Definition und Akteure des Treibhauseffekts
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Definition: Was ist der Treibhauseffekt?
Der Treibhauseffekt ist ein natürlicher Prozess der Klimaerwärmung, der in das Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erde eingreift. Es ist auf in der Atmosphäre enthaltene Treibhausgase (THGs) zurückzuführen, nämlich hauptsächlich Wasserdampf, Kohlendioxid CO2 und Methan CH4.
Dieser Effekt wurde in Analogie zu der Praxis im Kultur- und Gartencenter benannt, Gewächshäuser zu bauen, die die Wärme der Sonne durchlassen und im Inneren gefangen halten, damit die Pflanzen von einem künstlichen Mikroklima profitieren können.
Das "Funktionieren" des Treibhauseffekts und der Albedo
Wenn die Sonnenstrahlen die Erdatmosphäre erreichen, wird ein Teil (ca. 30%) direkt von der Luft reflektiert, Wolken bis zu 20% und die Erdoberfläche bis zu 10% (insbesondere Ozeane und Meere). Eisregionen wie die Arktis und Antarktis), es ist Albedo.
Einfallende Strahlen, die nicht zurück in den Weltraum reflektiert wurden, werden von der Wärmekapazität der Atmosphäre durch Treibhausgase (20%) und an der Erdoberfläche (50%) absorbiert.
Dieser Teil der von der Erde absorbierten Strahlung versorgt sie mit Wärme, die sie wiederum in Form von Infrarotstrahlen (Schwarzkörperstrahlung) an die Atmosphäre zurückgibt.
Diese Strahlung wird dann teilweise von den Treibhausgasen absorbiert. Dann wird diese Wärme zum dritten Mal in alle Richtungen abgegeben, insbesondere in Richtung Erde.
Es ist diese Strahlung, die zur Erde zurückkehrt, was der „Treibhauseffekt“ ist. Sie ist der Ursprung einer zusätzlichen Wärmeversorgung der Erdoberfläche. Ohne dieses Phänomen Die Durchschnittstemperatur auf der Erde würde auf -18 ° C fallen.
Es versteht sich, dass die von der Erde empfangene Raumenergie und die in den Weltraum emittierte Energie der Erde im Durchschnitt gleich sind, andernfalls würde sich die Temperatur der Erde dauerhaft in eine Richtung ändern, in Richtung immer kälter oder Würmer immer heißer. Wenn der durchschnittliche Energieaustausch mit dem Weltraum nicht Null ist, führt dies zur Speicherung oder Speicherung von Energie aus der Erde. Diese Änderung kann zu einer Änderung der Temperatur der Atmosphäre führen.
Treibhausgase (THGs)
Treibhausgase sind gasförmige Bestandteile der Atmosphäre, die zum Treibhauseffekt beitragen.
Die wichtigsten Treibhausgase sind Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (oder Lachgas mit der Formel N2O) und Ozon (O3). .
Industrielle Treibhausgase umfassen schwere Halogenkohlenwasserstoffe (chlorierte Fluorkohlenwasserstoffe einschließlich FCKW, HCFC-22-Moleküle wie Freon und Perfluormethan) und Schwefelhexafluorid (SF6).
Ungefähre THG-Beiträge von Hauptgasen:
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Wasserdampf (H2O): 60%
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Kohlendioxid (CO2): 34%
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Ozon (O3): 2%
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Methan (CH4): 2%
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Lachgas (NOx): 2%
Treibhauspotential (GWP) von Treibhausgasen (GHG)
Die Gase haben nicht alle die gleichen Absorptionskapazitäten der infraroten terrestrischen Strahlung und sie haben nicht alle die gleiche Lebensdauer.
Um ihre Auswirkungen auf die globale Erwärmung zu vergleichen, schlägt der IPCC (Intergovernmental Group of Experts on Climate Change) den PRG-Index (Global Warming Potential) vor.
Der PRG ist ein Index, der es ermöglicht, den Beitrag zur globalen Erwärmung des Ausstoßes von 1 kg Treibhausgasen im Vergleich zum Ausstoß von 1 kg CO2 während eines bestimmten Zeitraums von im Allgemeinen 100 Jahren zu bewerten . Per Definition ist die PRG auf 100 Jahre CO2 auf 1 festgelegt.
Häufigste THG-PRGs:
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Kohlendioxid (CO2): 1
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Wasserdampf (H2O): 8
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Methan (CH4): 23
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Lachgas (N2O): 296
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Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW oder CnFmClp): 4600 bis 14000
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Fluorkohlenwasserstoffe (HFC oder CnHmFp): 12 bis 12000
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Perfluorkohlenwasserstoffe (PFC oder CnF2n + 2): 5700 bis 11900
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Schwefelhexafluorid (SF6): 22200
Beispiel: 100 PRG bei 296 Jahren Lachgas bedeutet, dass die Auswirkung von 1 kg N2O der Auswirkung von 296 kg CO2 nach einem Jahrhundert entspricht.
Das Kohlenstoffäquivalent
Manchmal wird eine andere Einheit verwendet: das "Kohlenstoffäquivalent", das durch Multiplizieren des PRG mit dem Verhältnis zwischen der Masse eines Kohlenstoffatoms (C = 12g.mol-1) und der eines Kohlendioxidmoleküls erhalten wird. Kohlenstoff (CO2 = 44g.mol-1).
Wir haben also: Kohlenstoffäquivalent = PRG x 12/44
Für fossile Brennstoffe, die CO2 produzieren, gibt diese Einheit ihre Kohlenstoffmasse genau wieder. Es wird auch für alle anderen Gase verwendet, auch für diejenigen, die keinen Kohlenstoff enthalten.
Hier sind die Kohlenstoffäquivalente der häufigsten Treibhausgase:
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Kohlendioxid (CO2): 0,273
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Wasserdampf (H2O): 2,2
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Methan (CH4): 6,27
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Lachgas (N2O): 81
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Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW oder CnFmClp): 1256 bis 3818
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Fluorkohlenwasserstoffe (HFC oder CnHmFp): 3,3 bis 3273
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Perfluorkohlenwasserstoffe (PFC oder CnF2n + 2): 1555 bis 3245
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Schwefelhexafluorid (SF6): 6055
Beispiel: Das Kohlenstoffäquivalent von 1 zu CO2 ist 12 / 44 teC (Kohlenstoffäquivalent zu 0,273 teC).
Wichtigste ungefähre Beiträge: zuverlässige und verständliche Sprache! Vielen Dank für die Tabelle, die die Treibhausenergie jedes Gases zeigt oder vielleicht den aktuellen Beitrag basierend auf den aktuellen Anteilen des Gases in Bodennähe!