Die sogenannte Abgasaffäre des großen Automobil-Herstellers VW erregte im Jahr 2015 viel Aufsehen in den Medien. Mit Entsetzen wurde festgestellt, dass von VW produzierte Fahrzeuge größere Mengen an klimaschädlichen Abgasen an die Umwelt emittierten, als in den Herstellerinformationen angegeben und damit gesetzlich vorgegebene Höchstwerte überstiegen. Auch wenn in diesem Fall der Betrug des deutschen Konzerns im Fokus der öffentlichen Empörung stand, steht dieser Skandal doch in engem Zusammenhang mit der Thematik rund um die Erdatmosphäre, die schließlich durch die erhöhten Emissionen Schaden nimmt. Des Weiteren begegneten dem Zeitungsleser Schlagzeilen wie „Immer mehr Tote durch Luftverschmutzung“ (Ober 2015) oder Warnungen von Wetterbehörden über rekordhohe CO2-Werte in der Atmosphäre (Tagesschau.de 2015) und bringen das Thema Atmosphäre damit immer mehr in den öffentlichen Diskurs. Um die Auswirkungen von Autoabgasen auf das Klima, die Gefährdung des Menschen durch Feinstaub und Zusammenhänge des Treibhauseffekts verstehen zu können, ist es notwendig, die Zusammensetzung und den Aufbau der für den Menschen lebenswichtigen Atmosphäre zu kennen, was im Rahmen dieser Arbeit behandelt werden soll.
Nachdem ein allgemeiner Überblick mithilfe der Definition, der Masse und dem Ausmaß der Atmosphäre gegeben wird, soll dann die Zusammensetzung der Atmosphäre unter besonderer Betrachtung der Spurengase sowie der Aerosole erläutert werden. Im Anschluss erfolgt eine Vorstellung der unterschiedlichen Gliederungsmöglichkeiten der Atmosphäre. Abschließend wird im Rahmen einer kurzen Zusammenfassung noch einmal die Bedeutung der Atmosphäre für das Leben auf der Erde herausgestellt werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Die Atmosphäre in den Schlagzeilen
2 Zusammensetzung und Aufbau der Atmosphäre
2.1 Definition, Masse und Ausmaß der Atmosphäre
2.2 Zusammensetzung der Atmosphäre
2.2.1 Hauptbestandteile der trockenen, chemisch reinen Atmosphäre
2.2.2 Spurengase und deren Bedeutung für das Klima
2.2.3 Aerosole
2.3 Aufbau der Atmosphäre
2.3.1 Mögliche Gliederungsformen
2.3.2 Klimatologisch relevant: Die Stockwerksgliederung
3 Zusammenfassung: Die Bedeutung der Atmosphäre
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen zur Zusammensetzung und zum vertikalen Aufbau der Erdatmosphäre zu vermitteln, um damit ein besseres Verständnis für klimatische Zusammenhänge, Treibhauseffekte und die Auswirkungen menschlichen Handelns auf die Atmosphäre zu schaffen.
- Chemische Zusammensetzung der Atmosphäre und ihre Bedeutung
- Rolle der Spurengase und Aerosole für das Weltklima
- Physikalischer Aufbau der Atmosphäre in Schichten
- Unterschiedliche wissenschaftliche Gliederungsmöglichkeiten
- Stockwerksgliederung nach Temperaturprofilen
Auszug aus dem Buch
2.2.2 Spurengase und deren Bedeutung für das Klima
Weniger als ein Volumenprozent machen die Spurengase aus, die trotz ihrer geringen Menge große Bedeutung für das Klima und insbesondere für den Treibhauseffekt haben. Dabei sind Kohlenstoffdioxid, Methan sowie Distickstoffoxid als klimawirksame Spurengase, die für den anthropogenen Treibhauseffekt verantwortlich sind, zu nennen (Gebhardt et al. 2011, S. 238). Vor allem die Entwicklungen des CO2-Wertes in der Atmosphäre sind hierbei alarmierend: während die CO2-Konzentration bis 1800 bei ca. 280 ppm (parts per million) lag, steigt sie seitdem rasant, sodass 2015 erstmals die 400 ppm-Marke überschritten wurde (Tagesschau.de 2015). Durch die Eigenschaft, infrarote Strahlung (Wärmestrahlung) zu absorbieren, trägt dieses Gas maßgeblich zur Erwärmung der unteren Atmosphäre und damit zur Klimaerwärmung (Strahler, Strahler 2002, S. 37) bei. Auch die Werte von Methan und Distickstoffoxid, aktuell ~ 1,75 ppm (CH4) und ~ 0,31 ppm (N20), haben eine steigende Tendenz (Gebhardt et al. 2011, S. 238).
Für das menschliche Leben ebenfalls von immenser Bedeutung ist Ozon, das in der unteren Atmosphäre nur einen geringen Volumenanteil von 0,03 ppm verzeichnet, auf einer Höhe von 18-25 km, in der sogenannten Ozonschicht, jedoch eine Konzentration von 5-10 ppm aufweisen kann. Diese ungleiche Verteilung ist äußerst günstig. Während Ozon in Bodennähe schädlich für sämtliche Organismen ist, ist seine Anreicherung in der Ozonschicht von lebenswichtiger Bedeutung, da es dort den Großteil der ultravioletten Sonnenstrahlung absorbiert und somit nur 4 % der schädlichen UV-Strahlung die Erdoberfläche erreichen. Doch diese Schutzfunktion wird durch die anthropogen bedingte Ozonzerstörung in der Höhe, besonders durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe, bedroht (Gebhardt et al. 2011, S. 238).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Die Atmosphäre in den Schlagzeilen: Dieses Kapitel verknüpft aktuelle mediale Ereignisse wie die VW-Abgasaffäre mit der wissenschaftlichen Notwendigkeit, die Funktionsweise der Atmosphäre zu verstehen.
2 Zusammensetzung und Aufbau der Atmosphäre: Dieser Hauptteil analysiert detailliert die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Atmosphäre sowie ihre vertikale Schichtung und Klassifizierung.
3 Zusammenfassung: Die Bedeutung der Atmosphäre: Das Fazit fasst die essenziellen Funktionen der Atmosphäre als Schutzhülle und Klimaregulator zusammen und betont die Notwendigkeit ihres Schutzes.
Schlüsselwörter
Atmosphäre, Erdatmosphäre, Klimawandel, Spurengase, Treibhauseffekt, Aerosole, Troposphäre, Stratosphäre, Ozonschicht, Kohlenstoffdioxid, Wetterprozesse, Luftverschmutzung, Homosphäre, Temperaturgradient, Meteorologie
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit im Kern?
Die Arbeit befasst sich mit der physikalischen und chemischen Beschaffenheit der Erdatmosphäre, um ein besseres Verständnis für globale Klimaprozesse zu ermöglichen.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Zu den Schwerpunkten gehören die Zusammensetzung der Gashülle, die Rolle von Spurengasen und Aerosolen sowie die vertikale Schichtung der Atmosphäre.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, durch die fundierte Darstellung der atmosphärischen Grundlagen ein tieferes Verständnis für aktuelle klimarelevante Debatten und Umweltprobleme zu schaffen.
Welche wissenschaftliche Methode wird in der Arbeit verwendet?
Es handelt sich um eine Literaturarbeit, die auf etablierten geographischen und meteorologischen Fachquellen basiert, um den Wissensstand über die Atmosphäre zu synthetisieren.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Untersuchung der atmosphärischen Bestandteile (Gase, Spurengase, Aerosole) und die detaillierte Vorstellung verschiedener vertikaler Gliederungskonzepte.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Atmosphäre, Treibhauseffekt, Schichtung (Stockwerkmodell), Ozon und verschiedene klimawirksame Gase.
Warum ist die Troposphäre für das Leben auf der Erde besonders wichtig?
Die Troposphäre enthält nahezu den gesamten Wasserdampf und einen Großteil der Luftmasse; in ihr laufen nahezu alle wetterrelevanten Prozesse ab.
Welchen Einfluss haben Aerosole auf die Sicht und die Umwelt?
Aerosole können die Sicht durch Trübung einschränken und stammen sowohl aus natürlichen Quellen (Vulkanismus) als auch aus menschlichen Aktivitäten wie der Industrie.
Welche Bedeutung hat das Ozon in verschiedenen Höhenlagen?
In Bodennähe wirkt Ozon schädlich für Organismen, während es in der Stratosphäre als lebenswichtiger Schutzschirm gegen gefährliche UV-Strahlung dient.
- Arbeit zitieren
- Marina Hauth (Autor:in), 2015, Zusammensetzung und Aufbau der Atmosphäre. Spurengase und deren Bedeutung für das Klima, Aerosole, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/375400
