Klimawandel — Übungsprüfung Flashcards

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Klimawandel

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Langfristige Veränderung des Klimas durch natürliche und menschliche Einflüsse. Er umfasst Änderungen von Temperatur, Niederschlag, Windmustern und Extremwetterereignissen über Jahrzehnte bis Jahrtausende. Aktuell stehen menschliche Emissionen im Mittelpunkt der schnellen Erwärmung.

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Natürlicher Treibhauseffekt

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Physikalischer Effekt, bei dem Atmosphäre und Treibhausgase langwellige Wärmestrahlung zurück zur Erdoberfläche reflektieren. Ohne ihn wäre die mittlere Erdoberflächentemperatur deutlich niedriger; mit ihm herrschen für Leben günstigere Bedingungen. Er wird durch Gase wie Wasserdampf und $CO_2$ ermöglicht.

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Kurzwellige Strahlung

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Sonneneinstrahlung mit kurzen Wellenlängen, die die Erdoberfläche erreicht. Ein Teil wird absorbiert und in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt. Diese Umwandlung ist Ausgangspunkt für den Treibhauseffekt.

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Langwellige Strahlung

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Wärmestrahlung, die von der erwärmten Erdoberfläche ausgesendet wird. Ein Teil dieser Strahlung wird von atmosphärischen Gasen zurück zur Erde reflektiert, was zu zusätzlicher Erwärmung führt. Dieser Prozess ist zentral für den Treibhauseffekt.

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Milanković-Zyklen

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Langfristige Schwankungen in der Erdbahn und -neigung, die Klima über Zehntausende bis Millionen Jahre beeinflussen. Sie bestehen aus Neigung, Exzentrizität und Präzession und erklären Eiszeitzyklen. Ihre Perioden variieren von Zehntausenden bis Millionen Jahren.

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Neigung (Obliquität)

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Änderung der Erdachsneigung, die die Jahreszeitenintensität steuert. Der Zyklus dauert etwa $43{,}000$ Jahre und schwankt zwischen etwa $22^\\circ$ und $24{,}5^\\circ$. Veränderungen beeinflussen die Verteilung von Sonneneinstrahlung auf der Erde.

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Exzentrizität

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Maß für die Elliptizität der Erdumlaufbahn um die Sonne, das die Sonneneinstrahlung über lange Zeiträume verändert. Exzentrizitätszyklen wirken über Millionen Jahre und beeinflussen die Jahres- und langfristige Klimamuster. Dadurch können Perioden mit stärkerer oder schwächerer Sonneneinstrahlung entstehen.

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Präzession

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Kreiselbewegung der Erdachse, die die Orientierung der Achse gegenüber der Umlaufbahn verändert. Dieser Zyklus dauert etwa $23{,}000$ Jahre und beeinflusst, in welchen Jahreszeiten bestimmte Hemisphären der Sonne zugewandt sind. Präzession trägt zu langfristigen Klimaschwankungen bei.

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Vulkanausbrüche

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Große Eruptionen schleudern Asche und Aerosole in die Atmosphäre, die Sonnenlicht reflektieren und temporär abkühlen können. Solche Einspritzungen können jahres- bis jahrzehntelange Klimaschwankungen verursachen. Sie sind natürliche Kurzzeitfaktoren im Klimasystem.

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Meteoriteneinschlag

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Ereignisse, bei denen große Himmelskörper die Erde treffen und massiven Staub sowie Aerosole freisetzen. Solche Einschlüsse können Sonneneinstrahlung blockieren und zu abrupten Klimaveränderungen führen. Historisch sind sie mit Massensterben wie dem Aussterben der Dinosaurier verbunden.

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Meeresströmungen

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Großskalige Wasserbewegungen im Ozean, die Wärme global verteilen und regionale Klimazonen stabilisieren. Änderungen in Strömungen können regionale Temperaturen, Niederschlagsmuster und Ökosysteme stark beeinflussen. Der Golfstrom ist ein besonders einflussreiches Beispiel für Europa.

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Golfstrom

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Eine warme Meeresströmung im Nordatlantik, die milderes Klima in Westeuropa fördert. Er transportiert warmes Wasser aus tropischen Regionen nach Norden und beeinflusst Temperatur und Niederschlagsmuster. Eine Abschwächung würde das europäische Klima deutlich verändern.

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Abschwächung Golfstrom

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Verminderung der Stärke des Nordatlantikstromsystems durch Erwärmung und Süßwasserzufuhr. Schmelzendes Eis und erhöhter Süßwasserzufluss verringern die Dichte des Oberflächenwassers, was den thermohalinen Antrieb stören kann. Eine Abschwächung führt zu veränderten Temperaturen und Niederschlag in Europa.

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Anthropogener Klimawandel

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Vom Menschen verursachte Veränderung des Klimas, hauptsächlich durch Emission fossiler Brennstoffe und Landnutzungsänderungen. Seit Beginn der Industrialisierung steigen Treibhausgaskonzentrationen und globale Temperaturen. Maßnahmen zur Minderung und Anpassung sind politisch und gesellschaftlich zentral.

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Industrialisierung 1850

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Periode beschleunigter technologischer Entwicklung und fossiler Energieverwendung, die ab etwa $1850$ begann. Sie markiert den Beginn stark wachsender Emissionen von Treibhausgasen. Diese Emissionen sind Hauptursache der modernen globalen Erwärmung.

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Kohlendioxid

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Wichtigstes vom Menschen emittiertes Treibhausgas, oft als $CO_2$ geschrieben. Es entsteht bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe und reduziert die Fähigkeit der Erde, Wärme ins All abzugeben. Langfristig verbleibt es über Jahrzehnte bis Jahrhunderte in der Atmosphäre.

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Methan

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Starkes, kurzfristig wirksames Treibhausgas, chemisch als $CH_4$ bezeichnet. Es entsteht unter anderem bei Rinderhaltung, Reisanbau und Fossilgasförderung. Methan trägt erheblich zur Erwärmung bei, wirkt aber kürzer als $CO_2$.

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Distickstoff

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Hauptbestandteil der Luft, meist als $N_2$ bezeichnet, und kein starkes direktes Treibhausgas. Veränderte Stickstoffkreisläufe durch Landwirtschaft und Industrie können jedoch indirekte Klimawirkungen und Umweltauswirkungen haben. Der Begriff im Text erschien als 'Dixstoff' und bezieht sich vermutlich auf $N_2$.

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Land vs. Meer

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Landflächen erwärmen sich schneller als Ozeane, weil sie weniger Wärmekapazität haben. Daraus resultieren stärkere Temperaturanstiege über Kontinenten und veränderte Wettermuster. Das beeinflusst Dürren, Hitzewellen und Ökosysteme.

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IPCC

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Intergovernmental Panel on Climate Change (Weltklimarat), das den Stand der Klimaforschung bewertet. Es liefert konsolidierte Berichte über Ursachen, Risiken und Minderungsstrategien des Klimawandels für Politik und Öffentlichkeit. Seine Bewertungen sind international maßgeblich.

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Globale Erwärmung

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Anstieg der Durchschnittstemperatur von Atmosphäre und Ozeanen seit Beginn der Industrialisierung. Sie ist die direkte Folge erhöhter Treibhausgaskonzentrationen. Die Erwärmung verändert Wetterextreme, Meeresspiegel und Ökosysteme weltweit.

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Albedo

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Maß für die Rückstrahlfähigkeit einer Oberfläche gegenüber Sonnenlicht. Helle Flächen wie Eis reflektieren viel Licht, dunkle Flächen absorbieren mehr Wärme. Verlust von Eis reduziert die Albedo und verstärkt dadurch die Erwärmung.

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Verdunstung und Niederschlag

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Höhere Temperaturen erhöhen die Verdunstungsrate und die maximale Feuchteaufnahme der Atmosphäre. Das führt insgesamt zu intensiveren Niederschlägen und gleichzeitig zu stärkeren Dürreperioden in manchen Regionen. Diese Verschiebung verstärkt Extremwetterereignisse.

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Jetstream

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Starke, hohe Westwinde in der oberen Atmosphäre, die Wettersysteme steuern. Durch Klimawandel kann der Jetstream schwächer und langsamer werden, wodurch Wetterlagen länger gleich bleiben. Das begünstigt anhaltende Hitzewellen, Starkregen oder Dürren.

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Permafrosttaub

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Auftauen dauerhaft gefrorener Böden in Polar- und Hochgebirgsregionen durch Erwärmung. Dies kann Methan- und $CO_2$-Freisetzung, Bodenerosion, Steinschlag und Muren fördern. Infrastruktur und Ökosysteme sind dadurch stark gefährdet.

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Gletscher-Rückgang

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Glauböckiger und großflächiger Rückgang von Gletschern aufgrund steigender Temperaturen. Folgen sind Meeresspiegelanstieg, Gletscherseeüberschwemmungen, weniger langfristig verfügbares Schmelzwasser und geologische Instabilitäten. Das hat ökologische, wirtschaftliche und soziale Konsequenzen.

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Murre

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Lokaler Begriff für Mure bzw. Murenabgang: schnelle Masse bewegte Erde, Gestein und Schlamm. Solche Ereignisse entstehen häufig durch Tauprozesse oder Starkniederschläge in Gebirgsregionen. Sie gefährden Infrastruktur, Siedlungen und Leben.

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Skigebiets-Anpassung

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Maßnahmen der Wintersportbranche an wärmere Winter, z. B. künstliche Beschneiung, Schneedepots oder Angebotsdiversifikation. Solche Anpassungen erhöhen Betriebskosten und sind oft nur kurzfristig wirksam. Langfristig können Gebiete Teile des Betriebs einstellen müssen.

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Schneedepots

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Technik zur Speicherung von Schnee oder Eis in kühlen Zeiten, um später Pisten zu beschneien. Sie dienen zur Angebotssicherung bei unsicheren Schneeverhältnissen. Ihre Wirksamkeit hängt von Kosten und weiterem Klimaverlauf ab.

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Kreislaufwirtschaft

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Wirtschaftssystem, das Ressourcen wiederverwendet, recycelt und Abfall minimiert, um Umweltauswirkungen zu reduzieren. Sie kann Emissionen senken und den Bedarf an Primärrohstoffen verringern. Als Strategie trägt sie zur Minderung des anthropogenen Einflusses bei.

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Trinkwasser Alpen

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Gletscherschmelze kann kurzfristig Gebirgsflüsse erhöhen und mehr Wasser liefern. Langfristig führt Gletscherverlust jedoch zu reduziertem Schmelzwasser und geringerer Wasserversorgung. Das hat Folgen für Landwirtschaft, Energie und Gemeinden.

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Bestäubung und Biodiversität

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Erwärmung und veränderte Jahreszeiten stören Blühzeitpunkte und Bestäuberbeziehungen. Das kann zu weniger Blütenbestäubung, Artenverlusten und Ernteausfällen führen. Ökosystemfunktionen und Nahrungsmittelsicherheit sind dadurch bedroht.

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Ressourcenknappheit & Migration

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Klimawandel kann Wasser- und Nahrungsressourcen verringern und Lebensgrundlagen zerstören. Das führt zu Zwangsmigration, Konflikten um knappe Güter und sozialen Belastungen. Viele Regionen könnten dadurch langfristig unbewohnbar werden.

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Kippelemente

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Teilsysteme des Klimas, die bei Überschreiten eines Schwellenwerts abrupt und nicht-linear reagieren können. Beispiele sind Abschmelzen großer Eiskappen oder das Absterben von Regenwäldern. Ihr Überschreiten kann unvermeidbare, weitreichende Folgen auslösen.

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Folgen bei $1^\circ$C Erwärmung

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Schon bei etwa $1^\circ\,\mathrm{C}$ treten häufiger Stürme, Überschwemmungen und Dürren auf. Ökosysteme und Wetterextreme reagieren sichtbar, besonders in empfindlichen Regionen. Diese Effekte steigen mit weiterer Erwärmung erheblich an.

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Folgen bei $1{.}5^\circ$C Erwärmung

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Ein Anstieg um $1{.}5^\circ\mathrm{C}$ verstärkt Meeresspiegelanstieg und bedroht kleine Inselstaaten. Korallenriffe sterben großflächig ab und extreme Niederschläge sowie lange Trockenperioden nehmen zu. Viele sensible Ökosysteme sind stark gefährdet.

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Folgen bei $2^\circ$C Erwärmung

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Bei $2^\circ\mathrm{C}$ steigt das Risiko des Kippens großer Systeme wie Eiskappen; die Albedo sinkt und beschleunigt die Erwärmung. Meeresspiegel und Extremwetter nehmen deutlich zu. Risiken für Ernährungssicherheit und Siedlungsräume wachsen stark.

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Folgen bei $3^\circ$C Erwärmung

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Bei rund $3^\circ\mathrm{C}$ würden viele Flüsse versiegen und große Regionen deutlich trockener. Regenwälder könnten großflächig verschwinden, mit gravierenden Folgen für Biodiversität und Klimaregulation. Menschliche Lebensgrundlagen und Wirtschaftssysteme wären weitreichend betroffen.

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Folgen bei $4^\circ$C Erwärmung

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Bei $4^\circ\mathrm{C}$ wären weite Teile der Erde sehr trocken und für die menschliche Besiedlung ungeeignet. Es käme zu vielen Hitzetoten, massiver Unterernährung und großflächigen Überflutungen durch Meeresspiegelanstieg. Globale Konflikte und Migrationsbewegungen würden massiv zunehmen.

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Folgen bei $5^\circ$C Erwärmung

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Ein Anstieg um $5^\circ\mathrm{C}$ droht katastrophale, potenziell zivilisationsbedrohende Veränderungen. Viele Lebensräume würden unbrauchbar, und weltweite Infrastruktur, Nahrungssysteme und Staatenstabilität stünden vor extremen Belastungen. Solche Szenarien machen starke Emissionsminderungen dringend erforderlich.