2.1 Berechnung der Temperatur der Erde Unsere Erde bekommt ihre Energie praktisch vollständig von der Sonne. Wir wollen berechnen, wie viel Energie wir von der Sonne erhalten. Nach dem Stefan-Boltzmann’schen Gesetz (siehe S. 83) strahlt jeder Quadratmeter Sonnenoberfläche bei T = 5 800 K mit einer Leistung von P = σT4 = 5,67·10−8·(5 800)4 W = 64,2 MW Bei einer Sonnenoberfläche von A = 6,2·1018 m2 beträgt die Leuchtkraft der Sonne, das ist die gesamte Strahlungsleistung der Sonne, daher P = 6,2·1018 m2·64,2·106 W/m2 ≈ 4·1026 W Die Abstrahlung erfolgt gleichmäßig in alle Raumrichtungen. Dividieren wir die Leuchtkraft der Sonne durch die Oberfläche einer Kugel, die den Radius der Erdbahn (1,5·1011 m) hat, dann erhalten wir 1400W/m2. Dieser Wert heiß Solarkonstante. Etwa 30 % des von der Sonne einfallenden Energiestroms werden von den Wolken, Eis- und Wasserflächen direkt in den Weltraum reflektiert. Am Erdboden werden daher im Mittel etwa 1000W/m2 gemessen. Über den gesamten Querschnitt π R E 2 der Erde beträgt die einfallende Strahlungsleistung P E = π R E 2·1 000 W 84.1 Im Juli 2005 machte in Bangladesch eine Überschwemmung 1,9 Mio. Menschen obdachlos. Im Bild macht sich eine Mutter auf den Weg um Trinkwasser für ihre Familie zu holen. Bangladesch wird in Zukunft auch vom klimabedingten Anstieg der Meere besonders betroffen sein. Führt globale Erwärmung tatsächlich zu stärkeren Regenfällen und anderen extremen Wetterereignissen? Aufforstung ist eine der weltweiten Maßnahmen, mit denen das Klima beeinflusst werden soll. Ist diese Maßnahme sinnvoll? Welche weiteren Maßnahmen werden ergriffen? Die Daten auf den folgenden Seiten stammen u.a. aus folgenden Quellen: International Energy Agency, März 2024; Weltklimabericht IPCC 2023; Copernicus, Klimabericht der Europäischen Kommission 2023; Copernicus-Klimawandeldienst (Copernicus Climate Change Service – C3S); Deutsches Klima-Konsortium; Deutsche Meteorologische Gesellschaft und GeoSphere Austria. 84.2 Die Abbildung entstammt dem IPCC Sixth Assessment Report (Working Group 1, Figure SPM.1) und trägt den Originaltitel: „Human influence has warmed the climate at a rate that is unprecedented in at least the last 2 000 years. Changes in global surface temperature relative to 1850–1900“. Die Grafik a) zeigt eine Rekonstruktion der Änderung der globalen Oberflächentemperatur der letzten 2 000 Jahre. Als Nullpunkt der Temperaturskala wurde der Durchschnittswert zwischen 1850 und 1900 gewählt. Der Balken ganz links zeigt die wärmste, mehrere Jahrhunderte andauernde Periode in den letzten 100 000 Jahren. Wissenschaftliche Analysen von Baumringen, Korallen, Eisbohrkernen und historischen Berichten zeigen, dass sich im Verlauf der Menschheitsgeschichte Warm- und Kaltzeiten immer wieder abwechselten. So gab es z. B. vor rund 6 500 Jahren eine Wärmeperiode, zwischen dem 15. und der Mitte des 19. Jahrhunderts dagegen eine Kälteperiode, die sogenannte „Kleine Eiszeit“. Die schwarze Kurve in der Grafik b) zeigt den relativen Anstieg der globalen Oberflächentemperatur von 1850 bis 2020. Als Nullpunkt der Temperaturskala wurde der Durchschnittswert zwischen 1850 und 1900 gewählt. Die grüne Kurve zeigt, wie sich die globale Temperatur ohne Einfluss des Menschen (nur durch Sonne und Vulkane) entwickelt hätte. 84 2 Der Treibhauseffekt In diesem Kapitel erfährst du, – was wir unter Klima und Klimaänderung verstehen, – welche Daten für eine globale Erwärmung sprechen, – was wir unter Treibhauseffekt verstehen und warum er für uns wichtig ist, – warum Prognosen über die Zukunft des Klimas so schwierig sind. Strahlungshaushalt der Erde Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==