Die Strahlungsbilanz
Die Erde erhält eine durchschnittliche Sonnenleistung von 342 W/m2. Ihre Oberfläche und die Wolken reflektieren etwa 30% des Lichts, das Empfangen wird. Dies wird als Albedo-Phänomen bezeichnet. Die restlichen 70% werden von der Atmosphäre und der Erdoberfläche absorbiert das zu einem Anstieg ihrer Temperatur führt. Diese Wärme wird in Form von Infrarotstrahlung (IR) abgeführt, die auf den Boden und die Atmosphäre abgestrahlt wird. Ein Teil dieser Strahlung wird von bestimmten Gasen eingefangen, den sogenannten Treibhausgasen (THG). Dies trägt zum Anstieg der Temperatur der Erdatmosphäre bei. Ohne diese Gase wäre die Durchschnittstemperatur auf der Erde bei -18 °C und das Leben wie wir es kennen wäre unmöglich.
Zu diesen Gasen gehören vor allem Wasserdampf, Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid Stickstoff (N2O) und Ozon (O3). Seit dem Beginn der industriellen Revolution, hat sich der Treibhauseffekt durch die Freisetzung großer Mengen an Treibhausgasen in der Atmosphäre verstärkt.
Letztendlich wird die gesamte Energie, die von der Erde und der Atmosphäre in Form von IR-Strahlung wieder in den Weltraum abgestrahlt, was zu einer ausgeglichenen Strahlungsbilanz und eine theoretisch stabile Durchschnittstemperatur führt.
Allerdings ist diese Gleichgewichtstemperatur bei einem Überschuss an Treibhausgasen höher. Dies ist die Ursache für eine globale Klimaerwärmung.
