Das Klimasystem - Grundlagen und Prognosen

In den folgenden Modulen werden die Grundlagen zum Verständnis des Klimawandels gelegt. Es beinhaltet

  • Grundprinzipien des Systems Erdatmosphäre
  • Betrachtung von Einflussfaktoren auf das Klimasystem
  • Klimaprojektion und -szenarien

Der Zeitbedarf für dieses Modul beträgt abhängig vom Vorwissen zwischen 30 und 90 Minuten.

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Das Klima der Erde


Betrachte die drei Bilder und die dazugehörige Aussage! Kombiniere anschließend die Terme Klima, Wetter und Witterung mit den enstprechenden Aussagen und Definitionen!


  • Früher waren die Winter kälter und die Sommer wärmer.
  • Übermorgen ist endlich Schluss mit dem Schmuddelwetter.
  • Es regnet schon wieder.

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Einflussfaktoren

Die Stärke der Sonnenstrahlung, die Entfernung von Erde zur Sonne oder Erdachsenneigung sind nicht veränderbar. Andere, das Klima bestimmende Faktoren hingegen schon:

  • Zusammensetzung der Atmosphäre

 

 

 

  • Landnutzung und Landnutzungswandel

 Bildquelle

 


Der Klimawandel bringt eine Reihe von Änderungen der Albedo mit sich oder wird durch Änderungen der Albedo verstärkt oder abgeschwächt. Welche Veränderungen beeinflussen die Albedo positiv, welche negativ?


Emissionsszenarien

Die Zusammensetzung der Atmosphäre hat Einfluss auf den Treibhauseffekt. Diese Zusammensetzung kann durch den Menschen verändert werden. Das Ausmaß der zukünftigen, durch den Menschen hervorgerufenen Veränderungen hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  1. Bevölkerungswachstum
  2. Entwicklung umweltfreundlicher Technologien, die ohne Erdöl, Erdgas und Kohle (fossile Energieträger) auskommen
  3. Ausmaß der weltweiten Verflechtungen der Wirtschaft (Globalisierung oder Regionalisierung)

Diese drei Hauptfaktoren können entweder konstant bleiben oder verändert werden. Beispielsweise kann das Bevölkerungswachstum ungebremst weiter andauern oder sich im Laufe der Jahre abschwächen.


 Benennen Sie die Konsequenzen einer wachsenden Weltbevölkerung für die atmosphärische CO2-Konzentration!


Um diese Möglichkeiten der Entwicklung in Formeln zu fassen, wurden vom Weltklimarat vier verschiedene Kombinationen der Faktoren und deren Veränderung zusammengefasst und abgeschätzt, wie sich der Kohlenstoffdioxid-Ausstoß unter diesen Annahmen verändern würde. Diese Kombinationen werden als Emissions- oder Klimaszenarien bezeichnet. Weitere Informationen...

 Es gibt zwei Typen von Emissionsszenarien. Die SRES-Szenarien wurden für offizielle Klimamodellierungen durch die RCP-Szenarien ersetzt. Innerhalb des Lernportals wird dennoch vorwiegend auf die SRES-Szenarien zurückgegriffen, da nur für diese Szenarien regionale, deutschlandweite Klimasimulationen verfügbar sind.  Die modellierten, globalen Temperaturveränderungen sind für beide Szenarientypen in der folgenden Abbildung dargestellt

 

Emissionsszenarien

Bildquelle: http://www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/klima/klimawandel/klimaszenarien/

Klimamodellierung

Änderungen des Klimas werden mit komplexen mathematischen Modellen beschrieben. Diese Modelle basieren auf den verschiedenen Emissionsszenarien. Unter den Modellen gibt es solche, die globale Prognosen ermöglichen, und solche, die an spezifische kleine Untersuchungsgebiete angepasst wurden und für dieses Gebiet genauere Ergebnisse liefern.

Für Deutschland ist die prognostizierte Temperaturänderung in der WebApp dargestellt. Dabei wird das A2-Szenario zugrunde gelegt und das regionale Klimamodell WETTREG verwendet. Das A2-Szenario nimmt ein langsames Anpassen des menschlichen Wirtschaftens an, das zur Zeit zu erwarten ist.


Verschieben Sie die Lupe um die Temperaturänderung anzuzeigen!


 

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Vertiefte Grundlagen

Vertiefte Grundlagen zum Klimawandel in Deutschland sowie eine regionale Anwendung zu Niedersachsen finden Sie im beiliegenden PDF (Quelle: Hübsch, L.; Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie des Landes Niedersachsen) . 

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Klimaanpassung in Mitteldeutschland

Das Ausmaß des Klimawandels ist bisher noch nicht vollständig absehbar, da einerseits die Modellierungsansätze mit Unsicherheiten behaftet sind und andererseits noch nicht vorhergesagt werden kann, zu welchem Emissionsszenario das Wirken der Menschheit tendieren wird.

Um Deutschland auf die absehbaren Folgen des Klimawandels vorbereiten zu können, wurde 2008 die Deutsche Klimaanpassungsstrategie (DAS) erarbeitet.

Auf Landesebene, wurden die darin beschriebenen Handlungsfelder spezifiziert, und tiefergehende Analysen durchgeführt. Für Sachsen-Anhalt beispielsweise wurde eine Klimadiagnose/Vulnerabilitätsstudie erstellt, die bereits sichtbare Klimaveränderungen hinsichtlich ihres gesellschaftlichen Einflusses beschreibt. Detaillierte Klimaanpassungsstrategien der Länder wurden für die Bundesländer separat erarbeitet:

Sachsen-Anhalt
Thüringen
Sachsen

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