Die vorliegende Arbeit versucht im Folgenden der Frage nach den Ursachen des aktuell global beobachtbaren Klimawandels nachzugehen, um dabei Aussagen über die Kontroverse treffen zu können, inwieweit anthropogene oder natürliche Einflussfaktoren ursächlich für den Wandel des Klimas angenommen werden können.
Klimatische Verhältnisse auf der Erde sind seit der Entstehung unseres Planeten natürlicherweise Veränderungen unterworfen. Ausdruck und Beweis natürlicher Klimamodifikationen stellt die durch paläoklimatische Methoden rekonstruierte wechselvolle Abfolge von Warm- und Kaltperioden im Pleistozän dar, in welchem der Mensch nahezu keinen Einfluss auf das Klima der Erde innehatte. Ursachen für Veränderungen des Erdklimas liegen extraterrestrisch hauptsächlich in Variationen der Sonneneinstrahlung begründet, welche durch sich ändernde Orbitalparameter der Erde induziert werden. Intraterrestrisch sind neben Änderungen atmosphärischer Zusammensetzung, wie sie unter anderen durch Vulkanausbrüche oder Waldbrände generiert werden können, insbesondere plattentektonische Verschiebungen sowie die Wandelbarkeit globaler Zirkulationssysteme zu nennen.
Dennoch gilt zweifelsfrei festzustellen, dass auch der Mensch Einfluss auf das globale Klima auszuüben vermag. Hierbei nimmt dieser insbesondere Einfluss durch die physische Umgestaltung der Erdoberfläche und durch die Veränderung der atmosphärischen Zusammensetzung durch das Einbringen klimawirksamer Aerosole und Treibhausgase, insbesondere CO2.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Natürliche Beeinflussung des Klimas
2.1 Grundbegriffe & Forschungsbereiche
2.2 Indizien für die natürliche Beeinflussung – Klimaschwankungen im Quartär
2.3 Natürliche Einflussfaktoren
3 Anthropogene Beeinflussung des Klimas
3.1 Indizien für die anthropogene Beeinflussung
3.2 Anthropogene Einflussfaktoren
3.2.1 Veränderung der Erdoberfläche
3.2.2 Anthropogene Aerosole
3.2.3 Treibhausgase
4 Kurzausblick
5 Zusammenfassung
6 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die Ursachen des globalen Klimawandels, wobei der Fokus auf der Differenzierung zwischen natürlichen Einflussfaktoren und der anthropogenen Einflussnahme durch den Menschen liegt. Die zentrale Forschungsfrage zielt darauf ab, inwieweit natürliche Klimaveränderungen im Quartär als Hintergrund dienen und welchen konkreten Anteil menschliche Aktivitäten an der aktuellen Erderwärmung haben.
- Historische Klimaveränderungen im Quartär als natürlicher Referenzrahmen
- Die Rolle des Menschen im Zeitalter des Anthropozäns
- Einfluss anthropogener Veränderungen der Erdoberfläche auf das Klima
- Auswirkungen von Aerosolen und Treibhausgasen auf den Strahlungshaushalt
- Prognosen zur zukünftigen Klimaentwicklung
Auszug aus dem Buch
3.2.2 Anthropogene Aerosole
Als Aerosole werden im Allgemeinen Luft-Schwebeteilchen-Gemische mit einem mittleren Radius zwischen „10-4 μm“ (KUTTLER 2009:226) und „10 μm“ (KUTTLER 2009:226) bezeichnet. Entscheidend für deren Einfluss auf das klimatische Geschehen sind vor allem die Zusammensetzung und Beschaffenheit der Schwebeteilchen selbst (FLOHN 1988:61), welche durch mechanische, thermische oder chemische Prozesse entstehen können (LUDWIG 2006:142). Wissend, dass es selbstverständlich ebenso natürliche Aerosole (zum Beispiel Vulkanasche oder Wüstenstaub) gibt, soll hier ausschließlich jener Anteil anthropogenen Ursprungs betrachtet werden. Diese können beispielsweise als Industriestäube, Ruß, Rauch oder als Sulfat-, und Nitratpartikel (LUDWIG 2006:142) oder auch in Form von Feinstaub durch den Kraftfahrzeugverkehr (KUTTLER 2009:226) in Erscheinung treten. Eine besondere Stellung nehmen hierbei nach HOUGHTON (1997:41) die Sulfataerosole ein: Anthropogen verursacht entstehen diese durch chemische Reaktionen aus Schwefeldioxid, welches in großem Ausmaß bei der Verbrennung von Kohle und Öl freigesetzt wird. Jene Partikel vermögen durch eine erhöhte Streuung und geringe Absorption der einfallenden Strahlung eine Abkühlung des atmosphärischen Systems (KUTTLER 2009:227) und wirken somit gewissermaßen dem Effekt der Treibhausgase (siehe nachfolgendes Kapitel) entgegen (siehe Abbildung 6).
Beachtlich ist also, dass Aerosole sowohl erwärmende als auch kühlende Effekte auf die Atmosphäre induzieren können (LAUER & BENDIX 2004:294, KUTTLER 2009:226). Das entsprechende Verhalten der Schwebeteilchen hängt hierbei wesentlich von deren Konzentration in der Luft, deren Oberflächenwirkung hinsichtlich des Absorptionsverhaltens, von der Partikelgröße und von der Albedo der Erdoberfläche selbst ab (vgl. hierzu Kapitel 3.2.1) (KUTTLER 2009:226). Betrachtet man exemplarisch einen relativ großen Partikel, mit einem hohen Absorptions-/Rückstreuverhältnis würde dieser die Atmosphäre nur dann abkühlen, wenn die Albedo der Erdoberfläche relativ gering ist. Ein Ansteigen des Albedowertes, wie im vorherigen Kapitel dargestellt, hätte dementgegen eine erwärmende Wirkung des Partikels auf die Erdoberfläche zur Folge (siehe Abbildung 5). Auch größere Partikel, mit einem Radius „>5μm“ (FLOHN 1988:62) spielen hinsichtlich eines Erwärmungsprozesses eine nicht zu vernachlässigende Rolle.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die aktuelle Klimadebatte ein, benennt die Kontroverse zwischen natürlichem und anthropogenem Klimawandel und steckt den Rahmen der Hausarbeit ab.
2 Natürliche Beeinflussung des Klimas: Dieses Kapitel erläutert die natürlichen Klimafaktoren und nutzt das Quartär als historisches Beispiel für stetige Klimaschwankungen ohne menschliches Zutun.
2.1 Grundbegriffe & Forschungsbereiche: Hier werden zentrale Definitionen wie Klima und Wetter sowie die methodischen Grundlagen der Paläoklimatologie und Neoklimatologie dargelegt.
2.2 Indizien für die natürliche Beeinflussung – Klimaschwankungen im Quartär: Dieser Abschnitt beschreibt den Wechsel von Warm- und Kaltzeiten im Quartär als Beweis für die natürliche Wandelbarkeit des Klimasystems.
2.3 Natürliche Einflussfaktoren: Dieses Kapitel gibt einen Überblick über extraterrestrische und terrestrische Faktoren, die das Erdklima natürlich beeinflussen.
3 Anthropogene Beeinflussung des Klimas: Dieser Teil widmet sich dem menschlichen Einfluss und der wissenschaftlichen Evidenz für die menschengemachte Erderwärmung.
3.1 Indizien für die anthropogene Beeinflussung: Hier werden der Anstieg der Treibhausgasemissionen und die korrelierende Temperaturzunahme als Belege für den anthropogenen Einfluss angeführt.
3.2 Anthropogene Einflussfaktoren: Dieser Abschnitt analysiert spezifische menschliche Eingriffe in das Klimasystem, wie Landnutzung und Emissionen.
3.2.1 Veränderung der Erdoberfläche: Dieses Kapitel behandelt die Auswirkungen der Landnutzung und Rodung auf Albedo und Wärmefluss.
3.2.2 Anthropogene Aerosole: Hier wird die kühlende oder erwärmende Rolle von durch Menschen verursachten Schwebeteilchen in der Atmosphäre untersucht.
3.2.3 Treibhausgase: Dieser Teil befasst sich mit der Wirkung und Herkunft von klimawirksamen Gasen wie CO2, Methan und Lachgas.
4 Kurzausblick: Ein kurzer Blick auf zukünftige Klimaprognosen unter Berücksichtigung der Trägheit des Klimasystems.
5 Zusammenfassung: Dieses Kapitel rekapituliert die Ergebnisse zu den natürlichen und anthropogenen Ursachen des Klimawandels.
6 Fazit: Das Fazit betont die Notwendigkeit einer interdisziplinären Sichtweise und die dringende Reduktion von Treibhausgasemissionen.
Schlüsselwörter
Klimawandel, Quartär, Anthropozän, Treibhauseffekt, Aerosole, Albedo, Paläoklimatologie, natürliche Einflussfaktoren, anthropogene Einflussfaktoren, CO2-Emissionen, Erderwärmung, Klima-Simulation, Strahlungshaushalt, Landnutzung, Klimasystem
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit analysiert die verschiedenen Ursachen des Klimawandels und unterscheidet dabei zwischen natürlichen Faktoren und dem menschlichen Einfluss im Zeitalter des Anthropozäns.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Zu den Schwerpunkten gehören das Paläoklima des Quartärs, die physikalischen Auswirkungen von Landnutzungsänderungen, die Rolle von Aerosolen und die Wirkung von Treibhausgasen auf das Klima.
Welches ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, aufzuzeigen, dass sowohl natürliche als auch menschliche Faktoren das Klima beeinflussen, und zu klären, wie der Mensch zunehmend zum entscheidenden Klimafaktor geworden ist.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit stützt sich auf eine Literaturanalyse und deskriptive geographische Ansätze, wobei sie Daten aus der Paläoklimatologie sowie Klimamodellierungen des IPCC einbezieht.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine detaillierte Betrachtung natürlicher Ursachen im Quartär und eine Analyse der anthropogenen Klimabeeinflussung durch Landnutzung, Aerosole und Treibhausgase.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Untersuchung?
Klimawandel, Anthropozän, Treibhauseffekt, Aerosole, Albedo-Effekt und natürliche bzw. anthropogene Einflussfaktoren.
Warum ist das Quartär für die Untersuchung von natürlichem Klimawandel so relevant?
Das Quartär zeigt einen periodischen Wechsel von Warm- und Kaltzeiten, der weitestgehend unbeeinflusst vom Menschen stattfand und somit als idealer Vergleichsrahmen dient.
Welchen Effekt haben anthropogene Aerosole auf das Klima?
Aerosole können sowohl kühlend wirken, indem sie einfallendes Sonnenlicht reflektieren, als auch erwärmend, abhängig von ihrer Partikelgröße, ihrer Konzentration und der Albedo der darunterliegenden Erdoberfläche.
Warum ist die Unterscheidung zwischen natürlichen und anthropogenen Faktoren schwierig?
Das Klimasystem ist hochkomplex und durch zahlreiche Rückkopplungsprozesse eng vernetzt, weshalb eine isolierte Betrachtung der Ursachen in der Praxis nur schwer möglich ist.
Was ist das Ergebnis der Untersuchung hinsichtlich der Treibhausgase?
Die Arbeit stellt fest, dass Treibhausgase, allen voran CO2, den größten anthropogenen Beitrag zur aktuellen Erderwärmung leisten, weshalb deren Reduktion als dringlichste Aufgabe identifiziert wird.
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- Lucas Heine (Author), 2018, Klimawandel im Quartär. Inwieweit können natürliche und anthropogene Einflussfaktoren als Ursachen gesehen werden?, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/508532
