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Die globale Erwärmung bezieht sich auf die jüngsten Temperaturanstiege in der Erdatmosphäre und in den Ozeanen, die zum Teil auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen sind. Die wissenschaftlichen Beweise für die globale Erwärmung sind überwältigend, aber die politische Debatte geht weiter. Ein Grund für die anhaltende Debatte ist, dass die Klimawissenschaft ein komplexes Thema ist. Das Klima selbst ist das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen Dutzenden von Faktoren. Aus diesem Grund kann man Veränderungen in einem Element nicht einfach beobachten und sie mit einem bestimmten Klimaeffekt verbinden - was die Erklärung der globalen Erwärmung zu einer Herausforderung macht.
Balance
Die Erde erhält jeden Moment 84 Terawatt Sonnenenergie - das sind 84 Millionen Millionen Watt. Ein Teil dieser Energie wird direkt von der Erdatmosphäre und der Erdoberfläche reflektiert. Ein Teil wird absorbiert - Luft, Wasser und Land werden erwärmt. Die wärmere Luft, das Wasser und das Land senden unsichtbare Infrarotstrahlung aus, die in den Weltraum zurückkehrt. Ein Teil dieser Infrarotstrahlung gelangt jedoch nicht in den Weltraum - sie wird direkt an die Oberfläche reflektiert. Es ist gefangen.
Ein Topf mit Heizwasser auf dem Herd fühlt sich warm an und dampft. Die Hitze, die Sie fühlen, und der Dampf, den Sie sehen, sind beide Arten, in denen der Topf Energie verliert, aber mehr Energie hereinkommt als herausgeht - der Topf heizt sich also auf. Dasselbe passiert mit der Erde: Wenn mehr Energie hereinkommt als herausgeht, erwärmt sich die Erde.
Strahlungsbilanz
Wenn die Erde die 84 Terawatt an Energie, die sie in jedem Moment erhält, nicht loswird, erwärmt sie sich. Viele Faktoren beeinflussen den Strahlungshaushalt der Erde. Beispielsweise reflektieren Schnee und Eis das Sonnenlicht direkt in den Weltraum. Wenn Schnee und Eis schmelzen und durch dunkelblaues Wasser oder braunen Boden ersetzt werden, absorbiert die Erde mehr Energie.
Ein weiterer Faktor ist, dass die Sonne natürliche Leistungsschwankungen aufweist - was bedeutet, dass die Erde manchmal etwas mehr oder etwas weniger als 84 Terawatt erhält. Vulkane stoßen Staub aus, der die Wolken reflektierender und die Atmosphäre energieaufnehmender machen kann, abhängig von den Besonderheiten der Partikel.
Ein weiterer Faktor, dem viel Aufmerksamkeit geschenkt wird, ist die Emission der sogenannten Treibhausgase. Sie erhalten diesen Namen, weil sie wie die Scheiben in einem Gewächshaus funktionieren - sie lassen Licht ein, reflektieren aber die Infrarotstrahlung zurück zur Oberfläche.
Eine Metapher
Eine Möglichkeit, an die globale Erwärmung zu denken, besteht darin, sich Ihr Auto an einem sonnigen Tag auf einem Parkplatz vorzustellen. Angenommen, Sie haben herausgefunden, wie weit Sie Ihre Fenster absenken müssen, damit Ihr Auto nicht zu heiß wird. Ihre Fenster lassen Licht herein und lassen nicht viel Infrarot wieder heraus, so dass das Innere warm wird, aber Sie haben es ausgeglichen, so dass genug Wärme von Ihren Fenstern entweicht, um das Auto bequem zu halten. Wenn Sie jedoch Ihre Fenster mit einer Beschichtung einsprühen, die sichtbares Licht einlässt, aber mehr Infrarotwärme in Ihr Auto zurückwirft, wird die Waage abgeworfen. Ihr Auto würde mehr Energie halten und sich erwärmen.
Ähnliches passiert mit Treibhausgasen. Die natürliche Atmosphäre enthält Gase, die Infrarotwärme an die Erde abgeben. Menschliche Aktivitäten erhöhen die Menge an Treibhausgasen, erhöhen die Reflexion, verändern das Gleichgewicht und führen zu einem Anstieg der Durchschnittstemperatur.
Warum Wissenschaftler sicher sind
Die überwiegende Mehrheit der Wissenschaftler glaubt, dass menschliches Handeln das globale Klima beeinflusst. Obwohl es viele Faktoren gibt - einige menschliche und einige natürliche -, sind sich Wissenschaftler sicher, dass menschliche Aktivitäten die Durchschnittstemperatur der Erde erhöhen. Sie haben alle möglichen Beweise untersucht, von der Zusammensetzung der Korallen bis zu Wassertaschen, die im Eis der Antarktis eingeschlossen sind. Die Beweise zeigen, dass Klimaveränderungen seit jeher Teil der natürlichen Zyklen der Erde sind. Es zeigt aber auch, dass der Klimawandel in den letzten 10.000 Jahren noch nie so schnell war wie heute. Eine dieser Veränderungen ist der Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids, eines Treibhausgases, dessen Werte aufgrund der Emissionen fossiler Brennstoffe und der Entwaldung dramatisch steigen. Die Größe und Geschwindigkeit der Veränderungen lassen den Schluss zu, dass der Mensch das Erdklima verändert.
Beispielsweise lag die durchschnittliche globale Temperatur 1000 Jahre lang bei etwa einem halben Grad Celsius - 0,9 Grad Fahrenheit. In der Mitte des 19. Jahrhunderts begann die Temperatur zu steigen, in den späteren Stadien des 20. Jahrhunderts stieg sie sogar noch schneller an. In den letzten 100 Jahren ist die Temperatur um 1 Grad Celsius gestiegen. Einfach ausgedrückt ist die Temperatur in den letzten 100 Jahren stärker angestiegen als in den 900 Jahren zuvor.