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Treibhauseffekt


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Der Treibhauseffekt bewirkt dass hinter Glasscheiben und dadurch Innenraum eines verglasten Gewächshauses die Temperaturen ansteigen die Sonne darauf scheint. Mithilfe dieser Wärme Pflanzen vorzeitig austreiben blühen und fruchten. Heute fasst man Begriff jedoch viel weiter und bezeichnet davon den atmosphärischen Wärmestau der von der Sonne beschienenen Erde als atmosphärischen Treibhauseffekt obwohl die beiden Situationen physikalisch sehr unterschiedlich sind. Um den Effekt Gewächshaus spezifisch zu benennen verwendet man dafür deswegen auch den Begriff Glashauseffekt . Der durch menschliche Eingriffe vermutete Anteil atmosphärischen Treibhauseffekt wird anthropogener Treibhauseffekt genannt. Zumeist ist jedoch verkürzt mit Begriff Treibhauseffekt der anthropogene Treibhauseffekt gemeint.

Inhaltsverzeichnis

Glashauseffekt

Als Glashauseffekt (abgeleitet aus dem Französischen effet de serre wie er zuerst von Jean Baptiste Joseph Fourier genannt wurde) wird der Treibhauseffekt dann wenn in einem Innenraum durch verglaste Fensteröffnungen oder Dächer Strahlungsenergie des Sonnenlichts eingefangen und verzögert als Wärmeenergie abgegeben wird was zur Erwärmung des führt. Zuweilen wird er nach den großen stilvollen Gewächshäusern von Botanischen Gärten und Schlossparks -den Orangerieen - auch Orangerieeffekt genannt.

Der Glashauseffekt wird durch zwei physikalische die geringe Durchlässigkeit von Glas für Infrarotstrahlung und die Unterbindung der Luftkonvektion und -advektion verursacht wobei die Unterbindung Luftkonvektion/advektion der bei weitem dominante Mechanismus ist:

Selektive Transparenz

Fensterglas ist für sichtbares Licht und Infrarot transparent hingegen für fernes Infrarot (langwellige (und auch UV-Strahlung ) fast undurchlässig. Das durch verglaste Fensteröffnungen Dächer eindringende Sonnenlicht wird von den Materialien Innenraumes absorbiert und in Wärmenergie umgewandelt. Die Materialien senden dadurch verzögert langwellige Wärmestrahlung aus. der geringen Durchlässigkeit von Glas für fernes steigt im Inneren des Raumes die Temperatur so lange an bis die geringere des Glases durch die mit steigender Temperatur steigende Infrarotstrahlung des Raumes kompensiert wird bis bei höherer Raumtemperatur Energiegleichgewicht zwischen der durch Glas eingestrahlten und ausgestrahlten Strahlungsenergie herrscht.

Verhinderte Konvektion/Advektion

Im Gegensatz zum weiter unten beschriebenen atmosphärischen Treibhauseffekt ist beim Glashauseffekt die Hauptursache der abgegrenzten Erwärmung aber -wie vielfach verbreitet- die obengenannte erschwerte Abstrahlung niederfrequenter Wärmestrahlung . Vielmehr wird die lokale Erwärmung durch unterbundenen Austausch der lokal erwärmten Luft mit Umgebungsluft hervorgerufen. Windstöße können somit die erwärmte Luft nicht wegtragen und vor allem kann warme Luft welche eine geringere Dichte als kalte Luft hat und somit Auftriebskraft erfährt nicht nach oben entweichen da Glas sie daran hindert. Somit herrscht im eine höhere Temperatur als außerhalb. Der Effekt Aufsteigens warmer Luft wird Konvektion genannt und verhindert normalweise in der Natur große vertikale Temperatur gradienten wie im Glashaus.

Nutzung

Der Effekt wird seit langem in Treibhäusern genutzt. Außer in Gewächshäusern wird der auch als passive Sonnennutzung in der Architektur eingesetzt um Brennstoff zum Heizen von Wohnräumen zu sparen. wird durch eine Südausrichtung der großen Glasfronten Wintergärten des Gebäudes erreicht über die Luft Hauses erwärmt wird. Insbesondere sogenannte Niedrigenergiehäuser und Passivhäuser nutzen diesen Effekt zur drastischen Reduktion Einsatzes einer zusätzlichen Heizung. Besonders intensiv lässt dieses Phänomen in einem in der Sonne Auto beobachten/erfühlen.

Atmosphärischer Treibhauseffekt

In der Erdatmosphäre bewirken Treibhausgase wie Wasserdampf Kohlenstoffdioxid und Methan einen Treibhauseffekt der entscheidenden Einfluss auf Klima hat. Der dominante physikalische Prozess ist jedoch im Gegensatz zum weiter oben dargestellten Glashauseffekt die erschwerte Abstrahlung von Infrarotstrahlen. Die des Glases wird hier von den genannten Treibhausgasen übernommen die durchgängig für den kurzwelligen der Sonnenstrahlung sind und langwellige Wärmestrahlung hingegen reflektieren oder einfangen und zurückstrahlen.

Der Anteil an dem Einfangen von Wärmestrahlung durch Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) Methan (CH 4 ) Lachgas (N 2 O) und anderen Gasen wird trockener Treibhauseffekt genannt. Die Einbeziehung von Wasserdampf führt feuchten Treibhauseffekt .

Ohne die Gesamtheit der Treibhausgase in Atmosphäre würde sich gestützt auf einfache Strahlungstransfermodelle der Erdoberfläche (genauer dem Oberrand der Atmosphäre) Temperaturgleichgewicht von -18 ° C einstellen. Bei dieser Oberflächentemperatur wäre Einfang Sonneneinstrahlung and Abgang von Wärmestrahlung gleich wobei unveränderte Reflexion der einkommenden Sonnenstrahlung durch die (Albedo) vorausgesetzt wird.

Durch die Wirkung der natürlichen Treibhausgase die globale Oberflächentemperatur im Durchschnitt etwa +15 C . Dabei werden etwa 66 % dieses Treibhauseffekts durch Wasserdampf und etwa 29 % Kohlendioxid verursacht.

Die Bedeutung des globalen Treibhauseffektes kann auch an den extrem unterschiedlichen Niveaus der der Planeten Venus Erde und Mars ablesen. Diese Temperaturunterschiede hängen nicht nur deren Entfernung von der Sonne ab sondern allem von deren unterschiedlichen Atmosphären.

Anthropogener Treibhauseffekt

Häufig wird die Hypothese vertreten die Menschen verursachte Zunahme der Treibhausgase in der der so genannte anthropogene Treibhauseffekt werde in den nächsten Jahrzehnten und eine globale Erwärmung und damit einen Klimawandel bewirken beziehungsweise dass dies schon eingetreten und sich weiter auswirken wird. Dieses wird von sogenannten Klimakritikern bestritten.

Der anthropogene Treibhauseffekt ist nicht zu mit der nach neuesten Forschungsergebnissen ebenfalls vom verursachten Schädigung der stratosphärischen Ozonschicht mehr dazu im Artikel Ozonloch .



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