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Gase und Aerosole, Klima und Luftschadstoffe

1. Hintergrund


Die Luft der Atmosphäre ist nicht nur ein Gasgemisch (aus Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Kohlenstoffdioxid und anderen Gasen), sondern enthält stets kleine, feste oder flüssige Partikel, die als Aerosol bezeichnet werden. Aerosol kann natürlichen sowie anthropogenen Ursprungs sein.

 

Treibhausgase und Treibhauseffekt


Als Treibhausgase werden Gase bezeichnet, die in der Atmosphäre die von der Sonne einfallende, kurzwellige Strahlung wenig beeinflusst zur Erde durchlassen. Gleichzeitig absorbieren sie von der Erde ausgehende, (langwellige, infrarote) Wärmestrahlung maßgeblich und emittieren anschließend Wärmestrahlung in alle Raumrichtungen. So gelangt thermische Gegenstrahlung zurück zur Erdoberfläche. Die Erdoberfläche weist als Folge des energetischen Gleichgewichts zwischen Erde und Atmosphäre eine höhere Temperatur auf, um die zusätzliche Energiemenge wieder abstrahlen zu können. Fazit: Es wird wärmer auf der Erde. Zu den Treibhausgasen zählen Kohlendioxid (CO2), Lachgas (N2O), Methan (CH4), Ozon (O3) und Wasserdampf (H20). Ohne den natürlichen Treibhauseffekt würde die Mitteltemperatur der Erde -18 °C betragen, tatsächlich sind es ca. 15 °C (Umweltbundesamt 2012a).

 


Strahlungshaushalt der Erde und Treibhauseffekt. Quelle: www.bhkw-infozentrum.de


Aerosole
Zu den natürlichen Aerosolen zählen Vulkanascheteilchen, Meersalz und Wüstenstaub, während Sulfataerosole aus Verbrennungsprozessen oder Rußpartikel zu den anthropogenen Aerosolen gehören.

Verschiedene Aerosole unter dem Mikroskop. Quelle: PSI.