Kohlendioxid Wärmt Den Planeten (So Geht'S)

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Der chef der environmental protection agency (epa) sagte, er glaube nicht, dass kohlendioxid ein hauptmotor des klimawandels ist. Das ist falsch und hier ist, wie das treibhausgas unseren planeten dank der menschen wärmt.

Der Chef der Environmental Protection Agency (EPA) sagte, er glaube nicht, dass Kohlendioxid ein Hauptmotor des Klimawandels ist.

"Ich denke, dass das Messen mit präziser menschlicher Aktivität im Klima etwas sehr Schwieriges ist, und es gibt enorme Meinungsverschiedenheiten hinsichtlich des Ausmaßes der Auswirkungen. Also nein, ich würde nicht zustimmen, dass es einen Hauptfaktor für die globale Erwärmung darstellt, die wir sehen." EPA-Chef Scott Pruitt sagte gestern (9. März) der CNBC-Nachrichtensendung "Squawk Box".

Pruitts Äußerungen widersprechen der wissenschaftlichen Forschung zum Klimawandel. Aber selbst wenn der EPA-Chef den Konsens bezweifelt, kann es schwierig sein, den Lärm durchzudrehen, um zu verstehen, was Forscher tatsächlich tun, wenn sie Bedenken hinsichtlich des Klimawandels zum Ausdruck bringen. [Die Realität des Klimawandels: 10 Mythen gesprengt]

"Ich denke, viele Leute haben ziemlich ernste Sorgen in ihrem Leben und sie haben einfach nicht die Zeit, um all die Hausaufgaben und den Hintergrund zu erledigen, um das herauszufinden", sagte Katherine Moore Powell, Klimaökologin am Field Museum in Chicago.

Hier ist eine Fibel, die genau erklärt, warum Wissenschaftler wissen, dass sich das Klima verändert und dass menschliche Aktivitäten es verursachen.

Die Erde erwärmt sich

An diesem Punkt könnten selbst die beständigsten Klimaverleugner kaum behaupten, dass sich das Klima nicht erwärmt. Einfach gesagt, es wird heißer. Bei der Vermessung von Land- und Meeresmessungen von 1850 bis 2012 haben Forscher herausgefunden, dass die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Luft seit Beginn des Industriezeitalters um 0,8 Grad Celsius gestiegen ist. Dies entspricht dem fünften Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC), der 2014 veröffentlicht wurde. Die obere Grafik in der Abbildung aus der IPCC-Berichtszusammenfassung für politische Entscheidungsträger zeigt die Temperaturanomalie in Celsius.

Die nächste Grafik in dieser Sequenz zeigt den Anstieg des Meeresspiegels, der seit 1901 im Durchschnitt weltweit um etwa 7,4 Zoll (0,19 Meter) gestiegen ist. Nach Angaben des IPCC war der Anstieg des Meeresspiegels seit Mitte des 19. Jahrhunderts zu verzeichnen höher als die Rate während der letzten zwei Jahrtausende. Laut Angaben der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) verwenden Wissenschaftler Gezeitenmessgeräte und Satellitenmessungen, um Veränderungen des Meeresspiegels zu verfolgen. Geologen und andere Geowissenschaftler können Gestein, Fossilien und Sedimentkerne untersuchen, um die Veränderungen des Meeresspiegels längerfristig zu untersuchen, so die NASA.

Die beiden unteren Grafiken zeigen seit 1850 steigende Treibhausgaskonzentrationen und geschätzte Kohlendioxidemissionen durch den Menschen. Die steigende Tendenz ist in jeder Abbildung zu sehen. Wissenschaftler überwachen das Kohlendioxid in der Atmosphäre, indem sie Luft in eine künstliche Kammer pumpen und Infrarotlicht durch die Probe strahlen. Kohlendioxid absorbiert Infrarotlicht sehr effizient - mehr als in einer Minute -, sodass die Menge an absorbiertem Infrarot zur Berechnung der CO2-Menge in der Probe verwendet werden kann. [Top 10 Möglichkeiten, die Erde zu zerstören]

Der erste und längste Standort für diese Messungen ist das Mauna Loa-Observatorium in Hawaii, das kürzlich berichtet hat, dass die Kohlendioxidkonzentration der Erde 400 Teile pro Million überschritten hat. Als im Jahr 1958 die Beobachtungen in Mauna Loa begannen, betrug die jährliche Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre 315 ppm.

Die Physik der Treibhausgase

Kohlendioxid ist kein dunkler Pferdekandidat für die Erwärmung der Atmosphäre. Im Jahr 1896 veröffentlichte der schwedische Wissenschaftler Svante Arrhenius (der später den ersten Nobelpreis für Chemie gewinnen sollte) im Philosophical Magazine und im Journal of Science einen Artikel, in dem die Grundlagen dessen, was jetzt als "Treibhauseffekt" bezeichnet wird, dargelegt werden.

Der Effekt ist ein Ergebnis davon, wie Energie mit der Atmosphäre interagiert. Sonnenlicht tritt als ultraviolettes und sichtbares Licht in die Atmosphäre ein; Ein Teil dieser Sonnenenergie wird dann als Infrarotenergie oder Wärme in den Weltraum abgestrahlt. Die Atmosphäre besteht zu 78 Prozent aus Stickstoff und zu 21 Prozent aus Sauerstoff. Diese Gase bestehen aus Molekülen mit zwei Atomen. Diese eng verbundenen Paare nehmen nicht viel Wärme auf.

Die Treibhausgase, darunter Kohlendioxid, Wasserdampf und Methan, haben jedoch mindestens drei Atome in ihren Molekülen. Diese lose gebundenen Strukturen sind effiziente Absorber der langwelligen Strahlung (auch als Wärme bezeichnet), die von der Oberfläche des Planeten zurückprallt. Wenn die Moleküle in Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen diese langwellige Strahlung wieder in Richtung der Erdoberfläche emittieren, führt dies zu einer Erwärmung.

Ist es wirklich Kohlendioxid?

Die Temperaturen steigen also an, ebenso wie der Gehalt an atmosphärischem Kohlendioxid. Aber sind die beiden miteinander verbunden?

Ja. Die Beweise sind stark. Im Jahr 2006 präsentierten die Wissenschaftler auf der 18. Konferenz über Klimavariabilität und Klimawandel ein Poster, auf dem die Auswirkungen sogar direkt gemessen wurden. Mit Spektrometern (Werkzeugen zur Messung von Spektren zur Identifizierung bestimmter Wellenlängen) analysierten die Forscher die Wellenlängen der Infrarotstrahlung, die den Boden erreicht. Aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen stellten die Wissenschaftler fest, dass durch den Beitrag bestimmter Treibhausgase mehr Strahlung auftrat.

Insgesamt stellten sie fest, dass die Treibhausgasstrahlung im Vergleich zu vorindustriellen Zeiten um 3,5 Watt pro Quadratmeter zugenommen hatte, ein Anstieg von etwas mehr als 2 Prozent.Andere Forscher haben "fehlende" infrarote Wellenlängen bei Strahlung im Weltraum festgestellt, ein Phänomen, das auftritt, weil diese fehlenden Wellenlängen in der Atmosphäre hängen bleiben.

Wissenschaftler wissen auch, dass der zusätzliche Kohlenstoff in der Atmosphäre der gleiche Kohlenstoff ist, der aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammt. Durch die Analyse molekularer Variationen, so genannter Isotope, können Forscher den Ursprung von atmosphärischem Kohlenstoff aufspüren, sagte Moore Powell.

"Wir wissen, wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe im wissenschaftlichen Sinne aussieht", sagte sie.

Das heißt nicht, dass das Klima so einfach ist wie ein tatsächliches Gewächshaus. Viele Faktoren beeinflussen die globalen Temperaturen, einschließlich Vulkanausbrüche und Schwankungen des Sonnenzyklus und der Erdumlaufbahn, die die Menge des Sonnenlichts beeinflussen, das den Planeten erreicht.

Wissenschaftler wissen jedoch, dass Vulkane und die Sonne nicht an dem jüngsten Klimawandel schuld sind. Dem IPCC zufolge sind die Kohlendioxidemissionen aus Vulkanen seit 1750 höchstens ein Hundertstel der menschlichen CO2-Emissionen. Darüber hinaus verursachen Vulkanausbrüche für kurze Zeiträume von etwa zwei Jahren Veränderungen, wobei die längerfristigen Veränderungen derzeit nicht beobachtet werden.

Die Sonne ist komplexer, aber die Forscher haben festgestellt, dass das jüngste Minimum des Sonnenzyklus (zwischen 1986 und 2008) tatsächlich niedriger war als die beiden vorangegangenen Minimums des Sonnenzyklus (die Sonne bewegt sich etwa alle fünf Jahre zwischen ruhigen und aktiven Maxima).. Nach Abschluss des IPPC hätte die jüngste Sonnenaktivität zu einer Abkühlung und nicht zu einer Erwärmung geführt. In einer Studie aus dem Jahr 2012 wurde ebenfalls festgestellt, dass die Erde zwischen 2005 und 2010, als die Sonnenaktivität gering war, noch 0,58 Watt überschüssige Energie pro Quadratmeter absorbierte und sich trotz der geringeren Einspeisung der Sonnenenergie weiter wärmte.

Wo ist die wirkliche Ungewissheit?

Angesichts des Gewichtes der Beweise sind sich die Wissenschaftler einig, dass der Klimawandel stattfindet und dass die Treibhausgasemissionen des Menschen die Hauptursache sind.

Wo sind die wirklichen wissenschaftlichen Debatten?

Es gibt noch viele Fragen, wie schnell der Klimawandel stattfinden wird und welche Auswirkungen dies genau haben wird.

"Was ich am meisten sagen würde ist, wie schnell sich die Dinge ändern", sagte Moore Powell. "Ich interessiere mich sehr für das Tempo."

Eine der größten Unbekannten ist der ultimative Einfluss von Wolken auf das Klima: Wolken sind weiß, sodass sie Sonnenlicht in den Weltraum reflektieren, was einen kühlenden Effekt haben kann. Wolken sind aber auch Wasserdampf, der Wärme einfängt. Verschiedene Wolkentypen könnten wärmende oder abkühlende Effekte haben, so dass die genaue Rolle der Wolken in der Rückkopplungsschleife der globalen Erwärmung schwer zu lösen ist, so die Wissenschaftler.

Eine weitere brennende Frage ist, wie hoch und wie schnell der Meeresspiegel ansteigt, wenn sich das Erwärmungswasser ausdehnt und das Eis aus der Antarktis und der Arktis schmilzt. Das IPCC prognostizierte einen Anstieg von 20 bis 38 Zoll (52 bis 98 cm), vorausgesetzt, es werden keine Anstrengungen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen unternommen.

Dieser Bereich ist groß, vor allem, weil die Dynamik der antarktischen Eisschilder nicht vollständig verstanden wird. Wenn die landgestützten Gletscher der Antarktis rasch mit etwas Erwärmung zum Meer abrutschen, ist dies eine schlechte Nachricht für die Küstengemeinden, sagten Forscher. Deshalb beobachten Wissenschaftler gerade jetzt genau, wie ein Spalt die Larsen C-Schelfeis am Weddellmeer aufspaltet. Wenn das riesige Eisberg-Kalben, das unmittelbar bevorsteht, den Eisschelf destabilisiert, könnte dies dazu führen, dass die an Land befindlichen Gletscher hinter sich schnell in den Ozean strömen. Diese Art von schnellem Gletscherfluss ereignete sich bereits in der Nähe, als der Larsen B-Schelf 2002 zerbrach.

Für einen Ökologen wie Moore Powell gibt es auch unzählige Fragen zu beantworten, wie Ökosysteme auf ein sich veränderndes Klima reagieren werden. Wenn das Tempo langsam genug ist, können sich Pflanzen und Tiere anpassen. Aber an vielen Orten geschieht die Veränderung sehr schnell, sagte Moore Powell.

"Bei diesem Tempo bleibt nicht genug Zeit, um die natürliche Anpassung zu übernehmen", sagte sie.

Originalartikel zu WordsSideKick.com.


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