Basismodul Klimawandel

Interner Klimawandel, oder auch Klimaschwankungen, können durch Wechselwirkungen im Klimasystem auftreten. Oftmals werden die ursprünglichen Ursachen durch die Wechselwirkungen verstärkt oder abgeschwächt. Die Wechselwirkungen können durch drei Hauptursachen entstehen. Erstens kann es Veränderung der Dynamik der Atmosphäre geben. Zweitens kann es eine Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre geben. Und drittens können sich auch andere atmosphärische Eigenschaften verändern. Die größte Wechselwirkungen besteht zwischen der Atmosphäre und den Ozeanen. Die Wechselwirkungen wirken oft wie eine Spirale, aus der man nur schwierig entkommen kann.

Die größte Rolle bei der internen Klimaveränderung spielt dabei die Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Ozeanen. Eines der bekanntesten und zugleich faszinierendsten Beispiele ist das El Niño-Phänomen. Dabei handelt es sich um eine starke, kurzfristige Klimaveränderung im tropischen Pazifik. Das Phänomen beginnt meist um die Weihnachtszeit und kehrt im Durchschnitt alle 4 Jahre wieder. In einem großen Gebiet des Pazifik steigt dabei die Oberflächentemperatur des Ozeans an. Die Ursache für dieses Phänomen liegt in einer Schwächung bzw. in einem Ausbleiben der Passatwinde, die dort normalerweise ganzjährig wehen.
 
Doch die Folgen des El Niño-Phänomens sind nicht nur in der Region im Pazifik zu spüren. Die Veränderung der Oberflächentemperatur des Meeres hat Auswirkungen auf die atmosphärische Zirkulation. In manchen Regionen Südamerikas, in denen sonst Trockenheit üblich ist, kann es zu starken Niederschlägen kommen. In Indonesien und Australien treten Dürreperioden auf, die zu Bränden führen.

Eine Ursache für externen Klimawandel ist die Veränderung der ankommenden Sonnenstrahlung. Die Leuchtkraft der Sonne ist nicht immer gleich. Sie kann sich langfristig, mittelfristig und kurzfristig verändern. Je älter die Sonne wird, desto mehr dehnt sie sich aus. Das hat zur Folge, dass sie immer heißer wird. Deswegen nimmt die Leuchtkraft und auch die ankommende Sonnenstrahlung konstant zu. Bei Beginn des Lebens auf der Erde war die Sonne etwa 35 % schwächer als heute. Wissenschaftler haben Beweise gefunden, dass die Sonnenstrahlung auch kurzfristig (Dekaden bis Jahrtausenden) schwanken kann. Änderungen der ankommenden Sonnenstrahlung kann auch durch Veränderungen verschiedener Erdparameter (z.B. Änderungen in der Umlaufbahn) verursacht werden.

Neben der Ursache der Änderungen der ankommenden Sonnenstrahlung, können auch Schwankungen durch Änderungen der reflektierten Sonnenstrahlung zustande kommen. Etwa 30 % der ankommenden Strahlung wird heutzutage durch die Atmosphäre oder der Erdoberfläche reflektiert und in den Weltraum abgegeben. Die Relation zwischen ankommender Strahlung und reflektierter Strahlung nennt man Albedo. Das bedeutet, dass etwa ein Drittel der ankommenden Strahlung reflektiert wird. Veränderungen der Albedo sind abhängig von der Helligkeit und der Beschaffenheit der Erdoberfläche. Eis und Schnee haben eine relativ hohe Albedo. Sowohl kurzfristige und langfristige Veränderungen der Erdoberfläche verändern auch die Intensität der reflektierten Strahlen. Verursacher dieser Veränderungen sind sowohl Mensch, als auch Umwelt.
 

Einer der Hauptgründe, warum der Klimawandel so bedrohlich sein kann, ist die Tatsache, dass der Mensch und seine anthropogenen Einflüsse den natürlichen Treibhauseffekt verstärken. Viele Handlungen von Menschen führen zu Treibhausgasemissionen. Menschen verändern die chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre z.B. durch Waldrodung oder den Einsatz von fossilen Energieträgern. Daneben ist die Veränderungen der Erdoberfläche eine der größten menschlichen Ursachen des Klimawandels, da Infrastrukturen und Städte gebaut werden. Außerdem findet ein Eingriff in den Wärme- und Energiehaushalt z.B. durch Heizungen statt. Der Wasserhaushalt der Erde wird durch Stauseen und ähnlichen Projekten zusätzlich verändert.

Durch die Veränderungen der Erdoberfläche wird die Albedo verändert und somit ein wesentlicher Teil zum Klimawandel beigetragen. Man unterscheidet drei verschiedene Kategorien: Umwandlung von Natur in Wohnmöglichkeiten, Umwandlung von Natur in Landwirtschaft oder Umwandlung von Natur in Infrastruktur und Industrieanlagen. Letztendlich verändern und beeinträchtigen alle drei Kategorien die Erdoberfläche und sind somit schädlich.

Seit der Industrialisierung ist der Mensch der wichtigste Klimafaktor, da er die chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre verändert hat und auch in Zukunft weiter beeinflussen wird. Die größten Treiber der Veränderung der chemischen Zusammensetzung sind die Nutzung fossiler Energieträger, die Waldrodung und der Verkehr und die damit verbundenen Emissionen.