Durch einen sogenannten Treibhauseffekt ist die Temperatur der Oberfläche eines Himmelskörpers größer, als sie abzüglich der strahlungsaktiven Gase, inklusive des Wasserdampfs in einer Atmosphäre, wäre. Dieser Treibhauseffekt wurde erstmals im Jahre 1824 bemerkt und im Jahre 1896 zum ersten Mal genauer erläutert. Allerdings begann die gezielte Analyse des atmosphärischen Treibhauseffekts erst im Jahr 1958. Für diese Erforschung wurden einige Messstationen für Kohlendioxid platziert, wobei die bedeutendste in Hawaii steht. Als den anthropogenen Treibhauseffekt bezeichnet man den durch die Eingriffe des Menschen veranlasste Anteil am atmosphärischen sogenannten Treibhauseffekt.

Die physikalischen Grundlagen

Vergleicht man die Daten anderer Planeten durch eigentlich einfache Berechnungen, wird klar, dass es nicht nur auf unserem Planeten einen Treibhauseffekt gibt. Die Gleichgewichtstemperatur lässt sich aus dem Rückstrahlvermögen unseres Planeten berechnen, die wir hätten, wenn es überhaupt keine Atmosphäre gäbe. In diesem Fall würde sie im Mittel – 18°C haben. Deutlich weniger, als der Wert, der durch Interpolation und Messungen hervorgehende Wert von + 14°C. Bei unserem Nachbarplaneten Venus ist der Unterschied noch viel gravierender: Anstatt der berechneten 141°C wurden aber tatsächlich ca. 440°C gemessen. Doch für beide Beispiele gibt es eine Ursache; nämlich den Treibhauseffekt. Jedoch wird immer noch diskutiert, welchen Einfluss diese Abweichung der Zusammensetzung einer Atmosphäre durch Treibhausgase in der Zukunft noch haben wird.

Ausführliche Darstellung des Treibhauseffekts

Sobald Strahlung eine Materie durchdringt, wird sie sofort von dieser Materie zum Teil aufgenommen und der andere Teil wird durchgelassen. Diese Stärke von Durchlässigkeit und Absorption ist abhängig von der Wellenlänge einer Strahlung. Sobald die Absorptions- und Durchlässigkeitskoeffizienten der Beschränkung eines Volumens wellenlängenabhängig sind, tritt dann der Treibhauseffekt auf. Die äußere Strahlung tritt dabei fast ungehindert in dieses Volumen ein und ergänzt sich mit der Strahlung, von der die Beschränkung ausgeht. Die innere Strahlung wird dabei von der Beschränkung des Volumens ausnahmslos absorbiert. Bei diesem Vorgang wird ein großer Bereich der inneren Strahlung im eingesperrten Volumen absorbiert oder reflektiert. Die Spiegelung allerdings stellt bei dem atmosphärischen Treibhauseffekt keine Rolle dar. Nun kommt zu dieser inneren Strahlung noch eine Weitere hinzu, nämlich die der Sonne, die ein Stück der Beschränkung wegen der andersartigen Wellenlänge, beinahe problemlos durchgeht. Diese Strahlungen von der Sonne werden wiederum von einem anderen Stück der Begrenzungsfläche, zum Beispiel vom Erdboden, absorbiert. Die Summe dieser beiden Strahlungen, hat den Effekt, die getroffenen Stellen mehr zu erwärmen als ohne Treibhausgas.

Der anthropogene Treibhauseffekt

Der natürlich ablaufende atmosphärische Treibhauseffekt mit den Regulationsmechanismen spielt sich auf den geologischen Zeitskalen eher in langer Zeit ab, wohingegen der anthropogene Treibhauseffekt in sehr kurzer Zeit abläuft. In den letzten 100 Jahren erhöhte sich die Konzentration der Treibhausgase und führte somit auch zu einer Steigerung der weltweiten Durchschnittstemperatur, nämlich um etwa 0,8 K. Der Mensch hat damit eine Beteiligung von 2 % am sämtlichen Treibhauseffekt von 33°C.

Nicht zu verwechseln ist der anthropogene Treibhauseffekt mit der gleicherweise von dem Menschen entfachten Schadens der stratosphärischen Ozonschicht. Diese führt zum so genannten Ozonloch.

Ozonloch und Treibhauseffekt

Oft wird der Treibhauseffekt in öffentlichen Diskussionen in Verbindung mit dem Ozonloch gebracht, also eine Schwächung der Ozonschicht. Doch eigentlich handelt es sich hierbei um zwei ganz unterschiedliche Effekte. Die Auslöser und auch die Gegenmaßnahmen kann man unabhängig voneinander betrachten. Allerdings gibt es Modellrechnungen, dass durch einen verstärkten Treibhauseffekt auch ein verstärkter Ozonabbau die Folge sein kann.

Ozonabbauende Flurchlorkohlenwasserstoffe und auch Ozon sind aber Treibhausgase, doch aufgrund ihrer geringen Menge sind sie aber weniger von Bedeutung.