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Forschungsgeschichte des Klimawandels

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Die Wissenschaftsgeschichte der globalen Erwärmung beginnt mit der Entdeckung des Treibhauseffektes im Jahr 1824 und umfasst das seitdem entwickelte Verständnis über den menschlichen Einfluss auf das Weltklima. Eine Beschreibung der Geschichte der Wissenschaft über die globale Erwärmung findet sich beispielsweise im 1. Kapitel des jüngsten IPCC-Berichts[1] und ausführlicher bei dem US-amerikanischen Wissenschaftshistoriker Spencer R. Weart.[2]

Die Entdeckung der Grundlagen

Jean Baptiste Joseph Fourier, Portrait von Julien Léopold Boilly (1796)

Früh war klar, dass es einen Mechanismus geben müsse, der die Erde über die reine Strahlungswirkung der Sonne hinaus erwärmt. Jedoch fanden die Stimmen der Wissenschaftler, die darauf hinwiesen, dass der Mensch durch sein Wirken das Klima der Erde verändern könne, lange Zeit wenig Beachtung. Weder war eine Erwärmung in den nächsten Jahrhunderten zu erwarten, noch wäre es überprüfbar gewesen, ob eine beobachtete Erwärmung durch menschliches Zutun ausgelöst wurde. Lange Zeit gab es noch nicht einmal einen Beleg dafür, dass sich die Konzentration der Treibhausgase in der Erdatmosphäre ändern würde.

Jean Baptiste Fourier

Der Treibhauseffekt wurde durch Jean Baptiste Joseph Fourier im Jahr 1824 entdeckt.[3] Ihm fiel auf, dass die Erde viel wärmer war, als sie bei grober Abschätzung gemäß der damals bekannten Strahlungsgesetze sein müsse. Er erkannte, dass die Atmosphäre sehr gut transparent für sichtbares Licht war, was den Boden und damit die unteren Atmosphärenschichten wärmte. Für die durch die Erwärmung vom Boden und der Atmosphäre emittierte Infrarotstrahlung war sie jedoch nicht gut transparent, so dass die Wärme bodennah festgehalten wird. Fourier wies auf einen möglichen Einfluss des Menschen auf den Treibhauseffekt und damit auf das globale Klimasystem hin, wobei er Änderungen der Landnutzung in den Fokus seiner Betrachtungen stellte. Er bezog sich bei seinen Beobachtungen auf die von Horace-Bénédict de Saussure im Jahr 1767 erfundene Solarkochkiste:[4] Dieser maß einen deutlichen Temperaturanstieg in einer sonnenbestrahlten Box, deren lichtzugewandte Seite mit einer Glasscheibe abgedeckt war.[5][6] Fourier erkannte korrekt, dass der größte Teil der resultierenden Erwärmung nicht dem Treibhauseffekt, sondern der unterbundenen Konvektion zuzuschreiben war. Der bis heute erhalten gebliebene Begriff „Treibhauseffekt“ ist möglicherweise auf diese Beschreibungen zurückzuführen, obwohl der Vergleich eigentlich hinkt.

John Tyndall

John Tyndall

„So wie ein Staudamm ein lokales Anschwellen eines Flusses bewirkt, so erzeugt unsere Atmosphäre, die als Barriere für die von der Erde kommende Strahlung wirkt, einen Anstieg der Temperaturen an der Erdoberfläche.“[7] So beschrieb John Tyndall im Jahr 1862 sehr treffend den natürlichen Treibhauseffekt. Darüber hinaus identifizierte er die dafür verantwortlichen Gase. Er fand heraus, dass der größte Teil des Treibhauseffekts von Wasserdampf herrührt. Ebenso korrekt merkte er an, dass der Beitrag der übrigen Gase wie Kohlendioxid (CO2) oder Ozon zwar deutlich schwächer, aber nicht vernachlässigbar ist. Tyndall suchte nach möglichen Ursachen für die von Ignaz Venetz und Louis Agassiz propagierte, aber damals noch recht umstrittene Theorie, dass die Erde immer wieder von Eiszeiten heimgesucht worden sei. Er argumentierte, dass geringfügige Änderungen der atmosphärischen Konzentration des Treibhausgases Kohlendioxid eine geringe globale Temperaturänderung bewirken, die wiederum die Konzentration des weitaus mächtigeren Treibhausgases Wasserdampf beeinflusse, was letztlich zu der beobachteten, starken Temperaturänderung führte.[8]

James Croll

James Croll baute die Eiszeit-Theorie aus. 1864, 60 Jahre bevor Milutin Milanković seine berühmte Theorie der Milanković-Zyklen publizierte, spekulierte er bereits über eine solare Ursache der Eiszeiten. In seiner aufsehenerregenden Arbeit, die er im Philosophical Magazine publizierte, legte er dar, dass Veränderungen der Erdumlaufbahn in Verbindung mit starken Rückkopplungen für das Entstehen der Eiszeiten verantwortlich sein könne.

Svante Arrhenius

Svante Arrhenius, einer der Pioniere in der Geschichte der Wissenschaft über die globale Erwärmung

Svante Arrhenius war von der Idee fasziniert, dass wechselnde Konzentrationen von Kohlendioxid ein wesentliches Glied in der Erklärung der großen Temperatursprünge zwischen Warm- und Eiszeiten sein könne. Er stellte als erster umfangreiche Berechnungen an, die er während mehrerer Monate in Handarbeit ausführte, denn Computer gab es natürlich damals nicht. Im Jahr 1896 veröffentlichte er seine Ergebnisse zusammen mit der Hypothese, dass eine Halbierung der Kohlendioxidkonzentration ausreichen würde, eine Eiszeit einzuleiten. Lediglich als Nebenaspekt erwähnte er, dass eine anthropogene CO2-Anreicherung in der Atmosphäre die Erdtemperaur natürlich auch weiter erhöhen könne.[9][10] Den Aspekt einer möglichen, menschengemachten Erwärmung diskutierte er erst in einer 1908 erschienenen Publikation im Detail. Prominente Unterstützung erhielt er unter anderem von Nils Ekholm und Thomas Chrowder Chamberlin.[11] Für die Klimasensitivität ermittelte Arrhenius 5 bis 6 °C. Den für solch eine Temperaturerhöhung nötigen, doppelt so hohen atmosphärischen Kohlendioxidgehalt erwartete er auf Basis der weltweiten Emissionsraten des Jahres 1896 in ca. 3000 Jahren und erst in einigen Jahrhunderten erwartete er, dass eine Temperaturerhöhung überhaupt messbar sei.[3] Er hoffte dabei auf „gleichmäßigere und bessere klimatische Verhältnisse“ sowie „um das Vielfache erhöhte Ernten“.[12] Arrhenius’ Zeitgenosse Walter Nernst griff Arrhenius’ Gedanken auf und schlug vor, zusätzliches Kohlendioxid für die Erwärmung der Erdatmosphäre zu produzieren. Er wollte dafür nutzlose Kohle verbrennen.[3]

Guy Stewart Callendar

Im Jahr 1937 wies Guy Stewart Callendar, der Sohn von Hugh Longbourne Callendar, erneut auf die wärmende Wirkung der bei Nutzung fossiler Brennstoffe entstehenden Kohlendioxidemissionen hin. Basierend auf einer Auswertung der Temperaturdaten der letzten 50 Jahre von 200 meteorologischen Stationen konnte er eine globale jährliche Erwärmungsrate von 0,005° ermitteln, was er für statistisch signifikant hielt. Die aus den damaligen, durch den Menschen zusätzlich ausgelösten Kohlendioxid-Emissionen in Höhe von 150.000 Mio. Tonnen resultierende Erwärmung, schätzte er auf 0,003°/Jahr (Stand 2011: 0,02°/Jahr). Er ging von einer CO2-Konzentration von 274 ppm im Jahr 1900 aus; durch Fortschreiben der damaligen, geschätzten jährlichen Emissionsrate von 4300 Mio. Tonnen Kohlendioxid erwartete er für das Jahr 2100 eine atmosphärische Kohlendioxidkonzentration von 396 ppm (Stand 2011: 390 ppm). Die aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe resultierende Erwärmung schätzte er für das 20. Jahrhundert auf 0,16°, für das 21. Jahrhundert auf 0,39° und für das 22. Jahrhundert auf 0,57°. Auch Callendar betrachtete die globale Erwärmung als etwas Positives und durch die anthropogene Erwärmung das Risiko einer baldigen Wiederkehr einer Eiszeit auf absehbare Zeit gebannt.[11]

In den 1930er Jahren bemerkte man in den USA, dass sich die Temperaturen in ihrer Region in den vorangehenden Jahrzehnten erhöht hatten; die Wissenschaftler gingen jedoch mehrheitlich von einem natürlichen Klimazyklus aus und ein verstärkter Treibhauseffekt war nur eine von vielen möglichen Ursachen.[3]

Mitte des 20 Jahrhunderts: Skepsis und Ablehnung

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts stand man der Theorie von Arrhenius überwiegend ablehnend gegenüber. Seine Annahmen basierten auf zu vielen unbestätigten und vereinfachenden Annahmen, so dass die Skepsis berechtigt war. Arrhenius berücksichtigte die Eis-Albedo-Rückkopplung und die Wasserdampf-Rückkopplung in Ermangelung konkreter Daten in seinen Berechnungen nur durch eine Abschätzung. Wärmetransport durch Konvektion und Meeresströmungen betrachtete er gar nicht und zum Stützen seiner Eiszeit-Theorie fehlte ihm die Kenntnis der eiszeitlichen atmosphärischen Treibhausgaskonzentrationen. Auch bezog er in seine Betrachtungen mögliche, durch eine Erwärmung ausgelöste Veränderungen der Wolkenbildung nicht in seine Betrachtungen mit ein. Wolken können die Strahlungsbilanz der Erde jedoch signifikant verändern und einige Wissenschaftler seiner Zeit gingen davon aus, dass eine Erwärmung über eine verstärkte Wolkenbildung selbige vollständig ausgleichen würde.[13]

Im Jahr 1900 erschien eine Publikation des namhaften Physikers Knut Ångström.[14] In dieser war zu lesen, dass eine Halbierung des atmosphärischen Kohlendioxid-Gehaltes die Infrarotabsorption nur um 0,4% verändern würde, was auf das Klima keinen signifikanten Einfluss haben könne. Leider führte Ångströms Laborassistent die Messung fehlerhaft durch, die damals verfügbaren Spektrometer waren für die Aufgabe zu ungenau und überdies interpretierte er die Messergebnisse falsch.[Anmerkung 1][3] Arrhenius erkannte dies und andere Fehler; er widersprach aufs Heftigste.[3]

Auch Callendars Arbeiten wurden kritisiert. Zur damaligen Zeit gab es keinen stichhaltigen Beleg dafür, dass der atmosphärische CO2-Gehalt tatsächlich ansteigt. Die verfügbaren Daten zum atmosphärischen CO2-Gehalt waren sehr ungenau. Messungen ergaben Werte, die abhängig von Messort und Messzeit so stark voneinander abwichen, dass weder eine Durchschnittskonzentration bekannt war noch ein eventueller Anstieg nachweisbar war. In den Ozeanen der Welt ist in Form von Kohlensäure 50 mal mehr Kohlendioxid gelöst als die gesamte Atmosphäre enthält. Da sich Kohlendioxid gut in Wasser löst, ging die überwiegende Zahl der Wissenschaftler davon aus, dass alle vom Menschen zusätzlich eingebrachten Mengen des Spurengases Kohlendioxid im Meer verschwand. Zumal man wusste, dass die durch Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzte CO2-Menge nur ein winziger Bruchteil der Menge ist, die von der Natur durch Photosynthese und Atmung umgesetzt wird.

Die Arbeiten von Tyndall, Arrhenius und Callendar wurden kaum mehr diskutiert. Sie beinhalteten auch zu viele auf absehbare Zeit unüberprüfbare Thesen. Der unleugbare Befund der Eiszeiten wartete zwar noch auf eine Lösung, doch erklärte man sich die Eiszeiten durch geologische Veränderungen, die über veränderte Wind- und Meeresströmungen das Klima lokal verändert hatten. Globale Klimaveränderungen hielt zu dieser Zeit kaum jemand für möglich.[8]

1951 schrieb die American Meteorological Society im Compendium of Meteorology: „Die Idee, dass eine Erhöhung des Kohlendioxid-Gehaltes der Atmosphäre das Klima verändern könne, war nie weit verbreitet und wurde schließlich verworfen, als man herausfand, dass alle von Kohlendioxid absorbierte Infrarotstrahlung bereits von Wasserdampf absorbiert wird.“[15] Dass dies falsch ist, war allerdings bereits fast 20 Jahre zuvor publiziert worden, unter anderem von E.O. Hulburt und Guy Callendar.[16][17][18]

1950er Jahre: Die Theorie wiederbelebt

Die 1950er Jahre brachten einen enormen Wissenszuwachs in allen Bereichen der Wissenschaft. Bedingt durch den kalten Krieg erhöhte die amerikanische Regierung die Forschungsausgaben in vielen Bereichen von Naturwissenschaft und Technik, so auch in Geologie, Ozeanographie und Meteorologie. Die Militärs wollten wissen, wie die Strahlung der Atombomben absorbiert wird, sie wollten wissen, wie sich der Fallout in Atmosphäre und den Weltmeeren verteilt. Auch wollte man wissen, wann irgendjemand irgendwo einen überirdischen Atombombentest durchführt. Es gab kaum einen Bereich, der für das Militär unwichtig hätte sein können.[8]

Der Direktor der US-amerikanischen Scripps Institution of Oceanography, Roger Revelle, hatte sich am Anfang seiner Laufbahn in den 1930er Jahren intensiv mit der Chemie der Ozeane beschäftigt. Er galt als Experte in diesem Feld und hatte enormes Wissen über den Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Ozeane gesammelt. Den Gasaustausch von Kohlendioxid konnte er damals jedoch nicht im Detail verstehen, so dass er sich anderen Dingen zuwandte.[19]

Schlüsseltechnologie Radiokohlenstoffdatierung

Willard Frank Libby hatte für den Nachweis oberirdischer Atomtests bereits in den 1930er Jahren Zählverfahren für sehr schwache Radioaktivität entwickelt. Darauf aufbauend stellte er im Jahr 1950 die Radiokohlenstoffdatierung vor. Mit diesem revolutionären Verfahren konnte man das Alter von kohlenstoffhaltigen Fossilien, die nicht älter als 500.000 Jahre waren, mit bislang unbekannter Genauigkeit bestimmen. Oberirdische Tests von Kernwaffen führten zu einem starken Konzentrations-Anstieg von radioaktivem 14C, dem Kernwaffen-Effekt. Mit Hilfe der neuen Technik von Libby war es nun möglich, auch das durch Atombombentests erzeugte 14C nachzuweisen.

Um zusätzlich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugtes Kohlendioxid aufnehmen zu können, mussten sich die Ozeane durchmischen. Zufällig fand Revelle im Rahmen eines Forschungsprojektes heraus, dass sich radioaktiver Kohlenstoff, der bei einem Unterwasser-Bombentest entstanden war, in einer Schicht bewegte, die zwar nur einen Meter dick war, sich aber über hunderte von Quadratkilometer erstreckte. Dies belegte zu seinem großen Erstaunen, dass es kaum zu einer vertikalen Durchmischung der Wasserschicht gekommen war. Wenn dies für 14C aus Atomtests galt, so musste es auch für jede andere Substanz gelten, die in die Meere eingebracht wurde - auch für Kohlendioxid.[19]

Eines Tages wurde Revelle auf die Arbeiten von Hans E. Suess aufmerksam, der sich mit Optimierungsverfahren der neuen Radiokohlenstoffdatierung beschäftigte. Dies passte gut zu seinen Forschungsprojekten über die Durchmischung und den Gasaustausch der Ozeane; glücklicherweise hatte er Budgets, um Suess anzuwerben, sich mit ihm zusammen diesen Fragestellungen zu widmen.[19]

Callendar widerlegt?

Im Jahr 1957 publizierten Revelle und Suess dann, dass die durchschnittliche Verweilzeit von Kohlendioxid in der Atmosphäre in der Größenordnung von ca. 10 Jahren liegt,[20] was in guter Übereinstimmung mit den Ergebnissen einer zweiten Forschergruppe lag, die dies fast zeitgleich publizierte.[21] Die Dauer einer kompletten Umwälzung der Ozeane schätzten die Forscher auf ein paar hundert Jahre. Die Ergebnisse ließen den Schluss zu, dass sich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenes Kohlendioxid sehr schnell in den Ozeanen lösen würde, weshalb es unwahrscheinlich schien, dass es sich in der Atmosphäre anreicherte. Dies aber würde Spekulationen über eine mögliche, menschengemachte globale Erwärmung, die durch einen Konzentrationsanstieg des Spurengases hervorgerufen wurde, substanzlos machen.[19]

Denkfehler

Diese Ergebnisse standen jedoch im Widerspruch zu Guy Callendars Analysen. Dieser wurde nicht müde darauf hinzuweisen, dass die ihm vorliegenden (recht ungenauen) Messreihen des Spurengases Kohlendioxid klar darauf hindeuteten, dass dieses sich in der Atmosphäre anreichere. Es gab aber noch einen viel gewichtigeren Hinweis: Suess hatte bei seinen Studien der Radiokohlenstoffdatierung entdeckt, dass jüngere Holzproben ein verschobenes 12C/14C-Verhältnis aufwiesen: Je jünger sie waren, desto weniger 14C enthielten sie. Und zwar weniger als durch radioaktiven Zerfall begründet werden konnte. Erklärbar war dieser Effekt, wenn das Kohlendioxid der Atmosphäre durch Kohlendioxid verdünnt worden wäre, das aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammte, in dem praktisch kein 14C enthalten war. Dieser Effekt wurde später als Suess-Effekt bekannt. Die Argumente waren nicht von der Hand zu weisen. Revelle und Suess suchten nach Fehlern in ihrer Arbeit. Zunächst versuchten sie den Widerspruch dadurch zu erklären, dass sie die Aufnahme von Kohlendioxid durch Pflanzen nicht in ihre Überlegungen aufgenommen hatten. Schließlich fand Revelle jedoch das Hauptproblem: Die Forscher hatten den Stoffaustausch bei Vorliegen einer Gleichgewichtskonzentration zwischen Atmosphäre und Ozeanen untersucht. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe führt jedoch zu einem steten CO2-Strom, ein Gleichgewicht liegt nicht vor. Revelle rechnete unter Berücksichtigung der ihm bekannten Ozeanchemie neu nach und kam nun zu einem gänzlich anderen Ergebnis: Demnach würde atmosphärisches Kohlendioxid zwar rasch gelöst, aber eben auch ebenso rasch wieder in die Atmosphäre emittiert werden, so dass am Ende nur 20% von den Ozeanen aufgenommen würde.[19]

Dieser Wert lag so niedrig, dass selbst Guy Callendar Zweifel an ihrer Korrektheit anmeldete. Doch alles deutete nun darauf hin, dass Callendar recht hatte, dass sich Kohlendioxid in der Tat in der Atmosphäre anreicherte.[19]

Keelings Messungen

Für die Klärung der Frage, ob der von Revelle und Suess vorausgesagte Konzentrationsanstieg des Treibhausgases Kohlendioxid in der Atmosphäre auch tatsächlich messtechnisch nachweisbar sei, bewarb sich das Sripps-Institut mit dem Projekt einer atmosphärischen Kohlendioxid-Messung für das Internationale Geophysikalische Jahr 1957/58. Der junge Chemiker Charles Keeling wurde mit dem Projekt betreut; er konnte schon ein Jahr später mit der nach ihm benannten „Keeling-Kurve“ aufwarten, die der erste zweifelsfreie Beleg war, dass die Konzentration dieses Treibhausgases tatsächlich ansteigt. Im Gegensatz zu seinen Vorgängern, die an dieser Aufgabe gescheitert waren, führte Keeling seine Messungen fernab von Quellen und Senken des Spurengases durch und benutzte erstmals einen nichtdispersiven Infrarotsensor mit einem Messaufbau, der Ergebnisse höchster Präzision lieferte. Zusätzliche Genauigkeit erhielt er dadurch, dass er seine Messwerte nicht punktuell, sondern an mehreren, weit voneinander entfernten Messorten kontinuierlich erfasste.

Das größte Experiment der Menschheitsgeschichte?

Gilbert Plass nutzte 1956 erstmals Computer zur genaueren Berechnung der zu erwartenden Erwärmung. Zudem konnte er seine Rechnungen auf erheblich genauere Absorptionsspektren des CO2 aufbauen, auf die er im Rahmen einer Kooperation mit Physikern der Johns Hopkins University zurückgreifen konnte, die diese Messungen durchgeführt hatten. Plass war der erste, der klar belegen konnte, dass sich die Absorptionsbande von Wasserdampf und Kohlendioxid nicht überlagern. Daneben wies er auch darauf hin, eine durch einen Konzentrationsanstieg von Kohlendioxid verursachte globale Erwärmung auch dann nicht verhindert würde, wenn sich die Absorptionsbande vollständig überlagerten. Er errechnete eine globale Erwärmung um 3,6 °C für eine angenommene Verdoppelung der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration.[22] Für das Jahr 2000 nahm er einen um 30% höheren Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre an und erwartete eine daraus resultierende globale Erwärmung von etwa einem Grad.[23]

Eine messbare anthropogene globale Erwärmung war nun nicht in Jahrhunderten, sonden bereits in Jahrzehnten zu erwarten. Der Treibhauseffekt war durch die Berechnungen von Plass genauer quantifiziert und auch der Konzentrationsanstieg des Treibhausgases Kohlendioxid war nicht mehr von der Hand zu weisen. Roger Revelle kommentierte dies mit den Worten: „Die Menschheit hat ein großangelegtes geophysikalisches Experiment begonnen, das es in dieser Form weder in der Vergangenheit gab, noch in Zukunft wiederholt werden könnte.“[24] Dieser Satz sollte im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung noch sehr häufigt zitiert werden.

1960er Jahre

Seit den 1940er Jahren und im gesamten Verlauf der 1960er Jahre nahmen die Durchschnittstemperaturen global ab. Zweifler an der menschengemachten Erwärmung fanden sich bestätigt, denn die Kohlendioxidkonzentrationen stiegen ja während dieser Zeit an. Von einer globalen Abkühlung war die Rede. Von einigen Forschern wurde für die Abkühlung eine zunehmende Umweltverschmutzung der Luft verantwortlich gemacht.[25][26]

Erste Klimamodelle

Die Verfügbarkeit von Computern hatte in den 1950er Jahren zur ersten numerischen Wettervorhersage geführt und man wollte Computer natürlich auch zur Berechnung klimatologischer Prozesse einsetzen. Diese brachte jedoch zunächst eher Verwirrung als Klärung und schürte den Zweifel an der Richtigkeit der These der globalen Erwärmung.[27]

Mit Hilfe der genauen Absorptionsdaten von Wasserdampf und Kohlendioxid, die Gilbert Plass wenige Jahre zuvor publiziert hatte, rechnete Fritz Möller ein eindimensionales Klimamodell durch, bei dem er nicht nur den durch zusätzliche Erwärmung freigesetzten Wasserdampf, die sogenannte Wasserdampf-Rückkopplung mit einbezog, sondern auch den Wärmeaustausch zwischen Boden und Atmosphäre. Zu seinem Erstaunen ergaben seine Berechnungen massive Erwärmungen und unter bestimmten Bedingungen sogar eine nicht endende Erwärmung, die sich immer weiter verstärkte bis alle Ozeane verdampfen würden. Aber unter der Annahme, dass aus der Erwärmung eine Erhöhung der Wolkenbedeckung um ein Prozent resultierte, hätte dies den wärmenden Effekt einer Erhöhung der Kohlendioxid-Konzentration selbst um 10% vollständig ausgeglichen. Und niemand kannte die Reaktion der Wolkenbildung auf eine Temperaturänderung. Die korrekte Beschreibung des Einflusses der Wolken war ein großes Problem und sollte es auch in den folgenden Jahrzehnten bleiben.[27]

Der Grund für die starke Erwärmung, die Möller fand, war schnell gefunden: Er hatte in sein eindimensionales Klima-Modell zwar den Wärmetransport zwischen Boden und Luft berücksichtigt, nicht jedoch den Wärmetransport durch Konvektion. Dies realisierte Syukuro Manabe schon Mitte der 1960er Jahre und entwickelte es zusammen mit Richard Wetherald weiter. Das 1967 erstellte “Manabe-Wetherald one-dimensional radiative-convective model” gilt als das erste einigermaßen realistische Atmosphärenmodell, das sowohl den Strahlungshaushalt der Erde wie auch die stattfindende Konvektion berücksichtigte. Es ergab eine Erwärmung um 2°, die aus einer Verdoppelung der Kohlendioxidkonzentration der Atmosphäre resultieren würde.[27] [28]

Erste Erdbeobachtungs-Satelliten

Mitte der 1960er Jahre wurde eine weitere Schlüssel-Technologie für die Klimatologie nutzbar: Erdbeobachtungssatelliten. Schon die zweite Generation der TIROS Satelliten wurde ab 1966 operativ für die Klimaforschung eingesetzt und verfügte über Radiometer und Spektrometer. Von nun an konnte man den Wärmehaushalt der Erde, die Eisbedeckung der Erde oder Spektrum und Intensität der Sonnenstrahlen vom All aus vermessen. Sonnenbezogene Messungen waren erstmals vollkommen frei von verfälschenden atmosphärischen Einflüssen. Die Zahl und Qualität der verbauten Instrumente sollte in den kommenden Jahrzehnten stark ansteigen.

Erste Warnungen

Weitere Pionierarbeit leistete Michail Iwanowitsch Budyko. Er berechnete die Strahlungsbilanzen für eingehende und ausgehende Strahlung in arktischen Regionen und lieferte quantitative Angaben für die bislang nur qualitativ beschriebene Eis-Albedo-Rückkopplung. Eindringlich warnte er vor resultierenden Klimaveränderungen, die allerdings erst im nächsten Jahrhundert zu erwarten seien. Im Jahr 1965 warnte dann auch ein Beratungsgremium der US-Regierung, dass die globale Erwärmung eine ernsthafte Bedrohung darstelle (“… a matter of "‘real concern’”).[29]

1970er Jahre

Rasante Entwicklungen, unter anderem im Bereich der Isotopenuntersuchung und Massenspektrometrie waren für viele Bereiche der Paläoklimatologie von erheblichem Nutzen, indem sie beispielsweise mit Ergebnissen der Pollenanalyse und der Baumringanalyse kombiniert wurden. Die Klimavergangenheit konnten so immer besser rekonstruiert werden.

Sprunghafte Klimawandel

Das Bild vergangener Eiszeiten konnte immer klarer nachgezeichnet werden und zeigte, dass Klimaveränderungen sehr schnell ablaufen können. Ganz im Gegensatz zu der jahrzehntelang verbreiteten Annahme eines unveränderlichen und stabilen Klimas deutete nun alles darauf hin, dass selbst kleine Parameter-Änderungen sprunghafte Klimawandel nach sich zogen. Vorarbeiten aus dem Jahr 1966 hatten bereits Belege geliefert, dass es zum Ende der letzten Eiszeit zu schnellen und heftigen Klimaveränderungen kam. Die Befunde, die in den 1960er Jahren ausschließlich von Bohrkernen vom Meeresboden um Grönland stammten, konnten doch nun auch an anderen Orten der Erde und mit anderen Nachweismethoden wie z. B. in Eisbohrkernen in Übereinstimmung gebracht werden. Sie zeigten darüber hinaus übereinstimmend, dass eine Warmzeit wie die des Holozän in der Klimageschichte nicht die Regel, sondern eine Ausnahme war.[30] Kurze warme Perioden wechselten sich mit langen kalten Perioden ab. Da die globalen Durchschnittstemperaturen bis ca 1975 weiter sanken, konnte auch in den 1970er Jahren kein messtechnischer Beleg für die seit langem vorausgesagte, aber nie bestätigte globale Erwärmung geliefert worden. Überdies dauerte die aktuelle Warmzeit, das Holozän, bereits mehr als 11.000 Jahre an, während die letzte Letzte Warmzeit, die Eem-Warmzeit, nach einer Dauer 11.000 Jahren endete. Eine baldige Eiszeit schien für einige daher wahrscheinlicher als eine Erwärmung.[31][32]

Erste Globale Klimamodelle

Bohrkernuntersuchen aus Grönland zeigten zudem, dass zusammen mit dem Klima auch der Salzgehalt des Meerwassers in der Vergangenheit geschwankt hatte. Der Nordatlantikstrom hatte sich offenbar mehrfach verändert. Dies stützte Vermutungen, dass Meeresströmungen eine wichtige Rolle im Klimageschehen zukommt. Syokuro Manabe hatte die große Bedeutung der Meere zum Verständnis des Klimageschehens erkannt und bereits 1969 ein erstes Klimamodell entworfen mit dem er das Verhalten der Meere modellierte. Leider waren aber auch in den 1970er Jahren Computer bei weitem nicht leistungsfähig genug, ein solch komplexes Klimamodell über längere Zeiträume durchzurechnen. Die 14C-Untersuchungen von Revelle und Suess hatten gezeigt, dass die Ozeane für eine vollständige Umwälzung 650 Jahre brauchten. Dies war in geologischen Zeitskalen kurz, als Berechnungszeitraum für ein komplexes Klimamodell war aber die Dauer einer einzigen Ozean-Umwälzung bereits deutlich zu viel. Klimamodelle, die neben der Strahlungsbilanz und der Konvektion auch das Verhalten der Meere berücksichtigten, mussten daher sehr stark simplifizert werden, um berechenbar zu bleiben.[8]

Weitere Quellen der Erwärmung

Mit der aufkeimenden Umweltbewegung wurde den Menschen zunehmend bewusst, dass die Ressourcen der Erde endlich sind und die zunehmende Industrialisierung schädigend auf viele Bereiche der Umwelt wirkte.

Andere Treibhausgase

Die Atmosphärenchemie machte große Fortschritte. Forscher zeigten auf, dass die Ozonschicht durch FCKWs geschädigt würde, die neben einer sehr hohen Lebensdauer in der Atmosphäre auch ein enormes Potential als Treibhausgas besaßen. Erstmals wurde dabei auch auf die Wirkung bislang wenig beachteter Treibhausgase, wie Methan und Lachgas hingewiesen. Jedoch fanden diese Stimmen wenig Beachtung, es waren ja doch nur Bestandteile der Luft, deren Konzentration selbst im Vergleich zum Spurengas Kohlendioxid sehr gering war. Man spekulierte lieber über das Ausmaß, mit dem Schwefelsäure durch eine veränderte Wolkenbildung das Rückstrahlvermögen, also die Albedo der Erde verändern könnte.

Abwärme

In den ersten beiden Berichten an den Club of Rome von 1972[33] und 1974[34] wurden als Ursachen für eine globale Erwärmung neben dem anthropogenen Treibhauseffekt auch erstmals die „thermische Umweltverschmutzung“ durch Abwärme diskutiert.[35][36] Mit deren hypothetischer Fortsetzung für ausschließlich photovoltaische Energie würde die globale Wachstumsgrenze, bis zu der die Temperatur nicht weiter anstiege, schätzungsweise am Ende des nächsten Jahrhunderts erreicht.[35][37] Bei ausschließlicher Verwendung nicht erneuerbarer Energien mit 2 % jährlicher Zunahme wurde ein anthropogener Abwärme-Beitrag zur globalen Erwärmung von mindestens 3 Grad im Jahr 2300 berechnet,[35] was angesichts der Einfachheit des verwendeten Modells erstaunlich gut mit neueren, aufwändigeren Simulationen[38] übereinstimmt.[39]

Der Charney Report

Mitte der 1970er Jahre war die Situation verfahren. Es gab auf der einen Seite die Gruppe um George Kukla und Reid Bryson, die den US-Präsidenten vor der dramatischen Gefahr einer bald zurückkehrenden Eiszeit warnte und andererseits die (deutlich größere) Gruppe derer, die vor einer kommenden globalen Erwärmung warnten. Bei den aktuellen Kohlendioxid-Emissionen könnte die Erwärmung gegebenenfalls schon im Jahr 2050 zu einem eisfreien Polarmeer führen.[40] Ereignisse wie die Dürrekatastrophe in der Sahel-Zone steigerten den politischen Druck auf die Entscheidungsträger, die jedoch unschlüssig waren, wie konkret welche Bedrohung denn eigentlich war, denn die Klimaforscher waren ja selbst uneins. So beschloss der Wissenschaftsberater der US-Regierung (ein Geophysiker!), ein Expertengremium zu berufen, das in der Diskussion unvorbelastet war. Unter der Leitung von Jule Gregory Charney wurden Experten befragt, die in die laufenden Debatte noch nicht involviert waren. Charneys Gruppe verglich zwei Klimamodelle, eines von Manabe, das andere von James E. Hansen. Beide Modelle unterschieden sich in Details, nicht jedoch in der Kernaussage, dass ein Konzentrationsanstieg des Spurengases Kohlendioxid zweifelsfrei zu einer deutlichen Temperatursteigerung führen würde. Die Experten prüften u.a. anhand einfacher, eindimensionaler Atmosphärenmodelle, ob die bisherigen Modelle einen wesentlichen Effekt vernachlässigt haben konnten - sie fanden aber nichts. Für die bei einer Verdoppelung des Kohlendioxidgehaltes der Atmosphäre zu erwartende Erwärmung hatte Manabes Modell 2 Grad ergeben, Hansens Modell zeigte eine Erwärmung um 4 Grad. Man einigte sich schließlich als wahrscheinlichsten Wert auf 3 Grad, wohl wissend, dass dies letztlich nur eine Schätzung war. Im 1979 erschienenen „Report of an Ad hoc Study Group on Carbondioxide and Climate“ mit dem Titel „Carbon Dioxide and Climate, A Scientific Assessment“ des National Research Council[41] war daneben zu lesen, dass eine signifikante Erwärmung aufgrund der thermischen Trägheit der Ozeane erst in einigen Jahrzehnten zu erwarten sei.[42] Der Bericht wurde später kurz Charney-Report genannt.

1980er Jahre

Arrhenius bestätigt

Schon Alfred Wegener entnahm dem grönländischen Eis in den 1930er Jahren Eisbohrkerne, um daraus wertvolle Informationen über die Klimavergangenheit zu gewinnen. Fortschritte in der physikalischen und chemischen Analytik ermöglichten es den Forschern in den Folgejahren, den Proben mehr und mehr Informationen zu entlocken. Nach jahrelangen vergeblichen Bemühungen war man Anfang 1980 endlich so weit, aus winzigen, im Eis gespeicherten Luftbläschen auch die Kohlendioxid-Konzentration vergangener Tage zuverlässig zu rekonstruieren. Was man fand, war eine Sensation: Zum Höhepunkt der letzten Eiszeit vor 20.000 Jahren war die Kohlendioxid-Konzentration nur halb so groß gewesen wie in der Warmzeit des 20. Jahrhunderts. Damit war erstmals belegt, was John Tyndall, Svante Arrhenius und Thomas Chamberlin 80 Jahre zuvor vermutet hatten, aber zu Lebzeiten nicht beweisen konnten.[3][43] Weitere Gewissheit brachte eine Bohrung in der Antarktis, bei der ein Bohrkern die Rekonstruktion der letzten 150.000 Jahre erlaubte. Er zeigte den Verlauf der Kohlendioxid-Konzentration im Verlauf eines gesamten Eiszeitzyklus: Warm - kalt - warm. Die Kohlendioxid-Konzentration der Atmosphäre war dem Temperaturverlauf verblüffend eng gefolgt, sie war niedrig während der Eiszeit, hoch während der Warmphase.[44]

Das IPCC wird gegründet

Das Jahr 1988 war das bislang wärmste seit Beginn der Aufzeichnungen. Im November dieses Jahres wurde der Zwischenstaatliche Ausschuss über den Klimawandel (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)) wurde vom Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) gemeinsam mit der der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) eingerichtet. Er ist der im Jahr 1992 abgeschlossenen Klimarahmenkonvention beigeordnet. Der Ausschuss fasst für seine im Abstand von etwa 6 Jahren erscheinenden Berichte die weltweiten Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Klimaveränderung zusammen und bildet damit den aktuellen Stand des Wissens in der Klimatologie ab. In jedem Sachstandsbericht werden mehrere tausend wissenschaftliche Einzelbeiträge gesichtet und unter Beachtung der Möglichkeiten für eine politischen Konsens zusammenfassend dargestellt. Zudem erscheinen zu wichtigen Einzelthemen Sonderberichte, wie beispielsweise Spezial-Reports für diverse Emissionsszenarien.[45]

Der Konsens innerhalb des IPCC, dessen Berichte die relevanten Informationen und Ergebnisse aus Fachbeiträgen bündeln, wird von den wichtigsten nationalen Wissenschaftsakademien unter anderem aller G8-Länder ausdrücklich unterstützt.[46][47][48][49][50]

Das 21. Jahrhundert: Der Klimawandel ist da

Räumliche Verteilung der globalen Erwärmung: Die Grafik zeigt die Temperaturanomalien im Zeitraum 2000-2009 (oben), dem wärmsten bisher gemessenen Jahrzehnt, und im Vergleich dazu die Jahre 1970-79. Dargestellt sind jeweils Anomalien, also Abweichungen vom langjährigen Mittel des Zeitraums 1951-1980, nicht absolute Temperaturen.

Im ersten Sachstandsbericht des IPCC, der 1990 veröffentlicht wurde, war zu lesen, dass es wenige empirische Belege für einen vom Menschen verursachten Klimawandel gibt (“little observational evidence”). Im 6 Jahre später veröffentlichten zweiten Sachstandsbericht wurde geschrieben: Die Abwägung der Datenlage deutet darauf hin, dass der Mensch einen merklichen Einfluss auf das globale Klima des 20. Jahrhunderts hat (“‘the balance of evidence’ suggested there had been a ‘discernible’ human influence on the climate of the 20th century”). Im 5 Jahre später, im Jahre 2001 erschienenen, dritten Sachstandsbericht des IPCC konnte diese Aussage nicht nur mit größerer Sicherheit getroffen werden, man war darüber hinaus aufgrund der verbesserten Datenlage nun schon in der Lage, das Ausmaß des menschlichen Einflusses auf den Klimawandel zu quantifizieren.[51]

Im Vierten Sachstandsbericht des IPCC von 2007 wird als Bandbreite aller Modelle und aller Szenarien bis 2100 eine Erhöhung der bodennahen Lufttemperatur von 1,1 °C bis 6,4 °C und eine Erhöhung des Meeresspiegels von 0,19 m bis 0,58 m prognostiziert. Die hauptsächliche Ursache der Erderwärmung sind mit einer angegebenen Wahrscheinlichkeit von über 90 % „sehr wahrscheinlich“ die vom Menschen verursachten Emissionen von Treibhausgasen. Ebenfalls 2007 erhält das IPCC zusammen mit dem ehemaligen US-Vizepräsidenten Al Gore den Friedensnobelpreis.

Im Jahr 2009 erschien mit der “Copenhagen Diagnosis” das letzte größere Update seit Erscheinen des AR4 von 2007. Die Autoren schreiben, dass einige im letzten IPCC-Report angebene Entwicklungen in ihrem Ausmaß unterschätzt wurden. So lag die arktische Meereisbedeckung im Erscheinungsjahr des AR4 (2007) um 40% niedriger als die Computermodelle vorausgesagt hatten. Der Meeresspiegelanstieg der letzten 15 Jahre lag um 80% über den Vorhersagen des IPCC und der von den Autoren erwartete Meeresspiegelanstieg bis zum Jahr 2100 ist doppelt so hoch als vom IPCC noch im Jahre 2007 beschrieben wurde.[52]

Zusätzliche Beiträge gegenüber diesem Update resultieren aus der bereits weiter oben (im 3. Abschnitt) diskutierten anthropogenen Abwärme. Ebenfalls mit 2 % Zunahme jährlich wurde ein Beitrag zur kontinentalen Temperaturerhöhung von 0,4–0,9 Grad für das Jahr 2100 berechnet.[53]

Das erste Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts war das wärmste seit Beginn systematischer Temperaturaufzeichnungen.[54] Betrachtet man die einzelnen Jahre, so waren 2010 und 2005 die wärmsten Jahre seit Beginn der Messungen.[55] 2010 war das Jahr mit den weltweit größten je gemessenen Kohlendioxid-Emissionen. Aufgrund der aktuell stattfindenden Investitionen in Kohlendioxid emittierende Energieträger sind 80% der Emissionsrate von 2010 bis zum Jahr 2020 nahezu sicher.[56]

Anmerkungen

  1. ↑ Angström führte seine Messungen auf Höhe des Meeresspiegels aus und ging davon aus, dass sich das Absorptionsspektrum von Wasserdampf und Kohlendioxid weitestgehend überdecken, die Absorptionswirkung des Spurengases daher vernachlässigbar ist. Für die Höhe des Gesamttreibhauseffekts ist aber die Treibhaus-Wirkung in höheren Atmosphärenschichten entscheidend, wo die Luft aufgrund der dort herrschenden Kälte sehr trocken ist. Daher wirkt sich dort die Überschneidung der Absorptionsbande des Kohlendioxids mit denen von Wasserdampf kaum aus. Mit der richtigen Menge Kohlendioxid hätte er eine Absorptionsänderung von 1% messen müssen. Selbst wenn es auf Meeresspiegelniveau keinen messbaren Absorptionsunterschied gegeben hätte, würde dies an der Wirkung einer Konzentrationserhöhung des Treibhausgases Kohlendioxid jedoch nichts ändern. Die Erde strahlt im Mittel in einer Höhe von 5.500 m ihre Wärme ins All ab, nicht auf Meeresspiegelniveau. Eine Erhöhung der Treibhausgaskonzentrationen dort bewirkt, dass der Bereich, in dem die Erde ihre Wärme ins All abstrahlt, nach oben wandert. Da es dort aber kälter ist, wird dort weniger Wärme abgestrahlt, was alle darunter liegenden Atmosphärenschichten wärmer werden lässt.

Einzelnachweise

  1. ↑ Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC Fourth Assessment Report – Working Group I Report on “The Physical Science Basis” (2007) mit Zusammenfassung für Entscheidungsträger deutsch (PDF)
  2. ↑ Spencer Weart: The Discovery of Global Warming. Center of History am American Institute of Physics, 2011. Siehe aip.org
  3. ↑ a b c d e f g Spencer Weart: The Discovery of Global Warming: The Carbon Dioxide Greenhouse Effect. Center of History am American Institute of Physics, aip.org
  4. ↑ Ken Butti: Horace de Saussure and his Hot Boxes of the 1700s. Solar Cooking Archive, Solar Cookers International (Sacramento, California);
  5. ↑ M. Fourier: Memoire sur les temperatures du globe terrestre et des espaces planetaires, S. 585 (PDF) academie-sciences.fr
  6. ↑ MEMOIRE sur les temperatures du globe terrestre et des espaces planetaires übersetzt von W.M. Connolley aus dem Französischen ins Englische
  7. ↑ Im Original-Text: “As a dam built across a river causes a local deepening of the stream, so our atmosphere, thrown as a barrier across the terrestrial rays, produces a local heightening of the temperature at the Earth’s surface.” aus John Tyndall: On Radiation through the Earth’s Atmosphere. In: Philosophical Magazine ser. 4, 1863, 25, S. 200–206
  8. ↑ a b c d Spencer Weart: The Discovery of Global Warming: Simple Models of Climate, Center of History am American Institute of Physics - online
  9. ↑ Jaime Wisniak: Svante Arrhenius and the Greenhouse Effect. In: Indian Journal of Chem Technology, 9, 2002, S. 165–173
  10. ↑ Svante Arrhenius: On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground. In: Philosophical Magazine and Journal of Science, Vol. 41, 1896, S. 239–276 globalwarmingart.com (PDF, 8 MB)
  11. ↑ a b G.S. Callendar: The artificial production of carbon dioxide and its influence on temperature rmets.org (PDF)
  12. ↑ Svante Arrhenius: Världarnas utveckling (1906), dt. Das Werden der Welten. Akademische Verlagsgesellschaft. Leipzig 1908.
  13. ↑ George C. Simpson: Probable Causes of Change in Climate and Their Limitations. In: Proceedings of the Linnaean Society of London 152, 1939–40, S. 190–219.
  14. ↑ Knut Ångström: Über die Bedeutung des Wasserdampfes und der Kohlensäure bei der Absorption der Erdatmosphäre. In: Annalen der Physik 4(3), 1900, S. 720–732, DOI:10.1002/andp.19003081208, realclimate.org (PDF)
  15. ↑ Geological and Historical Aspects of Climatic Change. In: Thomas F. Malone (Hrsg.): Compendium of Meteorology, American Meteorological Association, Boston, S. 1004–1018.
  16. ↑ E. O. Hulburt: The Upper Atmosphere of the Earth. In: JOSA, Vol. 37, Issue 6, 1947, pp. 405–405, DOI:10.1364/JOSA.37.000405
  17. ↑ G.S. Callendar: Infra-Red Absorption by Carbon Dioxide, with Special Reference to Atmospheric Radiation. In: Quarterly J. Royal Meteorological Society 67, 1941, S. 263–275
  18. ↑ P.E. Martin, E.F. Baker: The Infrared Absorption Spectrum of Carbon Dioxide. In: Physical Review 41, 1932, S. 291–303
  19. ↑ a b c d e f Spencer Weart: The Discovery of Global Warming: Roger Revelle’s Discovery. Center of History am American Institute of Physics, aip.org
  20. ↑ Roger Revelle, Hans E. Suess: Carbon Dioxide Exchange between Atmosphere and Ocean and the Question of an Increase of Atmospheric CO2 During the Past Decades. In: Tellus 9, 1957, S. 18–27
  21. ↑ James R. Arnold, Ernest C. Anderson: The Distribution of Carbon-14 in Nature. In: Tellus 9, 1957, S. 28–32
  22. ↑ G.N. Plass: The Carbon Dioxide Theory of Climatic Change. In: Tellus 8, 1956, S. 140–154 nsdl.org (PDF)
  23. ↑ American Scientist Feature Article: Carbon Dioxide and the Climate americanscientist.org
  24. ↑ Im Original: “Human beings are now carrying out a large scale geophysical experiment of a kind that could not have happened in the past nor be reproduced in the future.”
  25. ↑ Robert A. McCormick, John H. Ludwig: Climate Modification by Atmospheric Aerosols. In: Science 156 (3780), 1967, S. 1358–1359. DOI:10.1126/science.156.3780.1358
  26. ↑ Reid A. Bryson:A Reconciliation of several Theories of Climate Change. In: John P. Holdren (Hrsg.): Global Ecology. Readings toward a Rational Strategy for Man. New York etc. 1971, S. 78–84.
  27. ↑ a b c Spencer Weart: The Discovery of Global Warming: Basic Radiation Calculations. Center of History am American Institute of Physics, aip.org
  28. ↑ Syukuro Manabe, Richard T. Wetherald (1967): Thermal Equilibrium of the Atmosphere with a Given Distribution of Relative Humidity. In: J. Atmospheric Sciences 24, S. 241–259.
  29. ↑ President’s Science Advisory Committee (1965). Restoring the Quality of Our Environment. Report of the Environmental Pollution Panel. Washington, DC: The White House, quote p. 9, see pp. 111-31
  30. ↑ W.M. Wendland, Reid A. Bryson: Dating Climatic Episodes of the Holocene. In: Quaternary Research 4, 1974, S. 9–24
  31. ↑ Spencer Weart: The Discovery of Global Warming: Rapid Climate Change. Center of History am American Institute of Physics aip.org
  32. ↑ Science, 178:190-191 Kukla, G. J., and R. K. Matthews, 1972, „When will the present interglacial end?,“
  33. ↑ D. Meadows et al.: Die Grenzen des Wachstums. Stuttgart 1972.
  34. ↑ M. Mesarovic, E. Pestel: Menschheit am Wendepunkt. Stuttgart 1974.
  35. ↑ a b c Robert Döpel: Über die geophysikalische Schranke der industriellen Energieerzeugung. Wissenschaftl. Zeitschrift der TH Ilmenau, ISSN 0043-6917, Bd. 19 (1973, H.2), S. 37–52, db-thueringen.de
  36. ↑ Deutsches Nationalkomitee des Internationalen Weltenergierates, Broschüre: Energie für Deutschland 2006
  37. ↑ H. Arnold: Robert Döpel and his Model of Global Warming, (2011) db-thueringen.de (PDF), sowie: Robert Döpel und sein Modell der globalen Erwärmung. Eine frühe Warnung – und die Aktualisierung. (2010) db-thueringen.de (PDF)
  38. ↑ E. J. Chaisson: Long-Term Global Heating from Energy Usage. EOS (Transactions AGU). The Newspaper of the Geophysical Sciences 89, No. 28 (July 2008) p. 253–260.
  39. ↑ Siehe auch M. G. Flanner: Integrating anthropogenic heat flux with global climate models. In: Geophys. Res. Lett. 36. Jahrgang, Nr. 2, 2009, S. L02801, doi:10.1029/2008GL036465, bibcode:2009GeoRL..3602801F.
  40. ↑ Budyko, Mikhail I. (1972), „The Future Climate.“ Eos, Transactions of the American Geophysical Union 53: 868-74
  41. ↑ Charney Report (PDF)
  42. ↑ Spencer Weart: The Discovery of Global Warming: General Circulation Models of Climate, Center of History am American Institute of Physics - online
  43. ↑ Delmas, R. J., et al. (1980). "Polar Ice Evidence That Atmospheric CO2 20,000 Yr BP Was 50% of Present." Nature 284: 155-57
  44. ↑ Lorius, Claude, et al. (1985). "A 150,000-Year Climatic Record from Antarctic Ice." Nature 316: 591-96
  45. ↑ IPCC Special Report on Emission Scenarios, Cambridge Univ. Press (2000) SRES
  46. ↑ . Royal Society (2001): The Science of Climate Change (PDF)
  47. ↑ The Royal Society (Hrsg.) (2005): Joint science academies’ statement: Global response to climate change, Ref 08/05 (PDF)
  48. ↑ The National Academies (2007): Joint science academies’ statement on growth and responsibility: sustainability, energy efficiency and climate protection. (PDF)
  49. ↑ The National Academies (2008): Joint Science Academies’ Statement: Climate Change Adaptation and the Transition to a Low Carbon Society. (PDF)
  50. ↑ Scientific opinion on climate change in der englischsprachigen Wikipedia
  51. ↑ Vierter Sachstandsbericht des IPCC, Kapitel 9.1.3. The Basis from which we begin ipcc.ch
  52. ↑ 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, ccrc.unsw.edu.au (PDF)
  53. ↑ M. G. Flanner: Integrating anthropogenic heat flux with global climate models. In: Geophys. Res. Lett. 36. Jahrgang, Nr. 2, 2009, S. L02801, doi:10.1029/2008GL036465, bibcode:2009GeoRL..3602801F.. Hier wird der Abwärme-Fluss sinnvollerweise dem „climate forcing“ zugerechnet, während er im 4. IPCC-Bericht von 2007 nicht im „forcing“, d. h. in den „Antreibern der globalen Erwärmung“, enthalten ist. Damit hängt wohl die Unterschätzung des mittel- bis langfristigen Beitrags zur globalen Erwärmung zusammen.
  54. ↑ ‘Noughties’ confirmed as the warmest decade on record. UK MetOffice, 7. Dezember 2009
  55. ↑ NOAA National Climatic Data Center: State of the climate, Global Analysis, Annual 2010
  56. ↑ Prospect of limiting the global increase in temperature to 2ºC is getting bleaker. IEA Press Release
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