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Eine weitere Zunahme von CO2 wird weniger direkte Erwärmung verursachen, weil wir bereits so viel CO2 in der Atmosphäre haben, dass dieses bereits den größten Teil der Infrarotstrahlung zurückhält (Prof. William Happer, Princeton Univ., 2009). Dieser Sachverhalt ist nur für Teilbereiche des Spektrums zutreffend, so für die 15 µm Bande des CO2 (UBA).
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Im durchlässigsten Teil der Atmosphäre für Wärmestrahlung, unserem Fenster zum All, bei Wellenlängen von 10-11 µm liegt eine schwache Absorption von CO2, welche bei Verdopplung des CIO2-Gehaltes noch eine doppelte Absorption verursacht. Sie trägt etwa 30% der Strahlungsbilanzänderung durch CO2-Änderungen (Graßl 2007, S. 27) (Abbildung 1). Der weitgehenden Sättigung der CO2-Absorptionsbanden wird dadurch Rechnung getragen, dass im Vergleich mit anderen Treibhausgasen CO2 das geringste Erwärmungspotential besitzt, nämlich 1. Der Beitrag anderer Treibhausgase wie CH4 (Methan), N2O (Lachgas), SF6 (Schwefelhexafluorid) zum Treibhauseffekt ist deutlich höher. Ihr globales Erwärmungspotential beträgt jeweils 21, 310 und 23.900 (UBA). Das erste Molekül CO2 in der Atmosphäre absorbiert eine große Menge an Infrarot-Strahlung die vom Erdboden ausgeht. Jedes weitere CO2-Molekül hat eine jeweils geringere Absorptionswirkung, weil große Teile der Infrarot-Strahlung bereits vom anderen CO2 absorbiert wurden. Bei CO2 muß die Konzentration jeweils verdoppelt werden, um die Temperatur um einen festen Betrag zu erhöhen. Die Absorptionsbanden werden in der Natur niemals vollständig gesättigt sein (Archer & Rahmstorf 2010, S. 22). Im Labor kann die Sättigung der Absorptionsbanden tatsächlich auftreten, aber in der turbulenten Atmosphäre sind die Verhältnisse eben anders als im Labor, da weitet sich der Absorptionsbereich auf (Mojib Latif auf br-online.de) |
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KONTEXT:
Da Gase nur in sehr engen Wellenlängenbereichen absorbieren und emittieren, ist der genaue Verlauf der Durchlässigkeit sehr stark von der Wellenlänge abhängig (Abbildung 1).
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ABBILDUNGEN:
Abbildung 1: Wasserdampf ist das wichtigste natürliche Treibhausgas der Atmosphäre, da es in einem breiten Wellenlängenbereich langwellige Strahlung aufnehmen kann. Die übrigen Treibhausgase spielen eine geringere Rolle, da der Wasserdampf bereits einen großen Teil der Strahlungsenergie aufgenommen hat. Abbildung aus Wikipedia.