Atmosphäre aus naturwissenschaftlicher Perspektive
In meinem Vortrag werde ich versuchen, einen Überblick über das aktuelle naturwissenschaftliche Verständnis der Erdatmosphäre zu geben, beginnend mit einer kurzen Geschichte der Wissenschaft selber: Sie fängt bei Aristoteles im klassischen griechischen Zeitalter an und reicht bis zu den hochtechnologisierten Satellitensystemen des 21. Jahrhunderts, die für die Erdbeobachtung genutzt werden. Heutzutage ist unser Verständnis von Atmosphäre inhärent an die neuesten technischen Beobachtungssysteme und an komplexe Klimamodelle gebunden. Angesichts der aufgeheizten Debatte um die globale Erwärmung erwartet die Gesellschaft von den Klimaforschern klare Antworten – der Versuch, diese Antworten zu finden, führt wiederum zu immer komplexeren Modellen.
Wie gut also verstehen wir wirklich die Atmosphäre? Sind wir in der Lage, ihr physikalisches und dynamisches Verhalten zu erklären? Mit einer Dicke von weniger als 100 km schützt sie das Leben auf der Erde, indem sie ultraviolette Strahlen absorbiert und die Oberfläche der Erde durch den Treibhauseffekt erwärmt. Durch weiträumige Strömungsbewegungen wird Energie effektiv von den heißen Tropen zu den kalten Polarregionen transportiert, wodurch die Temperaturen überall moderat gehalten und extreme Schwankungen verhindert werden. Diese Strömung wird in erster Linie durch die Temperaturunterschiede und die Erdrotation bestimmt, ihr jahreszeitlicher Zyklus ist gut erforscht. Da die Atmosphäre mit allen anderen Klimakomponenten, wie dem Ozean, der Biosphäre und der Kryosphäre, in direkter Wechselwirkung steht, bildet sie einen zentralen Bestandteil des Erdsystems. Rückkoppelungsprozesse zwischen diesen verschiedenen Komponenten können plötzliche klimatische Veränderungen zur Folge haben, tatsächlich lassen sich derartige Ereignisse in vergangenen Erdzeitaltern nachweisen. Die Klima-Stabilität seit der Eiszeit mag daher irreführend sein. Dies wird umso brisanter, je mehr man sich vor Augen führt, wie stark die menschlichen Eingriffe in die Atmosphäre seit der industriellen Revolution sind. Umweltverschmutzer wie Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW) und den Treibhauseffekt fördernde Gase wie Kohlendioxide tragen zum Abbau der Ozonschicht und zur globalen Erwärmung bei.
Eine allgemeine Verständigung darüber, dass die Atmosphäre nicht ohne Folgen als Müllhalde benutzt werden kann, ist daher notwendig: die Bemühungen um eine nachhaltige Welt müssen verstärkt werden, um die schlimmsten Folgen der globalen Klimaerwärmung zu verhindern.
