Science 

Unser verstrahlter Planet: Wie wir die Erde gefährden

Der Strahlungshaushalt der Erde kann durch den Menschen ins Ungleichgewicht geraten
Der Strahlungshaushalt der Erde kann durch den Menschen ins Ungleichgewicht geraten
Foto: Pixabay
Ist der Strahlungshaushalt der Erde ausgeglichen? Was passiert eigentlich mit Sonnenstrahlen, wenn sie die Erde erreichen? Wir verraten es dir.

In Zeiten des rapiden Klimawandels spielt der Begriff "Treibhauseffekt" eine immer bedeutendere Rolle. Es scheint, als würden neue Klimakatastrophen tagtäglich unseren Planeten erschüttern und uns in Angst uns Schrecken versetzen. Doch was ist der Grund dafür? Ist der Strahlungsaushalt unserer Erde etwa ins Ungleichgewicht geraten?

Was hat der Strahlungshaushalt der Erde mit dem Treibhauseffekt zu tun?

Hört man den Begriff, so ist zumeist der von Menschen gemachte Treibhauseffekt gemeint, der höhere Temperaturen auf der Erde verursacht. Der anthropogene Treibhauseffekt ist jedoch nur eine Verstärkung des natürlichen Treibhauseffektes, der eine Folge von Strahlungsvorgängen in unser Atmosphäre ist. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt wäre Leben auf der Erde nicht möglich, da dieser die durchschnittliche globale Temperatur reguliert. Will man diese Vorgänge verstehen, so muss man sich zunächst mit dem Strahlungshaushalt der Erde auseinandersetzten.

Der Begriff Strahlungshaushalt beschreibt die abwärts und aufwärts gerichteten Strahlungsflüsse in der Atmosphäre sowie deren Änderungen durch Reflexion, Streuung, Absorption und Emission. Insgesamt ist der Strahlungshaushalt unserer Atmosphäre immer in etwa ausgeglichen. Das bedeutet, dass die eingestrahlte Energie ungefähr der abgestrahlten Energie entspricht.

Die Sonne ist unsere wichtigste Energiequelle

Die wichtigste Energiequelle der Erde ist die Sonne. Die von der Sonne einfallende, meist kurzwellige Strahlung stellt den wichtigsten Energieeintrag des thermischen Systems dar. Die durchschnittlich empfangene Strahlungsenergie beziehungsweise -leistung liegt dabei in etwa bei 341 Watt pro Quadratmeter. Da die Erde eine Kugel ist, treffen die Sonnenstrahlen nicht überall senkrecht auf die Erdoberfläche.

Nur ein Teil der einfallenden Sonnenstrahlung erreicht auch den Erdboden. Durch Wolken und andere kleinste Teilchen wird ein Teil der Strahlung zurück in den Weltraum reflektiert. Ein weiterer Teil wird beispielsweise von in der Atmosphäre befindlichen Wasserteilchen absorbiert, sodass sie den Erdboden ebenfalls nicht erreichen. Außerdem reflektiert der Erdboden selbst einen kleinen Teil der Sonnenstrahlung und nur knapp die Hälfte der insgesamt einfallenden Strahlung wird von der Oberfläche absorbiert.

Der Strahlungshaushalt der Erde

Die Erde empfängt also Strahlungsernergie aus dem Weltraum. Jedoch gibt sie auch auch selbst Energie durch Wärmestrahlung in den Weltraum ab. Dabei handelt es sich größtenteils um langwellige Strahlung, da die Temperatur der Erde sehr viel geringer ist als die der Sonne. Die vom Erdboden ausgehende Strahlung wird jedoch zunächst zum größten Teil in der Atmosphäre durch Wolken und Teilchen (Aerosole) wieder absorbiert.

Nur ein kleiner Teil passiert die Atmosphäre durch das sogenannte atmosphärische Fenster und wird folglich in den Weltraum abgestrahlt. Als atmosphärisches Fenster wird dabei ein Wellenlängenbereich bei etwa 10 Mikrometern bezeichnet, in dem die Atmosphäre fast vollständig durchlässig ist.

Zwischen Erde und Atmosphäre muss ein Ausgleich bestehen

Zwischen der Erdoberfläche und der Atmosphäre wird Energie jedoch nicht nur in Form von Strahlung ausgetauscht. Hier spielt auch Konvektion(aufsteigende warme Luft)und die Evapotranspiration (Die Energie, die notwendig ist, um Wasser auf der Erdoberfläche zu verdampfen und in Luftfeuchtigkeit zu überführen) eine Rolle. Steigt diese auf und kondensiert in den Wolken, so wird die entsprechende Energie wieder freigesetzt. Insgesamt ist auch der Energiehaushalt zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre in etwa ausgeglichen.

Der Treibhauseffekt einfach erklärt

Wir verstärken den Treibhauseffekt

Der Mensch unterstützt seit Beginn des Industriezeitalters den menschengemachten Treibhauseffekt. Durch die Konzentration der natürlichen Treibhausgase wie Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid werden Treibhausgase in die Atmosphäre emittiert. Durch diese verschiedenen Einflüsse gefährden wir den Strahlungshaushalt unserer Erde. Komplexen Messungen und Berechnungen zu folge befand sich die Erdoberfläche und die Atmosphäre zwischen März 2000 und Mai 2004 in einem Ungleichgewicht, da in etwa 0,9 Watt pro Quadratkilometer mehr Energie absorbiert wurde,als abgestrahlt wurde.

Mit immer neuen Entwicklungen der Menschheit gerät der Strahlungshaushalt der Erde immer mehr in ein Ungleichgewicht. Möchtest du dich weiter zum Thema Thema der Strahlung belesen, so kannst du dich freuen: Kürzlich wurde das Jahrhunderträtsel der kosmischen Strahlung gelöst. Zunächst solltest du dich jedoch fragen, ob dein Smartphone zu den 15 Handys gehört, die besonders stark strahlen.

Zu den Kommentaren

Neueste Videos auf futurezone.de

Die neuesten Videos von futurezone.

Neueste Videos auf futurezone.de

Beschreibung anzeigen