Globale Erwärmung

Wenn Strahlung auf eine Oberfläche oder ein Gasmolekül trifft, verliert sie Energie, worauf sich die Wellenlänge der Strahlung verlängert. Dies bedeutet, daß wenn hoch energetische solare Strahlung (überwiegend sichtbares Licht und langwellige UV-Strahlung) in die Atmosphäre eintritt, ein Teil davon durch Wolken u.a. unmittelbar in den Weltraum reflektiert wird. Wenn jedoch etwa die Hälfte davon die Erdoberfläche erreicht, wird ein Großteil dieser Strahlung als energieärmere Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) reflektiert. Ein geringer Teil davon (10%) strahlt direkt zurück ins Weltall, ein Großteil wird jedoch von bestimmten Gasmolekülen in der Atmosphäre absorbiert. Diese Moleküle strahlen einen Teil der absorbierten IR-Energie in alle Richtungen ab, teils in den Weltraum hinaus, teils zur Erdoberfläche zurück. Darüber hinaus bewirkt die Erwärmung der Erdoberfläche, direkt durch solare Strahlung und indirekt durch die Rückstrahlung von IR-Strahlung, sowohl die Verdunstung von Wasser als auch den Auftrieb der Luft (Konvektion), wodurch Energie von der Erdoberfläche zurück in die Atmosphäre transferiert wird. Insgesamt entsteht so eine die Erdoberfläche wie eine warme Hülle umgebende Schutzschicht. Dieser als Treibhauseffekt bezeichnete Vorgang ist in Abb. 8.1 zusammengefaßt dargestellt.