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gipskopf
offline
OC God
21 Jahre dabei !
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ja dann erstmal lesen dann erzählen !
Ein Schritt in die richtige Richtung ist die Entgiftung der Autoabgase durch Katalysatoren und die Verringerung des Kraftstoffverbrauches durch technische Neuerungen und intelligentes Fahren, was die Anzahl der Strecken und die Höhe der Geschwindigkeit angeht.
Die Ursachen der Klimaschwankungen und Klimaveränderungen sind vielfältig und komplex.
Man unterscheidet zwischen natürlichen und menschlich beinflussten Klimaschwankungen.
Zuerst die natürlichen Klimaschwankungen.
1.Natürliche Klimaschwankungen und Klimaveränderungen
1.1 Einfluss der Sonne
Eine wesentliche Ursache für Klimaveränderungen dürfte in der Schwankung der zugestrahlten Energie, also der Sonnenkonstanten zu suchen sein. Die Strahlung der Sonne ist nämlich in Wahrheit keine feste Grösse, sondern wird von sogenannten Sonneneruptionen beinflusst. Eine beachtliche Steigerung im Ultraviolett- und Röntgenbereich sind die Folge.
1.2 Gewaltige Vulkanausbrüche
Eine weitere Ursache für Klimaschwankungen liegt in der Verringerung der atmosphärischen Durchlässigkeit, da hierdurch die Sonneneinstrahlung behindert wird. Man fand heraus, dass nach gewaltigen Vulkaneruptionen, bei denen feine Aschen hoch in die Atmosphäre geschleudert wurden und jahrelang die Erde umkreisten, die Mitteltemperaturen allgemein zurückgingen
Wenn bei starken Vulkanausbrüchen die in die Atmosphäre geschleuderte Materie und die Gase bis in die Stratosphäre gelangen, erhöhen sie dort die natürliche "Aerosolschicht": Diese Aerosole beeinflussen den Strahlungshaushalt: Ihre starke Zunahme bedingt eine Abkühlung in der
Troposphäre und eine Erwärmung in der Stratosphäre. Diese mehrjährigen Stratosphärenerwärmungen (um max. 5 K) wurden für die untere
Stratosphäre z.B. nach den Vulkanausbrüchen des Mount Agung/Bali (1963) und des El Chichon/Mexiko (1982) nachgewiesen. Die längerfristigen Folgen vulkanischer Aktivitäten lassen sich nur schwer beurteilen. Selbst wenn die vulkanischen Aerosole innerhalb einiger Jahre
wieder aus der Stratosphäre ausfallen, wäre es denkbar, dass sich der von ihnen verursachte Abkühlungseffekt über die thermisch trägen Ozeane noch geraume Zeit fortsetzt und so längerfristige Klimaänderungen bedingt.
SKIZZE ERDPARAMETER
1.3 Wandel der Erdbahnparameter
Über lange Zeiträume hinweg ändert sich die Sonneneinstrahlung infolge der Schwankung der Erdbahnelemente.
In einem Zeitraum von ungefähr 95'000 Jahren schwankt die Bahn der Erde zwischen einer extrem gestreckten und einer mehr kreisförmigen Ellipse und wieder zurück. Dieser Wandel vollzieht sich wie alle Veränderungen der Erdparameter weitgehend kontinuierlich. Bei extrem gestreckter Ellipse ist die Erde von der Sonne zu den Zeitpunkten von Aphel und Perihel weiter entfernt als heute, in den Aequinokitalzeiten steht sie dann der Sonne näher. Schon wandelt sich der Strahlungsgenus aller Jahreszeiten.
Über ein Zeitraum von 41'000 Jahren pendelt die Erdache in ihrer Neigung (Schiefe der Ekliptik) zwischen 24,4° und 21,8° hin und her. Damit wandern auch die Wende- und Polarkreise, also eigentlich die Klimazonen. So dehnen sich die Tropen bis maximal 24,4° Breite auf beiden Halbkugeln aus, die Polargebiete dehnen sich bis 64,8° Breite aus.
In einem Zeitraum von 21'000 Jahren kreist die geneigte Erdachse von ihrer Ausgangsposition zu einer genau invers geneigten Lage und zurück: Das ist Präzession. Dabei verschieben sich die Frühlings- und Herbstzeitpunkte so, dass sie nach ungefähr 10'500 Jahren wechseln und nach 21'000 Jahren wieder gleich sind. Es verschieben sich ebenfalls die Zeitpunkte von Aphel und Perihel. Die Jahreszeiten wandern gleichsam einmal in 21'000 Jahren um die Ellipse. So erreichte vor 11'000 Jahren die Erde im Juni ihren sonnennächsten Punkt (Perihel). Der Nordsommer erhielt damit damals 3 bis 4 Prozent mehr Strahlung als heute.
1.4 Kontinentaldrift
Im Laufe der Erdgeschichte hat es extreme Klimaveränderungen in den einzelnen Kontinenten gegeben. Grund ist die Kontinentaldrift. Als deren Folge nahmen die Festländer jeweils eine andere Lage auf der Erdoberfläche ein. Damit änderte sich auch die Situation innerhalb der Windsysteme und der Klimazonen. Vor 440 Millionen Jahren waren deshalb als Beispiel weite Teile der Sahara vereist, denn sie befand sich in der Nähe des Südpols. Beweise für diese Behauptung liefern die Moränen, Gletscherschliffe, Gletschertäle und Findlinge in der heutigen Sahara.
2.Menschliche Einflüsse
Es ist nun die Frage wieweit der Mensch durch seine vielfältigen Aktivitäten das globale Klima verändern kann. Wissenschaftliche Modelle hinsichtlich einer zukünftigen Entwicklung reichen von starker über mässige bis zu gar keine Erwärmung.
2.1 Treibhauseffekt
Jedenfalls steht fest dass heutzutage die Luft durch Industrie, Strassenverkehr, Kraftwerke und Heizungsanlagen stark belastet ist. Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, Kohlenstoffmonoxid, Staub und organische Verbindungen zählen zu den wichtigsten Schadstoffen, aber auch veränderte Konzentrationen der Luftgase Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid beeinflussen die Ökosysteme.
SKIZZE AUFBAU DER ATMOSPHÄRE
Die Lufthülle der Erde, die Atmosphäre, gliedert sich in mehrere, durch ihre Temperatur klar unterschiedene Stockwerke. Die erdnächste Schicht, die Troposphäre, prägt das Klima auf der Erde. Nach aussen schliessen sich die wolkenfreie Stratosphäre und schliesslich die Meso- und die Thermosphäre an.
SKIZZE TREIBHAUSEFFEKT
In der Stratospähre in 10 bis 30 Kilometern Höhe bildet sich unter Einwirkung des ultravioletten Sonnenlichtes atomarer Sauerstoff, welcher sich mit O2 - Molekülen zu Ozon (O3) verbindet. Die Ozonschicht wirkt als UV-Filter und schirmt die Erdoberfläche vom kurzwelligen Spektralbereich ab. Nur das langwellige, sichtbare Sonnenlicht wird hindurchgelassen und von der Erdoberfläche absorbiert, wobei die Lichtenergie in Wärmeenergie übergeht.
In der Troposphäre, also in bis zu 10 Kilometer Höhe absorbieren Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf die von der Erde ausgestrahlte Wärme. Dadurch wird die vollständige Wärmeabstrahlung in das Weltall verhindert und eine durchschnittliche Erdtemperatur von 15° C eingestellt. Alle Lebewesen sind in einem langwierigen Evolutionsprozess an die so entstandenen Licht-, Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen angepasst.
2.1.1 Kohlendioxid (CO2) ist ein farbloses Gas, das schwerer ist als Luft. Es entsteht vor allem bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen wie Holz, Kohle und Kohlenwasserstoffen (z.B. Erdöl und seinen technischen Folgeprodukten, Erdgas) sowie bei der natürlichen Oxidation kohlenstoffreicher Sedimente (z.B. humose oder torfige Böden), bei den Stoffwechselprozessen der höheren Lebewesen ("Atmung"), bei den verschiedenen Gärprozessen und ist natürlicher Bestandteil der vulkanischen Exhalationen (z.B. in den Maaren der Eifel) sowie vieler, aus tiefen geologischen Schichten entspringenden Mineralquellen (juveniles CO2 in den "Säuerlingen").
Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist seit 1850 von etwa 0,028 Volumen Promille auf heute 0,0355 Volumen Promille angestiegen. Zur Zeit steigt sie weiterhin bis zu 1/20 pro Jahr.
Sollte dieser Trend weiter anhalten, könnte der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre bis zum Jahre 2100 auf etwa das 1,5-fache oder knapp auf den doppelten vorindustriellen Wert ansteigen.
Dadurch wird vermehrt Erdwärme in der Troposphäre gestaut, man spricht vom Treibhauseffekt.
Eine Verdoppelung des CO2-Gehaltes bedeutet vermutlich einen Temperaturanstieg von 2-3° C in den mittleren Breiten und 5-10° C an den Polen. Klimatische Veränderungen werden befürchtet, sind im einzelnen aber schwer vorhersehbar. Solche Veränderungen wären ein Anstieg des Meeresspiegels um einen halben Meter, eine Ausweitung subtropischer Trockenzonen,
ein massiver Rückgang der Gletscher, verstärktes Waldsterben, Bodendegradation und infolge von häufigeren Naturkatastrophen wie Orkane und Hochwasser viele Klimaflüchtlinge.
Verschiedene wissenschaftliche Modelle sagen bei einer gleichbleibender CO2-Steigerungsrate solche Effekte für die Mitte des nächsten Jahrhunderts vorraus.
Nur drastische Sparmassnahmen beim Verbrauch fossiler Brennstoffe können die Klimaveränderungen noch verhindern oder wie Pessimisten voraussagen lediglich verzögern.
Folgendermassen könnte gespart werden.
2.1.1.1 Bei Gebäuden:
Wärmedämmung, passive Nutzung der Sonneneinstrahlung, kontrollierte Belüftung mit
Wärmerückgewinnung, Solarkollektoren, gasbetriebene Wärmepumpen, Kraft-Wärmekopplung
und Fernwärmenetze. Angeblich lassen sich bei einem Mehraufwand von maximal 10% der Baukosten 2/3 des durchschnittlichen Wärmebedarfs bestehender Gebäude einsparen.
Der Primärenergieverbrauch fossiler Energieträger müsse auf 50 kWh/m2a begrenzt werden, kontrolliert durch Energie- und Brennstoffkennzahlen.
2.1.1.2 In der Industrie:
Abwärmenutzung für Bedarf im Niedertemperaturbereich. Für Anwendungen bis zu 900 Grad Hochtemperaturreaktoren kleiner Leistung, die aufgrund ihrer Konstruktionsmerkmale besonders sicher betreibbar sind.
2.1.1.3 Im Verkehr:
Verlagerung auf CO2-arme Verkehrsträger, Fernleitsysteme und Infrastrukturmassnahmen
zur besseren Vernetzung, Elektroantriebe mit nichtfossilem Strom. Vor allem müssten Massnahmen
zur Verkehrsvermeidung ergriffen werden.
2.1.1.4 In der Stromwirtschaft/Kernenergie:
CO2-Emissionen sollten nur noch beim Betrieb von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen anfallen.
Die reine Stromerzeugung muss ganz emissionsfrei sein. Ein wesentlicher Teil des Strombedarfs
muss so schnell wie möglich mit erneuerbaren Energien gedeckt werden.
Es muss unbedingt gehandelt werden, denn...
2.2 Ozonloch
Der Treibhauseffekt wird noch zusätzlich verstärkt, weil die Ozonschicht stellenweise verdünnt ist und mehr Licht als bisher passieren lässt. Als Verursacher des Ozonloches gelten in erster Linie Fluor-Kohlenwasserstoffe (die FCKW), Halone (also Kohlenwasserstoffe), Distickstoffmonoxid und Methan.
2.2.1 FCKW sind Bestandteile von Schaumstoffen, Kühl- und Reinigungsmitteln sowie Treibmitteln in Spraydosen. Heute sind FCKW bis auf medizinische Bereiche verboten. FCKW werden in den untersten Luftschichten kaum abgebaut und haben in der Atmosphäre zum Teil eine Lebensdauer von 100 Jahren. Also werden die in die Atmosphäre gelangten Moleküle die Ozonschicht noch lange nach dem Stop der FCKW-Herstellung angreifen.
SKIZZE FCKW-MOLEKÜL
UV-Licht setzt aus FCKW Chlor frei, welches das Ozon kathalytisch abbaut. Nach der Reaktion wird das Chloratom also wieder frei und reagiert mit dem nächsten Ozonmolekül.
2.2.2 Distickstoffoxid, das sogenannte Lachgas N20, entsteht natürlicherweise im Erdboden,
wenn Bakterien andere stickstoffhaltige Verbindungen abbauen. Durch übermässigen Einsatz von Kunstdüngern wird die Lachgasproduktion aber stark gesteigert. Auch die Verbrennung von Biomasse in den Tropen stellt eine bedeutende Quelle für N2O dar.
Lachgas entweicht in die Atmosphäre, baut dort Ozon fotochemisch ab und wird dabei selber wieder regeneriert.
2.2.3. Auch Methan greift die Ozonschicht an. Methan, auch Sumpfgas genannt, entsteht, wenn Bakterien organisches Material unter Luftabschluss zersetzen. Dies geschieht in sumpfigen Nassreissfeldern, deren Flächen in den letzten Jahren stark ausgeweitet wurden und in den Mägen von Rindern, deren Zahl besonders in der Dritten Welt stark zugenommen hat. Auch aus Mülldeponien und bei der Förderung von Erdöl und Erdgas (Methan ist Hauptbestandteil von Erdgas) wird Methan freigesetzt.
2.3 Ozonproblem
Die veränderte Ozonschicht wirkt sich nicht nur auf das Klima aus, sondern auch auf die Gesundheit des Menschen. Bereits 1 % Ozonabnahme führt zu 2 % mehr ultravioletter Strahlung (UV-B) auf
der Erde, wodurch das Krebsrisiko erhöht und die Immunabwehr geschwächt wird.
Im Gegensatz zum Mangel an Ozon in der Stratosphäre sind die Ozonwerte in der Troposphäre oft überhöht. In Bodenhöhe ist Ozon jedoch ein unerwünschtes Gas, denn es reizt die Schleimhäute, beeinträchtigt die Lungenfunktion und scheint Mitverursacher des Waldsterbens zu sein. Vor ungewohnter körperlicher Belastung wird gewarnt, sobald ein Halbstundenmittelwert von 180 müg/m3 Ozon überschritten ist.
SKIZZE NO2-MOLEKÜL
Ozon entsteht in bodennaher Atmosphäre, wenn sich ausgestossene Stickstoffoxide durch intensive Sonnenstrahlung zu O3 verbinden. Die Ozonkonzentrationen sind an wolkenlosen Sommertagen am grössten.
Nicht immer steigt die Ozonkonzentration proportional zum Verkehrsaufkommen, denn bei Dunkelheit wird Ozon durch die Stickoxide aus den Autoabgasen teilweise wieder abgebaut. In ländlichen Regionen ist die Ozonkonzentration daher gelegentlich höher als in der Stadt, denn bei ungünstiger Windlage sammelt sich das Ozon hier, wird nachts aber kaum in der stickstoffarmen Luft abgebaut.
Ein Schritt in die richtige Richtung ist die Entgiftung der Autoabgase durch Katalysatoren und die Verringerung des Kraftstoffverbrauches durch technische Neuerungen und intelligentes Fahren, was die Anzahl der Strecken und die Höhe der Geschwindigkeit angeht.
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Registrierung: Mai 2003 | Dabei seit: 7953 Tagen | Erstellt: 20:16 am 11. Aug. 2003
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