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Bedaleins kleiner Blog

Wenn Gott gewollt hätte, dass Autos sauber sind, wär Spüli im Regen...

06.02.2009 09:35    |    Bedalein    |    Kommentare (24)

So, hier nun Teil 2 meiner Klima-Reihe.

 

In meinem ersten Teil habe ich ja bereits berichtet, dass sich die mittlere Temperatur der Erde aus dem Strahlungsgleichgewicht ergibt. Ebenfalls habe ich erwähnt, dass bestimmte Gase der Atmosphäre in die Bilanz eingreifen können, so wie das CO2. So lassen sie die ankommende Sonnenstrahlung passieren, jedoch nicht abgestrahlte langwellige Wärmestrahlung, die von der Erdoberfläche abgestrahlt wird, weshalb es zu einem Wärmestau kommt.

Dieser Effekt ist, solange er im Maß bleibt, überlebenswichtig. Ich möchte das mal kurz mit einer einfachen Rechnung verdeutlichen: Die ankommende Sonnenstrahlung auf der Erde beträgt 342 Watt pro Quadratmeter. 30% davon werden reflektiert, es verbleiben 242 Watt/qm. Nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz hat ein Körper, der diese Energie erhält eine durchschnittliche Temperatur von -18°C. Die Erde hat jedoch +15°C, die Differenz von 33°C wird vom Treibhauseffekt verursacht. Die Sorge über die globale Erwärmung liegt nun darin, dass der Mensch diesen Effekt deutlich verstärkt.

Venus  Express - Erforschung der VenusVenus Express - Erforschung der VenusWenn wir unseren Nachbarplaneten Venus betrachten, wird deutlich, wie machtvoll der Treibhauseffekt tatsächlich ist. Die Venus, deren Entfernung zur Sonne 72% der der Erde ist, bekommt eine Wärmestrahlung von 645W/qm, fast doppelt so viel wie die Erde. Allerdings ist die Venus in eine dichte Wolkendecke eingehüllt, die 80% der Sonnenstrahlung reflektiert, auf der Erde sind es wie gesagt nur 30%. Daher ist die ankommende Strahlungsenergie bei nur 130W/qm, also deutlich geringer als auf der Erde. Daher könnte man erwarten, dass die Temperatur auf der Oberfläche wesentlich geringer ist als auf der Erde. Jedoch ist das Gegenteil der Fall: 460°C ist die durchschnittliche Temperatur! Die Ursache hier für ist der Treibhauseffekt. So besteht die Atmosphäre der Venus zu 96% aus Kohlendioxid. Die Ursache ist das fehlende Wasser, das zur CO2-Verwitterung am Gestein notwendig ist. Daher ist ein Regelkreis wie auf der Erde nicht möglich.

 

Kommen wir als nächstes zum Anstieg des Treibhausgaskonzentration:

 

Die Ceeling KurveDie Ceeling KurveKontinuierliche Messungen der Kohlendioxidkonzentration gibt es erst seit den 1950er Jahren, als eine Messreihe auf Hawaii begann. Diese berühmte Keeling-Kurve verdeutlicht sowohl die jahreszeitliche Schwankung der CO2-Konzentration, die das Ein- und Ausatmen der Biosphäre im Jahresrhythmus zeigt, zum anderen einen kontinuierlichen Aufwärtstrend der Kohlenstoffkonzentration. 2005 wurde ein Rekordwert von 380 ppm (0,038%) gemessen, der seit mindestens 800.000 Jahren nicht gebrochen wurde, weiter reichen die Daten der Eisbohrkerne nicht zurück. Ich hoffe das verdeutlicht unsere momentane Situation. Möglicherweise wurde dieser Wert seit Jahrmillionen nicht erreicht, obwohl mehrere wesentlich wärmere Zeiten auftraten. Dass der Mensch die Verantwortung dafür trägt, steht außer Frage, da bei den fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl und Erdgas hauptsächlich Kohlendioxid erzeugt wird. Die jedes Jahr verbrannte Menge der Treibstoffe entspricht in etwa der Menge, die sich zur Zeit der Entstehung in rund einer Millionen Jahre gebildet hat. Die Konzentration nimmt auch in den Ozeanen zu, das sich durch rund 10.000 Messungen belegen lässt. Dies führt zur Versauerung der Meere und wahrscheinlich zu erheblichen Schäden an Korallenriffen und Meeresorganismen, auch ohne Klimawandel.

 

CO2 ist jedoch nicht das einzige Übel, weitere Treibhausgase wie Methan (CH4), FCKW und Distickstoffoxid (N2O) treten ebenfalls vermehrt in der Atmosphäre auf. Der FCKW-Anteil sinkt allerdings wieder, seit dem die Herstellung weitgehend eingestellt wurde.

Wie bereits zu Beginn erwähnt ist der Wasserdampf das wichtigste Treibhausgas. Es taucht in der Diskussion um den Klimaschutz nur deswegen nicht auf, da der Mensch seine Konzentration nicht direkt verändern kann, selbst wenn in Zukunft vorwiegend Wasserstoff als Energieträger eingesetzt werden würde. Allein von den Ozeanen verdunsten jedes Jahr gigantische 4x10^14 Kubikmeter Wasser pro Jahr, die sich in der Atmosphäre bewegen, dort kondensieren und als Niederschlag zur Erde fallen. Dies entspricht der zwanzigfachen Wassermenge der gesamten Ostsee. Innerhalb von zehn Jahren wird so das Volumen des gesamten Erdwasservorkommens ausgetauscht. Aufgrund der globalen Erwärmung, die der Mensch verschuldet, kann die wärmere Luft jedoch mehr Feuchtigkeit aufnehmen, was die Wasserdampfkonzentration erhöht und den Effekt der Erwärmung verstärkt. Dies ist wieder ein typischer Rückkopplungseffekt, der die aktuelle Situation des Klimawandels verschlimmert.

 

 

In meinem nächsten Abschnitt behandle ich die Folgen direkten Folgen des CO2 Anstiegs und die Auswirkungen einer Klimaänderung.

 

So, jetzt lasst mich ein paar Meinungen von Euch hören!!

 

 

Als Quelle für Informationen und Bilder möchte ich folgende nennen:

Manua Loa Observatorium, Hawaii
MIT - Massachussetts Institute of Technology

Deutsches Klimarechenzentrum 

Max Planck Institut

Texas Tech Atmospheric Science Group

IPCC (intergovernmental Panel on Climate Change)

NASA


06.02.2009 09:35    |    Trackback

Kommentiert auf: andyrx:

 

MT-Nachtclub für MT Off Topic zu später Stunde

 

[...] Moin Leute!

 

Ich war heut schon wieder fleißig:

 

Klimawandel Teil 2

[...]

 

Artikel lesen ...


06.02.2009 09:45    |    Spannungsprüfer3156

:eek: also irgendwie vastehh ich das nich mit diesem Trackback...

 

erscheint das Automatisch Beda oder muß Du da nachhelfen?!


06.02.2009 09:46    |    Spannungsprüfer3156

Auf jeden Fall hab ich ja jetz gleich ers ma "Readme" :D


06.02.2009 09:49    |    Bedalein

Ne, das Trackback kommt automatisch!

 

Und, taugt Dir der Artikel??


06.02.2009 10:29    |    KKW 20

Auch wieder ein guter Artikel, wirklich gut geschrieben.:)


06.02.2009 12:09    |    XC70D5

Wie schon beim ersten Beitrag: Respekt!!!

 

Ich habe schon eine Menge über das Thema gelesen, aber so eindrücklich, dabei kurz, knapp und gut verständlich, habe ich es noch nie vorgefunden.

 

 

Gruß

 

Martin


06.02.2009 12:12    |    XC70D5

Nachtrag:

 

der Traffic hier ist leider nicht so toll, da muss MT aber ein wenig nachhelfen und das hier zum Blog der Woche machen (m.M.)

 

 

Gruß

 

Martin


06.02.2009 12:36    |    Bedalein

Danke für das Lob!

 

Ich denke, dass sich einfach nicht all zu viele mit dem Thema auseinandersetzen wollen


06.02.2009 12:45    |    XC70D5

Wer will schon wissen, warum die Welt untergeht, die Tatsache alleine reicht den meisten schon ;)

 

Nichtsdestotrotz gehöre ich auch nach 2 Artikeln immer noch zu den Zweiflern, ob der Mensch wirklich diesen immensen Einfluss hat.

 

Dennoch:

Die Erde ist doch ein selbstreinigendes Organ. Wenn sie die Schnauze von uns voll hat, wird sie sich schon was einfallen lassen :p

 

 

Gruß

 

Martin


06.02.2009 13:06    |    KKW 20

Klar mal wieder so eine ''perfekte Welle'' oder ein schönes Erdbeben Stärke 9,0 im Ballungsgebiet. Mutter Erde ist da schon einfallsreich.:)


06.02.2009 13:08    |    Bedalein

Unbestritten ist ja, dass wir unnatürlich viel CO2 in die Athmosphäre schicken.

Es lässt sich darüber streiten, ob das nun schlechte oder keine Auswirkungen hat.

Und auch wenn man nicht sicher weiß, ob unsere Lebensweise das Klima verändert, sollte die Wirtschaft darauf hin arbeiten, saubere Energiequellen zu finden und zu nutzen.

 

 

Meines Erachtens haben die Deutschen noch eine Vorreiterposition in Technologien, die "sauber" sind. Dazu gehören Solartechnik, Wasserstoffantriebe, Geothermie. Wird der Vorsprung weiter ausgebaut, ist das ein großes Potential für unsere Wirtschaft, da andere Länder ebenfalls saubere Technologien wollen. Wenn wir diese dann bereits besitzen, kann die Wirtschaft und der Wohlstand in Deutschland davon profitieren.

 

Das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung hat eine Untersuchung vorgenommen, bei der herauskam, dass bei einem Anstieg der globalen Mitteltemperatur um 3,5°C bis zum Jahr 2100 ökonomische Verluste im Wert von 150 Billionen US-Dollar entstehen, bei einer Erwärmung um 4,5°C sogar das Doppelte.

Eine Klimastabilisierung würde ungefähr 8 Billionen US-Dollar kosten. Damit sind allein die volkswirtschaftlichen Einbußen knapp zwanzigmal so hoch wie die Kosten der Klimastabilisierung.


06.02.2009 14:10    |    XC70D5

Bei den ersten beiden Abschnitten stimme ich Dir zu!

 

Beim 3. Abschnitt ist es wie mit den von mir bisher gelesenen Beiträgen zu diesem Thema. Da wird von Leuten mit Zahlen rumgeworfen, die sonst auch nur Prognosen stellen, die meist in die Hose gehen...

 

 

Gruß

 

Martin


06.02.2009 14:13    |    Bedalein

Glaube nie einer Statistik, die Du nicht selber verfälscht hast! :D

 

Klar, solche Untersuchungen sind relativ.

Morgen schreib ich mal über die Folgen der Erhöhung der CO2-Konzentration in der Athmosphäre


06.02.2009 14:32    |    XC70D5

Der schwerwiegendste Punkt bleibt für mich, dass ein kleines Land, vergleichbar mit dem berühmten Fliegenschiss, meint, die Erde retten zu können. Entweder alle tun was oder die einzelnen können es sich sparen. Das Klima kennt leider keine Ländergrenzen...

 

 

Gruß

 

Martin


06.02.2009 15:48    |    Bedalein

Das stimmt. Man muss nur Richtung Osten schauen. Was wir machen ist n kleiner Tropfen auf den heißen Stein. Aber irgendwo muss der Anfang gemacht werden.

 

Rom wurde auch nicht an einem Tag errichtet


06.02.2009 15:48    |    Spannungsprüfer3156

:) JA auch der 2.Teil war interessant Beda ==b ==b

 

na denn schönes Wochenende :)

 

Gruß Heiko


06.02.2009 15:51    |    Bedalein

Nix schönes Wochenende! :D

Morgen kommt der nächste Teil!!


06.02.2009 16:05    |    Spannungsprüfer3156

:D :D Dooooch-- für mich schon Schönes Wochenende... :D


06.02.2009 16:07    |    Bedalein

Na gut. Hast Du Dir auch sicher verdient. Lauf aber auch n paar Runden im Laufrad!!


08.02.2009 21:42    |    FF505

Nun, was die Sonnenstrahlung auf die Erde betrifft, so kenne ich den Wert von ca. 1kW/m^2, also ca. 30% der Solarkonstante, nach Wikipedia 1367 W/m^2. Zudem reden wir hier über die Temperatur an der Edoberfläche. Und bei einer reinen Bilanzierung der thermischen Strahlung wird der Beitrag der Wärme aus dem Erdinneren übersehen.

Hast du die Temperatur von -18°C nach Stefan Bolzmann bei 342W/m^2 selbst nachgerechnet?


08.02.2009 22:34    |    Bedalein

Nun, bei Wikipedia wird nicht selten Halbwahres geschrieben, da viele Beiträge von Laien geschrieben werden.

Ich bin keiner, der sich seine Information von dort holt.

 

Die Wärmeenergie aus dem Erdinnern kannst Du aufgrund seiner Größe vernachlässigen. Selbst der Wärmeaustrag aus dem Erdinnern mittels Vulkanausbrüchen ist in der globalen Betrachtung zu vernachlässigen.

 

 

Die 1367 J/s und qm die Du erwähnt hast, kannst Du in diesem Fall nicht anwenden.

Was Du nicht vernachlässigen darfst, ist die Erdkrümmung. Die 1367 Watt kannst Du auf die projizierte angestrahlte Erdoberfläche (Kreis) anwenden. Für diese Fläche würde Deine Wärmeleistung stimmen. Die tatsächlich angestrahlte Erdoberfläche ist allerdings um einiges höher, da wir uns ja nicht auf der projizierten zweidimensionalen Scheibe sondern auf der dreidimensionalen Kugel befinden. Betrachtest Du nun den Querschnitt der Kugel (also unser projizierter Kreis), macht er nur ein viertel der Fläche aus, wie angestrahlte Fläche der Kugel.

 

Sprich, wir haben die vierfache Fläche, also auch nur ein viertel der Wärmestrahlung pro Quadratmeter auf der Erdoberfläche. Teilst Du Deine 1367 J/s durch 4, erhälst Du 342 Watt pro Quadratmeter. Ok, ich entschuldige mich, es ist auf eins gerundet.. :rolleyes:

 

Stimmst Du mir zu?

 

Jetzt lass mich bitte nicht noch herleiten, wieso es 1367W/m^2 sind, die bei der Erde ankommen. :eek: Der Wert variiert nämlich vom Abstand der Erde zu Sonne. Aber das ist n Thema für sich. Soll ich darüber auch mal schreiben?? ;)


09.02.2009 03:00    |    FF505

Okey, so verstehe ich deine Berechnungen. Ich denke in diesem Fall kann man schonmal nach Wikipedia gehen. Du darfst darüber schreiben, wenn du willst. Daß diese 'Konstante' nur sehr näherungs oder durchschnittscharakter hat ist mir auch klar.


09.02.2009 10:16    |    Bedalein

Morgen. Ich werde heute oder morgen noch nen Beitrag schreiben, der wir aber eher technischer sein. Würd mich freuen, wennst Du dann wieder vorbei schaust!


09.12.2009 18:57    |    Trackback

Kommentiert auf: andyrx:

 

Klimawandel--->eine Erfindung oder reale Bedrohung...??

 

[...] Hintergrund zum Klimagespräch zu geben, verweise ich mal auf meine Blogartikel vom letzten Jahr:

 

Klimawandel Teil 1: Klimaarchive

 

Klimawandel Teil 2: Treibhausgase

 

Klimawandel Teil 3: Folgen des Klimawandels

 

Klimawandel Teil 4: Das Kyoto-Protokoll [...]

 

Artikel lesen ...


Deine Antwort auf "Klimawandel Teil 2: Der Treibhauseffekt"