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Der Klimawandel

Der Klimawandel. 12.02.2007 Nicholas Domes Fortgeschrittenen-Praktikum Betreuer: Prof. Dr. Konrad Kleinknecht . Zeichen des Klimawandels mittlere Erdtemperaturverlauf, Hurrikans, Gletscherschwund Milankovic - Zyklen Der Treibhauseffekt Funktionsweise des Treibhauseffekts

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Der Klimawandel

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Presentation Transcript

  1. Der Klimawandel 12.02.2007 Nicholas Domes Fortgeschrittenen-Praktikum Betreuer: Prof. Dr. Konrad Kleinknecht

  2. Zeichen des Klimawandels mittlere Erdtemperaturverlauf, Hurrikans, Gletscherschwund Milankovic - Zyklen Der Treibhauseffekt Funktionsweise des Treibhauseffekts Leistungsbilanz der Erde Natürlicher Treibhauseffekt Anthropogener Treibhauseffekt CO2-Emission und Ausblick Grönlandeis Vergleich mit Venus Mögliche Auswege Fazit Gliederung

  3. Die Zeichen des Klimawandels Erhöhung der mittleren Temperatur auf der Erde Von 1900 bis 2000 ist die mittlere Temperatur der Erde um 0,6K gestiegen.

  4. Die Zeichen des Klimawandels Allen 1988 Andrew 1992 Mitch 1998 Charley, Frances, Ivan 2004 Dennis, Katrina, Rita, Stan, Vince und Wilma 2005 Daniel, Ioke, John 2006 2005 war das aktivste Jahr seit Beginn der Beobachtungen im Nordatlantik. Höhere Wassertemperatur -> mehr starke Hurrikans

  5. Die Zeichen des Klimawandels • Gletscherschwund • Auf alten Postkartenbildern sind Gletscher zu sehen, die heute wesentlich kleiner sind. (www.gletscherarchiv.de) • Kilimanjarogletscher hat zwischen 1912 und 2000 ca 80% seiner Eismasse verloren. • Albedo vermindert sich (positive Rückkopplung)

  6. Die Zeichen des Klimawandels Gletscherschwund 1904 2004 Gepatschgletscher (Quelle: WDR, Q21)

  7. Die Zeichen des Klimawandels Gletscherschwund 1993 2000 Kilimanjaro (Quelle Wikipedia commons)

  8. 1941 hat Milutin Milankovic die Variation der einstrahlenden Energie beschrieben. (Exzentrität 100000Jahre; Neigungswinkel 41000 Jahre; Präzession 20000 Jahre) Die Abweichung der eingestrahlten Energie liegt dabei insgesamt in einer Größenordnung von 5 bis 10 Prozent. Die langen Zeiten für einen Zyklus deuten darauf hin, dass dieser Effekt nicht für den schnellen Klimawandel der letzten hundert Jahre verantwortlich gemacht werden kann. Milankovic - Zyklen

  9. Die im Mittel einfallende Strahlung (342W/m²) wird zum Teil an Wolken und zum Teil am Boden reflektiert. Diesen Effekt nennt man Albedo. Die übrige Strahlung wird von der Erde und der Atmosphäre absorbiert und erhitzt beide. Der Treibhauseffekt Funktionsweise des Treibhauseffekts

  10. Erde strahlt Schwarzkörperstrahlung ab. Die Atmosphäre nimmt zusätzlich noch einen Teil dieser Strahlung auf und erwärmt sich. Atmosphäre gibt mehr Schwarzkörperstrahlung ab -> Wärmere Atmosphäre gibt zusätzliche Energie ab, ein Teil wird auf die Erde abgestrahlt und erwärmt diese. Der Treibhauseffekt

  11. Absorptionsspektren von CO2 und Methan im Vergleich zum Emissionsspektrum schwarzer Körper CO2 Methan

  12. Treibhausgase sind für kurzwelliges Sonnenlicht durchlässig Erde absorbiert kurzwellige Licht abzüglich des Albedos Energieabstrahlung der Erde nach Stefan-Boltzmann Treibhausgase absorbieren langwellige Wärmestrahlung und erwärmen sich Wärmestrahlung in alle Richtungen (also auch auf die Erde) zusätzlicher Wärmeantrieb = Treibhauseffekt Der Treibhauseffekt

  13. Leistungsbilanz der Erde - Absorbierte Leistung: mittlere Solarkonstante s=342 W/m² Albedo (reflektierter Anteil) a = 0,3 Pa = (1-a)·s·4·π·R² = 1,2·1017 W Abgestrahlte Leistung: Stefan-Boltzmann-Gesetz Pe = σ·Te4·4·π·R² Der Treibhauseffekt

  14. Leistungsbilanz der Erde Mit Pa = Pe erhält man T = -18°C Aber: TErdoberfläche = 15°C Der natürliche Treibhauseffekt erhöht die Temperatur also um 33K. Der Treibhauseffekt

  15. Anthropogener Treibhauseffekt Mensch erzeugt CO2 und andere Treibhausgase stärkere Absorption der Wärmestrahlung in der Atmosphäre 0,6K höhere Temperatur seit 1900 Den Anstieg der CO2-Konzentration sieht man an den Daten der Messstation Mauna-Loa auf Hawaii. Hier wurden ab 1958 Daten zum CO2-Gehalt der Luft aufgenommen. Die andere Kurve zeigt den Anstieg des CO2-Gehaltes über einen Zeitraum von 1000 Jahren. Man erkennt eine deutliche Erhöhung mit Beginn des Industriezeitalters. Der Treibhauseffekt

  16. CO2 Emission in der Welt und Ausblick Emission pro Einwohner und Jahr

  17. Was wenn das Grönlandeis komplett geschmolzen ist?

  18. Vergleich Erde - Venus Quelle: Rahmstorf, Schellenhuber: Der Klimawandel

  19.  Vermeide Emission von CO2 in die Atmosphäre!!

  20. Abscheidung und Lagerung von CO2 Kraftwerke ohne Emission von CO2 Ausnutzung regenerativer Energiequellen Energie einsparen Öffentlichkeit über Umweltproblematik informieren Mögliche Auswege

  21. Das Klima wird wärmer Dadurch mehr Naturkatastrophen wie Hurrikans und Überschwemmungen Lösung ist CO2-Reduktion Dazu mehr im nächsten Vortrag (Diskussion am Ende) Fazit

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