Wie kann das funktionieren, dass co2 die Erde erwärmt?
Wie funktioniert es, dass CO2 im physikalischen Sinne die Erde erwärmt.
6 Antworten
Alsooo ...
Die Sonne sendet ca. 1350 W/m^2 zur Erdumlaufbahn (senkrecht zur Einstrahlrichtung). Hierdurch wird die Erdoberfläche, mit allem was da drauf ist, erwärmt. Im Wesentlichen durch die Erdoberfläche wird auch die Atmosphäre erwärmt. In der Atmosphäre sind vor allem Wasserdampf (und auch kondensiertes Wasser in Wolken), aber auch Kohlendioxid, Methan usw. die die Wärme aufnehmen und wieder abstrahlen. Hierdurch entsteht eine "warme" Atmosphäre. Oder:
Dieser Teil des Prozesses führt zur Aufwärmung der Erde und des Klimas.
Nun wird es auf der Erde nicht immer und immer wärmer, die Wärme wird auch wieder abgestrahlt. Solange die Konzentration von Wasserdampf und im zweiten von CO2 oder bspw. auch C2H6 hoch genug ist, strahlen H2O-Moleküle spezifische Infrarotstrahlen ab und andere, gleiche Moleküle absorbieren sie wieder. Das gleiche für CO2 et al. In diesen Luftschichten ist die Wärme im Gleichgewicht.
In höheren Luftschichten wird die Konzentration im Besonderen von CO2 dünner, hier gibt es immer noch CO2-Moleküle, die Infrarot abstrahlen, aber weniger, die es wieder aufnehmen. An diesem "CO2-Spiegel" (als Analogon zu Wasserspiegel) wird netto Wärme wieder in den Weltraum abgestrahlt.
Dieser Teil des Prozesses führt dazu, dass sich die Erde nicht immer weiter aufheizt.
Betrachten wir nur einmal den CO2-Spiegel. Die Temperatur des CO2-Spiegels bestimmt, wieviel Wärme abgestrahlt wird. Das ist zueinander proportional. Läge der CO2-Spiegel etwas niedriger, wäre die Temperatur etwas höher und es würde mehr Wärme abgestrahlt.
Durch immer mehr CO2 in der Atmosphäre ist der CO2-Spiegel aber gestiegen. Seine Temperatur ist niedriger und dadurch wird netto weniger Wärme abgestrahlt.
Et voilà: Es kommt zur Klimaerwärmung.
Entsprechend für Methan.
(Anm. 1: Daher kann CO2 mit einem Anteil von rund nur 400 ppm das Klima so stark beeinflussen.)
(Anm. 2: Hier werden gerade nur Luftmoleküle mit mehr als zwei Atomen betrachtet, H2O, CO2, C2H6. N2 mit dem höchsten Anteil in der Atmosphäre kommt gar nicht vor. Hierzu wäre die Antwort auf eine neue Frage erforderlich.)
Es ist eine Behauptung, die sich nicht beweisen lässt. Die Erwärmung kommt nicht vom CO2.
Es ist eine Behauptung, die sich nicht beweisen lässt
Das stimmt nicht.
Die Erwärmung kommt nicht vom CO2.
Das stimmt, es kommt von der Wärmestrahlung.
Dinge absorbieren Elektromagnetische strahlung. Eine dieser Strahlungsarten ist infrarotstrahlung. Auch wärmestrahlung genannt.
Das dinge diese Strahlung absorbieren kannst du selbst ausprobieren. Stell dich im sommer oder allgemein an einem sonnigen tag mit einem schwarzen tshirt mitten in die sonne. Du wirst merken das dein Schwarzes TShirt ordentlich warm wird auf der seite wo esvon der sonne beschienen wird.
Das liegt daran das dein TShirt die Strahlung Der sonne eben absorbiert. (Da es schwarz ist macht es das mit der sichtbaren strahlung sowie auch der Infrarot strahlung)
CO2 ist nun ein stoff der sichtbares licht. (wie glas) durch lässt. Aber eben Infrarotsrahlung absorbiert.
Nun kann eben schonmal weniger wärmestrahlung ins all entfleuchen.
Das ist wie mit einem Pulli den du trängst. Der sorgt unter anderem auch dafür das die wärmestrahlung deines körpers nicht einfach in der luft flöten geht. Und hält dich dann entsprechend warm.
Jeder körper mit einer temeratur gibt auch selbst Elektomagnetische strahlung ab. Welche das ist hängt von der temperatur ab. Am leichtesten kannst du es bei einem glühend heissen eisen sehen. Da ist die abgegebene Strahlung nämlich unter anderem im sichtbaren bereich. (das eisen glüht rot.)
CO2 macht das logischerweise auch.
Nun tut es das aber in alle richtungen. Dh. ein teil der absorbierten strahlung wird wieder auf die erde zurück gelenkt.
Was eben dafür sorgt das die erde sich eben aufheizt weil eben nicht genügend wärme ins all abhauen kann und der rest schlichtweg zurück kommt.
Zusätzlich: Lagert sich CO2 in schichten in der Atmosühäre ab. dh. Selbst wenn strahlung nach oben abgegeben wird. Strifft sie dort erneut auf die nächste CO2 schicht. Und mit jeder schicht Halbiert (Nicht ganz. Es wird etwas mehr sein. Aber es ist ungefähr ind er grössenordnung.) sich quasi die menge an strahlung die aus der atmosphäre entweichen kann.
Treibhauseffekt: sichtbares Licht von der Sonne wird von CO2 nicht absorbiert, von der Erdoberfläche zurückkehrende Infrarotstrahlung aber schon. So kommt die Energie ungehindert in die Atmosphäre, aber nicht ungehindert wieder raus.
CO2 erwärmt die Erde nicht (genau so wenig wie eine Bettdecke "wärmt").
Die Sonnenstrahlung erwärmt die Erde, das CO2 verhindert, dass diese Wärmestrahlung wieder ins All abgegeben wird.
(Genau so, wie eine Bedecke das "Abwandern" der Körperwärme verhindert)