Menschheitsproblem Klimaänderung

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Solare und Terrestrische Wärmestrahlung

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Die kurzwellige terrestrische Sonnenstrahlung, die auf die Erdoberfläche trifft, heizt diese auf. Ihr Spektrum umfasst die ultraviolette Strahlung, das sichtbar Licht und die Infrarot-Strahlung. Die Erde strahlt Wärme als langwellige Infrarotstrahlung in die Atmosphäre ab. Die beiden Spektren, die näherungsweise denjenigen von Schwarzen Körpern entspricht, werden einander gegenübergestellt.

3. Kapitel 2. Das Null-dimensionale Energie-Gleichgewichts-Modell

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Das Null-dimensionale Energie-Gleichgewichtsmodell Das Nulldimensionale Energie-Gleichgewichtsmodell wurde von einem russischen und einem amerikanisch-britischen Klimatologen entwickelt. Es beinhaltet ausschliesslich global gemittelte skalare Grössen und besticht durch seine Einfachheit. Es geht um die Bilanz von Wärmeleistungen der Erdoberfläche: Sonneneinstrahlung - Abstrahlung der Erde \(=\) Erwärmung der Erdoberfläche. Da die Konzentration c der Treibhausgase (hauptsächlich \(CO_2\)) in der Atmosphäre bewirkt, dass ein Teil der Abstrahlung zurück auf die Erde gestrahlt wird und damit zu ihrer Erwärmung zusätzlich beträchtlich beiträgt, wird dieser Effekt berücksichtigt mit einem von c abhängigen Abstrahlungsfaktor \(g < 1\). Der berechnete Temperaturverlauf ist grafisch dargestellt für drei Szenarien: Temperaturanstiege gegenüber der vorindustriellen Zeit um 1.5, 2.0 und 3.0 Grad Celsius.

4. Kapitel 3. Zunahme der Treibhausgase

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Die Zunahme der Treibhausgase während den vergangenen 64 Jahren hat um 30 Prozent zugenommen. Sie ist menschengemacht, was wissenschaftlich bewiesen ist durch folgende Tatsache: Der prozentuale kleine Anteil des Kohlenstoffisotops C12 ist gegenüber dem grossen Anteil der C14-Atome in der Atmosphäre im Laufe der Industrialisierung signifikant zurückgegangen, weil das Abbrennen fossiler Brennstoffen lediglich C14-Atome erzeugt, aber keine Isotopen C12. In der Paläoklimatologie wird das Klima im Verlauf der Erdgeschichte auf Grund von geologischen Fakten, Proxy-Daten und Modellrechnungen analysiert. Eine Grafik zeigt den Temperaturverlauf und die \(CO_2\)-Konzentration über die vergangenen 100 Millionen Jahre auf und stellt drei Szenarien für die nächsten 200 Jahre dar.

5. Kapitel 4. Kohlenstoffbudget für verschiedene Grenzwerte

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Kohlenstoffbudget für verschiedene Grenzwerte Es geht darum, für das Einhalten eines vorgegebenen Grenzwertes der globalen mittleren Temperaturerhöhung:

   1.

   die maximal noch zulässige Menge an Kohlenstoff zu bestimmen, welche noch in die Atmosphäre emittiert werden darf, das sogenannte Kohlenstoffbudget. Denn Kohlenstoff wird in der Atmosphäre praktisch nicht abgebaut.

    

   2.

   Die Zeitdauer zu berechnen, bis das Kohlenstoffbudget ausgeschöpft ist. Verschiedene Szenarien für einen kontinuierlich abnehmenden Ausstoß von Treibhausgasen werden jeweils für die beiden Punkte 1 und 2 analysiert.

    

6. Kapitel 5. Ursachen der Erderwärmung

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Unterschiedliche Verursacher bezüglich der Mengen von Treibhausgasen und Energie verschiedener Länder (pro Kopf ) und Sektoren. Fakten zur Zementproduktion, dem Luftverkehr, der Hochseeschifffahrt und der Aluminiumproduktion werden aufgeführt. Betrachtungen zur Demographie der Weltbevölkerung im Zusammenhang mit dem zukünftigen Bedarf an Energie-, Wasser und Nahrungsbedarf. Mobilität, Abholzen von Wäldern und der Methanausstoss sind weitere bedrohliche Themen.

7. Kapitel 6. Auswirkungen auf Gletscher

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Die Erderwärmung bewirkt ein beschleunigtes Schmelzen von Gletschern weltweit, verbunden mit einem Anstieg der Meere. Je nach Szenario handelt es sich um Zentimeter, Dezimeter oder Meter mit einschneidenen Konsequenzen für Küsten und deren Megastädte. Auf den kritischen Thwaites-Gletscher in der Antarktik, welche 90 % der globalen Eismassen ausmachen, wird genauer eingegangen.

8. Kapitel 7. Weitere Auswirkungen und Gefahren der Erderwarmung

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Extremwetter, Artenvielfalt (Wanderungen vieler Arten polwärts), gefährliche Kippunkte und Permafrost sind thematisiert. Ausserdem bewirkt ein höhere Treibhausgasbelastung eine Erwärmung der Troposphäre (unterste Schicht der Atmosphäre bis ca. 15 km Höhe) und eine Abkühlung der darüberliegenden Stratosphäre. Leider nicht umgekehrt!

9. Kapitel 8. Philosophisches zum Klimawandel

   Albert Fässler

   Zusammenfassung

   Die Hypothese der Klimaänderung hat im Laufe der vergangenen Jahrzehnte allen Falsifizierungsversuchen gemäss Karl Popper widerstanden. Reichtum mit höherem Lebensstandard vs. Armut Bevölkerungswachstum beschäftigen verschiedene Persönlichkeiten. Insbesondere unterstreichen sie die moralische Verantwortung des Westens, die immense anstehende Finanzierung zur Bewältigung der Klimakrise zu tragen. Der Westen hat bezüglich Ressourcen und Umweltbelastung auf Kosten der armen Bevölkerung gelebt, Iwan Illich (1926–2002) hat u.a. mit seinem Begriff der verallgemeinerten gezeigt, dass das Fahrrad für kürzere Distanzen eine grössere Geschwindigkeit auf als das Auto.

10. Kapitel 9. Anhang

    Albert Fässler

    Zusammenfassung

    Einführung des Begriffs der Differentialgleichungen.

11. Backmatter