Klimawandel – aus der Perspektive der Physik

Puh, ist das heiß! Im Auto ist es sogar heißer als außerhalb. He, fragst du dich, warum es in deinem Auto so heiß wird, wenn du es in der Sonne abstellst? Hmm... ja?

Die Sonnenstrahlen gehen durch die Autoscheiben und treffen dann auf den Innenraum des Autos – wie Sitze und Armaturenbrett. Ein Teil des Lichts wird zurückgeworfen und prallt von den Sitzen ab. Die restliche Energie vom Sonnenlicht wird aufgenommen. Die Sitze und die anderen Flächen im Auto erwärmen sich. Und auch die Luft im Auto wird warm, am meisten durch die aufgewärmten Dinge im Auto.

Wenn sich alles im Auto erwärmt, wird Wärmestrahlung abgegeben – aber diese Strahlung hat eine andere Wellenlänge als das Sonnenlicht, das in das Auto schien. Das Sonnenlicht strahlt durch die Autoscheibe hindurch – ein Teil der Wärmestrahlung aber nicht. Stattdessen wird sie zurückgeworfen, prallt von den Scheiben ab und erwärmt das Auto noch mehr. Die Temperatur steigt, im Auto wird es heiß. Das nennt man den Treibhauseffekt.

Der Name kommt von Treibhäusern: Glashäuser, in denen die Luft so warm, wird, dass Pflanzen darin gut wachsen. Wenn aber mehr Energie reinkommt als rausgeht, würde das Auto dann nicht wärmer und wärmer werden, bis es zu glühen anfängt? Nein, denn das Auto stößt einen Teil der Wärmestrahlung aus – und zwar immer schneller, je wärmer es im Auto wird. Wenn gleich große Mengen an Energie nach innen und nach außen strahlen, herrscht im Auto ein Gleichgewicht. An diesem Punkt wird es im Auto nicht mehr wärmer.

Das Auto wird zwar warm, aber nicht warm genug, um es zum Glühen zu bringen. Das Auto und die Erde haben viele Gemeinsamkeiten. Die Sonne scheint auf die Erde. Viel vom Sonnenlicht läuft durch die Atmosphäre und erwärmt so die Erde. Die Oberfläche der Erde stößt dann Wärmestrahlung ab und – genau wie beim Auto – hat sie eine andere Wellenlänge als das Licht, das auf die Erde traf.

Und so wie bei den Autofenstern prallt auch hier einige Wärmestrahlung von der Atmosphäre zurück nach unten. Der Treibhauseffekt funktioniert auch auf unserem Planeten. Die Erde erwärmt sich. Je wärmer die Erde ist, desto mehr Energie gibt die Erdoberfläche ab. Und wie im Auto erreicht die Erde einen Zustand des Gleichgewichts – bei einer Temperatur, bei der die Energie, die auf der Erde ankommt, und die Energie, die abgegeben wird, gleich groß sind.

Wegen dieser Temperatur war es möglich, dass sich auf der Erde Leben gebildet und entwickelt hat. Ohne den Treibhauseffekt würde die Erde viel kälter sein – wahrscheinlich ungefähr 30 Grad Celsius kälter. Es würde wohl kein Leben auf der Erde geben. Oh, verstehe. Der Treibhauseffekt ist wichtig für unseren Planeten und für alles Leben.

Aber hier im Auto ist er ziemlich nervig! So, als ob man im Ofen sitzen würde! Klar, und genau das ist auch ein Problem des Planeten. Der Treibhauseffekt ist wichtig und natürlich – aber nicht, wenn der Treibhauseffekt zu stark wird. Menschen haben die Atmosphäre der Erde verändert und damit auch das Gleichgewicht der Energie, die eintritt und abgegeben wird Das Gleichgewicht stimmt nicht mehr.

Die durchschnittliche Erdtemperatur ist rasend schnell angestiegen. In den letzten hundert Jahren haben, zum Beispiel, Fabriken und Autos immer mehr Kohlendioxid und Wasserdampf in die Erdatmosphere ausgestoßen. Diese Gase werden manchmal Treibhausgase genannt. Mehr Treibhausgase bedeutet, dass ein kleinerer Teil der Wärmestrahlung durch die Atmosphäre läuft. Der Treibhauseffekt wird stärker, die Erde wird wärmer.

Wir sprechen von Erderwärmung. Was all das für die Zukunft von Menschen und Tieren bedeutet, wissen wir nicht, aber die Folgen könnten sehr schlimm sein, wenn wir die Erderwärmung nicht aufhalten. Ja, im Auto kann man die Fenster öffnen, aber die Erdatmosphäre hat leider keine Fenster zum Öffnen. Um die Erderwärmung zu stoppen, müssen wir den Ausstoß von Treibhausgasen in der Atmosphäre verringern. Siehst du Philipp, unsere Entscheidungen im Leben sind wichtig.

Es ist schwer zu sagen, was richtig oder falsch ist, aber es ist auf jeden Fall wichtig, uns gut zu überlegen, was wir tun.