Ozeane erreichen jedes Monat Rekordtemperaturen (obere Adria im Sommer 2024: 30 °Celsius), wodurch die Verdunstung steigt und die Windsysteme sich ändern. Durch den erhöhten CO2-Gehalt der Atmosphäre (85.1) nehmen die Ozeane mehr CO2 auf, dadurch „versauern“ die Ozeane mit Konsequenzen für die Meeres-Ökosysteme. Erwärmung und Abschmelzen der Gletscher führen zu einem Anstieg des Meeresspiegels. 2024 betrug dieser Wert global im Mittel 0,59 cm. Ursache ist die temperaturbedingte Ausdehnung des Wassers und vor allem das Abschmelzen der Gletscher in den Polgebieten und Grönland. Die energiebezogenen CO2-Emissionen (81.2) steigen weiterhin jährlich (im Jahr 2023 um 1,1 %). Mehr als 65 % des Anstiegs im Jahr 2023 entfielen auf Emissionen aus Kohle. Die negativen Folgen des Klimawandels werden vor allem die Länder um den Äquator tragen müssen, die selbst wenig zum Klimawandel beitragen. Was die Erde von den anderen Planeten unterscheidet und Leben ermöglicht, ist die Existenz und die Zusammensetzung ihrer Atmosphäre. Mit einfachen Überlegungen werden wir den natürlichen Treibhauseffekt und den vom Menschen verstärkten Treibhauseffekt kennenlernen. 81.1 Der niederl. Maler Pieter Brueghel malte dieses Gemälde 1565. Während der „kleinen Eiszeit“ (ca. 1550–1850) gab es immer wieder Perioden mit besonders kalten Wintern. Die dargestellten zugefrorenen Kanäle in den Niederlanden sind heute im Winter eisfrei. 81.2 Die Grafik zeigt eine Prognose zu den durch Energiebedarf jährlich verursachten CO2-Emissionen. Die Prozentanteile beziehen sich auf die globale Gesamtemission. Wirtschaftlich erfolgreiche Staaten wie China produzieren viel CO2 (Quelle: RITE, Research Institute of Innovative Technology for the Earth). 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 CO2 35% 23% 42% 51% 20% 29% Sonstige Brasilien Indien China USA Russland In der Meteorologie versteht man unter Klima die statistischen Eigenschaften von meteorologischen Elementen wie Temperatur, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit, Winde etc. gemittelt über 30 Jahre. Im Zusatzmaterial findest du interessante Simulationen und Hinweise zum Kapitel Klima. 81 Strahlungshaushalt der Erde y5x2pe Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv

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