Der Klimawandel. Manuel Dietrich. Begleitseminar zum F-Praktikum, WS2007/2008. Institut für Physik Johannes Gutenberg-Universität Universität Mainz

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1 Der Klimawandel Institut für Physik Johannes Gutenberg-Universität Universität Mainz Begleitseminar zum F-Praktikum, WS2007/2008

2 Gliederung Motivation 1 Motivation 2 Klimadaten Klimaverlauf 3 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg 4

3 Klimadiskussion in der Öffentlichkeit Diskussion in den Medien generell Filme (z.b. The Day After Tomorrow oder an inconvenient truth ) Politische Diskussionen (Bsp. Kyoto-Protokoll)

4 Auswirkungen des Klimawandels Wirbelsturm Katrina Hitzesommer von 2003 und 2005 in Europa Das weltweite Schmelzen der Gletscher

5 Klimadaten Klimaverlauf Woher kommen die Klimadaten Bekannteste Methode:

6 Klimadaten Klimaverlauf Woher kommen die Klimadaten Bekannteste Methode:

7 Ergebnis dieser Bohrungen: Klimadaten Klimaverlauf

8 Klimaverlauf Motivation Klimadaten Klimaverlauf Nun die Frage: Was beeinflußt das Klima?

9 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg Zuerst die Energiebilanz der Erde: Bekannt ist die Solarkonstante: S = 1367Watt/m 2 Daraus folgt: Durchschnittliche Energie: S D = 342Watt/m 2

10 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg Zuerst die Energiebilanz der Erde: Bekannt ist die Solarkonstante: S = 1367Watt/m 2 Daraus folgt: Durchschnittliche Energie: S D = 342Watt/m 2

11 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg Von der Erdatmosphäre abgestrahlte Temperatur Stefan-Bolzmann-Gesetz P = σ A T 4 hier: S D 4πR 2 (1 0, 3) = σ 4πR 2 T 4 T = 4 S 4σ 0, 7 = 18 C Die Durchschnittstemperatur auf der Erdoberfläche ist aber +15 C

12 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg Antwort auf die Temperaturdifferenz Die Differenz von 33 C liefert der natürliche Treibhauseffekt: Wellenlängen der Sonnenstrahlung liegen im Bereich von 400 bis 800nm, die der Wärmestrahlung im Bereich von 1 bis 30µm.

13 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg Welche Strahlung wird absorbiert?

14 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg Weitere Faktoren Neben Wasserdampf, CO 2 und weiteren Treibhausgasen sind zu erwähnen: Reflektionskoeffizient Vulkanausbrüche Meteoriten

15 Energiebilanz Klimafaktoren Treibhausgas-Anstieg CO 2 -Anstieg der letzten 50 Jahre

16 Abweichung der Temperatur in den letzten 140 Jahre

17 Abweichung der Temperatur in den letzten 1000 Jahren

18 Aufkommende Frage: Antwort Wieso ist der momentane Klimawandel vom Menschen geschaffen? Es gibt keine andere wissenschaftliche Erklärung für den Klimawandel als den anthropogenen Einfluss.

19 Aufkommende Frage: Antwort Wieso ist der momentane Klimawandel vom Menschen geschaffen? Es gibt keine andere wissenschaftliche Erklärung für den Klimawandel als den anthropogenen Einfluss.

20 Beispiel für eine natürliche Ursache

21 Beispiel für eine natürliche Ursache

22 Modellrechnung und Realität

23 Modellrechnung und Realität

24 Modellrechnung und Realität

25 Modellrechnung und Realität Die derzeitige Klimaerwärmung kann nicht natürlichen Ursprungs sein!

26 Wirbelsturm Katrine

27 Wirbelsturm Katrine

28 Gletscherschmelze Pasterze Gletscher 1940 und 2003 mit Blick auf den Großglockner

29 Erwärmung in der Arktis Satelittenbild vom 3. Sep und genau einem Jahr danach.

30 Abschmelzen des Grönlandeis

31 Folgen eines Meeresspiegelanstiegs von ca. 1 m

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