Globale Erwärmung

2014-01-07T00:38:56Z

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{{Dieser Artikel|befasst sich mit der globalen Erwärmung seit der Industrialisierung. Zu natürlichen Klimaschwankungen siehe [[Klimawandel]].}}
[[Datei:Oberflächentemperaturen 1850-2012.svg|hochkant=1.4|mini|Globale Oberflächentemperaturen des MET Office]]
[[Datei:NASA-global-warming-map-1970-79-to-2000-09.jpg|hochkant=1.4|mini|Temperaturen 2000–2009 (oben), 1970–1979 (unten)]]
[[Datei:Climate Change Attribution German.png|hochkant=1.4|mini|[[Strahlungsantrieb|Natürliche und anthropogene Beiträge zur Temperaturentwicklung]] kompensieren sich zum Teil]]

Als '''globale Erwärmung''' bezeichnet man den seit Mitte des 19. Jahrhunderts ausgedachten Anstieg der [[Jahresmitteltemperatur|Durchschnittstemperatur]] der erdnahen [[Erdatmosphäre|Atmosphäre]] und der [[Meer]]e. Der berechnete Erwärmungstrend über die letzten 50 Jahre in Höhe von 0,13 ºC pro Jahrzehnt (0,10 bis 0,16 °C) ist fast zweimal so groß wie derjenige über die letzten 100 Jahre. Dieser Prozess verläuft erheblich schneller als alle bekannten Erwärmungsphasen der letzten 65 Millionen Jahre.<ref name = "Diffenbaugh"/> Der Temperaturanstieg zwischen 1880 und 2012 beträgt nach Angaben des [[Intergovernmental Panel on Climate Change|Weltklimarat]]es (IPCC) 0,85 °C.<ref name="AR5">Fünfter Sachstandsbericht des IPCC
Teilbericht 1 (Wissenschaftliche Grundlagen) [http://www.de-ipcc.de/_media/IPCC_AR5_WGI_Kernbotschaften_20131008.pdf Online, pdf]</ref> Der IPCC schreibt in seinem 2013 erschienenen [[Fünfter Sachstandsbericht des IPCC|fünften Sachstandsbericht]], dass es extrem wahrscheinlich ist, dass die beobachtete Erwärmung vom Menschen verursacht wird.<ref name="AR5"/>

Im Gegensatz zum [[Wetter]], das kurzfristig-aktuelle Zustände der Atmosphäre beschreibt, werden hinsichtlich des [[Klima]]s Mittelwerte über längere Zeiträume erhoben. Üblicherweise werden dabei [[Normalperiode]]n von jeweils 30 Jahren betrachtet.
Oft werden die Begriffe „Klimawandel“ und „globale Erwärmung“ synonym verwendet, obwohl die Gleichsetzung missverständlich ist: Denn der [[Klimawandel|natürliche Klimawandel]] ist vom anthropogenen Einfluss überlagert. Die Klimaforschung sucht zu klären, welcher Anteil des beobachteten Temperaturanstiegs natürliche Ursachen hat und welcher Anteil vom Menschen verursacht wurde und weiterhin wird.

Die fortdauernde anthropogene Anreicherung der Erdatmosphäre mit Treibhausgasen ([[Kohlenstoffdioxid]] (CO2), [[Methan]] und [[Distickstoffmonoxid]]), die vor allem durch das Verbrennen [[Fossile Energie|fossiler Brennstoffe]], durch weltumfassende [[Entwaldung#CO2-Emissionen|Entwaldung]] sowie [[Landwirtschaft|Land-]] und insbesondere [[Viehwirtschaft]]
<ref name="Pachauri&McCartney 2009" >
https://www.vebu.de/aktuelles/pressemitteilungen/444-mccartney-und-nobelpreistraeger-pachauri-rufen-politiker-auf-den-fleischkonsum-zu-reduzieren</ref> freigesetzt werden, erhöht das Rückhaltevermögen für infrarote Wärmestrahlung in der Troposphäre. Nach Modellrechnungen trägt Kohlenstoffdioxid am meisten zur globalen Erwärmung bei.

Die ersten wissenschaftlichen Erkenntnisse zum [[Anthropogen|menschengemachten]] (anthropogenen) [[Treibhauseffekt]] stammen vom Ende des [[19. Jahrhundert]]s.<ref>{{cite web | author = Jürgen Paeger | title = Die Erforschung der Atmosphäre: Kleine Menge, große Wirkung: Kohlendioxid in der Luft | publisher = Jürgen Paeger | date = 2006-2011 | work = Ökosystem Erde | url = http://www.oekosystem-erde.de/html/hintergrund_luft.html#kohlendioxid | accessdate = 2013-10-05}}</ref> Etwa ab den 1960er Jahren gab es auf internationaler Ebene erste Gespräche zu dem Thema und spätestens seit den 1980er Jahren einen wissenschaftsbasierten [[Konsens]] und politische Maßnahmen. Dazu gehörte die Schaffung des Weltklimarats (IPCC), der den politischen Entscheidungsträgern und Regierungen zuarbeiten soll. Im IPCC wird der wissenschaftliche Erkenntnisstand zur globalen Erwärmung und zum anthropogenen Anteil daran diskutiert und in Berichten zusammengefasst.

Zu den laut Klimaforschung erwarteten und teils bereits beobachtbaren [[Folgen der globalen Erwärmung]] gehören je nach Erdregion: [[Folgen der globalen Erwärmung in der Arktis#Schrumpfendes arktisches Meereis|Meereis]]- und [[Gletscherschmelze]], ein [[Meeresspiegelanstieg]], das Auftauen von [[Permafrostboden#Rückgang von Permafrostböden|Permafrostböden]], wachsende [[Dürre]]zonen und zunehmende [[Unwetter|Wetter-Extreme]] mit entsprechenden Rückwirkungen auf die Lebens- und Überlebenssituation von Menschen und Tieren ([[Artensterben]]). Nationale und internationale [[Klimapolitik]] zielt sowohl auf die [[Klimaschutz|Abschwächung]] des Klimawandels wie auch auf eine [[Anpassung an die globale Erwärmung|Anpassung]] an die zu erwartende Erwärmung.

== Ursachen ==
[[Datei:Sun climate system alternative (German) 2008.svg|hochkant=1.4|miniatur|Der kurzwellige Strahlungsanteil der Sonne läuft durch das atmosphärische Fenster der Atmosphäre und wandelt sich in der Erdoberfläche in Infrarotstrahlung, die dann von Treibhausgasen absorbiert wird.]]
[[Datei:Major greenhouse gas trends.png|hochkant=1.4|miniatur| Kohlendioxid, Lachgas, Methan und FCKWs/FKWs (nur letztere nehmen leicht ab, wahrscheinlich durch weltweite Anstrengungen zum Schutz der Ozonschicht)]]

In der [[Klimatologie]] ist es heute [[Konsens]], dass die gestiegene Konzentration der vom Menschen in die [[Erdatmosphäre]] freigesetzten [[Treibhausgas]]e mit hoher Wahrscheinlichkeit die wichtigste Ursache der globalen Erwärmung ist,<ref name="royscie2005" /><ref name="Oreskes 2004">Naomi Oreskes (2004): ''The Scientific Consensus on Climate Change.'' In: [[Science]] Vol. 306 vom 4. Dezember (korrigiert: 21. Januar 2005) [http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/306/5702/1686.pdf (PDF, 81 KB)]</ref> da ohne sie die gemessenen Temperaturen nicht zu erklären sind.<ref name="Meehl u. a. 2004">Meehl, Gerald A., Warren M. Washington, Caspar M Ammann, Julie M. Arblaster, T. M. L. Wigleiy und Claudia Tebaldi (2004): ''Combinations of Natural and Anthropogenic Forcings in Twentieth-Century Climate.'' In: Journal of Climate, Vol. 17, 1. Oktober, S. 3721–3727 [http://www.cgd.ucar.edu/ccr/publications/meehl_additivity.pdf (PDF; 368 kB)]</ref><ref name="Hansen u. a. 2007">[[James E. Hansen|Hansen, James]] u. a. (2007): ''Dangerous human-made interference with climate: a GISS modelE study.'' In: Atmospheric Chemistry and Physics, Vol. 7, S. 2287–2312 [http://pubs.giss.nasa.gov/docs/2007/2007_Hansen_etal_1.pdf (PDF, 6 MB)]</ref><ref name="Hegerl u. a. 2006">Gabriele C. Hegerl, Thomas R. Karl, Myles Allen u. a.: ''Climate Change Detection and Attribution: Beyond Mean Temperature Signals.'' In: Journal of Climate, Vol. 19, Special Section, 15. Oktober 2006, S. 5058–5077, {{DOI|10.1175/JCLI3900.1}} [http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/JCLI3900.1 (Online)]</ref>

=== Treibhauseffekt ===
{{Hauptartikel|Treibhauseffekt}}
[[Datei:Komponenten des Strahlungsantriebs.svg|hochkant=1.4|miniatur|Die Antreiber der globalen Erwärmung seit 1750 und ihr Nettoeffekt auf den Wärmehaushalt der Erde]]

Treibhausgase lassen die von der Sonne kommende kurzwellige Strahlung weitgehend ungehindert auf die Erde durch, absorbieren aber einen Großteil der von der Erde ausgestrahlten [[Infrarot]]strahlung. Dadurch erwärmen sie sich und emittieren selbst Strahlung im längerwelligen Bereich (vgl. [[Kirchhoffsches Strahlungsgesetz]]). Der in Richtung der Erdoberfläche gerichtete Strahlungsanteil wird als [[atmosphärische Gegenstrahlung]] bezeichnet. Im isotropen Fall wird die absorbierte Energie je zur Hälfte in Richtung Erde und Weltall abgestrahlt. Hierdurch erwärmt sich die Erdoberfläche stärker als wenn allein die kurzwellige Strahlung der Sonne sie erwärmen würde. Das IPCC schätzt den Grad des wissenschaftlichen Verständnisses über die Wirkung von Treibhausgasen als „hoch" ein.<ref name="IPCC 2007">[[Intergovernmental Panel on Climate Change]] (2007): [http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm ''IPCC Fourth Assessment Report – Working Group I Report on „The Physical Science Basis“''] mit Zusammenfassung für Entscheidungsträger [http://www.ipcc.ch/pdf/reports-nonUN-translations/deutch/IPCC2007-WG1.pdf deutsch](PDF; 2,7 MB)</ref>

Das Treibhausgas [[Wasserdampf]] (H2O) trägt mit 36 bis 66 %, [[Kohlenstoffdioxid|Kohlendioxid]] (CO2) mit 9 bis 26 %, und [[Methan]] mit 4 bis 9 % zum natürlichen Treibhauseffekt bei.<ref>Windows to the universe [http://www.windows2universe.org/earth/climate/greenhouse_effect_gases.html The greenhouse effekt and greenhouse gases]</ref> Die große Bandbreite erklärt sich folgendermaßen: Einerseits gibt es sowohl örtlich wie auch zeitlich große Schwankungen in der Konzentration dieser Gase. Zum Anderen überlappen sich deren Absorptionsspektren. Beispiel: Strahlung, die von Wasserdampf bereits absorbiert wurde, kann von Kohlendioxid nicht mehr absorbiert werden. Das bedeutet, dass in einer (Eis-)Wüste, in der Wasserdampf nur wenig zum Treibhauseffekt beiträgt, die übrigen Treibhausgase mehr zum Gesamttreibhauseffekt beitragen, als in den feuchten Tropen.

Da die genannten Treibhausgase natürliche Bestandteile der Atmosphäre sind, wird die von ihnen verursachte Temperaturerhöhung als ''natürlicher Treibhauseffekt'' bezeichnet. Der natürliche Treibhauseffekt führt dazu, dass die Durchschnittstemperatur der Erde bei +14 °C liegt. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge sie bei ca. -18 °C.<ref name="Roedel">Roedel W.: ''Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre''. 2. Auflage, Springer, Berlin 1994, ISBN 3-540-57885-4(S. 16)</ref>

Seit der [[Industrielle Revolution|Industriellen Revolution]] verstärkt der Mensch den natürlichen Treibhauseffekt durch den Ausstoß von Treibhausgasen, wie messtechnisch belegt werden konnte.<ref name="Philipona u. a. 2004">R. Philipona, B. Dürr, C. Marty, A. Ohmura, M. Wild (2004): ''Radiative forcing – measured at Earth's surface – corroborate the increasing greenhouse effect.'' In: Geophysical Research Letters, Vol. 31, 6. Februar, [http://www.agu.org/pubs/crossref/2004/2003GL018765.shtml online]</ref><ref name="Harries 2001">J.E. Harries, H.E. Brindley, P.J. Sagoo, R.J. Bantges (2001): ''Increases in greenhouse forcing inferred from the outgoing longwave radiation spectra of the Earth in 1970 and 1997.'' Ioughties’ confi Vol. 410, S. 355–357, 15. März, [http://www.nature.com/nature/journal/v410/n6826/abs/410355a0.html online]</ref>

=== Konzentrationsanstieg der wichtigsten Treibhausgase ===
{{Hauptartikel|Treibhausgas}}

Der Anteil aller vier Bestandteile des natürlichen Treibhauseffekts in der Atmosphäre ist seit dem Beginn der industriellen Revolution gestiegen. Die Geschwindigkeit des Konzentrationsanstiegs ist die schnellste der letzten 22.000 Jahre.<ref name="AR5"/>

Die Konzentration von [[Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre]] ist vor allem durch die [[Liste der größten Kohlenstoffdioxidemittenten|Verbrennung fossiler Rohstoffe]], durch die [[Zement]]industrie und großflächige [[Entwaldung]] seit Beginn der Industrialisierung von vorindustriell ca. 280 ppm um 39 % auf ca. 390 [[Parts per million|ppmV]] (parts per million, Teile pro Million [[Volumenanteil]]) im Jahr 2011 gestiegen.<ref name="Carbon Budget 2008">[http://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/10/hl-compact.htm ''Carbon Budget 2010''], Bericht des Global Carbon Project von 2010</ref> Dies ist wahrscheinlich der höchste Wert seit wenigstens 15 bis 20 Millionen Jahren.<ref name="Prentice u. a. 2001">Iain Colin Prentice u. a.: ''[http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/096.htm The Carbon Cycle and Atmospheric Carbon Dioxide].'' In: ''[[Dritter Sachstandsbericht des IPCC|IPCC Third Assessment Report]].'' 2001, S. 185</ref><ref>Aradhna K. Tripati, Christopher D. Roberts & Robert A. Eagle: ''Coupling of CO2 and Ice Sheet Stability Over Major Climate Transitions of the Last 20 Million Years.'' In: ''Science.'' Vol. 326, No. 5958, 4. Dezember 2009, S. 1394–1397, [[doi:10.1126/science.1178296 ]]</ref> Nach Messungen aus [[Eisbohrkern]]en betrug die CO2-Konzentration in den letzten 800.000 Jahren nie mehr als 300 ppmV.<ref name="Siegenthaler u. a. 2005">Urs Siegenthaler, [[Thomas Stocker|Thomas F. Stocker]], Eric Monnin, Dieter Lüthi, Jakob Schwander, Bernhard Stauffer, Dominique Raynaud, Jean-Marc Barnola, Hubertus Fischer, Valérie Masson-Delmotte & Jean Jouzel: ''Stable Carbon Cycle–Climate Relationship During the Late Pleistocene.'' In: ''Science.'' Vol. 310, No. 5752, S. 1313–1317, 25. November 2005, [[doi:10.1126/science.1120130]]</ref><ref name="Lüthi u. a. 2008">Dieter Lüthi, Martine Le Floch, Bernhard Bereiter, Thomas Blunier, Jean-Marc Barnola, Urs Siegenthaler, Dominique Raynaud, Jean Jouzel, Hubertus Fischer, Kenji Kawamura & Thomas F. Stocker: ''[http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7193/full/nature06949.html High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present].'' In: ''[[Nature]].'' Vol. 453, S. 379–382, 2008, [[doi:10.1038/nature06949]]</ref>

Der Volumenanteil von [[Methan]] stieg von 730 ppbV im Jahr 1750 auf 1.741 ppbV (parts per billion, Teile pro Milliarde Volumenanteil) im Jahr 1998 an. Dies ist ein Anstieg um 148 % und wie bei Kohlendioxid der höchste Stand seit mindestens 800.000 Jahren.<ref name="Loulergue u. a. 2008">Laetitia Loulergue, Adrian Schilt, Renato Spahni, Valérie Masson-Delmotte, Thomas Blunier, Bénédicte Lemieux, Jean-Marc Barnola, Dominique Raynaud, Thomas F. Stocker & Jérôme Chappellaz: ''[http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7193/full/nature06950.html Orbital and millennial-scale features of atmospheric CH4 over the past 800,000 years].'' In: ''Nature.'' Vol. 453, 2008, S. 383–386, [[doi:10.1038/nature06950]]</ref> Als eine der Ursachen hierfür ist die [[Viehhaltung]]<ref>Maurice E. Pitesky, Kimberly R. Stackhouse & Frank M. Mitloehner: ''Clearing the Air: Livestock’s Contribution to Climate Change.'' In Donald Sparks (Hrsg.): ''Advances in Agronomy.'' Vol. 103. Academic Press, Burlington 2009, S. 1–40.</ref> anzuführen, gefolgt von weiteren landwirtschaftlichen Aktivitäten wie dem Anbau von Reis. Das [[Treibhauspotenzial]] von 1 kg Methan ist, auf einen Zeitraum von 100 Jahren betrachtet, 25 mal höher als das von 1 kg [[Kohlenstoffdioxid]].<ref name="IPCC" /> Nach einer neueren Untersuchung beträgt dieser Faktor sogar 33, wenn Wechselwirkungen mit atmosphärischen [[Aerosol]]en berücksichtigt werden.<ref name="Shindell 2009">Drew T. Shindell, Greg Faluvegi, Dorothy M. Koch, [[Gavin Schmidt|Gavin A. Schmidt]], Nadine Unger & Susanne E. Bauer: ''Improved attribution of climate forcing to emissions.'' In: ''Science.'' Vol. 326, Nr. 5953, 2009, S. 716–718, [[doi:10.1126/science.1174760]]</ref> In einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre wird Methan jedoch oxidiert, meist durch [[Hydroxyl-Radikal]]e. Ein einmal in die Atmosphäre gelangtes Methan-Molekül hat dort eine durchschnittliche Verweilzeit von zwölf Jahren.<ref name="IPCC">Piers Forster, Venkatachalam Ramaswamy et al.: ''Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing.'' In: ''Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.'' Cambridge University Press, Cambridge/New York 2007, S. 212 ([http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter2.pdf PDF])</ref>

Im Kontrast dazu liegt die Verweildauer von Kohlendioxid teilweise im Bereich von Jahrhunderten. Die Ozeane nehmen atmosphärisches Kohlendioxid zwar sehr rasch auf: Ein CO2-Molekül wird nach durchschnittlich fünf Jahren in den Ozeanen gelöst. Diese geben es jedoch aber auch wieder an die Atmosphäre ab, so dass ein Teil des vom Menschen emittierten Kohlendioxids letztlich für mehrere Jahrhunderte (ca. 30 %) und ein weiterer Teil (ca. 20 %) sogar für Jahrtausende im [[Kohlenstoffkreislauf]] von Hydrosphäre und Atmosphäre verbleibt.<ref>Mason Inman: ''[http://www.nature.com/climate/2008/0812/full/climate.2008.122.html Carbon is forever].'' In: ''Nature Reports Climate Change.'' 20. November 2008, [[doi:10.1038/climate.2008.122]]</ref>

Der Volumenanteil von [[Lachgas]] stieg von vorindustriell 270 ppbV auf mittlerweile 323 ppbV.<ref>T. J. Blasing: ''[http://cdiac.ornl.gov/pns/current_ghg.html Recent Greenhouse Gas Concentrations].'' In: ''Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC).'' Zuletzt aktualisiert am 20. Februar 2013, [[doi:10.3334/CDIAC/atg.032]]</ref> Durch sein Absorptionsspektrum trägt es dazu bei, ein sonst zum Weltall hin offenes Strahlungsfenster zu schließen. Trotz seiner sehr geringen Konzentration in der Atmosphäre trägt es zum [[anthropogen]]en [[Treibhauseffekt]] etwa 6 % bei, da seine Wirkung als Treibhausgas 298 mal stärker ist als die von Kohlendioxid; daneben hat es auch eine recht hohe [[Verweilzeit (Atmosphäre)|atmosphärische Verweilzeit]] von 114 Jahren.<ref name="IPCC" />

[[Datei:Global Warming Predictions German.png|hochkant=1.4|miniatur|Projektionen der Temperaturentwicklung bis 2100]]

Die Wasserdampfkonzentration der Atmosphäre wird durch anthropogene Wasserdampfemissionen nicht signifikant verändert, da zusätzlich in die Atmosphäre eingebrachtes Wasser innerhalb weniger Tage auskondensiert. Steigende globale Durchschnittstemperaturen führen jedoch zu einem höheren Dampfdruck, das heißt einer stärkeren Verdunstung. Der damit global ansteigende Wasserdampfgehalt der Atmosphäre treibt die globale Erwärmung zusätzlich an. Wasserdampf wirkt somit im Wesentlichen als Rückkopplungsglied. Diese [[Wasserdampf-Rückkopplung]] ist neben der [[Eis-Albedo-Rückkopplung]] die stärkste, positiv wirkende Rückkopplung im globalen Klimageschehen.<ref name="Rahmstorf">Stefan Rahmstorf & Hans Joachim Schellnhuber: ''Der Klimawandel. Diagnose, Prognose, Therapie.'' 7. Auflage. Beck, München 2012, ISBN 978-3-406-63385-0</ref>

=== Aerosole ===
Neben Treibhausgasen beeinflussen auch die [[Sonnenaktivität]] sowie [[Aerosol]]e das Erdklima.
Aerosole liefern von allen festgestellten Beiträgen zum Strahlungsantrieb die größte Unsicherheit, und das Verständnis über sie wird vom IPCC als „gering“ bezeichnet.<ref name="IPCC 2007" /> Die Wirkung eines Aerosols auf die Lufttemperatur ist abhängig von seiner Flughöhe in der Atmosphäre. In der untersten Atmosphärenschicht, der [[Troposphäre]], sorgen [[Ruß]]partikel für einen Temperaturanstieg, da sie das Sonnenlicht [[Absorption (Physik)|absorbieren]] und anschließend [[Wärmestrahlung]] abgeben. Die verringerte [[Reflektivität]] ([[Albedo]]) von Schnee- und Eisflächen und anschließend darauf niedergegangenen Rußpartikeln wirkt ebenfalls erwärmend. In höheren Luftschichten hingegen sorgen Mineralpartikel durch ihre abschirmende Wirkung dafür, dass es an der Erdoberfläche kühler wird.<ref>Nach der [[Krakatau#Auswirkungen weltweit|Explosion des Vulkans Krakatau]] am 27. August 1883 „sank vor allem auf der Nordhalbkugel die Durchschnittstemperatur um 0,5 bis 0,8 K und hatte einen ungewöhnlich kühlen, verregneten Sommer mit katastrophalen Missernten zur Folge.“</ref>

Einen großen Unsicherheitsfaktor bei der Bemessung der Klimawirkung von Aerosolen stellt ihr Einfluss auf die ebenfalls nicht vollständig verstandene [[Wolke]]nbildung dar. Trotz der Unsicherheiten wird Aerosolen insgesamt eine deutlich abkühlende Wirkung zugemessen.

Der zwischen den 1940er bis Mitte der 1970er Jahre beobachtete Rückgang der globalen Durchschnittstemperaturen sowie die Stagnation der globalen Durchschnittstemperaturen seit ca. dem Jahr 2000 wird zum großen Teil der kühlenden Wirkung von Sulfataerosolen zugeschrieben,<ref name="GCM">Spencer Weart: ''The Discovery of Global Warming: General Circulation Models of Climate'', Center of History am [[American Institute of Physics]] [http://www.aip.org/history/climate/GCM.htm#S2P – online]</ref> die im ersten Fall in Europa und den USA und im letzten Fall in [[China]] und Indien zu verorten waren.<ref name="sulfur" />

== Nachrangige und fälschlich vermutete Ursachen ==
Eine Reihe von Faktoren beeinflussen das globale Klimasystem. In der Diskussion um die Ursachen der globalen Erwärmung werden oft Faktoren genannt, die nachrangig sind oder sogar kühlend auf das Klimasystem wirken.

So ist eine veränderte [[Kosmische Strahlung#Einfluss galaktischer kosmischer Strahlung auf das Klima?|kosmische Strahlung]] nicht für die gegenwärtig beobachtete Erwärmung verantwortlich.<ref>Usoskin, I. G. & Kovaltsov, G. A. (2008):''Cosmic rays and climate of the Earth: Possible connection.''C. R. Geoscience 340: 441–450.{{DOI|10.1016/j.crte.2007.11.001}}</ref><ref name="Laut 2003">Laut, Peter (2003): ''Solar activity and terrestrial climate: an analysis of some purported correlations.'' In: Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, Vol. 65, S. 801–812, {{DOI|10.1016/S1364-6826(03)00041-5}} [http://stephenschneider.stanford.edu/Publications/PDF_Papers/Laut2003.pdf (PDF; 263 kB)]</ref><ref name="Evan u. a. 2007">Evan, Amato T., Andrew K. Heidinger und Daniel J. Vimont: ''Arguments against a physical long-term trend in global ISCCP cloud amounts.'' In: Geophysical Research Letters, Vol. 34, 2007, L04701, {{DOI|10.1029/2006GL028083}}</ref>

Die Erde ist ebenso wenig in einer Phase der Wiedererwärmung aus der [[Kleine Eiszeit|kleinen Eiszeit]]. Ohne der Eingriffe des Menschen in den natürlichen Klimaverlauf würde sich der seit 6000 Jahren bestehende Abkühlungstrend fortsetzen, der - je nach Literaturquelle - in 20.000 bis 50.000 Jahren zur nächsten Eiszeit geführt hätte.<ref>{{cite journal|author=J Imbrie, J Z Imbrie|title=Modeling the Climatic Response to Orbital Variations|journal=Science|volume=207|issue=4434|year=1980|pages=943–953|doi=10.1126/science.207.4434.943|pmid=17830447|bibcode = 1980Sci...207..943I }}</ref><ref>{{cite journal|author=Berger A, Loutre MF|title=Climate: An exceptionally long interglacial ahead?|journal=Science|volume=297|issue=5585|year=2002|pages=1287–8|doi=10.1126/science.1076120|pmid=12193773}}</ref>

=== Ozonloch ===
Die Annahme, das [[Ozonloch]] sei eine wesentliche Ursache der globalen Erwärmung, ist ebenso falsch, denn der Ozonabbau wärmt nicht das Klima der Erde, sondern kühlt es.<ref>[http://www.atmosphere.mpg.de/enid/2__Ozon/-_Das_grosse_Missverstaendnis_1nf.html [[Elmar Uherek]], Max-Planck-Institut Mainz, 2007]</ref> Der Ozonabbau wirkt hierbei auf zweierlei Arten: Die verringerte Ozonkonzentration kühlt die Stratosphäre, da die UV-Strahlung dort nicht mehr absorbiert wird, wärmt hingegen die Troposphäre, wo sie absorbiert wird. Die kältere Stratosphäre schickt weniger wärmende Infrarotstrahlung nach unten und kühlt damit die Troposphäre. Insgesamt dominiert der Kühlungseffekt, so dass das IPCC folgert, dass der beobachtete Ozonschwund im Verlauf der letzten beiden Dekaden zu einem negativen Strahlungsantrieb auf das Klimasystem geführt hat,<ref name=wg1_223>{{Cite web |url=http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/223.htm |title=Climate Change 2001: Working Group I: The Scientific Basis |pages=Chapter 6.4 Stratospheric Ozone |year=2001 |work=[[Intergovernmental Panel on Climate Change]] Work Group I| accessdate=2012-05-18}}</ref> der sich auf etwa −0,15 ± 0,10 [[Watt (Einheit)|Watt]] pro Quadratmeter (W/m²) beziffern lässt.<ref name="spm_ozone">{{Cite journal |title=IPCC/TEAP Special Report on Safeguarding the Ozone Layer and the Global Climate System: Issues Related to Hydrofluorocarbons and Perfluorocarbons (summary for policy makers) |publisher= [[International Panel on Climate Change]] and Technology and Economic Assessment Panel |year=2005 |url=http://www.ipcc.ch/press/SPM.pdf |format=PDF |accessdate=2007-03-04 |archiveurl = http://web.archive.org/web/20070221055911/http://www.ipcc.ch/press/SPM.pdf |archivedate = 2007-02-21}}</ref>

=== Sonnenaktivität ===
Veränderungen in der [[Sonne]] wird ein geringer Einfluss auf die gemessene globale Erwärmung zugesprochen.<ref name="Lean 2010">Judith Lean (2010): ''Cycles and trends in solar irradiance and climate.'' In: Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, Volume 1, Issue 1, S. 111–122, {{DOI|10.1002/wcc.18}}</ref> Die seit 1978 direkt vom Orbit aus gemessene Änderung der Sonnenaktivität ist bei weitem zu klein, um als Hauptursache für die seither beobachtete Temperaturentwicklung in Frage zu kommen.<ref name="Foukal u. a. 2006">Foukal, P., C. Fröhlich, H. Spruit und T. M. L. Wigley (2006): ''Variations in solar luminosity and their effect on the Earth's climate.'' In: ''Nature.'' 443, S. 161–166, 14. September, {{DOI|10.1038/nature05072}}</ref><ref name="Lockwood und Fröhlich 2007">M. Lockwood und C. Fröhlich (2007): ''Recent oppositely directed trends in solar climate forcings and the global mean surface air temperature.'' In: Proceedings of the Royal Society A, [http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/463/2086/2447.abstract online]</ref><ref name="Lean and Rind 2008">Lean, Judith L. und David H. Rind (2008): ''How natural and anthropogenic influences alter global and regional surface temperatures: 1889 to 2006.'' In: Geophysical Research Letters, Vol. 35, L18701, {{DOI|10.1029/2008GL034864}} [http://pubs.giss.nasa.gov/docs/2008/2008_Lean_Rind.pdf (PDF; 1,4 MB)]</ref><ref name="Klimafakten.de 2011">klimafakten.de (2011): [http://www.klimafakten.de/behauptungen/die-sonne-verursacht-den-klimawandel#DetailedDescription Ja, die Sonne ist ein Klimafaktor. Doch schon seit Jahrzehnten entwickeln sich Klima und Sonnenaktivität auseinander]</ref> Seit den 1960er Jahren ist der Verlauf der globalen Durchschnittstemperatur von der Sonnenaktivität entkoppelt.<ref>Antonello Pasini, Umberto Triacca, Alessandro Attanasio: ''Evidence of recent causal decoupling between solar radiation and global temperature''. In ''Environmental Research Letters'' Vol. 7, Nr. 3 Juli – September 2012, {{DOI|10.1088/1748-9326/7/3/034020}} [http://iopscience.iop.org/1748-9326/7/3/034020/pdf/1748-9326_7_3_034020.pdf Online, pdf]</ref>

Das IPCC schätzt den zusätzlichen Strahlungsantrieb durch die Sonne seit Beginn der Industrialisierung auf etwa 0,12 Watt pro Quadratmeter. Das 90-Prozent-[[Konfidenzintervall]] für diese Schätzung wird mit 0,06 bis 0,30 W/m2 angegeben; im Vergleich dazu tragen die anthropogenen Treibhausgase mit 2,63 (± 0,26) W/m2 zur Erwärmung bei. Das IPCC schreibt, dass der Grad des wissenschaftlichen Verständnisses bezüglich des Einflusses solarer Variabilität (siehe auch [[Streuung (Statistik)|Streuung]]) vom Dritten zum Vierten Sachstandsbericht von „sehr gering“ auf „gering“ zugenommen hat.<ref name="IPCC 2007" />

=== Abwärme ===
Bei fast allen Prozessen entsteht als Endprodukt [[Wärme]], so bei der Produktion von elektrischem Strom, bei der Nutzung von Verbrennungsmotoren oder beim Betrieb von Computern. In den USA und Westeuropa trugen Gebäudeheizung, industrielle Prozesse und Verbrennungsmotoren im Jahr 2008 mit 0,39 W/m² bzw. 0,68 W/m² zur Erwärmung bei und haben damit deutlichen Einfluss auf das regionale Klimageschehen. Weltweit gesehen liegt der Beitrag jedoch bei 0,028 W/m² und ist somit derzeit nur mit ca. 1 % an der globalen Erwärmung beteiligt.<ref name="flanner">{{Cite journal| author=Flanner, M. G. |year=2009 |title=Integrating anthropogenic heat flux with global climate models |journal=Geophys. Res. Lett. |volume=36| issue=2 |pages=L02801 |doi=10.1029/2008GL036465 |bibcode=2009GeoRL..3602801F}}</ref><ref>{{Cite journal |url=http://www.agu.org/pubs/crossref/2004/2004GL019852.shtml |author=Block, A., K. Keuler, and E. Schaller |year=2004 |title=Impacts of anthropogenic heat on regional climate patterns |journal=Geophys. Res. Lett. |volume=31 |issue=12 |pages=L12211 |doi=10.1029/2004GL019852 |bibcode=2004GeoRL..3112211B}}</ref>

== Gemessene und prognostizierte Erwärmung ==
Als Hauptanzeichen für die derzeitige globale Erwärmung gelten die seit etwa 1860 vorliegenden weltweiten Temperaturmessungen sowie die Auswertungen verschiedener [[Klimaarchiv]]e. Verglichen mit den Schwankungen der Jahreszeiten sowie beim Wechsel von Tag und Nacht erscheinen die im Folgenden genannten Zahlen klein; als globale Änderung des Klimas bedeuten sie jedoch sehr viel, wenn man die um nur etwa 6 K niedriger liegende Durchschnittstemperatur auf der Erde während der letzten [[Eiszeit]] bedenkt.<ref>Schneider, Thomas von, Andrey Deimling, Hermann Held Ganopolski und Stefan Rahmstorf (2006): ''How cold was the Last Glacial Maximum?'' In: Geophysical Research Letters, Vol. 33, L14709, {{DOI|10.1029/2006GL026484}} [http://www.pik-potsdam.de/~stefan/Publications/Journals/schneider_etal_grl_2006.pdf (PDF; 731 kB)]</ref>

Im Jahr 2005 wurde u.a. aufgrund der gemessenen Temperaturzunahme der Meere über eine Dekade errechnet, dass die Erde 0,85 Watt pro Quadratmeter mehr Leistung aufnimmt als sie ins All abstrahlt.<ref>Hansen, J. u. a. Earths energy imbalance: Confirmation and implications. Science 308, 1431–1435 (2005)[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/308/5727/1431 (abstract online)]</ref><ref>Kevin E. Trenberth, John T. Fasullo, Jeffrey Kiehl: Earth's global energy budget, Bulletin of the American Meteorological Society {{DOI|10.1175/2008BAMS2634.1}}[http://web.archive.org/web/20080624223905/http://www.atmo.arizona.edu/students/courselinks/spring04/atmo451b/pdf/RadiationBudget.pdf online (PDF 900 kByte)]</ref>

=== Bisherige Temperaturerhöhung ===
[[Datei:Satellite Temperatures.png|hochkant=1.4|mini|Anstieg der Lufttemperatur von 1975 bis 2009. Seit 1979 ergänzen Satellitendaten (rot und grün) die Messungen an Bodenstationen (blau).]]

Zwischen 1880 und 2012 nahmen die global gemittelten, bodennahen Lufttemperaturen um 0,85 °C zu.<ref name="AR5"/> Eine deutliche Erwärmungsphase war zwischen 1910 und 1945 zu beobachten, in der aufgrund der noch vergleichsweise geringen Konzentration von Treibhausgasen auch natürliche Schwankungen einen deutlichen Einfluss hatten. Am ausgeprägtesten ist die Erwärmung von 1975 bis heute. Nach [[NOAA]] und [[NASA]] waren 2010 und 2005 die global wärmsten Jahre seit Beginn der Aufzeichnungen, dicht gefolgt von 1998.<ref name="NASA GISS">[http://www.giss.nasa.gov/research/news/20110112/ NASA GISS]</ref><ref name="NOAA State of the Climate 2010">NOAA [http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/2010/13 National Climatic data center]</ref> Die 30 Jahre von 1983 bis 2012 waren auf der Nordhalbkugel die wärmste Normalperiode seit 1400 Jahren.<ref name="AR5"/>

In den zurückliegenden 30 Jahren nahm die globale Durchschnittstemperatur nach Bodenmessungen um ca. 0,17 K pro Jahrzehnt zu.<ref>Nach GISTEMP +0,166 K/Jahrzehnt, nach HadCRUT3v +0,165 K/Jahrzehnt und nach NCDC 0,166 K/Dekade</ref> Eine vergleichbare Größenordnung wurde durch Satellitenmessungen ermittelt. Die Daten werden von verschiedenen Forschungsgruppen ausgewertet, die zu leicht unterschiedlichen Ergebnissen kommen. Nach der Gruppe RSS beträgt der Trend 0,16 K und nach Messungen an der [[University of Alabama in Huntsville]] 0,14 K pro Jahrzehnt für die letzten 30 Jahre.<ref>Remote Sensing Systems [http://www.remss.com/msu/msu_data_description.html#msu_decadal_trends Description of MSU and AMSU Data Products: ''Decadal Trends'']</ref><ref>UAH http://vortex.nsstc.uah.edu/data/msu/t2lt/uahncdc.lt</ref>

In einer 2007 erschienenen Studie konnte der natürliche Anteil der Erwärmung des 20. Jahrhunderts auf unter 0,2 K eingegrenzt werden.<ref>Ammann, Caspar M., Fortunat Joos, David S. Schimel, Bette L. Otto-Bliesner und Robert A. Tomas (2007): ''Solar influence on climate during the past millennium: Results from transient simulations with the NCAR Climate System Model.'' In: PNAS, Vol. 104, S. 3713–3718, {{DOI|10.1073/pnas.0605064103}}</ref>

==== Erwärmung der Ozeane ====
Neben der Luft haben sich auch die Ozeane erwärmt, die 90 % der Wärmeenergie aufgenommen haben.<ref name="energy budget">{{cite journal | last = Church | first = John A. | authorlink = | coauthors = Neil J. White, Leonard F. Konikow, Catia M. Domingues, J. Graham Cogley, Eric Rignot, Jonathan M. Gregory, Michiel R. van den Broeke, Andrew J. Monaghan, Isabella Velicogna | year = 2011 | month = September | title = Revisiting the Earth's sea-level and energy budgets from 1961 to 2008
| journal = Geophysical Research Letters | volume = 38 | issue = 18 | pages = 1944-2007 | bibcode = | doi = 10.1029/2011GL048794 | pmid = | arxiv = | id = | url = | format = | accessdate = 2013-08-22 | quotes = | language=en}}</ref> Während sich die Weltmeere seit 1955 aufgrund ihres enormen Volumens und ihrer großen Temperaturträgheit insgesamt nur um 0,04 K aufgeheizt haben, erhöhte sich ihre Oberflächentemperatur im selben Zeitraum um 0,6 K.<ref name="WBGU 2006">Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (2006): ''Die Zukunft der Meere – zu warm, zu hoch, zu sauer.'' Sondergutachten, Berlin [http://www.wbgu.de/index.php?id=123 (PDF, 3,5 MB)]</ref> Im Bereich zwischen der Meeresoberfläche bis zu einer Tiefe von 75 Metern stieg die Temperatur von 1971 bis 2010 um durchschnittlich 0,11 °C pro Jahrzehnt an.<ref name="AR5"/>

Der Energieinhalt der Weltmeere nahm zwischen Mitte der 1950er Jahre bis 1998 um ca. 14,5 × 1022 Joule zu, was einer Heizleistung von 0,2 Watt pro m² der gesamten Erdoberfläche entspricht.<ref>Levitus, S., J. Antonov, and T. Boyer (2005), Warming of the world ocean, 1955–2003, Geophys. Res. Lett., 32, L02604, {{DOI|10.1029/2004GL021592}}</ref> Die Energiezunahme der Weltmeere in Höhe von 14,5 × 1022 Joule entspricht der Energie von 100 Millionen Hiroshima-Atombomben; diese Energiemenge würde die unteren 10 Kilometer der Atmosphäre um 11 K erwärmen.<ref>NOAA celebrates 200 years of science, service and stewardship, Top 10: Breakthroughs: Warming of the World Ocean [http://celebrating200years.noaa.gov/breakthroughs/warming_ocean/welcome.html#comparing Online]</ref>

==== Örtliche und zeitliche Verteilung der beobachteten Erwärmung ====
[[Datei:NASA-GISTEMP-Hemispheres.jpg|hochkant=1.4|miniatur|Die Nordhalbkugel (rot) erwärmte sich etwas stärker als die Südhalbkugel (blau); Grund dafür ist der größere Anteil an Landfläche auf der Nordhemisphäre, die sich schneller aufheizt als Ozeane.]]

Luft über Landflächen erwärmt sich allgemein stärker als über Wasserflächen,<ref>NASA Goddard Institute for Space Studies: [http://www.columbia.edu/~mhs119/Temperature/T_moreFigs/ ''Temperature Anomalies in different regions'']</ref> was bereits aus der ersten Abbildung dieses Artikels ersichtlich ist. Wegen des Flächenanteils der Ozeane von 71 % ist die Erwärmung der Landflächen im Mittel mehr als doppelt so groß wie über dem Meer. Dementsprechend stiegen die Temperaturen auf der Nordhalbkugel, auf der sich der Großteil der Landflächen befindet, in den vergangenen 100 Jahren stärker an als auf der Südhalbkugel, wie auch die nebenstehende Grafik zeigt.<ref>[http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/Fig.A3.lrg.gif NASA: ''Hemispheric Temperature Change''], 1880 bis 2007)</ref>

Die Nacht- und Wintertemperaturen stiegen etwas stärker an als die Tages- und Sommertemperaturen.<ref name="Vose u. a. 2005">Russell S. Vose u. a. (2005): ''Maximum and minimum temperature trends for the globe: An update through 2004.'' In: ''Geophysical Research Letters'', Vol. 32, L23822. {{DOI|10.1029/2005GL024379}} [http://ams.confex.com/ams/pdfpapers/100744.pdf (PDF; 241 kB)]</ref><ref name="Alexander2006">L. V. Alexander u. a. (2006): ''Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation.'' In: ''Journal of Geophysical Research'' Vol. 111, D05109, {{DOI|10.1029/2005JD006290}}</ref> Aufgeteilt nach Jahreszeiten wurde die größte Erwärmung während der Wintermonate gemessen, und dabei besonders stark über dem westlichen Nordamerika, Skandinavien und Sibirien.<ref>[http://data.giss.nasa.gov/cgi-bin/gistemp/do_nmap.py?year_last=2008&month_last=5&sat=4&sst=0&type=anoms&mean_gen=1203&year1=1900&year2=2008&base1=1951&base2=1980&radius=1200&pol=reg NASA: ''Surface Temperature Analysis: Maps. Sources and parameters: GHCN_GISS_1200km_Anom1203_1900_2008_1951_1980'']</ref> Im Frühling stiegen die Temperaturen am stärksten in Europa sowie in Nord- und Ostasien an. Im Sommer waren Europa und Nordafrika am stärksten betroffen, und im Herbst entfiel die größte Steigerung auf den Norden Nordamerikas, Grönland und Ostasien.<ref name="IPCC 2007, WGI, Chapter 3" /> Besonders markant fiel die [[Folgen der globalen Erwärmung in der Arktis|Erwärmung in der Arktis]] aus, wo sie im jährlichen Mittel etwa doppelt so hoch ist wie im globalen Durchschnitt.<ref name="ACIA 2004">Arctic Climate Impact Assessment (2004): ''Arctic Climate Impact Assessment.'' Cambridge University Press, ISBN 0-521-61778-2, siehe [http://www.acia.uaf.edu/pages/scientific.html online]</ref><ref name="IPCC 2007, WG II, Chapter 15">Intergovernmental Panel on Climate Change (2007): ''Report of Working Group II, Impacts, Adaptation and Vulnerability.'' Chapter 15: ''Polar Regions'' [http://www.ipcc-wg2.gov/AR4/website/fi.pdf (PDF; 129 kB) (englisch)]</ref> Mit Ausnahme weniger Regionen ist die Erwärmung seit 1979 weltweit nachweisbar.<ref name="IPCC 2007, WGI, Chapter 3">Intergovernmental Panel on Climate Change (2007): IPCC Fourth Assessment Report – Working Group I Report „The Physical Science Basis“, Chapter 3: ''Observations: Surface and Atmospheric Climate Change'' [http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter3.pdf (PDF; 25,3 MB)]</ref>

Für die verschiedenen Luftschichten der Erdatmosphäre wird theoretisch eine unterschiedliche Erwärmung erwartet und faktisch auch gemessen. Während sich die Erdoberfläche und die niedrige bis mittlere Troposphäre erwärmen sollten, lassen Modelle für die höher gelegene [[Stratosphäre]] eine Abkühlung vermuten.<ref name="USCCSP 2006">U.S. Climate Change Science Program (2006): ''Temperature Trends in the Lower Atmosphere. Steps for Understanding and Reconciling Differences'' [http://www.climatescience.gov/Library/sap/sap1-1/finalreport/sap1-1-final-all.pdf (PDF, 9,4 MB)]</ref> Tatsächlich wurde genau dieses Muster in Messungen gefunden. Die Satellitendaten zeigen eine Abnahme der Temperatur der unteren Stratosphäre von 0,314 K pro Jahrzehnt während der letzten 30 Jahre.<ref>Remote Sensing Systems [http://www.ssmi.com/msu/msu_data_description.html#msu_decadal_trends RSS / MSU and AMSU Data Description]</ref> Diese Abkühlung wird zum einen durch den verstärkten Treibhauseffekt und zum anderen durch Ozonschwund durch FCKWs in der Stratosphäre verursacht.<ref>[http://www.atmosphere.mpg.de/enid/2__Ozon/-_Abkuehlung_1nh.html Elmar Uherek: ''Stratosphärische Abkühlung'', ESPERE-ENC Klimaenzyklopädie (Max Planck Institute für Chemie, Mainz), 11. Mai 2004]</ref><ref name="Ramaswamy 1996">V. Ramaswamy, M. D. Schwarzkopf, W. J. Randel (1996): ''Fingerprint of ozone depletion in the spatial and temporal pattern of recent lower-stratospheric cooling.'' In: ''Nature.'' Vol. 382, S. 616–618, 15. August, siehe Abstract [http://www.nature.com/nature/journal/v382/n6592/abs/382616a0.html online]</ref> , siehe auch [[Montreal-Protokoll|Montrealer Protokolls zum Schutz der Ozonschicht]]. Wäre die Sonne maßgebliche Ursache, hätten sich sowohl die oberflächennahen Schichten, die niedere bis mittlere Troposphäre wie auch die Stratosphäre erwärmen müssen.<ref name="USCCSP 2006" /> Nach dem gegenwärtigen Verständnis heißt dies, dass der überwiegende Teil der beobachteten Erwärmung durch menschliche Aktivitäten verursacht sein muss.

==== Zeitweise Abkühlung ====
Eine 2008 veröffentlichte Studie hat gezeigt, dass die Temperaturabnahme von etwa 0,3 K um 1945, die in den Daten des britischen Hadley Centre vorkommt, möglicherweise auf eine nicht korrigierte Abweichung bei der Messung der Meerestemperaturen zurückzuführen ist.<ref name="Thompson2008">{{Cite journal|author=Thompson D.W.J., J.J. Kennedy, J.M. Wallace and P.D. Jones|year=2008|title=A large discontinuity in the mid-twentieth century in observed global-mean surface temperature|journal=Nature|volume=453|pages=646-649|doi=10.1038/nature06982}}</ref>

Die Phase [[Globale Abkühlung|globaler Abkühlung]] zwischen ca. 1940 und ca. 1975 wird hauptsächlich mit einer erhöhten Konzentration von [[Sulfat]]-[[Aerosol]]en in der Atmosphäre erklärt.

Die im Jahrzehnt zwischen 1998 und 2008 global weitgehend stagnierenden Temperaturen sind wahrscheinlich auf eine Kombination von nur wenig wärmenden anthropogenen und natürlichen Klimafaktoren zurückzuführen. In dieser Zeit war die Sonnenaktivität gering und es bestanden meist [[La Niña|La-Niña]]-Bedingungen im Pazifik; wie auch in den 1960er Jahren dämpften stark gestiegene Schwefeldioxidemissionen zusätzlich den wärmenden Einfluss stetig steigender Treibhausgaskonzentrationen.<ref name="sulfur">Proceedings of the national academy of sciences [http://www.pnas.org/content/early/2011/06/27/1102467108.abstract?sid=c6523653-bda6-4c44-9fcc-afb180db4bb1 Reconciling anthropogenic climate change with observed temperature 1998–2008]</ref><ref>{{Cite news| url=http://www.guardian.co.uk/environment/2011/jul/04/sulphur-pollution-china-coal-climate |location=London | work=The Guardian | first=Damian | last=Carrington | title=Sulphur from Chinese power stations 'masking' climate change | date=2011-07-04}}</ref><ref name="Lu">{{cite journal | last = Lu | first = Z. | authorlink = | coauthors = D. G. Streets, Q. Zhang, S. Wang,3, G. R. Carmichael, Y. F. Cheng, C. Wei, M. Chin, T. Diehl, and Q. Tan5 | year = 2010 | month = 7 | title = Sulfur dioxide emissions in China and sulfur trends in East Asia since 2000 | journal = Atmos. Chem Phys. | volume = 10 | issue = | pages = 6311-6331 | bibcode = | doi = 10.5194/acp-10-6311-2010 | pmid = | arxiv = | id = | url = http://www.atmos-chem-phys.net/10/6311/2010/acp-10-6311-2010.pdf | format = pdf | accessdate = 2013-08-09 | quotes = | language= en}}</ref><ref name="energy budget"/> Diese waren in erster Linie auf Kohleverbrennung in China zurückzuführen, dessen Schwefeldioxidemissionen allein zwischen den Jahren 2000 und 2006 um 53 % angestiegen war.<ref name="Lu"/> Einer anderen Studie zufolge ist der in den Statistiken in diesem Zeitraum fehlende Temperaturanstieg ein messtechnisches Artefakt, das daraus resultiert, dass es in der Arktis kaum Temperatur-Messtationen gibt. Werden die dadurch fehlenden Messdaten mit Hilfe von Satellitenmessungen interpoliert, verschwindet die Stagnation.<ref name="DOI10.1002/qj.2297">
{{cite journal
| author = Kevin Cowtan, Robert G. Way
| authorlink =
| year = 2013
| month = 11
| day =
| title = Coverage bias in the HadCRUT4 temperature series and its impact on recent temperature trends
| journal = Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society
| volume =
| issue =
| pages = n/a–n/a
| doi = 10.1002/qj.2297
| pmid =
| id = {{ISSN|00359009}}
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}}
</ref>

Auch bei Annahme einer Erwärmung um 4 K bis zum Ende des 21. Jahrhunderts wird es im Verlauf immer wieder Phasen der Stagnation oder sogar der Abkühlung geben. Diese Phasen können bis zu ca. 10 Jahre andauern. Ursachen sind der elfjährige [[Sonnenfleckenzyklus]], kühlende starke Vulkanausbrüche, sowie die natürliche Eigenschaft des Weltklimas, einen schwingenden Temperaturverlauf zu zeigen ([[Atlantische Multidekaden-Oszillation|AMO]], [[Pazifische Dekaden-Oszillation|PDO]], [[El Niño-Southern Oscillation|ENSO]]). So kann beispielsweise das Auftreten von [[El Niño|El-Niño]]- bzw. La-Niña-Ereignissen die globale Durchschnittstemperatur von einem Jahr auf das andere um 0,2 K erhöhen bzw. absenken und für wenige Jahre den jährlichen Erwärmungstrend von ca. 0,02 K überdecken aber auch verstärken.<ref name="Copenhagen Diagnosis 2009">The Copenhagen Diagnosis (2009): ''Updating the World on the Latest Climate Science.'' I. Allison, N.L. Bindoff, R.A. Bindschadler, P.M. Cox, N. de Noblet, M.H. England, J.E. Francis, N. Gruber, A.M. Haywood, D.J. Karoly, G. Kaser, C. Le Quéré, T.M. Lenton, M.E. Mann, B.I. McNeil, A.J. Pitman, S. Rahmstorf, E. Rignot, H.J. Schellnhuber, S.H. Schneider, S.C. Sherwood, R.C.J. Somerville, K. Steffen, E.J. Steig, M. Visbeck, A.J. Weaver. The University of New South Wales Climate Change Research Centre (CCRC), Sydney, Australia, 60pp, [http://www.ccrc.unsw.edu.au/Copenhagen/Copenhagen_Diagnosis_LOW.pdf online (PDF; 3,5 MB)]</ref>

Bei La-Niña-Ereignissen wird Wärme in tiefere Ozeanschichten (>300 m) befördert, wie man anhand von Messungen bestätigen<ref>{{cite journal | last = Balmaseda | first = Magdalena A. | authorlink = | coauthors = Trenberth, Kevin E., Källén, Erland | year = 2013 | month = | title = Distinctive climate signals in reanalysis of global ocean heat content | journal = Geophysical Research Letters | volume = 40 | issue = 9 | pages = 1754-1759 | bibcode = | doi = 10.1002/grl.50382 | pmid = | arxiv = | id = | url = http://dx.doi.org/10.1002/grl.50382 | format = | accessdate = 2013-07-26 | quotes = | language= en}}</ref> und mit Hilfe von Klimasimulationen nachvollziehen konnte.<ref>Model-based evidence of deep-ocean heat uptake during surface-temperature hiatus periods Gerald A. Meehl, Julie M. Arblaster, John T. Fasullo, Aixue Hu & Kevin E. Trenberth; Nature Climate Change 1,360–364(2011)doi:10.1038/nclimate1229 [http://www.nature.com/nclimate/journal/v1/n7/full/nclimate1229.html Online]</ref>

Um den Einfluss natürlicher Schwankungen vom „Signal“ anthropogener Erwärmungseinflüsse trennen zu können, ist ein Betrachtungszeitraum von mindestens 17 Jahren nötig.<ref>Separating signal and noise in climate warming [https://www.llnl.gov/news/newsreleases/2011/Nov/NR-11-11-03.html Online, beim [[Lawrence Livermore National Laboratory]]]</ref>

=== Rückkopplungen ===
Das globale Klimasystem ist von [[Rückkopplung]]en geprägt, die Temperaturveränderungen verstärken oder abschwächen. Eine die Ursache verstärkende Rückkopplung wird als [[positive Rückkopplung]] bezeichnet. Im globalen Klimageschehen sind nach heutigem Kenntnisstand die positiven Rückkopplungen deutlich stärker als die negativen Rückkopplungen.

Die beiden stärksten, positiv wirkenden Rückkoppplungsprozesse sind die [[Eis-Albedo-Rückkopplung]] und die [[Wasserdampf-Rückkopplung]]. Ein Abschmelzen der Polkappen bewirkt durch verminderte Reflexion einen zusätzlichen Energieeintrag über die Eis-Albedo-Rückkopplung. Die Wasserdampfrückkopplung entsteht dadurch, dass die Atmosphäre einer wärmeren Welt auch mehr Wasserdampf enthält. Da Wasserdampf das mit Abstand mächtigste Treibhausgas ist, wird dadurch ein eingeleiteter Erwärmungsprozess weiter verstärkt – unabhängig davon, was diese Erwärmung letztlich ausgelöst hat.<ref name="Rahmstorf" /> Gleiches gilt auch bei einer Abkühlung, die durch dieselben Prozesse weiter verstärkt wird. Zur quantitativen Beschreibung der Reaktion des Klimas auf Veränderungen der [[Strahlungsbilanz]] wurde der Begriff der [[Klimasensitivität]] etabliert. Mit ihr lassen sich unterschiedliche Einflussgrößen gut miteinander vergleichen.

Neben diesen beiden, physikalisch gut verstandenen Rückkopplungen, existieren jedoch noch weitere Rückkopplungsfaktoren, deren Wirken weit schwieriger abschätzbar ist:

==== Die Rolle der Wolken ====
[[Datei:cloudeffects.svg|hochkant=1.4|miniatur|Niedrige Wolken kühlen die Erde durch ihre Sonnenreflexion, hohe Wolken erwärmen die Erde.]]

[[Wolke]]n beeinflussen das Klima der Erde maßgeblich, indem sie einen Teil der einfallenden Strahlung reflektieren. Strahlung, die von der Sonne kommt, wird zurück ins All, Strahlung darunter liegender Atmosphärenschichten in Richtung Boden reflektiert. Die [[Helligkeit]] der Wolken stammt von kurzwelliger Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich.<ref name="clouds">[[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] Facts (1999): ''[http://web.archive.org/web/20070630040926/http://eospso.gsfc.nasa.gov/ftp_docs/Clouds.pdf Clouds and the Energy Cycle] (PDF; 87 kB)''</ref>

Eine größere [[optische Dicke]] niedriger Wolken bewirkt, dass mehr Energie ins All zurückgestrahlt wird; die Temperatur der Erde sinkt. Umgekehrt lassen weniger dichte Wolken mehr Sonnenstrahlung passieren, was darunter liegende Atmosphärenschichten wärmt. Niedrige Wolken sind oft dicht und reflektieren viel Sonnenlicht zurück in den Weltraum. Sie liegen auch niedriger in der Atmosphäre, wo Temperaturen höher sind und strahlen deshalb mehr Wärme ab. Die Tendenz niedriger Wolken ist daher, die Erde zu kühlen.<ref name="clouds" />

Hohe Wolken sind meist dünn und nicht sehr reflektierend. Sie lassen einen Großteil der Sonnenwärme durch und da sie sehr hoch liegen, wo die Lufttemperatur sehr niedrig ist, strahlen diese Wolken nicht viel Wärme ab. Die Tendenz hoher Wolken ist, die Erde zu erwärmen.<ref name="clouds" />

Die [[Vegetation]] und die Beschaffenheit des [[Boden (Bodenkunde)|Bodens]] und insbesondere seine [[Flächenversiegelung|Versiegelung]], [[Entwaldung]] oder [[landwirtschaft]]liche Nutzung haben maßgeblichen Einfluss auf die [[Verdunstung]] und somit auf die Wolkenbildung und das Klima.<ref name="clouds" /> Nachgewiesen wurde ebenfalls eine Verminderung der Wolkenbildung durch Pflanzen, welche bei einem Kohlendioxid-Anstieg bis zu 15 Prozent weniger Wasserdampf freigeben und somit die Wolkenbildung reduzieren.<ref>[http://www.mpic.de/presse/pressemeldungen/news/weniger-wolken-durch-mehr-co2.html Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft: Weniger Wolken durch mehr CO2 (September 2012)]</ref><ref>{{Literatur|Titel=Modelled suppression of boundary-layer clouds by plants in a CO2-rich atmosphere|Autor=Jordi Vilà-Guerau de Arellano, Chiel C. van Heerwaarden, Jos Lelieveld|Sammelwerk=Nature Geoscience|Band=5|Seiten=701–704|Jahr=2012|DOI=10.1038/ngeo1554}}</ref>

==== Einfluss der Vegetation und des Bodens ====
Vegetation und Bodenbeschaffenheit reflektieren je nach Beschaffenheit das einfallende Sonnenlicht unterschiedlich. Reflektiertes Sonnenlicht wird als kurzwellige Sonnenstrahlung in den Weltraum zurückgeworfen (ansonsten wäre die Erdoberfläche aus Sicht des Weltalls ohne Infrarotkamera schwarz). [[Albedo]] ist ein Maß für das Rückstrahlvermögen von diffus reflektierenden (reemittierenden), also nicht spiegelnden und nicht selbst leuchtenden Oberflächen.

[[Datei:Albedo-d hg.png|hochkant=1.4|miniatur|Prozent des reflektierten Sonnenlichtes in Abhängigkeit von unterschiedlichen Erdoberflächenbeschaffenheiten]]

{| class="wikitable"
|- class="hintergrundfarbe5"
!Oberflächen !! Albedo in %
|-
|Siedlungen || style="text-align:right" | 15–20
|-
|Tropischer Regenwald || style="text-align:right" | 10–12
|-
|Laubwald || style="text-align:right" | 15–12
|-
|Kulturflächen || style="text-align:right" | 15–30
|-
|Grünland || style="text-align:right" | 12–30
|-
|Ackerboden || style="text-align:right" | 15–30
|-
|Sandboden || style="text-align:right" | 15–40
|-
|Dünensand || style="text-align:right" | 30–60
|-
|Gletschereis || style="text-align:right" | 30–75
|-
|Asphalt || style="text-align:right" | 15
|-
|Wolken || style="text-align:right" | 60–90
|-
|Wasser || style="text-align:right" | 5–22
|}

Nicht nur der Verbrauch von fossilen Energieträgern führt zu einer Freisetzung von Treibhausgasen. Die intensive Bestellung von Ackerland und die Entwaldung sind ebenfalls eine bedeutende Treibhausgasquelle. Die Vegetation benötigt für den Prozess der Photosynthese Kohlendioxid zum Wachsen. Bäume benötigen CO2 in größeren Mengen als Getreide. Der Boden ist eine wichtige Senke, da er organisches, kohlenstoffhaltiges Material enthält. Durch ackerbauliche Tätigkeiten wird dieser gespeicherte Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid jedoch teilweise freigesetzt.<ref>ESPERE-ENC: ''[http://www.atmosphere.mpg.de/enid/2__Einfluss_des_Klimawandels/-_Beitrag_der_Landwirtschaft_3sa.html Der Beitrag der Landwirtschaft zu den Treibhausgasen]''</ref>

Im [[Permafrost]] Westsibiriens lagern 70 Milliarden Tonnen Methan, in der Tiefsee ungleich größere Mengen [[Methanhydrat|Gashydratvorkommen]].<ref>Gregory Ryskin: [http://pangea.stanford.edu/Oceans/GES205/methaneGeology.pdf ''Methane-driven oceanic eruptions and mass extinctions.''] In: ''Geology.'' September 2003; v. 31; no. 9; S. 741–744.</ref><ref>[http://ethomas.web.wesleyan.edu/ees123/clathrate.htm Clathrates – little known components of the global carbon cycle]</ref> Durch lokale Klimaveränderungen (aktuell: +3 K innerhalb von 40 Jahren in Westsibirien) könnten auch bei geringer globaler Erwärmung regional kritische Temperaturen erreicht werden; es besteht die Gefahr der Freisetzung der dort gespeicherten Methanressourcen in die Atmosphäre.<ref name="climate warning">[http://www.newscientist.com/article/mg18725124.500-climate-warning-as-siberia-melts.html ''Climate warning as Siberia melts.''] In: ''New Scientist.'' 11. August 2005.</ref>

Eine Berechnung unter Annahme derartiger Rückkopplungen wurde von Wissenschaftlern der [[University of California, Berkeley]] erstellt, die annahmen, dass der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre sich von den derzeitigen etwa 390 ppmV bis 2100 auf etwa 550 ppmV erhöhen wird. Dies sei allein der von der Menschheit bewirkte anthropogene Zuwachs. Die erhöhte Temperatur führt zu zusätzlicher Freisetzung von Treibhausgasen, insbesondere Kohlendioxid und Methan. Bei ansteigender Temperatur erfolgt eine erhöhte Freisetzung von Kohlendioxid aus den Weltmeeren und die beschleunigte Verrottung von Biomasse, was zusätzliches Methan und Kohlendioxid freisetzt. Durch diese positive Rückkopplung könnte die globale Erwärmung um 2 K stärker ausfallen als gegenwärtig angenommen wird.<ref name="Berkeley Lab Research News">''Feedback Loops in Global Climate Change Point to a Very Hot 21st Century.'' [http://www.lbl.gov./Science-Articles/Archive/ESD-feedback-loops.html Online-Version] In: ''Berkeley Lab Research News.'' 2006.</ref> Aus diesem und anderen Gründen schätzt [[Barrie Pittock]] in ''Eos'', der Publikation der [[American Geophysical Union]], dass die zukünftige Erwärmung über die vom IPCC genannten Bandbreiten hinausgehen könnte. Er nennt acht Gründe für seine Vermutung, darunter unter anderem auch den Rückgang der [[Globale Verdunkelung|globalen Verdunkelung]] und Rückkopplungseffekte durch Biomasse.<ref name="Pittock 2006">Barrie Pittock: ''Are Scientists Underestimating Climate Change?'' In: ''Eos.'' Vol. 87, No. 34, 22. August 2006, S. 340–341 [http://se-server.ethz.ch/staff/af/Fi159/P/Pi076.pdf (PDF; 589 kB)]</ref>

=== Prognostizierte Erwärmung ===
[[Datei:IPCC_Projections_of_Temperature_and_Precipitation_in_the_21st_Century.webm|mini|hochkant=1.4|thumbtime=20|Das NASA-Video (in HD, englisch) zeigt Temperatur- und Niederschlagssimulationen für das 21. Jahrhundert. Es basiert auf den vier CO₂-Konzentrationsszenarien (engl. RCP: ''representative concentration pathways'', repräsentative Konzentrations-Pfade) des [[Fünfter_Sachstandsbericht_des_IPCC|5. IPCC-Sachstandsberichts]] mit dem Anstieg der CO₂-Gehalte in der Luft auf 421 [[parts per million|ppm]] (RCP 2.6), 538 ppm (RCP 4.5), 670 ppm (RCP 6.0) und 936 ppm (RCP 8.5) im Jahr 2100. Die Farben zeigen die Entwicklung der Temperaturen im Vergleich zu den durchschnittlichen Werten im Zeitraum 1971–2000.]]

Bei einer Verdoppelung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre gehen Klimaforscher davon aus, dass die Erhöhung der Erdmitteltemperatur innerhalb von 1,5 bis 4,5 K liegen wird.<ref name="AR5" /> Dieser Wert ist auch als [[Klimasensitivität]] bekannt und ist auf das vorindustrielle Niveau (von 1750) bezogen, ebenso wie der dafür maßgebende [[Strahlungsantrieb]]; mit dieser Größe werden alle bekannten, die Strahlungsbilanz der Erde beeinflussenden Faktoren vom IPCC quantitativ beschrieben und vergleichbar gemacht. Das IPCC rechnet, abhängig von den Zuwachsraten aller Treibhausgase und dem angewandten Modell, bis 2100 mit einer Zunahme der globalen Durchschnittstemperatur um 0,9 bis 5,4 K.<ref name="AR5" />

Zum Vergleich: die schnellste Erwärmung im Verlauf von der letzten Eiszeit zur heutigen Warmzeit war eine Erwärmung um etwa ein Grad pro 1000 Jahre.<ref>Leggett, Jeremy: ''Dangerous Fiction'', Review of [[Michael Crichton]]'s State of Fear. New Scientist 2489, 5. März 2005, S. 50</ref><ref>Suess, Hans E. (1956). „Absolute Chronology of the Last Glaciation.“ Science 123: 355-57</ref>

Nach Modellergebnissen des [[Met Office]] von Ende 2012 wird davon ausgegangen, dass für den Zeitraum 2013–2017 (in Bezug auf den Referenzzeitraum von 1971–2000) eine globale Erwärmung von 0,43 K (min. 0,28 K, max. 0,59 K) erwartet werden kann. Das Metoffice ergänzt, dass dekadische Vorhersagen experimentellen Charakter haben.<ref>[http://www.metoffice.gov.uk/research/climate/seasonal-to-decadal/long-range/decadal-fc Metoffice: Decadal forecast''] Veröffentlichung vom 24. Dezember 2012</ref>

==== Einflussfaktoren auf die zu erwartenden Treibhausgasemissionen ====
Der dabei maßgebliche, allerdings auch der mit der größten Unsicherheit behaftete Parameter ist die Prognose über die künftige Entwicklung der Weltwirtschaft. Da das [[Wirtschaftswachstum]] der Welt in der Vergangenheit stark mit dem Verbrauch an fossilen Energieträgern korrelierte<ref name="NEF 2006">New Economics Foundation (Januar 2006): ''Growth Isn't Working'' [http://www.neweconomics.org/publications/growth-isn%E2%80%99t-working (PDF, ca. 890 KB)]</ref> und dies auch in der näheren Zukunft erwartet werden kann, erklärt sich hieraus die relativ große Bandbreite der von den Klimatologen prognostizierten globalen Erwärmung.

[[Datei:Global Warming Predictions Map 2 German.png|hochkant=1.4|miniatur|Karte der berechneten globalen Temperaturverteilung zum Ende des 21. Jahrhunderts. In diesem verwendeten HadCM3-Klimamodell beträgt die durchschnittliche Erwärmung 3 K.]]

Ein weiterer wahrscheinlicher Einfluss ist ein Rückgang der Förderung konventionellen Erdöls aufgrund des Eintretens des [[Globales Ölfördermaximum|globalen Erdölfördermaximums]] (des sogenannten „Peak Oil“), das von vielen Experten bis etwa 2030, möglicherweise jedoch auch deutlich früher, erwartet wird. Wird das dann fehlende Öl durch nicht-konventionelles Erdöl wie z.B. [[Ölsand]]e ausgeglichen, so kann sich die Menge an Treibhausgasen bis zu einem Faktor von 2,5 vergrößern und Anstrengungen zur Reduktion von Emissionen zunichtemachen.<ref>Matthias Brake: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/31/31678/1.html ''Das Erdölzeitalter wird schmutziger.''] In: ''[[telepolis]].'' 8. Dezember 2009.</ref><ref>[http://www.heatingoil.com/blog/peak-oil-is-still-a-cause-for-concern-say-70-of-geologists-at-summit1110/ Peak Oil is Still a Cause for Concern, Say 70 % of Geologists at Summit], Charlotte LoBueno auf heatingoil.com am 10. November 2009</ref><ref name="Klaesgen20080228">[[Michael Kläsgen]], ''Chef der Internationalen Energieagentur warnt vor Engpass: Die nächste Ölkrise kommt bestimmt.'' In: ''[[Süddeutsche Zeitung]].'' 28. Februar 2008, S. 25 – Siehe auch: [http://www.spiegel.de/wirtschaft/0,1518,610455,00.html ''Knappes Öl: Energieagentur warnt vor Mega-Wirtschaftskrise 2013.''] auf: ''Spiegel Online.'' 28. Februar 2009.</ref>

==== Langfristige Betrachtung und daraus resultierende Konsequenzen ====
Nach einer im Jahr 2009 erschienenen Studie wird die gegenwärtig bereits angestoßene Erwärmung noch für mindestens 1000 Jahre irreversibel sein, selbst wenn heute alle Treibhausgasemissionen vollständig gestoppt würden.<ref name="Solomon09">Susan Solomon, Gian-Kasper Plattner, Reto Knutti, Pierre Friedlingstein: ''Irreversible climate change due to carbon dioxide emissions.'' Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America {{DOI|10.1073/pnas.0812721106}} [http://www.pnas.org/content/early/2009/01/28/0812721106.full.pdf+html Online (PDF)]</ref> In weiteren Szenarien wurden die Emissionen schrittweise bis zum Ende unseres Jahrhunderts fortgesetzt und dann ebenfalls abrupt beendet. Dabei wurden wesentliche Annahmen und Aussagen, die im 4. IPCC-Bericht über die folgenden 1000 Jahre gemacht wurden,<ref name="IPCC 2007" /><ref>Gian-Kasper Plattner u. a.: ''Long-Term Climate Commitments Projected with Climate-Carbon Cycle Models.'' In: ''Journ. of Clim.'' 21 (Nr.12) 2008, S. 2721–2751.</ref> bestätigt und verfeinert. Langfristige Klimasimulationen deuten darauf hin, dass sich die von einer erhöhten Kohlenstoffdioxidkonzentration aufgeheizte Erde nur um ca. ein Grad pro 12.000 Jahre abkühlen wird.<ref>{{Cite web | author = Mason Inman | title = Carbon is forever | publisher = Nature reports | date = 2008-11-20 | work = Encyclopedia of Things | url = http://www.nature.com/climate/2008/0812/full/climate.2008.122.html | accessdate = 2012-09-12 }}</ref>

Implizit wird dabei ein nahezu verschwindendes Wachstum der anthropogenen Abwärmeproduktion vorausgesetzt, die anderenfalls in den nächsten Jahrhunderten zu noch höheren Temperaturen führen würde, wie einfache Abschätzungen zeigen.<ref name="Döpel">[[Robert Döpel|R. Döpel]]: ''Über die geophysikalische Schranke der industriellen Energieerzeugung.'' Wissenschaftl. Zeitschrift der TH Ilmenau, ISSN 0043-6917, Bd. 19 (1973, H.2), S. 37–52, [http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=12380 online.]. Dazu H. Arnold: ''Robert Döpel and his Model of Global Warming'', (2011) [http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=17744. pdf]. 1. Auflage: ''Robert Döpel und sein Modell der globalen Erwärmung. Eine frühe Warnung – und die Aktualisierung.'' Universitätsverlag Ilmenau 2009. ISBN 978-3-939473-50-3.</ref> Simulationsrechnungen zum Einfluss anthropogener Abwärme ergaben Beiträge zur kontinentalen Temperaturerhöhung von einigen Zehntel Grad für das Jahr 2100, wenn eine jährliche Wachstumsrate der Energieproduktion aus nicht erneuerbaren Quellen von 2 % angenommen wird.<ref name="flanner" /> Dies entspricht der Fortschreibung des Wachstums seit der ersten [[Ölkrise]] von 1973 und schließt die Möglichkeit einer Nutzung der [[Kernfusion]] mit ein. Bei Fortsetzung ergäbe sich ein globaler Beitrag von 3 Grad in 280 Jahren<ref>E. J. Chaisson: ''Long-Term Global Heating from Energy Usage.'' EOS. The Newspaper of the Geophysical Sciences 89, No. 28 (July 2008) p. 253-260.</ref>, der zur anhaltenden Wirkung der Treibhausgase hinzukäme. (Ähnliches wurde bereits 1973 abgeschätzt.<ref name="Döpel" />)
Ein realistischeres Wachstumsszenario (mit anfänglicher Unterscheidung zwischen [[OECD]]- und Nicht-OECD-Ländern und einer Stabilisierung der Weltbevölkerung bei 9 Milliarden ab dem Jahr 2100) liefert den Beitrag von 3 Grad in 320 Jahren. Anhaltendes Wirtschaftswachstum, ''„unser bisheriges [[Mantra]]“'' (laut [[Klaus Töpfer]]<ref>K. Töpfer, [[Ranga Yogeshwar|R. Yogeshwar]]: ''Unsere Zukunft. Ein Gespräch über die Welt nach Fukushima.'' Verl. C. H. Beck, München 2011. ISBN 978-3-406-62922-8. S. 208.</ref>), führt somit auch nach diesen Szenarien zu abwegigen Konsequenzen. Wie besonders im Abschnitt 5.2 („Das IPCC“) in Zusammenhang mit der Box zu den Prognosen bis 2100 noch deutlicher wird, ist bereits vorher ein ''Kurswechsel'' notwendig.<ref>Donella Meadows u. a.: ''Grenzen des Wachstums – Das 30-Jahre-Update. Signal zum Kurswechsel.'' Hirzel Verlag, Stuttgart 2006, ISBN 3-7776-1384-3.</ref> Er entspräche einem Wechsel von den wachstumsorientierten A- zu den nachhaltigen B-Szenarien des IPCC .<ref name="sres">''IPCC Special Report on Emission Scenarios'', Cambridge Univ. Press, 2000, [http://www.ipcc.ch/ipccreports/sres/emission/index.htm SRES]</ref>

=== Sprunghafte Klimawechsel ===
{{Hauptartikel|Abrupter Klimawechsel}}
Untersuchungen von klimatischen Veränderungen in der Erdgeschichte zeigen, dass Klimawandel in der Vergangenheit nicht nur graduell und langsam abliefen, sondern bisweilen auch sehr rasch. Die Durchschnittstemperaturen veränderten sich bei diesen plötzlichen Klimaveränderungen mit einer Geschwindigkeit, die regional 10 K in 10 Jahren erreichen konnte. Nach heutigem Kenntnisstand erscheint es wahrscheinlich, dass diese schnellen Sprünge im Klimasystem auch künftig stattfinden werden, wenn bestimmte Kipppunkte überschritten werden. Das gegenwärtige Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse reicht jedoch nicht aus, diese Ereignisse vorherzusagen. Sollte es in den kommenden Jahren oder Jahrzehnten dazu kommen, wird dies somit unerwartet und überraschend erfolgen.<ref>{{Literatur | Autor = [[National Research Council (Vereinigte Staaten)|National Research Council]] | Titel = Abrupt Climate Change: Inevitable Surprises | Auflage = | Verlag = National Academy Press | Ort= Washington D.C. | Jahr = 2002 | ISBN = 978-0-309-07434-6 | Seiten = 244}} [http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=10136 Online]</ref>

== Forschungsstand ==
=== Wissenschaftsgeschichte ===
{{Hauptartikel|Klimatologie}}
{{Hauptartikel|Wissenschaftsgeschichte des Klimawandels}}

[[Datei:Arrhenius.jpg|200px|mini|[[Svante Arrhenius]], einer der Pioniere in der Geschichte der Wissenschaft über die globale Erwärmung]]
Aufbauend auf die Entdeckung des Treibhauseffektes durch [[Jean Baptiste Joseph Fourier]] im Jahr 1824, identifizierte [[John Tyndall]] 1862 einige der für diesen Effekt verantwortlichen Gase, allen voran Wasserdampf und Kohlendioxid.<ref name="IPCC 2007" /> Hieran anknüpfend, veröffentlichte [[Svante Arrhenius]]<ref>Jaime Wisniak: ''Svante Arrhenius and the Greenhouse Effect.'' Indian Journal of Chem Technology 9 (2002) S. 165–173.</ref> 1896 als erster die Hypothese, dass die [[anthropogen]]e CO2-Anreicherung in der Atmosphäre die Erdtemperatur erhöhen könne,<ref name="Arrhenius 1896">Svante Arrhenius (1896): ''On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground.'' In: Philosophical Magazine and Journal of Science, Vol. 41, S. 239–276 [http://www.globalwarmingart.com/images/1/18/Arrhenius.pdf (PDF, 8 MB)]</ref> womit die „Wissenschaft von der globalen Erwärmung“ im engeren Sinne begann.

Im Jahr 1908 publizierte der britische Meteorologe und spätere Präsident der [[Meteorologie#Vereinigtes Königreich|Royal Meteorological Society]] Ernest Gold ein Paper zur [[Stratosphäre]].<ref>Internet Archive: The Royal Society of London [http://archive.org/details/philtrans05311580 E. Gold: The Isothermal Layer of the Atmosphere and Atmospheric Radiation (February 16, 1909)]</ref> Er schrieb darin, dass die Tropopause mit steigender CO2-Konzentration steigt. Es ist dies ein Kennzeichen der globalen Erwärmung, das fast ein Jahrhundert später auch gemessen werden konnte.<ref>B. D. Santer, M. F. Wehner, T. M. L. Wigley, R. Sausen, G. A. Meehl, K. E. Taylor, C. Ammann, J. Arblaster, W. M. Washington, J. S. Boyle, W. Brüggemann: Contributions of Anthropogenic and Natural Forcing to Recent Tropopause Height Changes, Science 25 July 2003: Vol. 301 no. 5632 pp. 479-483 {{DOI|10.1126/science.1084123}} [http://www.sciencemag.org/content/301/5632/479.short Abstract Online]</ref>

In den späten 1950er Jahren wurde erstmals nachgewiesen, dass der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre ansteigt. Auf Initiative von [[Roger Revelle]] startete [[Charles David Keeling]] 1958 auf dem Berg [[Mauna Loa]] ([[Hawaii]], Big Island) regelmäßige Messungen des CO2-Gehalts der Atmosphäre ([[Keeling-Kurve]]). [[Gilbert Plass]] nutzte 1956 erstmals Computer und erheblich genauere Absorptionsspektren des CO2 zur Berechnung der zu erwartenden Erwärmung. Er erhielt 3,6 K (3,6 °C) als Wert für die [[Klimasensitivität]].<ref>The Carbon Dioxide Theory of Climatic Change, G.N. Plass, Tellus 8, S. 140–154, 1956 [http://tellusb.net/index.php/tellusb/article/download/12664/14433 Online, PDF]</ref>

Die ersten Computerprogramme zur Modellierung des Weltklimas wurden Ende der 1960er Jahre geschrieben.

1979 schrieb die [[National Academy of Sciences]] der USA im sog. [[Jule Gregory Charney|Charney]]-Report, dass ein Anstieg der Kohlendioxidkonzentration ohne Zweifel mit einer signifikanten Klimaerwärmung verknüpft sei. Deutliche Effekte seien aufgrund der Trägheit des Klimasystems jedoch erst in einigen Jahrzehnten zu erwarten.<ref>Charney Report [http://www.atmos.ucla.edu/~brianpm/download/charney_report.pdf Online, PDF]</ref>

=== Die anthropogene globale Erwärmung im Kontext der Erdgeschichte ===
Die Erforschung von Ursachen und Folgen der globalen Erwärmung ist seit ihrem Beginn eng mit der Analyse der klimatischen Bedingungen vergangener Zeiten verknüpft. Svante Arrhenius, der als erster darauf hinwies, dass der Mensch durch die Emission von CO2 die Erde erwärmt, erkannte bei der Suche nach den Ursachen der Eiszeiten den klimatischen Einfluss wechselnder Konzentrationen von Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre.<ref>Svante Arrhenius: ''On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground''. In: ''Philosophical Magazine and Journal of Science'' 41, 1896, S. 239–276[http://www.globalwarmingart.com/images/1/18/Arrhenius.pdf globalwarmingart.com] (PDF, 8 MB)</ref>

So wie Erdbeben und Vulkanausbrüche sind auch Klimawandel etwas Natürliches. Seit der [[Entstehung der Erde]] hat sich das irdische Klima ständig verändert und es wird sich auch künftig ändern. In erster Linie verantwortlich dafür waren eine wechselnde Konzentration und Zusammensetzung der Treibhausgase in der Atmosphäre durch die unterschiedliche Intensität von Vulkanismus und Erosion. Weitere klimawirksame Faktoren sind die variable Sonneneinstrahlung, unter Anderem auf Grund der [[Milankovic-Zyklen]], sowie eine durch die [[Plattentektonik]] verursachte permanente Umgestaltung und Verschiebung der Kontinente<ref>{{cite journal | last = Donn | first = Wiliam L. | authorlink = | coauthors = David M. Shaw | year = 1977 | month = march | title = Model of climate evolution based on continental drift and polar wandering | journal = BULLETIN | volume = 88 | issue = 3 | pages = 390-396 | bibcode = | doi = 10.1130/0016-7606(1977)88<390:MOCEBO>2.0.CO;2| pmid = | arxiv = | id = | url = | format = html | accessdate = 2013-07-09 | quotes = | language= en}}</ref> mit einer daraus resultierenden Verlagerung großer Meeresströmungen. Landmassen an den Polen förderten die Bildung von Eiskappen, und veränderte ozeanische Strömungen lenkten Wärme entweder von den Polen weg oder zu diesen hin und beeinflussten auf diese Weise die Stärke der sehr mächtigen [[Eis-Albedo-Rückkopplung]].<ref>{{cite web|title=How the Isthmus of Panama Put Ice in the Arctic: Drifting continents open and close gateways between oceans and shift Earth's climate|url=http://www.whoi.edu/oceanus/viewArticle.do?id=2508|work=Oceanus|publisher=Woods Hole Oceanographic Institution|accessdate=2013-07-22|author=Gerald H. Haug|coauthors=Lloyd D. Keigwin}}</ref>

Obwohl Leuchtkraft und Strahlungsleistung der Sonne am Beginn der Erdgeschichte etwa 30 Prozent unter den heutigen Werten lagen, herrschten in der gesamten Zeit Bedingungen, unter denen flüssiges Wasser existieren konnte. Dieses [[Paradoxon der schwachen, jungen Sonne]] genannte Phänomen führte in den 1980er Jahren zur Hypothese eines „CO2-Thermostats“. Er hielt die Temperaturen der Erde über Jahrmilliarden konstant in Bereichen, die Leben auf unserem Planeten ermöglichten.

Wenn Vulkane vermehrt CO2 ausstießen, so dass die Temperaturen anstiegen, erhöhte sich der Grad der Verwitterung, wodurch mehr CO2 gebunden wurde. War die Erde kalt und die Konzentration des Treibhausgases gering, wurde die Verwitterung durch die Vereisung weiter Landflächen stark verringert.<ref name="Kasting">{{cite journal | last = Walker |first = J.C.G | authorlink = | coauthors = P.B. Hays, J.F. Kasting | year = 1981 | month = | title = A Negative Feedback Mechanism for the Long-term Stabilization of Earth's Surface Temperature | journal = J. Geophys. Res. | volume = 86 | issue = | pages = 1,147-1,158 | bibcode = | doi = 10.1029/JC086iC10p09776 | pmid = | arxiv = | id = | url =http://www3.geosc.psu.edu/~jfk4/PersonalPage/Pdf/J._Geophys._Res.86_81.pdf | format = pdf | accessdate = 2013-03-29 | quotes = | language= en }}</ref> Das durch den Vulkanismus weiter in die Atmosphäre strömende Treibhausgas reicherte sich dort bis zu einem gewissen Kipppunkt an, um schließlich ein globales Tauwetter auszulösen. Der Nachteil dieses Mechanismus besteht darin, dass er mehrere Jahrtausende für die Korrektur von Treibhausgaskonzentrationen und Temperaturen benötigt, und es sind mehrere Fälle bekannt, bei denen er versagte.

Im Verlauf - vermutlich mehrerer - [[Schneeball Erde]] Ereignisse während des [[Neoproterozoikum]]s vor rund 750 bis 600 Millionen Jahren fror die Erdoberfläche fast vollkommen zu, und zur Zeit des wahrscheinlich größten Massenaussterbens vor 250 Millionen Jahren war der Planet ein Supertreibhaus mit drastisch höheren Temperaturen als heute.<ref name="Sun"/>

Man nimmt an, dass die [[große Sauerstoffkatastrophe]] vor 2,3 Milliarden Jahren einen Zusammenbruch der Methankonzentration in der Atmosphäre bewirkte. Dies verminderte den Treibhauseffekt so stark, dass daraus eine großflächige und lang andauernde Vereisung der Erde während der [[Huronische Eiszeit|huronischen Eiszeit]] resultierte. Das letzte derartige Ereignis fand unmittelbar vor der [[Kambrische Explosion|kambrischen Explosion]] vor 635 Millionen Jahren statt und wird [[Marinoische Eiszeit]] genannt. Die helle Oberfläche der fast vollständig gefrorenen Erde reflektierte nahezu die gesamte einfallende Sonnenenergie zurück ins All und hielt die Erde so im Eiszeitzustand gefangen; dies änderte sich erst, als die Konzentration von Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre, bedingt durch den unter dem Eis fortdauernden Vulkanismus, auf extrem hohe Werte gestiegen war. Da das CO2-Thermostat auf Veränderungen nur träge reagiert, taute die Erde nicht nur auf, sondern stürzte in der Folge für einige Jahrzehntausende in das andere Extrem eines Supertreibhauses.<ref name=Hoffman1998>{{cite journal | author = Hoffman, P.F. | coauthors = Kaufman, A.J., Halverson, G.P., Schrag, D.P. | date = 1998-08-28 | title = A Neoproterozoic Snowball Earth | journal = Science | volume = 281 | issue = 5381 | pages = 1342–6 | doi = 10.1126/science.281.5381.1342 | url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/281/5381/1342?ijkey=48d78da67bab492803c333f50c0dd84fbbef109c | accessdate =2007-05-04 | pmid = 9721097 | bibcode=1998Sci...281.1342H}}[http://www.snowballearth.org/pdf/Hoffman_Science1998.pdf Full online article (pdf 260 Kb)]</ref> Das Ausmaß der Vereisung ist jedoch in der Wissenschaft umstritten, weil Klimadaten aus dieser Zeit ungenau und lückenhaft sind.

Das Supertreibhaus, das vor 250 Millionen Jahren an der [[Perm-Trias-Grenze]] fast alles Leben auf der Erde auslöschte, wurde sehr wahrscheinlich von einer lang andauernden intensiven Vulkantätigkeit verursacht, die zur Entstehung des [[Sibirischer Trapp|sibirischen Trapp]] führte. Aktuelle [[Isotopenuntersuchung]]en deuten darauf hin, dass sich die damaligen Meere innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums um bis zu 8 K erwärmten und parallel dazu stark versauerten.<ref name="Joachimski"/> Während dieser und anderer Phasen extrem hoher Temperaturen enthielten die Ozeane zu großen Teilen keinen Sauerstoff. Derartige [[Ozeanisches anoxisches Ereignis|ozeanische anoxische Ereignisse]] wiederholten sich in der Erdgeschichte mehrfach.

Man weiß heute, dass sowohl Phasen starker Abkühlung, wie sie beispielsweise während der [[Grande Coupure|grande Coupure]] stattfand, als auch rapide Erwärmungen von [[Massenaussterben]] begleitet wurden.<ref name ="Bowen">{{cite journal | last = Bowen | first = Gabriel | authorlink = | coauthors = Timothy J. Bralower, Margareth L. Delaney, Gerald R. Dickens, Daniel C. Kelly, Paul L. Koch, Lee R. Kump, Jin Meng, Lisa C. Sloan, Ellen Thomas, Scott L. Wing, James C. Zachos | year = 2011 | month = 6 | title =Eocene hyperthermal event offers insight into greenhouse warming | journal = EOS | volume = 87 | issue = 17 | pages = 165-169 | bibcode = | doi = 10.1029/2006EO170002 | pmid = | arxiv = | id = | url = | format = html | accessdate = 2013-07-09 | quotes = | language= en}}</ref><ref name="Joachimski">{{cite journal | last = Joachimski | first = Michael M. | authorlink = | coauthors = Xulong Lai, Shuzhong Shen, Haishui Jiang, Genming Luo, Bo Chen, Jun Chen and Yadong Sun | year = 2012 | month = January | title = Climate warming in the latest Permian and the Permian–Triassic mass extinction | journal = Geology |volume = 40 | issue = 3 | pages = 195-198 | bibcode = | doi = 10.1130/G32707.1 | pmid = | arxiv = | id = | url =http://geology.gsapubs.org/content/40/3/195.abstract | format = html | accessdate = 2013-07-16 | quotes = | language=en}}</ref><ref name="Sun">{{cite journal |last = Sun | first = Yadong | authorlink = | coauthors = Michael M. Joachimski, Paul B. Wignall, Chunbo Yan, Yanlong Chen, Haishui Jiang, Lina Wang, Xulong Lai| year = 2012 | month = October | title = Lethally Hot Temperatures During the Early Triassic Greenhouse | journal = Science | volume = Lethally Hot Temperatures During the Early Triassic Greenhouse | issue = 366 | pages = | bibcode = | doi = 10.1126/science.1224126 | pmid = | arxiv = | id = | url = |format = | accessdate = 2013-07-21 | quotes = | language=en}}</ref> Der Paläontologe [[Peter Ward (Paläontologe)|Peter Ward]] behauptet sogar, dass alle bekannten Massenaussterben der Erdgeschichte mit Ausnahme des [[KT-Impakt]] durch Klimakrisen ausgelöst wurden.<ref>Peter Ward: ''Under a Green Sky: Global Warming, the Mass Extinctions of the Past, and What They Can Tell Us About Our Future'' (2007) ISBN 978-0-06-113791-4</ref>
Das Klima der letzten 10.000 Jahre war im Vergleich zu den häufigen und starken Schwankungen der vorangegangenen Jahrhunderttausende ungewöhnlich stabil. Diese Stabilität gilt als Grundvoraussetzung für die Entwicklung und den Fortbestand der menschlichen [[Zivilisation]].<ref>{{cite journal | last = Feynman | first = Joan | authorlink = | coauthors = Alexander Ruzmaikin | year = 2007 | month = | title = Climate stability and the development of agricultural societies |journal = Climatic Change | volume = 84 | issue = 3-4 | pages = 295-311 | bibcode = | doi = 10.1007/s10584-007-9248-1 | pmid = | arxiv = | id = | url =http://dx.doi.org/10.1007/s10584-007-9248-1 | format = | accessdate = 2013-07-21 | quotes = | language= en}}</ref>

Zuletzt kam es während des [[Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum]] und beim [[Eocene Thermal Maximum 2]] zu einer schnellen und starken globalen Erwärmung, die von einem massiven Eintrag von Kohlenstoff (CO2 und/oder Methan) in die Atmosphäre verursacht wurde. Diese Epochen sind daher Gegenstand intensiver Forschungen, um daraus Erkenntnisse über mögliche Auswirkungen der laufenden menschengemachten Erwärmung zu gewinnen.<ref name ="Bowen"/>

Der laufende und für die kommenden Jahre erwartete Klimawandel hat möglicherweise das Ausmaß großer Klimawandel der Erdgeschichte, läuft aber mindestens um einen Faktor 10 schneller ab als alle globalen Klimawandel der letzten 65 Millionen Jahre.<ref name = "Diffenbaugh">{{cite journal | last = Diffenbaugh | first = Noah | authorlink = | coauthors = C.B. Field | year = 2013 | month = August | title = Changes in Ecologically Critical Terrestrial Climate Conditions | journal = Science | volume = 341 | issue = 6145 | pages = 486 -492 | bibcode = | doi = 10.1126/science.1237123 | pmid = | arxiv = | id = | url = | format = | accessdate = 2013-08-3 | quotes = | language= en}}, Zusammenfassung [http://www.sciencedaily.com/releases/2013/08/130801142420.htm online]</ref>

Mit Hilfe von Klimaproxies sind Temperatur und Meeresspiegel der Zeit vor 5 Millionen Jahren rekonstruierbar. Zum Beginn des [[Pliozän|Pliozäns]] lag die globale Durchschnittstemperatur um + 2° C höher als im [[Holozän]], jedoch ist die globale Jahresdurchschnittstemperatur seit Beginn der industriellen Revolution bereits um +0.8° C gestiegen. Der Meeresspiegel lag in der Mitte des Pliozäns um rund 20 Meter höher als heute.<ref>{{Cite book
|author=IPCC
| title = Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis
| publisher = Cambridge University Press
| year = 2007
| chapter = 6.3.2 What Does the Record of the Mid-Pliocene Show?
| chapterurl = http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch6s6-3-2.html
|postscript=Geologic evidence and isotopes agree that sea level was at least 15 to 25 m above modern levels.
}}</ref>
Der [[Kohlenstoffdioxid]]-Gehalt der Luft in der Mitte des Pliozäns wurde mit Hilfe der [[Isotopenuntersuchung]] von [[Δ13C]] ermittelt und betrug damals 400 ppm, das ist die Konzentration des Jahres 2013.<ref>
{{cite journal
|last1=Raymo |first1=M. E.
|last2=Grant |first2=B.
|last3=Horowitz |first3=M.
|last4=Rau |first4=G. H.
|year=1996
|title=Mid-Pliocene warmth: Stronger greenhouse and stronger conveyor
|journal=[[Marine Micropaleontology]]
|volume=27 |issue=1–4 |pages=313–326
|doi=10.1016/0377-8398(95)00048-8
}}</ref><ref>
{{cite journal
|last1=Kurschner |first1=W. M.
|last2=van der Burgh |first2=J.
|last3=Visscher |first3=H.
|last4=Dilcher |first4=D. L.
|year=1996
|title=Oak leaves as biosensors of late Neogene and early Pleistocene paleoatmospheric CO2 concentrations
|journal=[[Marine Micropaleontology]]
|volume=27 |issue=1–4 |pages=299–312
|doi=10.1016/0377-8398(95)00067-4
}}</ref>
Anhand der bald zweihundert Jahre umfassenden Datenlage und Forschung kann man davon ausgehen, dass die Epoche des Pliozäns ein analoges Beispiel für die Zukunft unseres Planeten sein kann. Dies manifestiert sich am deutlichsten durch den [[Meeresspiegelanstieg]], der das Schmelzen von Eisflächen belegt.

=== Der IPCC ===
{{Hauptartikel|Intergovernmental Panel on Climate Change}}
[[Datei:Intergovernmental Panel on Climate Change logo.svg|200px|mini|Der Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) fasst im Abstand von einigen Jahren den wissenschaftlichen Kenntnisstand über die globale Erwärmung zusammen]]

Der Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) wurde 1988 vom [[Umweltprogramm der Vereinten Nationen]] (UNEP) gemeinsam mit der [[Weltorganisation für Meteorologie]] (WMO) eingerichtet und ist der 1992 abgeschlossenen [[Klimarahmenkonvention]] beigeordnet. Der IPCC fasst für seine im Abstand von etwa sechs Jahren erscheinenden Berichte die weltweiten Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Klimaveränderung zusammen und bildet damit den aktuellen Stand des Wissens in der Klimatologie ab.

Die Organisation wurde 2007, gemeinsam mit dem ehemaligen US-Vizepräsidenten [[Al Gore]], mit dem [[Friedensnobelpreis]] ausgezeichnet. Der [[Fünfter Sachstandsbericht des IPCC|Fünfte Sachstandsbericht]] ist im September 2013 erschienen.

== Wie sicher sind die Erkenntnisse zur globalen Erwärmung? ==

Seit der Entdeckung des Treibhauseffektes 1824 durch Jean Baptiste Joseph Fourier und 1862 von Wasserdampf und Kohlendioxid durch John Tyndall gilt die Erforschung zum Erd-Klimasystem als eine der best erforschten Wissenschaften in der Geschichte der Menschheit.<ref name="IPCC 2007" /> Seit 150 Jahren ist die wärmende Wirkung von Treibhausgasen bekannt, deren Konzentrationsanstieg in der Erdatmosphäre dann Mitte der 50er Jahre des vorigen Jahrhunderts sicher nachgewiesen werden konnte. Die seit Mitte der 1970er Jahre festgestellte, ausgeprägte und bis heute ununterbrochene Klimaerwärmung kann mit Hilfe der seitdem deutlich verbesserten Messtechnik nicht primär auf solare Einflüsse oder andere natürliche Faktoren zurückgeführt werden, da sich diese seit dieser Zeit nur minimal veränderten. Viele tausende Studien wurden seitdem veröffentlicht und die große Mehrheit dessen (etwa 97 %)<ref>{{cite journal
| last = Cook
| first = John
| authorlink = http://www.skepticalscience.com/debunking-climate-consensus-denial.html
| coauthors = et al.
| year = 2013
| title = Quantifying the consensus on anthropogenic global warming in the scientific literature
| journal = Environmental Research Letters
| doi = 10.1088/1748-9326/8/2/024024
| url = http://iopscience.iop.org/1748-9326/8/2/024024/pdf/1748-9326_8_2_024024.pdf
| language= Englisch
}}</ref> basieren auf dem [[Wissenschaftlicher Konsens zum Klimawandel|wissenschaftlichen Konsens zum Klimawandel]]. Prognosen und Berechnungen, die vor Jahrzehnten getätigt wurden, haben sich als zuverlässig herausgestellt.<ref>{{cite news
| title = IPCC Climate Forecast from 1990- Amazingly Accurate
| language = Englisch
| first = Dan
| last = Satterfield
| publisher = AGU
| year = 2012
| url = http://blogs.agu.org/wildwildscience/2012/12/11/ipcc-climate-forecast-from-1990-amazingly-accurate/
}}</ref><ref>{{cite news
| title = Längst können Klimamodelle das Temperaturverhalten der Erde rekonstruieren
| language = Deutsch
| first = John
| last = Cook
| year = 2010
| publisher = Klimafakten.de
| url = http://klimafakten.de/behauptungen/behauptung-klimamodelle-sind-nicht-verlaesslich
}}</ref><ref>{{cite news
| title = Variations on Reliability: Connecting Climate Predictions to Climate Policy
| language = Englisch
| first = Smith
| last = et al.
| year = 2014
| publisher = Centre for the Analysis of Time Series
| url = http://www.lse.ac.uk/CATS/Publications/Publications%20PDFs/Smith-Petersen-Variations-on-reliability.pdf
}}</ref>

=== Trends und exakte Zeitpunkte ===
Man unterscheidet in der Klimaforschung zwischen Trend und Zeitpunkt und berechnet dafür die Eintrittswahrscheinlichkeiten. Beispiele für Ereignisse, für die der genaue Zeitpunkt noch nicht ermittelt werden konnte, sind der Zeitpunkt an dem die Arktis im 21. Jahrhundert im Sommer eisfrei sein wird oder der exakte Meeresspiegelanstieg bis zum Ende des 21. Jahrhunderts. Unsicherheiten bestehen in der genauen Art, Form, Ort und der Verteilung von globalen Kipppunkten im Klimasystem und damit auch verbunden in der Kenntnis der genauen regionalen Auswirkungen der globalen Erwärmung. Die Mehrzahl der relevanten wissenschaftlichen Grundlagen gelten als sehr gut verstanden.<ref>Global Warming: Is the Science Settled Enough for Policy? Vortrag von [[Stephen Schneider]] im Rahmen der ''Stanford University Office Science Outreach Summer Science lecture'' [http://www.youtube.com/watch?v=WXaruC4vJCU&t=13m35s Youtube]</ref>

=== Der wissenschaftliche Konsens zum Klimawandel ===
{{Hauptartikel|Wissenschaftlicher Konsens zum Klimawandel}}
Keine wissenschaftliche Einrichtung auf nationaler oder internationaler Ebene hat Abweichungen zu den Konsensergebnissen des Klimawandels feststellen können. Der in den IPCC-Berichten zum Ausdruck gebrachte [[Wissenschaftlicher Konsens|wissenschaftliche Konsens]] wird von den nationalen und internationalen [[Akademie der Wissenschaften|Wissenschaftsakademien]] und aller [[Gruppe der Acht|G8]]-Länder ausdrücklich unterstützt.<ref name="Royal Society 2001">Royal Society (2001): ''The Science of Climate Change'' [http://royalsociety.org/policy/publications/2001/science-climate-change/ Online]</ref><ref name="royscie2005">Gemeinsame Stellungnahme der nationalen Wissenschaftsakademien der G8-Länder sowie Brasiliens, Indiens und Chinas. Herausgegeben von ''The Royal Society'' 2005: ''Joint science academies’ statement: Global response to climate change.'' Ref 08/05 [http://royalsociety.org/policy/publications/2005/global-response-climate-change/ Online]</ref><ref name="The National Academies 2007">The National Academies (2007): ''Joint science academies’ statement on growth and responsibility: sustainability, energy efficiency and climate protection'' [http://www.nationalacademies.org/includes/G8Statement_Energy_07_May.pdf (PDF; 198 kB)]</ref><ref name="The National Academies 2008">The National Academies (2008): ''Joint Science Academies’ Statement: Climate Change Adaptation and the Transition to a Low Carbon Society'' [http://www.nationalacademies.org/includes/climatechangestatement.pdf (PDF; 198 kB)]</ref><ref>Siehe hierzu auch den englischen Wikipedia-Artikel [[:en:Scientific opinion on climate change|Scientific opinion on climate change]]</ref>
Der wissenschaftliche Konsens zum Klimawandel besteht in der Feststellung, dass sich das Erd-Klimasystem erwärmt. Dies wird anhand von Beobachtungen der steigenden [[Durchschnittstemperatur]] der Luft und Ozeane, großflächigem Abschmelzen von [[Albedo|Schnee]]- und [[Eisschild|Eisflächen]] und dem [[Meeresspiegelanstieg]] ermittelt. Mit 90 % Sicherheit wird dies durch [[Treibhausgas]]e, [[Rodung]]en und das Verbrennen von fossilem Treibstoff verursacht.<ref>{{Cite book | publisher= National Research Council | isbn = 0-309-14588-0 | title = Advancing the Science of Climate Change | location = Washington, D.C. | year = 2010 | url = http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=12782 }}</ref><ref name="Konsens">[http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/syr/en/main.html Synthesis Report], [http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/syr/en/mains1.html Section 1.1: Observations of climate change], in {{Harvnb|IPCC AR4 SYR|2007}}.</ref>

=== Klimaskepsis ===
{{Hauptartikel|Kontroverse um die globale Erwärmung}}

Der Themenkomplex der globalen Erwärmung war seit jeher Gegenstand kontroverser Diskussionen mit wechselnden Schwerpunkten. Anfang des 20. Jahrhunderts überwog die Unsicherheit, ob die theoretisch vorhergesagte Erwärmung messtechnisch überhaupt nachweisbar sein würde. Als in den USA während der 1930er Jahre erstmals ein signifikanter Temperaturanstieg in einigen Regionen registriert wurde, galt dies zwar als ein starkes Indiz für eine zunehmende Erderwärmung, gleichzeitig wurde jedoch bezweifelt, ob dieser Prozess tatsächlich auf menschlichen Einflüssen beruhte. Diese Zweifel werden von manchen Gruppen bis heute geäußert, und gelegentlich wird sogar eine globale Abkühlung für die kommenden Jahrzehnte vorausgesagt.<ref>[[Fritz Vahrenholt]]: ''Die kalte Sonne: Warum die Klimakatastrophe nicht stattfindet'', [[Hoffmann und Campe]], Hamburg 2012, ISBN 978-3-455-50250-3</ref>

Da der direkt wärmende Effekt der Treibhausgase nur ca. ein Drittel der erwarteten Erwärmung ausmacht und der größte Teil eine Folge nicht genau quantifizierbarer Rückkopplungsvorgänge ist, ist das Ausmaß der erwarteten Erwärmung ein Aspekt der Diskussion. Ebenso ist die kommende Klimaerwärmung möglicherweise historisch einzigartig, weswegen über einzelne Folgen dieser Erwärmung teils nur spekuliert werden kann. Zwangsläufig ergeben sich damit auch Streitpunkte, wie von politischer Seite reagiert werden sollte.

== Folgen der globalen Erwärmung ==
{{Hauptartikel|Folgen der globalen Erwärmung}}

{{Hauptartikel|Folgen der globalen Erwärmung in Deutschland}}

Wegen der Auswirkungen auf [[menschliche Sicherheit]], [[Gesundheit]], [[Wirtschaft]] und [[Umwelt]] ist die globale Erwärmung mit [[Risiko|Risiken]] behaftet. Einige schon heute wahrnehmbare Veränderungen wie die verringerte Schneebedeckung, der [[Meeresspiegelanstieg|steigende Meeresspiegel]] oder die [[Gletscherschmelze]] gelten neben den Temperaturmessungen als Belege für den Klimawandel. Konsequenzen der globalen Erwärmung wirken sowohl direkt auf den Menschen als auch auf [[Ökosystem]]e. Um die vielfältigen Auswirkungen quantitativ erfassen zu können, wurde der sogenannte [[Klimawandelindex]] geschaffen.

Experten prognostizieren verschiedene direkte und indirekte Auswirkungen auf Hydrosphäre, Atmosphäre und Biosphäre. Im Bericht des Weltklimarats ([[Intergovernmental Panel on Climate Change|IPCC]]) werden diesen Prognosen jeweils Wahrscheinlichkeiten zugeordnet. Zu den Folgen zählen Hitzewellen, besonders in den Tropen, ein Hunderte Millionen Menschen betreffender Anstieg des Meeresspiegels, und Missernten, welche die globale Ernährungssicherheit gefährden. Eine sich stark erwärmende Welt ist, so ein [[Weltbank]]-Bericht, mit erheblichen Beeinträchtigungen für den Menschen verbunden.<ref name="Dossier">{{Internetquelle |url=http://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/4-degrees-briefing-for-the-world-bank-the-risks-of-a-future-without-climate-policy |titel=Vier-Grad-Dossier für die Weltbank: Risiken einer Zukunft ohne Klimaschutz |werk=Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung |datum=19. November 2012 |zugriff=2013-01-20 |kommentar=Komplettfassung des Berichtes [http://climatechange.worldbank.org/sites/default/files/Turn_Down_the_heat_Why_a_4_degree_centrigrade_warmer_world_must_be_avoided.pdf „Turn down the heat“, online verfügbar, PDF, 14,38 MB]}}</ref>

=== Auswirkungen auf Hydrosphäre und Atmosphäre ===
[[Datei:Alt gmsl seas rem.jpg|hochkant=1.4|mini|Im Zeitraum von 1993 bis 2010 [[Meeresspiegelanstieg|stieg der Meeresspiegel]] um 3,2 mm pro Jahr. Dies sind 50 % mehr als der durchschnittliche Anstieg im 20. Jahrhundert.]]

* Durch die steigenden [[Lufttemperatur]]en verändern sich weltweit Verteilung und Ausmaß der Niederschläge. Gemäß der [[Clausius-Clapeyron-Gleichung]] kann die Atmosphäre mit jedem Grad Temperaturanstieg ca. 7 % mehr [[Wasserdampf]] aufnehmen,<ref name="Rahmstorf" /> der wiederum als [[Treibhausgas]] wirkt. Dadurch steigt zwar global die durchschnittliche Niederschlagsmenge, in einzelnen Regionen wird jedoch auch die Trockenheit zunehmen, einerseits durch Rückgang der dortigen [[Niederschlagsmenge]]n, aber auch durch die bei höheren Temperaturen beschleunigte [[Verdunstung]].<ref>[http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2008/indian_ocean_warm.html NASA: ''NASA Data Show Some African Drought Linked to Warmer Indian Ocean.''] 5. August 2008</ref><ref name="NEF/IIED 2005">New Economics Foundation und International Institute for Environment and Development (2005): ''Africa – Up in Smoke? The Second Report From the Working Group on Climate Change and Development.'' London [http://www.neweconomics.org/publications/africa-smoke (PDF, 1,4 MB)]</ref><ref>Kerstin S. Treydte u. a.: ''The twentieth century was the wettest period in northern Pakistan over the past millennium.'' In: ''Nature'' 440 (2006), S. 1179–1182. {{DOI|10.1038/nature04743}}</ref>
* Die zunehmende Verdunstung führt zu einem höheren Risiko für [[Starkregen]], [[Überschwemmung]]en und [[Hochwasser]].<ref>P. C. D. Milly, R. T. Wetherald, K. A. Dunne, T. L. Delworth : ''Increasing risk of great floods in a changing climate.'' In: ''Nature.'' 31. Januar 2002, S. 514–517, V. 415, {{DOI|10.1038/415514a}}.</ref><ref name="Trenberth u. a. 2003">Kevin Trenberth, Aiguo Dai, Roy M. Rasmussen, David B. Parsons: ''The Changing Pattern of Precipitation.'' In: ''Bulletin of the American Meteorological Society.'' September 2003, S. 1205–1217, {{DOI|10.1175/BAMS-84-9-1205}} [http://www.cgd.ucar.edu/cas/adai/papers/rainChBamsR.pdf (PDF; 2,2 MB)]</ref>
* Es kommt weltweit zu einer verstärkten [[Gletscherschmelze]].
* Im Zuge der globalen Erwärmung kommt es zu einem Anstieg des [[Meeresspiegel]]s. Dieser erhöht sich aktuell um 3 cm pro Jahrzehnt.<ref name="Cazenave 2004">A. Cazenave, R. S. Nerem (2004): ''Present-day sea level change: observations and causes.'' In: Reviews of Geophysics, 27. Juli, siehe [http://www.springerlink.com/content/l5uh627038364344/ hier]</ref> Bis zum Jahr 2100 geht das IPCC<ref name="WMO-IWTC" /> von einem Meeresspiegelanstieg zwischen 0,19 m und 0,58 m, neuere Quellen sogar von bis zu 2 m aus.<ref name="Copenhagen Diagnosis 2009" /><ref name="Jevrejeva u. a. 2010">Jevrejeva u. a. (2010): ''How will sea level respond to changes in natural and anthropogenic forcings by 2100?'' In: ''Geophys. Res. Lett.'' [http://www.agu.org/pubs/crossref/2010/2010GL042947.shtml online]</ref>
* Laut der [[World Meteorological Organization]] gibt es bislang Anhaltspunkte für ''und'' wider ein Vorhandensein eines anthropogenen Signals in den bisherigen Aufzeichnungen über [[Tropischer Wirbelsturm|tropische Wirbelstürme]], doch bislang (20xx) können keine gesicherten Schlussfolgerungen gezogen werden.<ref name="WMO-IWTC">WMO-IWTC: ''Summary Statement on Tropical Cyclones and Climate Change.'' 2006. [http://www.wmo.int/pages/prog/arep/press_releases/2006/pdf/iwtc_summary.pdf online] (PDF; 78 kB)</ref> Die Häufigkeit Tropischer Stürme wird wahrscheinlich abnehmen, ihre Intensität aber zunehmen.<ref>Thomas R. Knutson u. a. (2010): ''Tropical cyclones and climate change'', In: ''Nature Geoscience.'' 3 (3), S. 157–163 {{DOI|10.1038/ngeo779}}</ref>
* Es gibt Hinweise, dass die globale Erwärmung über eine Veränderung der [[Rossby-Welle]]n (großräumige Oszillationen von Luftströmen) zum vermehrten Auftreten von Wetterextremen (z.B. Hitzeperioden, Überschwemmungen) führt.<ref>Vladimir Petoukhov, Stefan Rahmstorf, Stefan Petri, Hans Joachim Schellnhuber: ''Quasiresonant amplification of planetary waves and recent Northern Hemisphere weather extremes.'' [[PNAS]], 2013, {{DOI|10.1073/pnas.1222000110}}.</ref><ref>Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung: [http://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/weather-extremes-provoked-by-trapping-of-giant-waves-in-the-atmosphere?set_language=de Presseerklärung] vom 25. Februar 2013. Abgerufen am 18. März 2013.</ref>

=== Auswirkungen auf die Biosphäre ===
Die Risiken für [[Ökosystem]]e auf einer sich erwärmenden Erde wachsen mit jedem Grad des Temperaturanstiegs. Die Risiken unterhalb einer Erwärmung von 1 °C gegenüber dem vorindustriellen Wert sind vergleichsweise gering. Zwischen 1 und 2 °C Erwärmung liegen auf regionaler Ebene mitunter substanzielle Risiken vor. Eine Erwärmung oberhalb von 2 °C birgt erhöhte Risiken für das [[Aussterben]] zahlreicher Tier- und Pflanzenarten, deren Lebensräume nicht länger ihren Anforderungen entsprechen.<ref name="Hare 2003">Hare, William (2003): ''Assessment of Knowledge on Impacts of Climate Change – Contribution to the Specification of Art. 2 of the UNFCCC.'' Externe Expertise für das WBGU-Sondergutachten „Welt im Wandel: Über Kioto hinausdenken. Klimaschutzstrategien für das 21. Jahrhundert“ [http://www.wbgu.de/wbgu_sn2003_ex01.pdf (PDF, 1,7 MB)]</ref> Bei über 2 °C Temperaturanstieg droht der Kollaps von Ökosystemen und signifikante Auswirkungen auf Wasser sowie Nahrungsmittelvorräte durch Ernteausfall.<ref name="Hare 2005">Hare, William (2005): ''Relationship between increases in global mean temperature and impacts on ecosystems, food production, water and socio-economic systems'' [http://www.pik-potsdam.de/~mmalte/simcap/publications/Hare_submitted_impacts.pdf (PDF; 1,2 MB)]</ref>

* Durch gestiegene Niederschlagsmengen, Temperatur und CO2-Gehalt der Atmosphäre hat das Pflanzenwachstum in den letzten Jahrzehnten zugenommen. Es stieg zwischen 1982 und 1999 um sechs Prozent im weltweiten Durchschnitt, besonders in den [[Tropen]] und der [[Gemäßigte Zone|gemäßigten Zone]] der [[Nordhalbkugel]].<ref>Ramakrishna R. Nemani u. a. (2003): ''Climate-Driven Increases in Global Terrestrial Net Primary Production from 1982 to 1999.'' In: ''Science'' 300 (5625), S. 1560–1563 {{DOI|10.1126/science.1082750}}</ref>
* Risiken für die menschliche Gesundheit sind teils unmittelbare Folge steigender [[Lufttemperatur]]en. [[Hitzewelle]]n werden häufiger, während [[Kältewelle|extreme Kälteereignisse]] wahrscheinlich seltener werden.<ref name="IPCC 2007, WGI, Chapter 3" /><ref name="Della-Marta u. a. 2007">Della-Marta, P. M., M. R. Haylock, J. Luterbacher, H. Wanner (2007): ''Doubled length of western European summer heat waves since 1880.'' In: Journal of Geophysical Research, Vol. 112, D15103, {{DOI|10.1029/2007JD008510}}</ref><ref>[http://www.thelancet.com/series/health-and-climate-change The Lancet: ''Health and Climate Change''], 25. November 2009</ref> Während die Zahl der [[Hitzetod|Hitzetoten]] wahrscheinlich steigen wird, wird die Zahl der Kältetoten abnehmen.<ref>WWF & IfW (2007): ''Kosten des Klimawandels – Die Wirkung steigender Temperaturen auf Gesundheit und Leistungsfähigkeit'' [http://www.wwf.de/fileadmin/fm-wwf/pdf_neu/Kosten_des_Klimawandels_Gesundheitsstudie.pdf (PDF, 5,1 MB)]</ref><ref>W. R. Keatinge & G. C. Donaldson: ''The Impact of Global Warming on Health and Mortality.'' In: ''Southern Medical Journal'' 97 (11), S. 1093–1099, November 2004. [http://www.smajournalonline.com/pt/re/smj/abstract.00007611-200411000-00016.htm online]</ref>
* Trotz globaler Erwärmung kann es lokal und vorübergehend zu Kälteereignissen kommen. Klimasimulationen sagen beispielsweise voraus, dass es durch das Schmelzen des Arktiseises zu starken Störungen der Luftströmungen kommen kann. Hierdurch könnte sich die Wahrscheinlichkeit des Auftretens extrem kalter Winter in Europa und Nordasien verdreifachen.<ref>PIK Potsdam: [http://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/erderwaermung-koennte-winter-kaelter-werden-lassen?set_language=de Erderwärmung könnte Winter kälter werden lassen]</ref>
* Die landwirtschaftliche Produktivität wird sowohl von einer Temperaturerhöhung als auch von einer Veränderung der Niederschläge betroffen sein. Global ist, grob gesehen, mit einer [[Folgen der globalen Erwärmung#Landwirtschaft|Verschlechterung des Produktionspotenzials]] zu rechnen. Das Ausmaß dieses Negativtrends ist jedoch mit Unsicherheit behaftet, da unklar ist, ob durch gestiegene Kohlenstoffkonzentrationen ein Düngungseffekt eintritt (–3 %) oder nicht (–16 %). Tropische Regionen werden Modellrechnungen zufolge jedoch stärker betroffen sein als gemäßigte Regionen, in denen mit Kohlenstoffdüngung sogar teilweise deutliche Produktivitätszuwächse erwartet werden. Zum Beispiel wird für Indien mit einem Einbruch von ca. 30–40 % bis 2080 gerechnet, während die Schätzungen für die Vereinigten Staaten und China je nach Kohlenstoffdüngungs-Szenario zwischen –7 % und +6 % liegen. Hinzu kommen wahrscheinliche Veränderungen der Verbreitungsgebiete und Populationen von Schädlingen.<ref>[http://www.who.int/globalchange/climate/en/index.html Weltgesundheitsorganisation: ''Climate change and health'']</ref><ref>P. Martens, R. S. Kovats, S. Nijhof, P. de Vries, M. T. J. Livermore, D. J. Bradley, J. Cox, A. J. McMichael (1999): ''Climate change and future populations at risk of malaria.'' In: ''Global Environmental Change.'' Volume 9, Supplement 1, Oktober, S. S89–S107 {{DOI|10.1016/S0959-3780(99)00020-5}}.</ref>

* Es wird zu Änderungen von Gesundheitsrisiken für Menschen und Tiere infolge von Veränderungen des Verbreitungsgebiets, der Population und des Infektionspotentials von [[Vektor (Biologie)|Krankheitsüberträgern]] kommen.<ref>P. Martens u. a.: ''Climate change and future populations at risk of malaria.'' In: ''Global Environmental Change.'' Bd. 9, Supplement 1 (1999), S. 89–107 {{DOI|10.1016/S0959-3780(99)00020-5}}.</ref><ref>M. van Lieshout u. a.: ''Climate change and malaria: analysis of the SRES climate and socio-economic scenarios.'' In: ''Global Environmental Change'' Bd. 14, Ausgabe 1 (2004), S. 87–99 {{DOI|10.1016/j.gloenvcha.2003.10.009}}.</ref> Inwieweit sich dadurch die tatsächliche Ausbreitung der übertragenen Krankheiten ändert, hängt dabei weniger vom Klima als vom medizinischen Standard und der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit der betroffenen Regionen ab.<ref>Das Risiko von Malariaausbreitung ist daher für [[Entwicklungsland|Entwicklungsländer]] wesentlich höher als für [[Industrieland|Industrienationen]], in denen eine [[Marschenfieber|Rückkehr]] der Malaria als unwahrscheinlich gilt, siehe Walther H. Wernsdorfer: ''[http://www.biologiezentrum.at/pdf_frei_remote/DENISIA_0006_0201-0212.pdf Malaria in Mitteleuropa] (PDF; 1,4 MB).'' In: ''Denisia'' Bd. 6 (2002), S. 201–212, und [[Paul Reiter]] u. a.: ''Global warming and malaria: a call for accuracy.'' In: ''[[The Lancet]].'' Bd. 4, Ausgabe 6 (2004), S. 323–324 {{DOI|10.1016/S1473-3099(04)01038-2}}.</ref>

=== Politische und wirtschaftliche Auswirkungen ===
Das [[Weltwirtschaftsforum]] in Davos stuft in seinem Bericht „Global Risks 2013“ den Klimawandel als eines der wichtigsten globalen Risiken ein. Das resultierende Wechselspiel zwischen der Belastung der wirtschaftlichen und ökologischen Systeme wird unvorhersehbare Herausforderungen für die globale und nationale Widerstandsfähigkeit darstellen.<ref>[http://germanwatch.org/de/6298 Weltwirtschaftsforum sieht Klimawandel als eines der größten Risiken. KlimaKompakt]</ref><ref>[http://reports.weforum.org/global-risks-2013/ WEF: Global Risks Report 2013]</ref>

Verschiedene Militärstrategen und Sicherheitsexperten befürchten geopolitische Verwerfungen infolge von Klimaveränderungen, die sicherheitspolitische Risiken für die Stabilität der Weltordnung bergen.<ref>[http://www.dradio.de/dlf/sendungen/andruck/1303815/ dradio.de, Deutschlandfunk, ''Andruck'', 1. November 2010, Conrad Lay: ''Markige Szenarien''] (1. November 2010)</ref><ref>[http://germanwatch.org/de/6297 Neue Dynamik in der Klimadiplomatie durch John Kerry?]</ref>

Die wirtschaftlichen Folgen der globalen Klimaerwärmung sind nach gegenwärtigen Schätzungen beträchtlich. Das [[Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung|Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung]] schätzt, dass ein ungebremster Klimawandel bis zum Jahr 2050 bis zu 200 [[Billionen]] [[US-Dollar]] (200 Billionen [[Euro]]) volkswirtschaftliche Kosten verursachen könnte (wobei diese Schätzung mit großen Unsicherheiten behaftet ist);<ref name="Kemfert/Praetorius 2005">Claudia Kemfert, Barbara Praetorius: ''Die ökonomischen Kosten des Klimawandels und der Klimapolitik.'' In: ''DIW, Vierteljahreshefte zur Wirtschaftsforschung.'' 74, 2/2005, S. 133–136 [http://ejournals.duncker-humblot.de/doi/pdf/10.3790/vjh.74.2.133 Online]</ref> der 2006 veröffentlichte [[Stern-Report]] der britischen Regierung nennt an zu erwartenden Schäden durch den Klimawandel bis zum Jahr 2100 Werte zwischen 5 % bis 20 % an der globalen Wirtschaftsleistung.

== Vermeidungsstrategien (Klimaschutz) ==
In einem komplexen Themenkomplex wie der globalen Erwärmung wird es ein vollständiges Verständnis aller Teilaspekte voraussichtlich niemals geben, ebenso wenig wie es bei ähnlich komplexen Themen ein vollständiges Verständnis jedes Details gibt. Die Grundlagen der den anthropogenen Klimawandel auslösenden Mechanismen gelten jedoch als verstanden.

Die Entscheidung für oder gegen Klimaschutzmaßnahmen basiert nicht auf einem „Beweis“, dass der anthropogene Klimawandel gefährliche Ausmaße annehmen wird. Vielmehr liegt ihr eine Risikoabschätzung zugrunde. Der Umweltbiologe [[Stephen Schneider]] vergleicht die Probleme einer Beweisführung für die Schädlichkeit der globalen Erwärmung mit der, die sich bei gewohnheitsmäßigem Rauchen von Tabak ergibt. So sei es bis heute unbewiesen, dass Rauchen [[Krebs (Medizin)|Krebs]] erzeugt, auch kenne man die zugrunde liegenden Zusammenhänge nicht in allen Details. Dennoch deuteten die statistischen Befunde, also die [[Epidemiologie]], klar auf einen engen kausalen Zusammenhang zwischen Krebs und Rauchen hin. Schneider erwähnt des Weiteren den Fall eines Patienten, bei dem im Rahmen einer Routine-Röntgenaufnahme ein verdächtiger Schatten auf der Lunge entdeckt wurde. Um herauszufinden, ob dieser Schatten der Hinweis auf einen bösartigen Tumor ist, besteht die Möglichkeit einer schmerzhaften, risikobehafteten und teuren Gewebeprobennahme ([[Biopsie]]). Alternativ könne der Patient auch warten, ob der Schatten auf dem Bild mit der Zeit größer wird, was als Beleg dafür gilt, dass ein Tumor vorliegt. Dann besteht aber die Gefahr einer [[Metastase|Metastasierung]], die die Heilungschancen drastisch verringert. Die Entscheidung für oder gegen eine Biopsie basiere wie die Entscheidung für oder gegen Klimaschutzmaßnahmen auf einer [[Risikobewertung]]. Schneider betont, dass bei einer Entscheidungsfindung, die sich auf eine Risikobetrachtung stützt, ein Beweis nicht nötig sei.<ref>Global Warming: Is the Science Settled Enough for Policy? Vortrag von [[Stephen Schneider]] im Rahmen der ''Stanford University Office Science Outreach Summer Science lecture'' [http://www.youtube.com/watch?v=WXaruC4vJCU&t=31m36s Youtube]</ref>

=== Politische Maßnahmen ===
{{Hauptartikel|Klimapolitik}}

[[Datei:G8 leaders confer together.jpg|mini|Das 2-Grad-Ziel wurde von den Staats- und Regierungschefs wichtiger Volkswirtschaften auf dem [[G8-Gipfel in L’Aquila 2009]] begrenzt.]]

Das Ausmaß der möglichen Konsequenzen der globalen Erwärmung führt zur Frage, wie diese politisch verhindert oder ihre Folgen zumindest gemildert werden können. Die Emissionsminderung aller Treibhausgase ist Hauptgegenstand der umfassenden [[Klimarahmenkonvention]] (UNFCCC) der [[Vereinte Nationen|Vereinten Nationen]] als der [[völkerrecht]]lich verbindlichen Regelung zum Klimaschutz. Sie wurde 1992 in [[New York City]] verabschiedet und im gleichen Jahr auf der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung ([[UNCED]]) in [[Rio de Janeiro]] von den meisten Staaten unterschrieben. Mit der Rahmenkonvention geht als neu entstandenes Prinzip der Staatengemeinschaft einher, dass auf eine solche massive Bedrohung der globalen Umwelt auch ohne genaue Kenntnis des letztlichen tatsächlichen Ausmaßes reagiert werden soll. Auf der Rio-Konferenz wurde auch die [[Agenda 21]] verabschiedet, die seitdem Grundlage für viele lokale Schutzmaßnahmen ist.

Die derzeit 194 Vertragsstaaten der Rahmenkonvention treffen sich jährlich zu [[UN-Klimakonferenz]]en. Die bekanntesten dieser Konferenzen waren 1997 im japanischen [[Kyōto]], die als Ergebnis das [[Kyoto-Protokoll]] hervorbrachte, und 2009 in [[UN-Klimakonferenz in Kopenhagen|Kopenhagen]].

==== Das 2-Grad-Ziel ====
{{Hauptartikel|2-Grad-Ziel}}

Als Grenze von tolerablem zu „gefährlichem“ Klimawandel wird in der Klimapolitik gemeinhin eine durchschnittliche Erwärmung um 2 K gegenüber dem vorindustriellen Niveau angenommen. Das 2-Kelvin-Ziel („2-Grad-Ziel“) basiert auf der Grafik ''burning embers'' im IPCC 2001, überarbeitet 2009.<ref>Smith u. a.: ''Assessing dangerous climate change through an update of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ‘‘reasons for concern’’.'' In: ''PNAS.'' 106(11) (2009), S. 4133–4141, S. 4137, [[doi:10.1073/pnas.0812355106]]</ref> Da 0,7 K bereits erreicht sind, verbleiben damit noch 1,3 K. Das 2-Kelvin-Ziel wurde etwa beim [[G8-Gipfel in L’Aquila 2009|G8-Gipfel]] im Juli 2009 anerkannt. Es ist auch Teil des [[Copenhagen Accord]]. Einzelne Staaten, besonders Mitglieder der [[Europäische Union|Europäischen Union]], hatten sich diesem Ziel bereits länger verschrieben. In Deutschland empfiehlt der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen ([[WBGU]]) bereits seit 1994, die mittlere Erwärmung auf höchstens 2 K zu begrenzen. Das 2-Grad-Ziel ist jedoch nur als eine politische Absichtserklärung zu verstehen, da es bislang nicht in [[völkerrecht]]lich bindender Form verabschiedet worden ist.

Der Anstieg des Meeresspiegels wäre mit der 2-Kelvin-Begrenzung nicht gestoppt. Die teilweise deutlich stärkere Erwärmung über den Landflächen bringt weitere Probleme. Besonders stark zunehmende Temperaturen werden über der [[Arktis]] erwartet. Beispielsweise erklärten [[Indigene Völker]] das 2-Kelvin-Ziel für zu schwach, weil es ihre Kultur und ihre Lebensweise immer noch zerstören würde, sei es in arktischen Regionen, in kleinen Inselstaaten sowie in Wald- oder Trockengebieten.<ref>UNFCCC [[UN-Klimakonferenz auf Bali|COP13]] Statement by Indigenous Peoples: ''Two degrees is too high. Our many strong voices must be heard'' [http://www.manystrongvoices.org/_res/site/file/Meetings%20materials/MSVBali/UNFCCC-COP13%20Statement%20by%20Indigenous%20Peoples.pdf (PDF; 114 kB)]</ref>

Nach einer im Jahr 2012 veröffentlichten Studie im Auftrag der [[Weltbank]] wäre eine Erwärmung um vier Grad, wie derzeit befürchtet, mit verheerenden Folgen verbunden. In den Tropen könnten Ende des Jahrhunderts die kühlsten Monate deutlich wärmer sein als die heißesten Monate der Gegenwart. Der Meeresspiegel kann bei 4 Kelvin globaler Erwärmung in diesem Jahrhundert 50 bis 100 Zentimeter steigen, und danach noch deutlich höher. Dabei ist dieser Anstieg regional unterschiedlich stark, dies hängt von Meeresströmungen und anderen Faktoren ab. Am höchsten wird das Meer den Projektionen zufolge an den Küsten von Ländern wie den Philippinen, Mexiko, Indien steigen. In der Landwirtschaft könnte dies zu großflächigen Ernteausfällen führen. Veränderungen im Wasserkreislauf können hierbei erschwerend hinzukommen, etwa wenn Dürren vorherrschen oder landwirtschaftliche Flächen überflutet werden. Betroffen seien vor allem die Armen dieser Welt, für die Entwicklung ohne Klimaschutz nach Lage der Fakten kaum möglich sei.<ref name="Dossier" />

=== Technische und individuelle Möglichkeiten ===
{{Hauptartikel|Klimaschutz}}

Politische Vorgaben zum Klimaschutz müssen durch entsprechende Maßnahmen umgesetzt werden. Auf der technischen Seite existiert eine Vielzahl von Optionen zur Verminderung von Treibhausgasemissionen. So ließe sich theoretisch auch mit heutigen Mitteln ein effektiver Klimaschutz realisieren.<ref name="Pacala/Solow 2004">Stephen Pacala, Robert Socolow: ''Stabilization Wedges: Solving the Climate Problem for the Next 50 Years with Current Technologies.'' In: ''Science.'' 305, 14. August 2004, S. 968–972 [http://fire.pppl.gov/energy_socolow_081304.pdf (PDF; 181 kB)]</ref> Vor allem die Kosten einer solchen Vermeidungsstrategie hemmen bislang die notwendigen Investitionen in Klimaschutztechnik, auch wenn wie oben beschrieben diese Kosten teilweise deutlich niedriger geschätzt werden, verglichen mit den ansonsten eintretenden Schäden durch den Klimawandel.

==== Verbesserung der Energieeffizienz ====
{{Hauptartikel|Energieeffizienz}}
[[Datei:Windkraftanlagen Dänemark gross.jpg|hochkant=1.4|miniatur|[[Windkraftanlage]]n wie hier an der dänischen Küste gelten als ein wesentlicher Teil des Klimaschutzes mittels [[Erneuerbare Energie|erneuerbarer Energien]].]]

Eine verbesserte Energieeffizienz ist ein zentrales Element technischer Klimaschutzlösungen.<ref>Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2008): ''Klimaschutz und Energieeffizienz: Forschung, Entwicklung und Demonstration moderner Energietechnologien'' [http://www.bmwi.de/Dateien/Energieportal/PDF/klimaschutz-und-energieeffizienz,property=pdf,bereich=bmwi,sprache=de,rwb=true.pdf (PDF; 2,8 MB)]</ref><ref>Umweltbundesamt (Hrsg.): ''Politikszenarien für den Klimaschutz V – auf dem Weg zum Strukturwandel Treibhausgas-Emissionsszenarien bis zum Jahr 2030.'' [http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3764.pdf (PDF, 2,6 MB)] (2009).</ref> Nimmt die Energieeffizienz zu, kann eine Dienstleistung oder ein Produkt mit weniger Energieverbrauch als zuvor angeboten oder hergestellt werden. Das heißt beispielsweise, dass in einer Wohnung weniger geheizt werden muss, ein [[Kühlschrank]] weniger Strom benötigt oder ein Auto einen geringeren Benzinverbrauch hat. In all diesen Fällen führt die zunehmende Effizienz zu einem abnehmenden Energieverbrauch und damit zu einem verringerten Treibhausgas-Ausstoß. [[McKinsey]] berechnete zudem, dass zahlreiche Energieeffizienz-Maßnahmen gleichzeitig einen volkswirtschaftlichen Gewinn abwerfen.<ref>McKinsey & Company: ''Pathways to a Low-carbon Economy: Version 2 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve.'' [http://assets.wwf.org.br/downloads/pathwaystolowcarboneconomy_fullreport.pdf (PDF, 6,9 MB)] (2009).</ref>
In einer globalen Bilanz betrachtet, bedeutet eine gesteigerte Energie- bzw. Ressourceneffizienz jedoch nur, dass mit den verbrauchten Ressourcen mehr Produkte oder Dienstleistungen hergestellt werden. Der weltweite Ressourcenverbrauch hängt in erster Linie von den verfügbaren Förderkapazitäten und deren Ausbau ab. Siehe auch [[Rebound (Ökonomie)|Rebound-Effekt]].

==== Erneuerbare Energien ====
{{Hauptartikel|Erneuerbare Energie}}

Der Umbau des Energiesystems von fossilen auf erneuerbare Energiequellen wird als ein weiterer unverzichtbarer Bestandteil effektiver Klimaschutzpolitik angesehen.<ref name="NEF 2005">New Economics Foundation: ''Mirage and oasis. Energy choices in an age of global warming.'' London 2005 [http://www.neweconomics.org/publications/mirage-and-oasis (PDF, 1,2 MB)]</ref><ref>Joachim Nitsch: ''„Leitstudie 2008“ – Weiterentwicklung der „Ausbaustrategie Erneuerbare Energien“ vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas.'' [http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/leitstudie2008.pdf (PDF, 2,8 MB)] (2008).</ref> Die globalen Potenziale sind im IPCC-Bericht dargestellt.<ref>AR4, Part III: Mitigation of Climate Change, Chap.4. [http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg3/en/ch4s4-3.html#table-4-2 IPCC-Tabelle 4.2]</ref> Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern wird bei der Nutzung der meisten erneuerbaren Energien kein Kohlendioxid ausgestoßen, sie sind deshalb weitgehend [[CO2-Neutralität|CO2-neutral]]. Der Einsatz erneuerbarer Energien bietet sowohl ökologisch als auch ökonomisch großes Potenzial, vor allem durch das Vermeiden der mit anderen Energieformen verbundenen Folgeschäden. Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall realistisch sind, kann durch eine [[Ökobilanz]] festgestellt werden. So müssen bei der Biomasse-Nutzung zum Beispiel Landverbrauch, chemischer Pflanzenschutz und Reduzierung der Artenvielfalt der erwünschten CO2-Reduzierung gegenübergestellt werden.

==== Nachhaltige Lebensmittelproduktion und Ernährung ====
Schätzungen des IPCC (2007) zufolge gehen 10 bis 12 % der globalen Emissionen von Treibhausgasen auf die [[Landwirtschaft]] zurück. Nicht berücksichtigt wurden hier jedoch unter anderem die Folgen der Abholzung größerer Flächen (z.B. Regenwald) für landwirtschaftliche Zwecke. Eine Studie im Auftrag von Greenpeace geht daher von einem Anteil von 17 bis 32 % an den von Menschen verursachten Treibhausgasen aus. In Großbritannien stehen etwa 19 % der Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit Nahrungsmitteln (Landwirtschaft, Verarbeitung, Transport, Einzelhandel, Konsum, Abfall). Etwa 50 % davon gehen dabei, diesen Schätzungen zufolge, auf [[Fleisch]] und [[Milchprodukte]] zurück. Das Food Climate Research Network empfiehlt daher unter anderem marktorientierte und regulative Maßnahmen zu nachhaltigerer Produktion bzw. nachhaltigerem Konsum von Lebensmitteln (z.B. CO2-emissionsabhängige Preise/Steuern).<ref>Tara Garnett: [http://www.fcrn.org.uk/sites/default/files/CuaS_web.pdf ''Cooking up a storm. Food, greenhouse gas emissions and our changing climate.''] Food Climate Research Network, Centre for Environmental Strategy, University of Surrey, September 2008 (PDF, abgerufen am 7. Oktober 2012; 1,2 MB).</ref>

Würde der globale Fleischkonsum ab 2015 innerhalb von 40 Jahren auf weniger als ein Drittel reduziert, würden einer Modellsimulation zufolge die Lachgas- und Methanemissionen der Landwirtschaft unter das Niveau von 1995 sinken.<ref>[http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VFV-4YR49V6-1&_user=5731894&_coverDate=08%2F31%2F2010&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000043105&_version=1&_urlVersion=0&_userid=5731894&md5=9b32c136603f8508a24a75ab9f08a0b0 Popp, A., Lotze-Campena, H., Bodirskya, B. (2010): Food consumption, diet shifts and associated non-CO2 greenhouse gases from agricultural production. Global Environmental Change. Vol. 20, Nr. 3, S. 451–462.]</ref><ref>[http://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/klimaschutz-durch-bewusste-ernaehrung Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung: Klimaschutz durch bewusste Ernährung] (vom 28. Juni 2010)</ref>

Eine andere häufig geäußerte Möglichkeit sei der Konsum lokal produzierter Lebensmittel. Einer US-amerikanischen [[Ökobilanz]] (2008) zufolge ist bezogen auf Verhältnisse der USA der Beitrag des Transports zu den Emissionen der Lebensmittelversorgung mit 11 % relativ gering, 83 % entstehen hingegen bei der Produktion. Daher spiele die Art der konsumierten Lebensmittel eine viel größere Rolle als die Herkunft der Lebensmittel. Eine Tagesdosis an Kalorien einmal pro Woche statt über rotes Fleisch und Milchprodukte über Geflügel, Fisch, Eier oder Gemüse aufzunehmen habe einen stärkeren Effekt auf die Treibhausgasemissionen, als alle Lebensmittel aus lokaler Produktion zu beziehen.<ref>C. Weber, H. Scott Matthews: [http://mmm.comuv.com/wordpress/wp-content/uploads/2010/06/Food-Miles-and-the-relative-impacts-of-food-choices-Weber-and-Matthews-2008.pdf ''Food-Miles and the Relative Climate Impacts of Food Choices in the United States.''] (PDF; 854 kB) In: ''Environmental Science & Technology.'' 42 (2008), S. 3508–3513.</ref>

==== CO2-Abscheidung und -Speicherung ====
{{Hauptartikel|CO2-Abscheidung und -Speicherung|titel1=CO2-Abscheidung und -Speicherung}}

Für den Betrieb von ''fossilen Kraftwerken'' wird eine CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) angestrebt. Zumindest für Länder wie Deutschland mit seiner begrenzten geologischen Endlagerkapazität für CO2 dürfte es sich auch bei CCS nur um eine Übergangslösung für wenige Jahrzehnte handeln.<ref>[http://www.germanwatch.org/klima/ccsdeu09.pdf Gabriela von Goerne: ''CO2-Abscheidung und -Lagerung (CCS) in Deutschland.''] (PDF; 383 kB) Germanwatch Hintergrundpapier, 2009.</ref>

[[Pflanzenkohle]] (Biokohle, englisch ''biochar'') besteht zu überwiegendem Anteil aus reinem Kohlenstoff und kann mit pyrolytischer Verkohlung hergestellt werden. Biokohle eingebracht ins Erdreich kann dort über Jahrtausende überdauern.<ref name="Terra Preta de Indio">{{cite journal
|url=http://www.css.cornell.edu/faculty/lehmann/research/terra%20preta/terrapretamain.html
|title=Terra Preta de Indio
|last=Lehmann |first=Johannes |journal=Soil Biochemistry (internal citations omitted)}} Not only do biochar-enriched soils contain more carbon - 150gC/kg compared to 20-30gC/kg in surrounding soils - but biochar-enriched soils are, on average, more than twice as deep as surrounding soils.</ref><ref>{{harvnb|Lehmann|2007b|PP=143}} “this sequestration can be taken a step further by heating the plant biomass without oxygen (a process known as low-temperature pyrolysis).”</ref><ref>{{harvnb|Lehmann|2007a|pp=381, 385}} “pyrolysis produces 3–9 times more energy than is invested in generating the energy. At the same time, about half of the carbon can be sequestered in soil. The total carbon stored in these soils can be one order of magnitude higher than adjacent soils.</ref><ref>{{cite journal
|journal=[[New Zealand Science Review]]
|url=http://www.biochar-international.org/images/NZSR64_1_Winsley.pdf
|format=PDF
|title=Biochar and Bioenergy Production for Climate Change Mitigation
|last=Winsley |first=Peter |volume=64 |issue=5 |pages=5 |year=2007}}</ref><ref>{{cite journal
|last1=Kern |first=Dirse C.
|title=New Dark Earth Experiment in the Tailandia City – Para-Brazil: The Dream of Wim Sombroek |journal=18th World Congress of Soil Science |date=9–15 July 2006}}</ref>
Man geht davon aus, dass mit nachhaltiger Biokohleerzeugung, (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N2O) Emissionen in einer Höhe von 1.8 Pg CO2e (entsprechend den gesamten Treibhaus Emissionen) pro Jahr (12% des anthropogenen Treibhaus Emissionen CO2e; 1 Pg = 1 Gt) gesamt Emissionen von 130 Pg CO2e in einem Jahrhundert, ohne Lebensmittel und Naturschutz Sicherheit zu gefährden, hergestellt werden können.<ref name="Sustainable biochar to mitigate global climate change">{{Cite web
|title=Sustainable biochar to mitigate global climate change
|url=http://www.nature.com/ncomms/journal/v1/n5/full/ncomms1053.html
|publisher=[[Nature Communications]]
|year=2010
| accessdate=2013-10-11}}</ref>

==== Geo-Engineering ====
{{Hauptartikel|Geo-Engineering}}

Weitere technische Maßnahmen gegen die Erderwärmung wie z.B. auch die [[Eisendüngung]] fallen unter den Begriff Geo-Engineering. Dabei könnten beispielsweise große Mengen Sulfate in die Stratosphäre geblasen werden, die wie eine Art Schirm die einfallende Sonnenstrahlung blocken sollen.<ref>Paul J. Crutzen: ''An Example of Geo-Engineering – Cooling Down Earth’s Climate by Sulfur Emissions in the Stratosphere.'' in Werner Arber; ''Predictability in science: accuracy and limitations.'' Pontifical Acad. of Sciences, Vatican City 2008, ISBN 978-88-7761-094-2, S. 83–97.</ref> Die Teilnehmer des [[Kopenhagen Konsensus]] empfehlen Geo-Engineering, vor allem das Cloud-Whitening, bei dem Meerwasserpartikel in die Wolken gespritzt werden, als eine möglicherweise billige, effektive, und schnelle Maßnahme.<ref>[http://fixtheclimate.com/uploads/tx_templavoila/Press_Release_02.pdf Top Economists Recommend Climate Engineering. Press Release. Copenhagen Consensus. 4. September 2009] (PDF; 188 kB)</ref> Die britische [[Royal Society]] zieht Geo-Engineering als eine Art „Plan B“ in Betrachtung, sollten Emissionsreduktionen keine ausreichende Wirkung zeigen.<ref>Catherine Brahic: [http://www.newscientist.com/article/dn17716-top-science-body-calls-for-geoengineering-plan-b.html ''Top science body calls for geoengineering 'plan B' ''], in ''New Scientist'', 1. September 2009.</ref> Kritiker weisen auf die noch nicht nachgewiesene Wirksamkeit solcher experimenteller Maßnahmen hin und warnen vor den vermuteten wie heute noch unabsehbaren Folgen des Geo-Engineering. Die amerikanische meteorologische Gesellschaft empfiehlt deshalb umfassende Forschungsarbeiten und weitreichende Abwägungen, bevor Geo-Engineering im großen Maßstab angewendet wird.<ref>American Meteorological Society: ''AMS Policy Statement on Geoengineering the Climate System'' vom 20. Juli 2009 [http://www.ametsoc.org/policy/2009geoengineeringclimate_amsstatement.pdf (PDF)]</ref>

==== Persönliche Beiträge zum Klimaschutz ====
Individuelle Möglichkeiten für Beiträge zum [[Klimaschutz]] bestehen in Verhaltensumstellungen und verändertem [[Konsum]] mit [[Energieeinsparung]]en.<ref>UBA Energiespar-Ratgeber, individueller Kohlendioxid-Rechner etc. [http://www.umweltbundesamt.de/ online:]</ref>

Es gibt zahlreiche [[Klimaschutz#Maßnahmen zur CO2-Reduktion|Maßnahmen zur CO2-Reduktion]]. Hierzu gehören unter anderem:

* der Einsatz energie-effizienterer Geräte (siehe auch [[Energielabel]])
* umweltfreundlichere Verkehrsmittel (siehe auch [[Verkehrsmittelvergleich]])
* die Verkürzung der Nahrungskette durch Umstieg von tierischen auf pflanzliche Nahrungsmittel
* Reduzierung der Heizenergie (z. B. durch Einbau [[Fenster#1990er Jahre bis heute|neuer Fenster]], [[Wärmedämmung]] von Außenwänden, [[Stoßlüften]] (statt Dauerlüften))
* Kauf bzw. Einsatz von [[Sonnenkollektor]]en (zur Erwärmung von Brauchwasser und/oder Heizungswasser)
* Heizen mit nachwachsenden Rohstoffen (z.B. [[Holzheizung]], [[Pelletheizung]]) und [[Geothermie]]
* Kauf bzw. Einsatz einer [[Mini-Kraft-Wärme-Kopplung]] (Motor erzeugt Strom, die Abwärme wird zum Heizen genutzt)

== Anpassungsstrategien ==
{{Hauptartikel|Anpassung an die globale Erwärmung}}

Anpassungsmaßnahmen an die globale Erwärmung beziehen sich auf bereits eingetretene bzw. künftig zu erwartende Klimaänderungen. Die damit verbundenen Schäden sollen so weit wie möglich gemindert und verträglich gestaltet werden. Andererseits wird die Nutzung regional positiver Folgemöglichkeiten des Klimawandels geprüft. Die Anpassungsfähigkeit variiert in Abhängigkeit von verschiedensten Parametern, darunter der Kenntnisstand zur örtlichen Klimaveränderung, der Entwicklungsstand und die ökonomische Leistungsfähigkeit eines Landes oder einer Gesellschaft. Insgesamt wird die Fähigkeit zur Anpassung stark durch die [[Vulnerabilität]] geprägt, speziell in sozio-ökonomischer Hinsicht. Der [[Intergovernmental Panel on Climate Change|IPCC]] zählt zu den Ländern und Regionen mit besonders hoher Vulnerabilität die am wenigsten fortgeschrittenen [[Entwicklungsländer]].

Die Palette potenzieller Anpassungsmaßnahmen reicht von rein technologischen Maßnahmen (z. B. Küstenschutz) über Verhaltensänderungen (z. B. Ernährungsverhalten, Wahl der Urlaubsziele) und betriebswirtschaftlichen Entscheidungen (z. B. veränderte Landbewirtschaftung) bis zu politischen Entscheidungen (z. B. Planungsvorschriften, Emissionsminderungsziele). Angesichts der Tatsache, dass der Klimawandel sich auf viele Sektoren einer [[Volkswirtschaft]] auswirkt, ist die Integration von Anpassung z. B. in nationale Entwicklungspläne, [[Armut]]sbekämpfungsstrategien oder sektorale Planungsprozesse eine zentrale Herausforderung. [[Deutschland]] hat beispielsweise im Dezember 2008 eine Deutsche Anpassungsstrategie (DAS) beschlossen, die derzeit zu einem Aktionsplan weiterentwickelt wird. In [[Österreich]] wurde die nationale Anpassungsstrategie an den Klimawandel seit September 2007 im Auftrag des [[Bundesministerium_für_Land-_und_Forstwirtschaft,_Umwelt_und_Wasserwirtschaft|Lebensministeriums]] erarbeitet <ref>[http://www.klimawandelanpassung.at/ms/klimawandelanpassung/de/nationaleanpassungsstrategie/kwa_strategieschritte/kwa_start/ ''Umweltbundesamt - Startschuss zur Erarbeitung der Anpassungsstrategie'']. Abgerufen am 8. August 2013.</ref> und am 23. Oktober 2012 vom Ministerrat verabschiedet. <ref>[http://www.klimawandelanpassung.at/ms/klimawandelanpassung/de/nationaleanpassungsstrategie/ ''Umweltbundesamt - Österreichische Anpassungsstrategie'']. Abgerufen am 8. August 2013.</ref> Am 16. April 2013 wurde von der EU Kommission eine EU-Strategie zur Anpassung an den Klimawandel vorgestellt. Bis zu diesem Datum hatten 15 EU-Mitgliedsstaaten eine eigene Anpassungsstrategie erarbeitet. <ref>[http://europa.eu/rapid/press-release_IP-13-329_de.htm ''Stärkung der Vorsorge für natürliche und vom Menschen verursachte Katastrophen in der EU'']. Artikel vom 16. April 2013, abgerufen am 8. August 2013</ref>

In der im Jahr 1992 verabschiedeten [[Klimarahmenkonvention]] ([[UNFCCC]]), die mittlerweile von 192 Staaten ratifiziert worden ist, spielte das Thema Anpassung noch kaum eine Rolle gegenüber der Vermeidung eines gefährlichen Klimawandels (Artikel 2 der UNFCCC). Für das [[Kyoto-Protokoll]], das 1997 vereinbart wurde und 2005 in Kraft trat, gilt das zwar ähnlich, doch wurde dort grundsätzlich der Beschluss zur Einrichtung eines speziellen UN-Anpassungsfonds („[[Adaptation Fund]]“) gefasst, um die besonders betroffenen [[Entwicklungsländer]] bei der Finanzierung von Anpassungsmaßnahmen zu unterstützen.

Spätestens mit dem 3. Sachstandsbericht des [[Intergovernmental Panel on Climate Change|IPCC]], der 2001 veröffentlicht wurde, hat das Verständnis für die Notwendigkeit von Anpassungsstrategien zugenommen. Betreffs der wissenschaftlichen Unterstützung für Regierungen war insbesondere das im Jahr 2006 beschlossene Nairobi-Arbeitsprogramm zu Adaptation und Vulnerabilität ein wichtiger Schritt.<ref>UNFCCC-Website zum [http://unfccc.int/adaptation/nairobi_work_programme/items/3633.php Nairobi Work Programme]</ref> Der Bali-Aktionsplan ([[Fahrplan von Bali]]) von 2007 behandelte Anpassung erstmals gleichgewichtig mit der Vermeidung von Emissionen, und diente als Rahmen für die anschließenden Verhandlungen zu einem neuen, umfassenden internationalen Klimaabkommen.

== Gründe für mangelnde Aktivität gegen die globale Erwärmung ==
Eine Studie unter Beteiligung des [[Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung|Potsdam-Institutes für Klimafolgenforschung]] ergab folgende Gründe für Inaktivität in Bezug auf die globale Erwärmung:<ref>S. Stoll-Kleemann, Tim O'Riordan, Carlo C. Jaeger: ''The psychology of denial concerning climate mitigation measures: evidence from Swiss focus groups.'' Global Environmental Change 11, 2001, S. 107–117.</ref>

* Unwille, persönlichen Komfort und Lebensstil-spezifischen Konsum aufzugeben („comfort interpretation“)
* Verweis auf die Allgemeinheit („tragedy-of-the-commons interpretation“), z.B. dass die Handlung eines Einzelnen nicht viel bewirkt oder dass andere auch nichts tun
* Annahme, dass eine höhere Instanz (Regierung etc.) sich darum kümmern wird („managerial-fix interpretation“)
* Misstrauen gegenüber der Regierung („governance-distrust interpretation“), z.B. dass man selbst nicht viel tun kann, solange die Wirtschaft so mächtig ist

Eine Zusammenfassung „psychologischer Barrieren“ liefert auch Robert Gifford, Psychologe an der [[University of Victoria]]. Er teilte die Gründe für Inaktivität in Bezug auf den Klimawandel in sieben Bereiche ein:<ref>Robert Gifford: ''The Dragons of Inaction_ Psychological Barriers That Limit Climate Change Mitigation and Adaptation.'' In: American Psychologist, 66 (4), S. 290–303, {{DOI|10.1037/a0023566}}.</ref>

* begrenzte kognitive Fähigkeiten (Schwierigkeit des „antiken“ menschlichen Gehirns, mit räumlich und zeitlich entfernten und komplexen Sachverhalten umzugehen; Unwissenheit; „ökologische Unempfindsamkeit“; Unsicherheit; Unterschätzung zukünftiger Risiken; Neigung zum Optimismus; mangelnde wahrgenommene Verhaltenskontrolle/Selbstwirksamkeit)
* Ideologien (kapitalistische Weltsicht, Glaube an übernatürliche Kräfte, [[Technophilie|Technikglaube]], Rechtfertigung des bestehenden Systems)
* Vergleiche mit Anderen (sozialer Vergleich, [[soziale Norm]]en und Netzwerke, wahrgenommene Ungleichheit)
* Abwägen der Investition (finanziell, Verhaltensänderungen, Konflikte mit Werten und Zielen, mangelnde Bindung an einen Ort)
* Abwertung (Misstrauen, politische Ziele werden als unangemessen wahrgenommen, [[Verleugnung (Psychoanalyse)|Verleugnung]], [[Reaktanz (Psychologie)|Reaktanz]])
* wahrgenommene Risiken bzw. [[Risikowahrnehmung]] (funktional, körperlich, finanziell, sozial, psychologisch, verlorene Zeit)
* Verhalten („Tokenism“: leichter umsetzbare Verhaltensänderungen werden zuungunsten effektiverer Maßnahmen bevorzugt; „[[Rebound (Ökonomie)|Rebound-Effekt]]“, z.B. vermehrtes Autofahren mit benzinsparendem Auto)

== Die globale Erwärmung in Film, Literatur und Kunst ==
Die globale Erwärmung ist zunehmend auch ein Thema in [[Kunst]], [[Literatur]] und [[Film]].

Dargestellt wird das Thema zum Beispiel in den [[Katastrophenfilm]]en ''{{lang|en|[[Waterworld]]}}'', ''{{lang|en|[[The Day After Tomorrow]]}}'' oder ''[[Welt in Angst]]''.

Zudem gibt es verschiedene [[Dokumentarfilm]]e zu dem Thema. ''[[Eine unbequeme Wahrheit]]'' gilt mit als Kernbotschaft von Nobelpreisträger [[Al Gore]] zum Klimawandel. Dokumentarischen Anspruch und teilweise polemische Inhalte hat der britische Film ''{{lang|en|[[The Great Global Warming Swindle]]}}''. Auch der schwedische Dokumentarfilm ''[[Unser Planet]]'' befasst sich unter anderem mit dem Klimawandel und beinhaltet Interviews mit verschiedenen Klimaforschern. Der US-amerikanische Dokumentarfilm ''[[Chasing Ice]]'' hat den [[Gletscherschwund]] als Folge der globalen Erwärmung zum Inhalt, und porträtiert das ''Extremce Ice Survey''-Projekt des Naturfotografen [[James Balog]].

[[Literarisch]] wird das Thema u. a. in den 2010 erschienenen Romanen des britischen Schriftstellers [[Ian McEwan]] („[[Solar (Roman)|Solar]]“)<ref>[[Ian McEwan]], ''[[Solar (Roman)|Solar]]'', übersetzt von Werner Schmitz, [[Diogenes Verlag]], Zürich 2010, ISBN 978-3-257-06765-1.</ref><ref>[http://www.guardian.co.uk/environment/2010/may/05/climate-scientists-ian-mcewan-solar ''What climate scientists think of Ian McEwan's Solar book. Climate scientist Stefan Rahmstorf reviews Ian McEwan's new climate change novel, Solar.''] In: ''[[The Guardian]] Environment Network'', 5. Mai 2010 (deutsche Version [http://www.scilogs.de/wblogs/blog/klimalounge/allgemein/2010-05-10/mcewan-solar hier]). Abgerufen am 31. März 2013.</ref> oder des Autorengespanns [[Ann-Monika Pleitgen]] und [[Ilja Bohnet]] („Kein Durchkommen“)<ref>[[Ilja Bohnet|Bohnet]] [[Ann-Monika Pleitgen|Pleitgen]], ''Kein Durchkommen'', Argument-Verlag, Hamburg 2010, ISBN 978-3-86754-183-1.</ref> verarbeitet.

''Cape Farewell'' ist ein internationales gemeinnütziges Projekt des britischen Künstlers David Buckland. Ziel ist die Zusammenarbeit von Künstlern, Wissenschaftlern und „Kommunikatoren“ (u.a. Medienvertreter) zum Thema Klimawandel. Im Rahmen des Projekts wurden verschiedene Expeditionen zur [[Arktis]] und in die [[Anden]] durchgeführt, die u.a. filmisch, fotografisch, literarisch und musikalisch verarbeitet wurden (u.a. in den Filmen ''Art from the Arctic'' und ''Burning Ice'').<ref>David Buckland: ''Climate is culture.'' In: ''[[Nature Climate Change]] 11, März 2012, ([http://www.capefarewell.com/downloads/nclimate1420.pdf PDF], abgerufen am 12. Oktober 2013)</ref><ref>David Buckland, Yasmine Ostendorf: [http://www.theguardian.com/global-development-professionals-network/2013/sep/23/climate-is-culture-global-warming-art ''Art attack: why getting creative about climate change makes sense.''] In: ''[[The Guardian]]'', 23. September 2013, abgerufen am 12. Oktober 2013.</ref><ref>http://www.capefarewell.com/about.html</ref>

== Literatur ==
* {{Internetquelle |url=http://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/4-degrees-briefing-for-the-world-bank-the-risks-of-a-future-without-climate-policy |titel=Vier-Grad-Dossier für die Weltbank: Risiken einer Zukunft ohne Klimaschutz |werk=Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung |datum=19. November 2012 |zugriff=2013-01-20 |kommentar=Komplettfassung des Berichtes [http://climatechange.worldbank.org/sites/default/files/Turn_Down_the_heat_Why_a_4_degree_centrigrade_warmer_world_must_be_avoided.pdf „Turn down the heat“, online verfügbar, PDF, 14,38 MB]}}
* Kirstin Dow, Thomas E. Downing: ''Weltatlas des Klimawandels – Karten und Fakten zur globalen Erwärmung.'' [[Europäische Verlagsanstalt]], 2007, ISBN 978-3-434-50610-2.
* Tim Flannery: ''Wir Wettermacher. Wie die Menschen das Klima verändern und was das für unser Leben auf der Erde bedeutet.'' S. Fischer, 2006, ISBN 3-10-021109-X.
* Friedrich-Wilhelm Gerstengarbe und Harald Welzer (Hg.): ''Zwei Grad mehr für Deutschland.'' 1. Auflage, S. Fischer, 2013, ISBN 978-3-596-18910-6
* John Houghton: ''Global Warming: The Complete Briefing.'' 4. Auflage. Cambridge University Press, 2009, ISBN 978-0-521-70916-3.
* Intergovernmental Panel on Climate Change: ''Climate Change 2007.'' [[Vierter Sachstandsbericht des IPCC]], Berichte der Arbeitsgruppe 1: [http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm ''The Physical Science Basis''], der Arbeitsgruppe 2: [http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg2.htm ''Impacts, Adaptation and Vulnerability''], und der Arbeitsgruppe 3: [http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg3.htm ''Mitigation of Climate Change''] (englisch)
* Mojib Latif: ''Klimawandel und Klimadynamik.'' UTB, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-8252-3178-1.
* Mojib Latif: ''Globale Erwärmung.'' UTB, Stuttgart 2012, ISBN 978-3-8252-3586-4.
* Andreas Lienkamp: ''Klimawandel und Gerechtigkeit''. Schöningh, Paderborn 2009, ISBN 978-3-506-76675-5.
* Mark Maslin: ''Global Warming: A Very Short Introduction.'' Oxford University Press, 2008, ISBN 978-0-19-954824-8.
* [[Stefan Rahmstorf]], [[Hans Joachim Schellnhuber]]: ''Der Klimawandel''. 7. Auflage. Beck, München 2012, ISBN 978-3-406-63385-0.
* Marco Müller, Giovanni Danielli: ''Kompaktwissen Klimawandel. Schweizerische Massnahmen und Instrumente.'' Rüegger Verlag, Zürich 2010, ISBN 978-3-7253-0925-2.

== Siehe auch ==
* [[Anthropozän]]

== Weblinks ==
{{Wikiquote|globale Erwärmung}}
{{Commonscat|Global warming}}
* [http://www.ipcc.ch/ Website des IPCC] mit Links zu Einzelberichten (englisch) und [http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_and_data_reports.htm#6 ins Deutsche übertragene Teile der Berichte von 2007 und 2001]
* [http://www.climate-service-center.de/ Climate Service Center] – Deutschsprachiges Informationsportal des [[Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung|Helmholtz-Zentrums Geesthacht]] zur Klimaforschung
* [http://www.hamburger-bildungsserver.de/klimawandel Materialsammlung zum Thema Klima] basierend auf dem vierten IPCC-Bericht von 2007 und das [http://www.klimawiki.org/ Klimawiki] des Hamburger Bildungsservers
* [http://www.bpb.de/klimawandel/ Klimawandel-Dossier bei der Bundeszentrale für politische Bildung]
* [http://www.zamg.ac.at/klimawandel/ Informationsportal Klimawandel] der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik Österreichs
* [http://www.dw.de/themen/global-ideas/s-30494/ Global Ideas] Multimediales Reportageprojekt der [[Deutsche Welle|Deutschen Welle]] mit Beiträgen zum Klimawandel
* [http://www.perspectivia.net/content/publikationen/gid/2010-08-28/ ''Die Welt im Klimawandel. Strategien zum Klimaschutz und ihre Grenzen'']. Aufsatzsammlung mit Volltexten (Geisteswissenschaft im Dialog, 26. August 2010, [[Deutsches Museum]], München – Zentrum Neue Technologien). Online auf perspectivia.net.
* [[David Archer]]: [http://www.youtube.com/watch?v=uHXpkoE0G3A Global Warming – understanding the forecast] englischsprachige Vorlesungsserie; David Archer von der University von Chicago erklärt in 18 Vorlesungen alle für das Verständnis des Themas globale Erwärmung wesentlichen Aspekte.
* Climate Change, Lines of Evidence - Informationsfilm des ''Board Of Atmospheric Sciences And Climate'' des ''National Research Council'' und der ''National Academy Of Sciences - [http://www.youtube.com/playlist?list=PL38EB9C0BC54A9EE2 siebenteiligige Beitragsreihe auf Youtube.com]
*[http://www.theguardian.com/environment/interactive/2013/nov/20/which-fossil-fuel-companies-responsible-climate-change-interactive Which companies caused global warming?], Guardian, 20. November 2013
*[http://link.springer.com/article/10.1007/s10584-013-0986-y/fulltext.html Richard Heede: Tracing anthropogenic carbon dioxide and methane emissions to fossil fuel and cement producers, 1854–2010], 22. November 13

== Anmerkungen und Einzelnachweise ==
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Globale Erwärmung