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Von eva

Dieser dreitieilige, im Wochenabstand auf www.secarts.org erscheinende Artikel ist durch die Genossin Eva in Reaktion auf den von uns im Jahre 2007 veröffentlichten Beitrag "Freispruch für CO2?" von Peter Peiplein in Referatsform entstanden und verschriftlicht worden. Dieser Artikel ist, wie alle anderen Veröffentlichungen zur Klimadebatte, als Diskussionsbeitrag zu verstehen, nicht aber als Meinungsäußerung der Redaktion.
Auch im Kollektiv www.secarts.org gab und gibt es kontroverse Standpunkte zur Klimadebatte: Wir sind bemüht, die unterschiedlichen Standpunkte zu Wort kommen zu lassen und wollen die Diskussion mit weiteren Veröffentlichungen in loser Reihenfolge fortsetzen. Einig sind wir uns - auch bei unterschiedlicher Interpretation der naturwissenschaftlichen Fakten - in der gesellschaftlichen Notwendigkeit eines Systemwechsels hin zu einer vernunftsbasierten, ausbeutungsfreien Gesellschaft, die - auch in allen Belangen des Klimaschutzes - erst in der Lage sein wird, rational zu planen und dem Menschen eine intakte Umwelt zu sichern.

Die Redaktion.



Es ist sicherlich kein einfaches Unterfangen, aus der allgemeinen Klimahysterie, die von der deutschen Bourgeoisie im Interesse bestimmter Monopolgruppen instrumentalisiert wird, die wichtigsten wissenschaftlichen Erkenntnisse zu bergen und daraus dann auch die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen. Das zwingt auch uns, vom Klima zu reden, und sei es auch nur, um deutlich zu machen, was es darüber nun genau zu reden (und nicht zu reden) gibt.

Packen wir es also an, wobei wir das Thema in seiner Komplexität gliedern müssen:
  • Der Treibhauseffekt als natürliches Phänomen
  • Der Treibhauseffekt als anthropogenes Phänomen
  • Einschätzung des Klimawandels und seiner Ursachen
  • Der Klimawandel und seine Rolle im (internationalen) Klassenkampf


Der natürliche Treibhauseffekt

Großbildansicht 3.jpg (91.5 KB)
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Die mittlere Erdtemperatur beträgt in Warmzeiten +15°C. Das entspricht einer absorbierten Sonneneinstrahlung von 242 Watt pro Quadratmeter (W/qm). Die Gesamteinstrahlung der Sonne pro qm beträgt 342 Watt, wovon 100 qm durch Eisflächen und Wolken zurückgestrahlt werden. Gäbe es diese absorbierte Strahlenmenge nicht, wäre unser Planet -18°C kalt.
Zum Vergleich: Da die Venus nur 72% des Abstands der Erde zur Sonne hat, beträgt dort die Einstrahlung 645 W/qm. Hingegen werden durch die dicke Wolkendecke 80% der Sonneneinstrahlung reflektiert und nur 130 W/qm werden absorbiert. Dennoch herrschen auf der Venus 460°C. Diese Hitze kann nur durch die Aktivität klimawirksamer, d.h. das Sonnenlicht im langwelligen Bereich absorbierender, Gase (siehe auch Absorptionsspektren) entstehen: Die CO2-Konzentration (eines der wichtigsten Klimagase, s.u.) beträgt auf der Venus 96%!

Die Strahlungsbilanz der Erde ist im beigefügten Kasten aufgeführt: Danach ist das wichtigste, aber zugleich auch flüchtigste Klimagas der Wasserdampf, der zu 62% für die Wärme über -18°C verantwortlich ist, gefolgt von CO2, das zu 21% an der Temperaturdifferenz beteiligt ist. Auf den ersten Blick scheint also Kohlendioxid nur ein Drittel der Wärmewirksamkeit von Wasser zu haben. Schaut man aber auf die atmosphärische Konzentration, so zeigt sich die relativ große „Macht“ des scheinbar so harmlosen Klimagases: CO2 hat mit einem Volumenanteil von 0,035%, also 350 ppm (parts per million/Partikel pro Million) nur einen winzigen Anteil, man nennt es daher Spurengas.

Strahlungshaushalt = atmosphärischer Energiehaushalt

Solarkonstante: 1,367 Watt/qm = 342 W/qm (Stefan-Boltzmann-Gesetz)
Albedo/Reflektion: 100 W/qm
Aufgenommene Strahlung: 242 W/qm
Temperaturdifferenz: -18°C zu +15°C = 33°C
davon:
Wasserdampf / H20: 62% (20,6°C; 4% von CO2 pro Mol)
atmosphärischer Volumenanteil: 2,6%
Kohlendioxid / CO2 CO2: 21% (7,2°C; atm. Volumenanteil: 0,035%
Ozon / O3: 7% (2,4°C; 3,880x CO2 pro Mol)
atmosphärischer Volumenanteil: 0,000003%
Distickstoffoxid / N2O: 4% (1,4°C; 226x CO2 pro Mol)
atmosphärischer Volumenanteil: 0,00003%
Methan / CH2: 2,4% (0,8°C; 23x CO2 pro Mol)
atmosphärischer Volumenanteil: 0,00017%
+ 0,8°C durch sonstige THG
Im Vergleich zu Wasserdampf mit 2,6 Volumenprozent sind das nur etwa 1/80. Das bedeutet, dass Kohlendioxid im Vergleich zu Wasserdampf 25mal so klimapotent ist. Hinzu kommt nun, dass Wasserdampf flüchtig ist, d.h. innerhalb von 3-4 Tagen ist der atmosphärische Wasserdampf vollständig umgeschlagen, also von neuem Wasserdampf ersetzt. Kohlendioxid hingegen ist ein inertes (= nicht reaktives) Gas und damit zählebig: Es verbleibt ca. 200 Jahre in der Atmosphäre. Das sorgt zugleich für die relative Stabilität des Klimas auf der Erde. Der Kohlenstoffkreislauf ist nicht so leicht durcheinander zu bringen, da bedarf es schon schwerwiegender Ereignisse, die es in der Erdgeschichte natürlich auch gab:

So kennt man die Eiszeitzyklen, bei denen die Erdtemperatur um durchschnittlich 5 Grad absinkt. Die Ursache hierfür sind die sogenannten Milankovitch-Zyklen der Erdbahn um die Sonne, deren Exzentrizität („Eirigkeit“) variiert. Derzeit befinden wir uns in der beinahe kreisrunden Umlaufbahn, was uns eine – derzeit erwartete - Atempause von ca. 50.000 Jahren bis zur nächsten Eiszeit beschert.
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Daneben gibt es aber auch andere Ereignisse, die das Klima „kippen“ lassen, z.B. die sogenannten DO-Events („Dansgaard-Oeschger-Ereignisse“) während der letzten Eiszeit, bei denen sich Meeresströme im Atlantik sprunghaft änderten. Die Meeresströme sind die Förderbänder für die thermodynamische Verteilung der Sonneneinstrahlung. Sie hängen von der Zusammensetzung des Wassers nach Temperatur uns Salzgehalt ab. Dabei wird die Zirkulation durch das Absinken des dichteren, kälteren und salzhaltigeren Wassers bewirkt. Ein Abkühlen der Erde kann demnach enorme Auswirkungen auf die Meeresströme haben, die wiederum auf das Klima zurück wirken (Konzentration der Wasserverdunstung, Bildung von Zyklonen und Taifunen etc., die nur über Meerwasser von mindestens 27°C entstehen).

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Absorptionsspektren der wichtigsten Klimagase
Der Kohlenstoffkreislauf passt sich diesen veränderten Bedingungen an: Fällt die Temperatur, so fällt auch der CO2-Gehalt der Luft, was wiederum die Abkühlung verstärkt. CO2 gelangt durch Sedimentation (über die Absorption der Vegetation und anschließender Verwitterungsprozesse) teilweise in die Erdkruste und durch die Kontinentaldrift (und den Druck der Sedimente ins Erdinnere) über Vulkanaktivitäten wieder in die Atmosphäre zurück. Steigt die Temperatur, so steigt auch der CO2-Gehalt – seit der letzten Eiszeit vor 10.000 Jahren von 190 ppm auf stabile 280 ppm. Ein Regulator des Rückkopplungsprozess ist dabei die Meeresoberfläche, die CO2 aus der Atmosphäre absorbiert und gelöstes CO2 ab einem gewissen „Sättigungsgrad“ wieder in die Atmosphäre abgibt. Das bedeutet aber auch eine begrenzte Aufnahmefähigkeit des Wassers, die mit steigenden Wassertemperaturen sinkt. Damit einher geht ein steigender Verbleib von CO2 in der Luft und entsprechende Temperaturerwärmung (Rückkopplung).

So ist der Kohlenstoffkreislauf im Klimaprozess eine abhängige Variable vor allem der Sonneneinstrahlung, die auf die Temperatur wie die Atmosphärenchemie einwirkt. Deren Veränderungen wirken allerdings wieder zurück und verstärken die Wirkung der Einflüsse (hier: der Sonne, Beispiel: Übergang der Eiszeit in die Warmzeit).

weiter zu Teil II



 
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  Kommentar zum Artikel von 127712:
Mittwoch, 01.04.2009 - 00:42

Ah, endlich mal wieder ein naturwissenschaftlicher Artikel!


Vor allem ist es gut, dass auch von unserer Seite aus ein so komplexes Thema analysiert wird. Bei all den teilweise widersprüchlichen und oft einseitigen Informationslawinen, die die Klimadebatte uns in den letzten Jahren beschert hat, sieht man als Laie - und das sind auf diesem Gebiet die meisten von uns - heutzutage den Wald kaum noch vor lauter Bäumen.

Allerdings bin ich noch immer im Zweifel, was die übliche Darstellung des Treibhauseffekts betrifft. Dass gerade CO2 so eine große Rolle spielen soll, bzw. wie es das macht, würde ich gern mal wissen. Im Artikel selbst ist in der letzten Grafik u.a. die Absorption von Strahlung durch CO2 aufgeführt, leider mit kaum brauchbarer Achsenskalierung. Ich hab künstlich mal eine logarithmische Skala "reingemalt" (s.u.) um zu gucken, was denn CO2 nun eigentlich absorbiert. Und siehe da, im Bereich der Wellenlängen der irdischen Rückstrahlung (~10 µm*) absorbiert CO2 keine Strahlung!

* Kann man selber nachrechnen: wiensche Verschiebungskonstante ~2.900 durch absolute Temperatur - also in Kelvin - teilen ergibt Wellenlänge der Strahlung in Mikrometer = µm. Bsp: 17°C = 290K -> 2.900 / 290 = 10 µm