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Klimawandel - Hintergrundinfo

Treibhauseffekt

Treibhausgase in der Atmosphäre lassen einen Teil der langwelligen Sonnenstrahlung nicht in das Weltall entweichen, sondern nehmen deren Energie auf und erwärmen die Erdoberfläche.

Die wichtigste Energiequelle der Erde ist die Strahlung der Sonne. Die Sonne gibt einen Großteil der Strahlung als sichtbares Licht ab. Da Licht Energie durch ein Vakuum transportieren kann, gelangt mit dem Sonnenlicht Energie aus den Kernfusionen in der Sonne auf die Erde. 1.367 Watt treffen auf einen voll der Sonne zugewandten Quadratmeter an der oberen Grenze der Atmosphäre (Solarkonstante). Da aber nur eine Hälfte der Erde der Sonne zugewandt ist und die Erdoberfläche nur am Äquator der Sonne voll zugewandt ist, beträgt die durchschnittliche Sonnenstrahlung pro Quadratmeter Erdoberfläche 341,3 Watt.

Die ankommende kurzwellige Sonnenstrahlung reagiert mit der Erdatmosphäre: Die Strahlung wird durch die Teilchen in der Atmosphäre umgelenkt. Durch die Streuung wird ein Teil der Strahlung ins Weltall zurückgelenkt, ein Teil der ankommenden Strahlung wird von der Atmosphäre und der Erdoberfläche reflektiert und ein Teil wird von der Erdoberfläche absorbiert. Dadurch  erwärmt sich die Erdoberfläche und gibt langwellige Strahlung ab.

Treibhausgase in der Atmosphäre lassen einen Teil der langwelligen Wärmestrahlung nicht in das Weltall entweichen, sondern nehmen deren Energie auf. Die dabei aufgenommene Energie wird wieder als Wärme abgegeben (Treibhauseffekt). Die Erde erwärmt sich dadurch im Mittel auf 15 Grad Celsius. Übrigens: Der Wärmestrom aus dem Erdinneren spielt praktisch keine Rolle und ist mit 0,06 Watt pro Quadratmeter vernachlässigbar.

Abbildung: Treibhauseffekt

Von NASA, translated by IqRS, redrawn by Christoph S. - Trenberth, Fasullo and Kiehl (2009): Earth’s global energy budget. In: Bulletin of the American Meteorological Society, preprint Kiehl and Trenberth 2009, based on Kiehl and Trenberth 1997, Gemeinfrei, Link