Die Sonne ist der Energielieferant für die Erde

Außerhalb der Erdatmosphäre, im Weltall, ist eine Temperatur von ca. minus 270 Grad Celsius = 0 Grad Kelvin

Die Sonne sendet mit ihren Strahlen Energie auf die Erde.


Diese Energie wird zu einem Teil von
Wolken, Eisflächen, schneebedeckten hellen Erdoberflächen u.a. als kurzwellige Strahlung zurückgeworfen (reflektiert),
der Erd-Materie aufgenommen (absorbiert) und als langwellige Strahlung (Infrarot-Strahlung) wieder abgegeben.

Diese Strahlung empfinden wir als Wärme.

Würde sich dieser Vorgang in einem Gleichgewicht von Einstrahlung und Abstrahlung abspielen,
hätten wir an der Oberfläche der Erde eine durchschnittliche Temperatur von minus 18 Grad Celsius.

Aber – die Erde hat eine Gashülle, die
Atmosphäre
Diese Gashülle nimmt einen Teil der langwelligen Wärme-Strahlung auf.
Dadurch ist es auf der Erdoberfläche ca. 15 Grad warm,
also ungefähr 33 Grad wärmer, als es ohne Atmosphäre wäre.

Dies ist der
natürliche Treibhauseffekt
Wie bei einem mit Glas abgedeckten Treibhaus verhindern die Treibhausgase,
dass die Wärmestrahlung ins Weltall entweichen kann.
Die Gase nehmen Teile der kurzwelligen Rückstrahlung der Sonnenenergie auf
und erwärmen so die erdnahen Schichten der Erd-Atmosphäre.

Der natürliche Treibhauseffekt ermöglicht also, dass wir Menschen, Tiere, Pflanzen auf der Erde leben können !    

Die sogenannten
Treibhausgase
sind Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2), bodennahes Ozon (O3), Lachgas (N2O), Methan (CH4), …..
Sie halten unterschiedlich stark Anteile der langwelligen Wärme-Strahlung auf, die von der Erdoberfläche zurückstrahlt.

 

Experiment zur Aufnahme von Wärmestrahlung durch das Treibhausgas CO2

Dieses Experiment wurde an der Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität Münschen (LMU)
im Rahmen des Projektes „Der Klimawandel: Verstehen und Handeln“ unter der Leitung von Frau Dr. Cecilia Scorza entwickelt.
Ziel des Experimentes ist es, zu zeigen, dass CO2 Wärmestrahlung aufnimmt,
– im Experiment genauso wie in der realen Atmosphäre
also eine Temperatur-Erhöhung stattfindet durch die Erhöhung des CO2-Wertes in der Luft!

Experiment - Temperaturerhöhung durch CO2

weiter: 5. Wie lange schon gibt es Klimaveränderungen auf der Erde?

zurück: 3. Was wandelt sich beim Klima?

(C) Ed Hawkins (University of Reading) Deutschlands Temperaturen im Überblick bei wetter.de