Ursachen Der Globalen Erwärmung

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Seit dem späten 17. Jahrhundert hat sich das weltklima rapide verändert, hauptsächlich aufgrund menschlicher ursachen.

Das Klima der Erde war schon immer in Bewegung, laut Daten, die aus den geologischen Aufzeichnungen, Eiskernproben und anderen Quellen entnommen wurden. Seit dem Beginn der Industriellen Revolution im späten 17. Jahrhundert hat sich das Weltklima auf rasche und beispiellose Weise verändert.

Laut NASA ist die durchschnittliche globale Temperatur seit 1880 um 0,8 Grad Celsius gestiegen. Nach den Angaben der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA (Environmental Protection Agency - EPA) werden die Temperaturen in den nächsten 100 Jahren voraussichtlich um weitere 2 Grad auf 1,13 bis 6,42 Grad Celsius ansteigen.

Einige haben die globale Erwärmung als anhaltend und verwirrend verwirrt. Während die globale Temperatur steigt, kann es an einem einzelnen Ort nicht zu einer höheren Temperatur kommen. "Die globale Erwärmung ist wichtig, weil sie so hartnäckig und global ist und extremere Ereignisse wie Hitzewellen mit sich bringt - nicht weil sie jeden Ort ständig warm macht. Das tut es nicht", sagte der atmosphärische Wissenschaftler Adam Sobel, Autor von "Storm Surge: Hurricane Sandy, unser sich änderndes Klima und extremes Wetter der Vergangenheit und der Zukunft" (HarperWave, 2014). Neben Hitzewellen nimmt der Anstieg zu global Die Temperatur wirkt sich massiv auf die Umwelt aus, z. B. das Schmelzen von Polarkappen, die Anhebung des Meeresspiegels und das Betanken gefährlicher und strenger Witterungsbedingungen. Die Ursachen der globalen Erwärmung zu verstehen, ist der erste Schritt, um ihre Auswirkungen einzudämmen.

Der Treibhauseffekt

Das Klima der Erde ist das Ergebnis eines Gleichgewichts zwischen der Menge der von der Sonne einfallenden Energie und der ins Weltall abgestrahlten Energie.

Die einfallende Sonnenstrahlung trifft auf die Erdatmosphäre in Form von sichtbarem Licht sowie ultraviolette und infrarote Strahlung (die für das menschliche Auge nicht sichtbar ist), so das Earth Observatory der NASA.

Ultraviolette (UV) Strahlung hat ein höheres Energieniveau als sichtbares Licht und Infrarot (IR) Strahlung hat ein niedrigeres Energieniveau. Ein Teil der einfallenden Sonnenstrahlung wird von der Atmosphäre, den Ozeanen und der Erdoberfläche absorbiert.

Vieles davon wird jedoch als energiearme Infrarotstrahlung in den Weltraum reflektiert. Damit die Erdtemperatur stabil bleibt, sollte die Menge der einfallenden Sonnenstrahlung in etwa der Menge der IR-Strahlung entsprechen, die die Atmosphäre verlässt. Laut NASA-Satellitenmessungen strahlt die Atmosphäre thermische IR-Energie aus, die 59 Prozent der einfallenden Sonnenenergie entspricht.

Mit der Änderung der Erdatmosphäre ändert sich jedoch auch die Menge der Infrarotstrahlung, die die Atmosphäre verlässt. Nach der industriellen Revolution hat die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Öl und Benzin die Menge an Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre laut NASA Earth Observatory stark erhöht. Vor der industriellen Revolution schwankte die Konzentration von CO2 in der warmen Warmzeit zwischen 280 und 200 ppm. Ein NASA-Diagramm zeigt den rasanten Anstieg dieses Treibhausgases seitdem: 2013 erreichte das CO2 erstmals 400 ppm. Im April 2017 erreichte die Konzentration zum ersten Mal in der aufgezeichneten Geschichte 410 ppm. Der Direktor der CO2-Gruppe von Scripps Institution of Oceanography schrieb zu der Zeit, dass die Werte bis 2035 voraussichtlich 450 ppm erreichen werden, sofern die Treibhausgasemissionen nicht deutlich sinken.

CO2 wirkt wie andere Gase wie Methan und Lachgas wie eine Decke, absorbiert Infrarotstrahlung und verhindert, dass diese die Atmosphäre verlässt. Der Nettoeffekt bewirkt eine allmähliche Erwärmung der Erdatmosphäre und der Erdoberfläche. [Verwandte: Auswirkungen der globalen Erwärmung]

Dies wird als "Treibhauseffekt" bezeichnet, da ein ähnlicher Prozess in einem Gewächshaus auftritt: Relativ energiereiche UV-Strahlung und sichtbare Strahlung durchdringen die Glaswände und das Dach eines Gewächshauses, schwächere IR-Strahlen können jedoch nicht durch das Glas treten. Das eingeschlossene Infrarot hält das Gewächshaus selbst bei kaltem Winterwetter warm.

Links: Natürlich vorkommende Treibhausgase - Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) - Fangen Sie normalerweise etwas Sonnenwärme ein, um ein Einfrieren des Planeten zu verhindern. Richtig: Durch menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe steigen die Treibhausgasniveaus, was zu einem verstärkten Treibhauseffekt führt. Das Ergebnis ist eine globale Erwärmung und ein beispielloser Klimawandel.

Bildnachweis: Will Elder, National Park Service

Treibhausgase

In der Erdatmosphäre gibt es mehrere Gase, die als "Treibhausgase" bezeichnet werden, weil sie den Treibhauseffekt verstärken: Kohlendioxid (Methan), Lachgas, Wasserdampf und Ozon gehören laut NASA zu den häufigsten.

Nicht alle Treibhausgase sind gleich: Einige, wie Methan, werden durch landwirtschaftliche Verfahren erzeugt, einschließlich des Dungmanagements. Andere, wie CO2, resultieren im Wesentlichen aus natürlichen Prozessen wie der Atmung und der Verbrennung fossiler Brennstoffe.

Darüber hinaus tragen diese Treibhausgase nicht gleichermaßen zum Treibhauseffekt bei: Methan beispielsweise ist etwa 20-mal wirksamer beim Abfangen von Wärme aus IR als Kohlendioxid, wie die US-amerikanische Umweltschutzbehörde EPA (Environmental Protection Agency, EPA) berichtet. Dieser Unterschied in der Wärmeabscheidungsfähigkeit wird manchmal als "globales Erwärmungspotential" oder "GWP" eines Gases bezeichnet.

CO2 ist das häufigste Treibhausgas in der Atmosphäre. Im Jahr 2012 betrug der CO2-Ausstoß laut EPA rund 82 Prozent aller Treibhausgasemissionen in den USA."Wir verbrennen fossile Brennstoffe in einem hohen Maße und setzen immer mehr CO2 in die Atmosphäre. Dies führt zu einer Zunahme der Erwärmung, genau wie theoretisch vor langer Zeit theoretisch. Das steht außer Frage", sagte der Geologie-Professor Josef Werne und Umweltwissenschaft an der Universität von Pittsburgh, erzählte WordsSideKick.com.

Methan (CH4) ist das zweithäufigste Treibhausgas. Laut der EPA machte der Anteil von Methan im Jahr 2012 rund 9 Prozent aller US-amerikanischen Treibhausgasemissionen aus. Beim Bergbau, beim Einsatz von Erdgas, bei der Deponierung und bei der Massenaufzucht von Vieh wird Methan in die Atmosphäre freigesetzt. Laut EPA ist der Mensch für 60 Prozent des Methans in der Atmosphäre verantwortlich.

Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), Chemikalien, die als Kältemittel und Treibmittel verwendet werden, sind ein weiteres wichtiges Treibhausgas aus menschlicher Quelle. Die Verwendung von FCKWs wurde in den 1990er Jahren eingestellt, nachdem entdeckt wurde, dass sie Ozon aufnehmen, eine atmosphärische Schicht aus drei Sauerstoffatomen, die die Erdoberfläche vor ultravioletter Strahlung schützt. Das Loch in der Ozonschicht bleibt bestehen, ebenso wie einige langlebige FCKW in der Atmosphäre, aber FCKW sind laut NOAA eine Erfolgsgeschichte. Ihr Niveau in der Atmosphäre ist jetzt entweder stabil oder nimmt ab.

Im Jahr 2015 hatte die Stromerzeugung (davon 60 Prozent durch Verbrennung fossiler Brennstoffe) den größten Anteil (29 Prozent) der Treibhausgasemissionen in diesem Jahr, so die EPA. Es folgten Transporte, auf die 27 Prozent der Treibhausgasemissionen von 2015 entfielen. Industrie (21 Prozent); Unternehmen und Wohnungen (12 Prozent); und Landwirtschaft (9 Prozent). Weil Bäume als Senke für Kohlendioxid wirken, "haben bewirtschaftete Wälder und andere Gebiete mehr CO2 aus der Atmosphäre absorbiert, als sie emittieren", so die EPA. Dies entspricht einem Ausgleich von etwa 11,8 Prozent der Treibhausgasemissionen von 2015.

Natürliche Ursachen im Vergleich zu menschlichen Ursachen

Die historischen Klimaveränderungen der Erde umfassten Eiszeiten, Erwärmungsperioden und andere Klimaschwankungen über viele Jahrhunderte. Einige dieser historischen Veränderungen können auf Änderungen der Sonnenstrahlung zurückgeführt werden, die den Planeten trifft. Es wird angenommen, dass ein Rückgang der Sonnenaktivität die "Kleine Eiszeit" verursacht hat, eine Zeit ungewöhnlich kälteren Klimas, die laut NASA zwischen 1650 und 1850 dauerte. Es gibt jedoch keine Anzeichen dafür, dass eine Zunahme der Sonnenstrahlung für die stetige Zunahme der globalen Temperaturen verantwortlich sein könnte, die Wissenschaftler derzeit erfassen, so die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Mit anderen Worten, natürliche Ursachen können nicht für die globale Erwärmung verantwortlich gemacht werden. "Zu diesem Punkt gibt es keine wissenschaftliche Debatte", sagt die NOAA.

Nahezu jede glaubwürdige Quelle wissenschaftlicher Forschung aus aller Welt zeigt, dass menschliche Ursachen, vor allem die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die anschließende Erhöhung des atmosphärischen CO2-Gehalts, für die globale Erwärmung verantwortlich sind. Einige dieser Organisationen sind die American Medical Association, ein zwischenstaatliches Gremium für Klimaänderungen, die American Association zur Förderung der Wissenschaft, die Ecological Society of Australia, die American Chemical Society, die Geological Society of London, die American Geophysical Union, das International Arctic Science Committee und die American Meteorological Society, American Physical Society und The Geological Society of America. Über 197 internationale Organisationen sind sich in diesem Punkt einig.

"Ehrlich gesagt ist anthropogener (vom Menschen verursachter) Klimawandel nicht In einer wissenschaftlichen Debatte handelt es sich um eine politisch-wirtschaftliche Debatte ", sagte Werne. Laut Werne ist die relevante Frage nicht:" Gibt es einen vom Menschen verursachten Klimawandel? "Die Frage, auf die wir uns konzentrieren sollten, ist" Wenn überhaupt ". Was sollten wir gegen den vom Menschen verursachten Klimawandel tun? "

Anmerkung des Herausgebers: Stephanie Pappas und Marc Lallanilla trugen zu diesem Artikel bei.

Die neuesten Informationen zum Treibhauseffekt finden Sie unter:

  • WordsSideKick.com-Thema: Greenhouse News & Features

Zusätzliche Ressourcen

  • EPA: Climate Change - Basisinformationen
  • NASA: Globaler Klimawandel
  • National Geographic: Klimameilenstein - Der CO2-Gehalt der Erde erreicht 400 ppm


Videoergänzungsan: Klimawandel, Treibhauseffekt und globale Erwärmung in 3 Minuten erklärt.




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