Treibhauseffekt

Das Wort Treibhauseffekt deckt heutzutage drei Bedeutungen ab. Zum einen den physikalischen, atmosphärischen Treibhauseffekt, zum zweiten dessen Steigerung, den anthropogenen Treibhauseffekt, und zum dritten den besser als Glashauseffekt bezeichneten Innenraumeffekt.

Atmosphärischer Treibhauseffekt

In der Erdatmosphäre bewirken Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid und Methan einen Treibhauseffekt, der entscheidenden Einfluss auf das Klima hat. Der physikalische Prozess ist hier wie beim nachfolgend dargestellten Glashauseffekt, dass die so genannten Treibhausgase durchgängig für den kurzwelligen Anteil der Sonnenstrahlung sind, langwellige Wärmestrahlung hingegen einfangen und reflektieren.

Der Anteil an dem Einfangen von langwelliger Wärmestrahlung durch Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und anderen Gasen wird trockener Treibhauseffekt genannt. Die Einbeziehung von Wasserdampf führt zum feuchten Treibhauseffekt.

Ohne die Gesamtheit der Treibhausgase in der Atmosphäre würde sich, gestützt auf einfache Strahlungstransfermodelle, auf der Erdoberfläche (genauer dem Oberrand der Atmosphäre) ein Temperaturgleichgewicht von -18 ° C einstellen. Bei dieser Oberflächentemperatur wäre Einfang von Sonneneinstrahlung and Abgang von Wärmestrahlung gleich, wobei eine unveränderte Reflexion der einkommenden Sonnenstrahlung durch die Erdoberfläche (Albedo) vorausgesetzt wird.

Durch die Wirkung der natürlichen Treibhausgase beträgt die globale Oberflächentemperatur im Duchschnitt etwa +15 ° C. Dabei werden etwa 66% dieses natürlichen Treibhauseffekts durch Wasserdampf und etwa 29 % durch Kohlendioxid verursacht.

Die Bedeutung des globalen Treibhauseffektes kann man auch an den extrem unterschiedlichen Niveaus der Oberflächentemperatur der Planeten Venus, Erde und Mars ablesen. Diese Temperaturunterschiede hängen nicht nur von deren Entfernung von der Sonne ab sondern vor allem von deren unterschiedlichen Atmosphären.

Anthropogener Treibhauseffekt

Häufig wird die Hypothese vertreten, die vom Menschen verursachte Zunahme der Treibhausgase in der Atmosphäre, der so genannte anthropogene Treibhauseffekt, werde in den nächsten Jahrzehnten und Jahrhunderten eine globale Erwärmung und damit einen Klimawandel bewirken. Dieses wird aber von Klimakritikern bestritten.

Der anthropogen Treibhauseffekt ist nicht zu verwechseln mit der nach neusten Forschungsergebnissen ebenfalls vom Menschen verursachten Schädigung der stratosphärischen Ozonschicht, siehe dazu das so genannte Ozonloch.

Glaushauseffekt

Der Glashauseffekt (abgeleitet aus dem Französischen von effet de serre, wie er zuerst von Jean Baptiste de Fourier genannt wurde) ist eine Bezeichnung für das Einfangen von Sonnenlicht und die verzögerte Abgabe der umgeformten Wärmeenergie, was zur Erwärmung eines Innenraumes führt.

Physikalische Grundlage des Glashauseffektes ist, dass bestimmte Materialien, wie beispielsweise Glas transparent für hochfrequentes Sonnenlicht sind, aber niederfrequente Wärmestrahlung einfangen und reflektieren. Die Sonnenstrahlen dringen also fast ungehindert in den Innenraum, die nach der Absorption in Wärmestrahlung umgeformte Energie kann aber schlechter wieder abgegeben werden. Dadurch wird das Auskühlen des Inneren behindert, die Folge ist eine höhere Temperatur, als sie sich ohne den Glashauseffekt ergeben würde. Der Effekt wird seit langen in Unterglaskulturen/Treibhäusern genutzt. Das Phänomen lässt sich weiterhin auch in einem in der Sonne geparkten Auto beobachten/erfühlen.