Absorption thermischer Strahlung durch atmosphärische Gase

2 Physikalische Grundlagen
2.3.4. Der anthropogene Treibhauseffekt
In den vorigen Abschnitten wurde dargestellt, wie Treibhausgase durch ihre absorbativen
Eigenschaften zum natürlichen Treibhauseffekt und damit zu einer lebenswichtigen
Erhöhung der Erdoberflächentemperatur beitragen. Auch wurde im Modell aufgezeigt,
wie sensitiv die Erdtemperatur auf Konzentrationsänderungen dieser Gase reagiert. Seit
langem wird daher die ansteigende Entwicklung einiger atmosphärischer Gaskonzentrationen
verfolgt. Wie die auf dem Mauna Loa auf Hawaii aufgenommenen Daten aus
Abb. 2.17 zeigen, wuchs das atmosphärische Kohlendioxidvorkommen allein seit 1978
um 15 % an. Ebenso weisen die Darstellungen für Distickstoffoxid und Methan in den
letzten Jahren drastische Konzentrationsanstiege auf. Diese Entwicklungen sind vermutlich
menschlicher Ursache, der klimatische Effekt wird daher als anthropogener
Treibhauseffekt bezeichnet.
Abb. 2.17.: Konzentrationsentwicklungen der wichtigsten Treibhausgase auf dem Mauna Loa auf
Hawaii seit 1978. Daten von NOAA/ESRL Global Monitoring Division [15].
Kohlendioxid, nach Wasserdampf zweitwichtigstes Treibhausgas, gelangt neben natürlichen
Prozessen wie der Photosynthese 17 , durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe
17 Der periodisch ansteigende Verlauf der CO2-Konzentration erklärt sich durch den vegetativen
Jahreszyklus: im Sommerhalbjahr nimmt die Vegetation über die Photosynthese viel CO2 auf und
der atmosphärische Anteil sinkt etwas. Im Winter steigt er wieder an, da der Atmosphäre dann
über die Oxidation der absterbenden Biomasse wieder CO2 zugeführt wird.
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