Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist die Wirkung von Treibhausgasen, die in einer Atmosphäre die Wärmestrahlung zurückhalten und so die Temperatur der Planetenoberfläche erhöhen. Der Effekt entsteht dadurch, dass der unbewölkte Teil der Atmosphäre weitgehend transparent für die von der Sonne ankommende kurzwellige Strahlung ist, jedoch wenig transparent für die langwellige Infrarotstrahlung, die von der warmen Erdoberfläche und von der erwärmten Luft emittiert wird.

Der Begriff des (atmosphärischen) Treibhauseffekts leitet sich vom Wort Treibhaus (Gewächshaus) ab. Die Gemeinsamkeit der beiden Systeme besteht darin, dass Licht nahezu ungehindert ins Innere eindringt, während die daraus entstehende Wärme das System weniger leicht verlassen kann. Je stärker der Wärmetransport nach draußen durch eine Barriere behindert wird, desto höher steigt die innere Temperatur (Wärmestau), bis der Wärmeverlust die eingestrahlte Wärmeleistung vollständig kompensiert.

Im Vakuum des Weltalls kann ein Planet die empfangene Heizleistung nur durch Abgabe von Wärmestrahlung kompensieren. Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan stellen dabei ein Hindernis für die Wärmestrahlung dar und streuen einen Teil davon zurück zur Oberfläche, welche dadurch weiter erwärmt wird bis zu einer Gleichgewichtstemperatur, die empfindlich von der Treibhausgaskonzentration abhängt.

Für den Treibhauseffekt spielen auch andere Effekte eine Rolle: Verstärkend wirken das Abschmelzen von Schnee, die Verdunstung von Wasser sowie sich bildende Eiswolken, abschwächend wirken die Abschattung durch Wasserdampf-Wolken und die Konvektion aufsteigender Warmluft (Thermik).