7 Fakten zum menschengemachten Klimawandel | Terra X

Summary

Der Klimawandel ist ein komplexes Phänomen, das durch den menschengemachten Einsatz von fossilen Brennstoffen und die Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre verursacht wird. Wissenschaftler untersuchen die veränderliche Klimageschichte der Erde und identifizieren drei Hauptfaktoren, die das Klima beeinflussen: die Sonnenstrahlung, die Menge der Treibhausgase und die Größe der Eisflächen. Natürliche Klimaänderungen sind oft kosmischer Natur, aber die heutige Erderwärmung wird durch den massiven Einsatz von Kohle, Erdöl und Gas beeinflusst, was jährlich zu einer Emission von 40 Gigatonnen Kohlendioxid führt. Experimente zeigen, wie CO2 die Wärmestrahlung absorbiert und zurückwirft, was den Treibhauseffekt verursacht. Klimamodelle, die auf physikalischen Gesetzen beruhen, ermöglichen es Wissenschaftlern, die zukünftige Temperaturentwicklung zu prognostizieren und zeigen, dass die Industrielle Revolution und die steigenden CO2-Emissionen einen signifikanten Einfluss auf das aktuelle Klima haben. Die Folgen des Klimawandels sind bereits spürbar, wie die Abschmelzung der Arktis und die Zunahme extremer Wetterereignisse zeigen. Die Forscher betonen, dass der Klimawandel keine Glaubensfrage, sondern eine Faktenfrage ist, die dringend angegangen werden muss.

Takeaways

• 🌍 Die Erderwärmung wird durch den menschengemachten Einsatz von fossilen Brennstoffen und der Emission von Treibhausgasen verursacht.
• 🔍 Wissenschaftler schauen auf die Klimageschichte zur Verständigung der aktuellen Erderwärmung und berücksichtigen drei Hauptfaktoren: Sonnenstrahlung, Treibhausgase und Eisflächen.
• 🌞 Natürliche Klimaänderungen können durch kosmische Einflüsse wie die elliptische Umlaufbahn der Erde und die Sonne selbst verursacht werden.
• 📉 Die globale Temperatur war vor 10.000 Jahren stabil, bis die Industrialisierung und die Emission von Treibhausgasen den Zustand beendeten.
• 📈 Seit 2010 ist die globale Temperatur stärker angestiegen als je zuvor in der Menschheitsgeschichte.
• 🌡️ Der Treibhauseffekt wird durch CO2 verursacht, das Wärmestrahlung absorbiert und teilweise zurück zur Erde reflektiert.
• 🧪 Experimente wie das von Stephan Borrmann machen den Treibhauseffekt sichtbar und verdeutlichen, wie CO2 Wärmestrahlung absorbiert.
• 🌐 Klimamodelle sind simulierte Modelle der Erde, die auf bekannten physikalischen Gesetzen basieren und zur Prognose der Temperaturentwicklung verwendet werden.
• 🧲 Klimamodelle benötigen große Rechenkapazitäten, um die komplexen Beziehungen im Klimasystem zu berechnen.
• ❄️ Der Verlust von Meereis in der Arktis ist direkt mit der Menge an menschengemachten CO2-Emissionen verbunden.
• 🌀 Die globale Erwärmung führt zu extremeren Wetterbedingungen, einschließlich intensiverer Regenfälle und veränderter Windströmungen wie dem Jet-Stream.
• ❓ Der Klimawandel ist keine Glaubensfrage, sondern eine Faktenfrage, die auf menschengemachte Einflüsse zurückzuführen ist und globale Lösungsansätze erfordert.

Q & A

Was stört das Gleichgewicht der Erde im Kontext des Skripts?

Das Gleichgewicht der Erde wird gestört durch den Einsatz fossiler Brennstoffe, welche den Planeten aufheizen und damit unkalkulierbare Folgen für das Klima haben.

Welche drei Hauptfaktoren bestimmen das Klima auf der Erde gemäß dem Skript?

Die drei Hauptfaktoren sind die Menge der Sonnenstrahlung, die Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre und die Größe der Eisflächen auf der Erde, die Sonnenlicht ins Weltall reflektieren.

Wie hängen natürliche Klimaänderungen mit kosmischen Faktoren zusammen?

Natürliche Klimaänderungen sind häufig kosmischer Natur, einschließlich der elliptischen Umlaufbahn der Erde um die Sonne, die zu zyklischen Schwankungen des Klimas führt, sowie der Aktivität der Sonne und der Neigung der Erdachse.

Was zeigt die Grafik im Skript über globale Temperaturschwankungen?

Die Grafik zeigt, dass vor 10.000 Jahren die globale Temperatur ein bemerkenswert stabiles Niveau erreichte, aber mit der Industrialisierung und der Emission von Treibhausgasen wurde dieser Zustand beendet, und seit 2010 steigt die Temperatur stärker an als je zuvor.

Wie viel Kohlendioxid wird jährlich durch die Nutzung von Kohle, Erdöl und Gas in die Atmosphäre geblasen?

Der Mensch pustet zurzeit etwa 40 Gigatonnen Kohlendioxid pro Jahr in die Atmosphäre.

Wie erklärt der Treibhauseffekt im Skript?

Der Treibhauseffekt wird im Skript durch ein Experiment verdeutlicht, bei dem CO2 die unsichtbare Wärmestrahlung absorbiert und teilweise zurück auf die Erde wirft, was einen Ping-Pong-Effekt erzeugt.

Wie werden die Prognosen der Klimaforscher erstellt?

Klimaforscher verwenden Klimamodelle, simulierte Erde, mit denen sie experimentieren und die Temperaturentwicklung berechnen können, basierend auf physikalischen Gesetzmäßigkeiten und externen Faktoren wie Sonneneinstrahlung und CO2-Konzentration.

Was zeigt die Studie über die Arktis im Skript?

Die Studie zeigt, dass das Meereis in der Arktis in einem atemberaubenden Tempo schrumpft und dass es einen klaren linearen Zusammenhang gibt zwischen dem von Menschen ausgestoßenen Kohlendioxid und der Menge des vorhandenen Meereises.

Wie viel Kohlendioxid dürfen wir noch ausstoßen, bis das Meereis in der Arktis im Sommer verschwunden ist?

Die Studie erwähnt, dass wir 800 Milliarden Tonnen Kohlendioxid noch ausstoßen dürfen, bevor das Packeis im Sommer in der Arktis verschwunden ist.

Was hat die globale Erwärmung mit extremen Wetterbedingungen wie Hurrikan Harvey zu tun?

Die globale Erwärmung verlangsamt die Zirkulation der Atmosphäre, was dazu führt, dass extreme Wetterbedingungen wie Hurrikan Harvey länger an einem Ort verweilen und intensivere Regenfälle verursachen.

Wie beeinflusst der Klimawandel den Jet-Stream und wie wirkt sich das auf das Wetter aus?

Der Klimawandel reduziert den Temperaturunterschied zwischen Polargebieten und tropischen Regionen, was den Jet-Stream schwächt und zu uneinheitlicheren Wetterbedingungen wie heißen Sommern oder besonders kalten Wintern führt.

Outlines

00:00

🌍 Klimawandel und Treibhauseffekt

Der erste Absatz des Skripts behandelt die Ursachen und Folgen des Klimawandels, insbesondere die Rolle der fossilen Brennstoffe. Es wird erklärt, dass die drei Hauptfaktoren für das Klima die Sonnenstrahlung, die Treibhausgase in der Atmosphäre und die Größe der Eisflächen sind. Natürliche Klimaänderungen werden durch kosmische Einflüsse wie die elliptische Umlaufbahn der Erde und die Neigung ihrer Achse verursacht. Der Mensch hat durch die Industrialisierung und die massive Emission von Treibhausgasen das Gleichgewicht gestört. Ein Experiment demonstriert, wie CO2 die Wärmestrahlung absorbiert und zurückwirft, was den Treibhauseffekt verursacht.

05:02

🔬 Experimente und Klimamodelle

Der zweite Absatz beschreibt Experimente, die den Treibhauseffekt von CO2 veranschaulichen, einschließlich eines, bei dem eine Wärmebildkamera verwendet wird, um die Absorption von Wärmestrahlung durch CO2 zu zeigen. Es wird erklärt, wie Klimaforscher mit Hilfe von Klimamodellen, die auf physikalischen Gesetzen basieren, die zukünftige Temperaturentwicklung vorhersagen. Diese Modelle verwenden ein dreidimensionales Gitter, um die virtuelle Erde zu berechnen, und berücksichtigen äußere Faktoren wie Sonneneinstrahlung und CO2-Konzentration. Die Genauigkeit der Modelle wird durch Vergleiche mit tatsächlichen Messdaten überprüft.

10:06

🌡️ Klimawandel und seine Auswirkungen

Der dritte Absatz konzentriert sich auf die Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere auf die Arktis, wo das Meereis rapide schrumpft und die globale Erwärmung extreme Wetterereignisse wie Hurrikans verstärkt. Es wird eine lineare Beziehung zwischen dem Ausstoß von CO2 und der Verminderung des Meereises hergestellt. Die Studie zeigt, dass für jedes Tonnen CO2, das von Menschen ausgestoßen wird, drei Quadratmeter Meereis schrumpfen. Es werden auch die Auswirkungen des Klimawandels auf das Wetter diskutiert, einschließlich der Verlangsamung der atmosphärischen Zirkulation und der Veränderung des Jet-Streams, was zu extremen Wetterbedingungen führen kann.

15:14

🌐 Klimawandel als globale Herausforderung

Der vierte und letzte Absatz betont die Tatsachen und die Realität des menschengemachten Klimawandels. Es wird betont, dass der Klimawandel nicht eine Glaubensfrage, sondern eine Faktenfrage ist und dass führende Klimaforscher weltweit bestätigen, dass dieser Klimawandel ein Problem darstellt. Die Forscher warnen vor den Folgen der globalen Erwärmung und betonen, dass der Klimawandel die Welt, wie wir sie kennen, zerstören wird. Die Herausforderung besteht nun darin, wie wir dieses Problem lösen können.

Keywords

💡Klimawandel

Klimawandel bezieht sich auf die längerfristigen Veränderungen des Klimas einer Region oder der Erde insgesamt. Im Video wird betont, dass es sowohl natürliche als auch von Menschen verursachte Klimaänderungen gibt, wobei die heutige Erderwärmung hauptsächlich auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist, wie die Nutzung fossiler Brennstoffe, die den Treibhauseffekt verstärken.

💡Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist ein natürlicher Prozess, bei dem bestimmte Gase in der Erdatmosphäre die von der Sonne stammende Strahlung einfangen und die Erde erwärmen. Im Video wird gezeigt, wie durch die Emission von Treibhausgasen, insbesondere CO2, durch menschliche Aktivitäten, dieser Effekt verstärkt wird und zu einer Erwärmung der Erde beiträgt.

💡Sonnenstrahlung

Sonnenstrahlung ist die Strahlungsenergie, die von der Sonne ausgeht und auf die Erde fällt. Im Video wird erwähnt, dass die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erde erhält, ein Faktor ist, der das Klima bestimmt, und dass trotz einer geringeren Sonneneinstrahlung in den letzten Jahren die Erdtemperatur gestiegen ist, was darauf hindeutet, dass andere Faktoren, wie der Treibhauseffekt, eine größere Rolle spielen.

💡Treibhausgase

Treibhausgase sind Gase, die den Treibhauseffekt verstärken können, indem sie Wärme in der Erdatmosphäre zurückhalten. Im Video wird betont, dass die Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre geschwankt hat und zur aktuellen Erderwärmung beiträgt, insbesondere durch die Emission von CO2 durch menschliche Aktivitäten.

💡Eisflächen

Eisflächen wie Gletscher und Polarmeeresspiegel haben die Fähigkeit, Sonnenlicht zu reflektieren und tragen somit zur Kühle der Erde bei. Im Video wird erläutert, dass die Größe der Eisflächen ein Faktor ist, der das Klima beeinflusst, und dass die Schmelze dieser Eisflächen durch den Klimawandel zu einer weiteren Erwärmung der Erde beiträgt.

💡Industrialisierung

Die Industrialisierung ist der Prozess der Entwicklung von Industrien und hat zu einer Zunahme der Treibhausgasemissionen geführt. Im Video wird erwähnt, dass die Industrialisierung den Zustand der stabilen Erdtemperatur beendet hat und zu einer Zunahme der globalen Temperaturen geführt hat.

💡Klimamodelle

Klimamodelle sind computergestützte Simulationen, die verwendet werden, um die Entwicklung des Klimas zu prognostizieren. Im Video wird erklärt, dass diese Modelle auf den physikalischen Gesetzen beruhen und verwendet werden, um die Auswirkungen von Faktoren wie der CO2-Konzentration und der Sonneneinstrahlung auf das Klima zu verstehen und zu prognostizieren.

💡Kohlendioxid (CO2)

Kohlendioxid ist ein Treibhausgas, das durch zahlreiche menschliche Aktivitäten, insbesondere die Verbrennung fossiler Brennstoffe, freigesetzt wird. Im Video wird CO2 als einer der Haupttreiber des heutigen Klimawandels beschrieben und seine Rolle bei der Erwärmung der Erde und dem Verlust von Meereis hervorhebt.

💡Arktis

Die Arktis ist ein Regionsbegriff für den nördlichen Polarkreis und ist heimat für die meisten Eisschilde und Meereisflächen. Im Video wird die schnelle Veränderung der Arktis durch den Klimawandel beschrieben, einschließlich des Verlusts von Meereis und der Auswirkungen auf das globale Wetter.

💡Extremwetter

Extremwetter bezeichnet Wetterbedingungen, die weit außerhalb des normalen Bereichs liegen, wie starke Regenfälle, Hitzewellen oder Stürme. Im Video wird erklärt, wie der Klimawandel zu einer Zunahme von Extremwetterereignissen führt, da er die natürlichen Systeme, die das Wetter beeinflussen, verändert.

Highlights

Das Gleichgewicht der Erde ist gestört durch den Einsatz fossiler Brennstoffe, was zu einer Erderwärmung und unberechenbaren Klimafolgen führt.

Wissenschaftler beziehen sich auf die Klimageschichte des Planeten, um die heutige Erderwärmung zu verstehen.

Drei Hauptfaktoren bestimmen das Klima: Sonnenstrahlung, Treibhausgase in der Atmosphäre und die Größe der Eisflächen.

Natürliche Klimaänderungen sind oft kosmischer Natur, z.B. durch die elliptische Umlaufbahn der Erde und die Zyklen des Klimas.

Die Sonnenaktivität und die Neigung der Erdachse beeinflussen die Sonneneinstrahlung und somit das Klima.

Die aktuelle globale Erwärmung steht im Widerspruch zu einer schwächeren Sonneneinstrahlung, was die Sonne nicht zur Hauptursache des Klimawandels macht.

Vor 10.000 Jahren war die globale Temperatur stabil, bis die Industrialisierung und die Emission von Treibhausgasen begannen.

Seit 2010 ist die globale Temperatur stärker gestiegen als je zuvor in der Menschheitsgeschichte.

Der Mensch emittiert jährlich etwa 40 Gigatonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre.

Der Treibhauseffekt wird durch CO2 hervorgerufen, das Wärmestrahlung absorbiert und teilweise zurück auf die Erde wirft.

Experimente mit Infrarot-Sensoren zeigen, wie CO2 die Wärmestrahlung absorbiert und den Treibhauseffekt veranschaulichen.

Klimamodelle sind simulierte Erde, um die Temperaturentwicklung und andere Klimaparameter zu berechnen.

Klimamodelle basieren auf physikalischen Gesetzen und verwenden ein dreidimensionales Gitter für die Berechnungen.

Unsicherheiten in Klimamodellen resultieren aus variablen Ereignissen wie Wolken, Regen oder lokalen Wirbelstürmen.

Klimamodelle können die industriellen CO2-Emissionen und deren Einfluss auf die globale Mitteltemperatur nachvollziehen.

Die Arktis verändert sich schnell, mit dem Verlust von Meereis und dem Schmelzen von Grönland.

Ein linearer Zusammenhang wurde gefunden zwischen dem menschlichen CO2-Ausstoß und dem Rückgang des Meereises in der Arktis.

Jede Tonne CO2, die von Menschen ausgestoßen wird, führt zu einer Verminderung der Meereisfläche um drei Quadratmeter.

Hurrikan-Aktivität hat zugenommen, was mit der globalen Erwärmung und der Verlangsamung der atmosphärischen Zirkulation zusammenhängt.

Die Erwärmung der Arktis beeinflusst den Jet-Stream und führt zu extremen Wetterbedingungen in der nördlichen Hemisphäre.

Der Klimawandel ist eine Faktenfrage und nicht eine Glaubensfrage; er stellt ein echtes Problem dar.

Transcripts

Das Gleichgewicht der Erde ist gestört.

Mit fossilen Brennstoffen heizt der Mensch den Planeten auf – mit unkalkulierbaren Folgen für das Klima.

Um die heutige Erderwärmung zu verstehen, blicken Wissenschaftler auch zurück auf die wechselvolle Klimageschichte unseres Planeten.

„Es gibt drei Faktoren, drei Hauptfaktoren, die bestimmen, wie das Klima auf der Erde ist.

Das ist zum einen die Menge der Sonnenstrahlung, die wir bekommen.

Zum anderen ist es die Menge der Treibhausgase, die wir in der Atmosphäre haben,

und zum Dritten ist es die Größe der Eisflächen auf der Erde, die Sonnenlicht ins Weltall reflektieren.

Und all diese drei Faktoren haben erdgeschichtlich schon immer geschwankt, weswegen es erdgeschichtlich schon immer Klimawandel gegeben hat.“

Die Ursachen für natürliche Klimaänderungen sind häufig kosmischer Natur.

Die Erde bewegt sich in einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne,

so dass es dem Abstand entsprechend zu zyklischen Schwankungen des Erdklimas kommt.

Warmzeiten und Kaltzeiten haben in den letzten Millionen Jahren periodisch gewechselt.

Auch die Aktivität der Sonne kann über längere Zeiträume hinweg schwanken.

Das hat sie im Verlauf der Erdgeschichte auch schon oft getan.

Hinzu kommt die Neigung der Erdachse, die dazu führt, dass der taumelnde Planet in Zyklen von 41.000 Jahren unterschiedlich von der Sonne beschienen wird.

„Wenn wir uns die Sonne anschauen würden, dann ist die Sonneneinstrahlung auf der Erde in den letzten Jahren eher schwächer geworden.

Das heißt wenn wirklich die Sonne der Ausschlag für den heutigen Klimawandel wäre,

dann würden wir davon ausgehen, dass es hätte kälter werden müssen, und nicht das, was wir beobachten.

Es wird im Moment wärmer, das heißt die Sonne kann nicht der Hauptantriebsfaktor für den heutigen Klimawandel sein.“

Das Klima gleicht im Verlauf der Erdgeschichte einer Achterbahnfahrt.

Die Grafik zeigt die globalen Temperaturschwankungen bis heute – rekonstruiert anhand von historischen Klimadaten.

Vor 10.000 Jahren pendelte sich die Temperatur auf ein bemerkenswert stabiles Niveau ein.

Mit der Industrialisierung und der damit einhergehenden massenhaften Emission von Treibhausgasen beendete der Mensch diesen Zustand.

Und seit dem Jahr 2010 steigt das Thermometer stärker an als je zuvor in der Menschheitsgeschichte.

Mit der Nutzung von Kohle, Erdöl und Gas pustet der Mensch zurzeit etwa 40 Gigatonnen Kohlendioxid pro Jahr in die Atmosphäre.

Wie verursacht CO2 den Treibhauseffekt? Ein Teil des Sonnenlichts – gelb - wird direkt reflektiert.

Ein anderer Teil wird in unsichtbare Wärmestrahlung – hier rot - umgewandelt.

Diese Strahlung kann die Atmosphäre nicht ungehindert wieder verlassen.

Treibhausgase fangen sie ab und werfen sie teils auf die Erde zurück - eine Art Ping-Pong-Effekt.

Mit einem Experiment macht der Atmosphärenphysiker Stephan Borrmann den Treibhauseffekt sichtbar.

Mit dabei: die Schülerin Svenja Kannt.

Die Sonne, im Modell eine Lampe, heizt die Erde auf. Wie das Land und die Ozeane absorbiert das schwarze Band die Strahlung und wandelt sie in Wärme um.

Ein kurzer Hitze-Check: Das Thermometer zeigt 80 Grad an. Wärme, die wieder abgestrahlt und von einem speziellen Infrarot-Sensor gemessen wird.

Das Gefäß dazwischen ist sozusagen die Atmosphäre der Erde.

„Jetzt können wir diese Strahlung unterbrechen, indem wir einfach ein Stück Papier zum Beispiel dazwischen halten.“

Die Wärmestrahlung wird durch das Papier blockiert und kommt nicht mehr am Messgerät an. Der Zeiger geht auf Null.

„Jetzt füllen wir einfach mal in diese Atmosphäre ein Treibhausgas ein, nämlich Kohlendioxid über einen Schlauch aus der Flasche.“

Für alle Skeptiker: Hier geht es um das Prinzip der Treibhauswirkung, nicht um die Simulation der realen Verhältnisse, die im Reagenzglas nicht möglich ist.

Das Experiment zeigt: Das CO2 in der „Atmosphäre“ fängt die Strahlung ab.

In einem zweiten Experiment kommt eine hoch spezielle Wärmebildkamera zum Einsatz.

Sie ist besonders empfindlich für einen Teil des Wellenlängenbereichs, der für den Treibhauseffekt von CO2 relevant ist.

Die Kamera registriert die Wärmestrahlung einer Kerze.

Wie beim ersten Versuch wird reines CO2 in die Apparatur gefüllt, damit der Effekt sichtbar gemacht werden kann.

Auch hier absorbiert das CO2 die Wärmestrahlung und das Bild der Spezialkamera verschwindet, -

obwohl die Kerze am anderen Ende der Apparatur normal weiterbrennt.

Doch ist der Effekt auch wieder umkehrbar?

Wird das CO2 in der Röhre durch Stickstoff ersetzt, das keine Wärmestrahlung absorbiert, baut sich das Bild auf dem Monitor langsam wieder auf.

In der Atmosphäre würde der Treibhauseffekt durch reduzierte CO2-Emissionen abgeschwächt werden.

Wie generieren Klimaforscher ihre Prognosen? Um in die Zukunft zu schauen, benötigen sie sogenannte Klimamodelle.

Dabei handelt es sich um eine simulierte Erde, mit der sie experimentieren und etwa die Temperaturentwicklung berechnen können.

„Die Grundlagen jedes Klimamodells sind die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, die seit Hunderten Jahren teilweise bekannt sind, die das Klimasystem der Erde antreiben.

Das sind ganz einfache Gesetzmäßigkeiten, zum Beispiel gehört dazu Erhaltungssätze, dass Dinge nicht verloren gehen können.

Zu diesen Dingen, die nicht verloren gehen können, zählt zum Beispiel die Energie, die Masse und der Impuls.“

Um den Planeten in allen Details zu berechnen, reichen selbst die größten Supercomputer nicht aus.

Deshalb wird ein dreidimensionales Gitter auf die virtuelle Erde gelegt.

Je kleiner die Boxen sind, desto präziser ist das Modell – aber umso mehr Boxen müssen gerechnet werden.

Äußere Faktoren wie Sonneneinstrahlung und CO2 Konzentration werden vorgegeben.

So kann an jedem Knotenpunkt etwa die Entwicklung der globalen Mitteltemperatur berechnet werden.

Unsicherheiten liegen in wechselhaften Ereignissen wie Wolken, Regenfällen oder lokal auftretenden Wirbelstürmen.

Alles ist im Getriebe der Erde miteinander verzahnt. Bilden sich in der Atmosphäre mehr Wolken, beeinflusst das die Regenfälle und die Vegetation.

Die Meeresspiegel steigen, wenn zum Beispiel durch das Schmelzen von Gletschern mehr Wasser in die Ozeane gelangt.

Verringert man den Druck in der Atmosphäre an einer Stelle, und damit die Zahl der Luftmoleküle an diesem Ort,

muss sich an anderer Stelle im System der Druck wieder erhöhen. Denn es können ja keine Moleküle verloren gehen.

„Wir geben dem Klimamodell eigentlich kaum Daten vor, sondern vertrauen darauf, dass das Klimamodell aufgrund der Gesetzmäßigkeiten,

die wir in den Computerprogrammen niedergelegt haben, sich seine eigene virtuelle Erde erschaffen kann.

Und diese virtuelle Erde hat dann Klimazonen, hat Niederschläge, hat Ozeanströmungen. All das wird aber vom Computer selbst berechnet.

Das heißt die einzigen Dinge, die wir vorgeben müssen, sind die, die das Klimamodell nicht wissen kann.

Zum Beispiel wie steigt der Kohlendioxid-Gehalt in der Luft an, weil es Menschen gibt.

Wann gab es Vulkanausbrüche. Wieviel Energie bekommen wir von der Sonne, wie ist die Einstrahlung der Sonne im Laufe der Zeit.“

Im Supercomputer „Mistral“ steckt das gesamte physikalische Inventar einer künstlichen Erde.

Er bewältigt 3,6 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde. Ein Mensch würde nicht einmal eine schaffen.

100.000 Prozessorkerne arbeiten parallel, um die Gitterboxen der Klimamodelle zu berechnen und zu synchronisieren.

Doch woher wissen die Forscher, dass die Ergebnisse stimmen?

Die blaue Kurve zeigt den Anstieg der globalen Mitteltemperatur anhand von Messdaten.

Lässt man im Klimamodell die industriellen CO2 Emissionen weg, dann stimmen die Werte – wie die gelbe Kurve zeigt -

nicht mit den realen Temperaturen überein. Es wäre kühler auf der Erde.

„Wenn wir ein Klimamodell nehmen, und dem Klimamodell „verraten“ sozusagen wieviel Kohlendioxid wir Menschen in den letzten Jahrzehnten,

Jahrhunderten ausgestoßen haben, dann ist dieses Klimamodell in der Lage,

eine Temperaturentwicklung über die letzten 150 Jahre nachzubilden, die sehr sehr gut zu den Bobachtungsdaten passt.

Wenn wir aber den menschlichen Faktor, dieses Menschen gemachte Kohlendioxid nicht berücksichtigen,

das heißt wir geben einen konstanten Kohlendioxidwert vor in den Klimamodellen, dann gibt jedes Klimamodell der Welt eine Temperaturentwicklung heraus,

die nicht mehr zu den Beobachtungsdaten, nicht mehr zur Realität passt.

Das ist für uns eines der Argumente dafür, eines der Indizien dafür,

dass wirklich wir Menschen für den größten Teil der heutigen Klimaerwärmung verantwortlich sind.“

„Die Arktis verändert sich seit 10, 20 Jahren in einem atemberaubenden Tempo.

Das Meereis verschwindet, wir haben heute noch ungefähr ein Viertel des Meereisvolumens, das wir 30 Jahren hatten im Sommer.

Grönland ist am Abschmelzen, wir haben im Winter häufig Regenfälle auf Spitzbergen zum Beispiel, das heißt da ist der Klimawandel ganz ganz deutlich sichtbar.

Und haben darum versucht herauszufinden, gibt es irgendeinen einen einfachen Zusammenhang, mit dem wir erklären können,

wie schnell das Packeis als Antwort darauf verschwindet, dass wir Menschen immer mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre freisetzen.

Und dabei haben wir nen ganz ganz klaren linearen Zusammenhang gefunden: je mehr Kohlendioxid wir Menschen ausgestoßen haben, umso weniger Meereis war in der Arktis vorhanden.

Wenn man wissen möchte, wann das Packeis in der Arktis im Sommer möglicherweise verschwunden ist,

dann gibt es jetzt nicht ne magische Jahreszahl, wann das Eis weg ist, sondern es gibt ne magische Menge an Kohlendioxid,

die wir noch ausstoßen dürfen, bis das Eis weg ist.

Das ist erst einmal eine unfasslich große Zahl: das sind 800 Milliarden Tonnen Kohlendioxid, die wir noch ausstoßen dürften.

Dann ist das Packeis im Sommer in der Arktis weg.

Wenn man das aber ins Verhältnis setzt zu unserem heutigen Ausstoß von etwa 40 Milliarden Tonnen pro Jahr,

dann blieben uns beim heutigen CO2 Ausstoß noch etwa 20 Jahre bis das Packeis in der Arktis im Sommer weitestgehend verschwunden ist.

Mit dieser Studie haben wir eine ganz ganz einfache Zahl gefunden am Ende,

nämlich dass die Fläche vom Meereis in der Arktis um drei Quadratmeter schrumpft für jede Tonne Kohlendioxid,

die ein Mensch irgendwo auf der Erde ausstößt. Und damit haben wir es zum ersten Mal geschafft,

den Klimawandel wirklich auf das individuelle Handeln runter zu brechen.

Also ne Tonne Kohlendioxid, das sind so etwa 6.000 Kilometer Auto fahren, das ist ein bisschen mehr als ein Rückflug nach Mallorca,

ein Flug nach New York und zurück und vier Quadratmeter Meereis sind weg.

Aufs ganze Jahr gerechnet, stößt jeder hier in Deutschland zum Beispiel etwa 11 bis 12 Tonnen Kohlendioxid aus,

das heißt jeder von uns schmilzt jedes Jahr etwa 30, 35 Quadratmeter Packeis in der Arktis ab.“

Mit welchen Szenarien müssen wir in Zukunft rechnen? Hurrikans der höchsten Kategorie 5 haben seit 1980 um mehr als 100 Prozent zugenommen.

Die globale Erwärmung verlangsamt die Zirkulation der Atmosphäre.

Die gewaltigen Wirbelstürme verharren deshalb länger als gewöhnlich an einem Ort.

2017 hing Hurrikan „Harvey“ sieben Tage über Houston und brachte sintflutartige Regenfälle mit sich – ein Jahrtausendereignis.

Mit Hilfe der sogenannten Zuordnungswissenschaft hat Friederike Otto den Anteil des Klimawandels an den Regenfällen berechnet.

Dafür musste zunächst ein verlässliches Klimamodell gefunden werden.

In den USA gibt es Wetteraufzeichnungen, die lange genug zurückreichen, um die Berechnungen mit der Realität abgleichen zu können.

Die Voraussetzung, um auch die Welt, wie sie ohne Klimawandel gewesen wäre, zu simulieren.

„Das Ergebnis unserer Attributionsstudie für Harvey ist, dass eben diese Regenfälle wie sie im Großraum Houston gefallen sind,

aufgrund des Klimawandels dreimal wahrscheinlicher geworden sind.

Oder anders ausgedrückt, dass der Regen um 10 bis 15 Prozent intensiver war, als er ohne Klimawandel gewesen wäre.“

Auch die Erwärmung der Arktis beeinflusst das Wetter. Der Temperaturunterschied zwischen Polargebiet und tropischen Regionen nimmt ab.

Dadurch verliert der Jet-Stream an Kraft. Diese eigentlich konstante Windströmung wirft jetzt Falten wie ein ausgeleiertes Gummiband.

Hitze aus der Sahara, aber auch Kälte vom Nordpol können nach Europa oder Nordamerika vordringen.

Die Arktis ist die Wetterküche der nördlichen Hemisphäre. Das erklärt auch Phänomene, die der globalen Erderwärmung zu widersprechen scheinen.

So kam es 2018 zu einer extremen Kältewelle an der amerikanischen Ostküste.

„Diese Wetterextreme, entweder Heißluftvorstöße mit heißen Sommern bei uns, Erwärmung der Arktis,

oder Kaltluftvorstöße mit besonders kalten Phasen in unseren Wintern, die werden verstärkt durch die Erwärmung der Arktis.

Also gerade unser Extremwetter wird leider extremer dadurch.“

„Der Klimawandel ist keine Glaubensfrage, sondern eine Faktenfrage. Die Frage ist: Gibt es einen menschengemachten Klimawandel?

Und die führende Klimaforschung weltweit hat seit mehr als zehn Jahren die Antwort:

Ja, diesen Klimawandel, der menschengemacht ist, den gibt es, der stellt ein Problem dar.

Weltweit tragen seit Jahren Abertausende von Forschern die Fakten zusammen –

und warnen eindringlich vor den Folgen der globalen Erwärmung.

Tatsache ist: Der Klimawandel zerstört nicht unseren Planeten, aber die Welt,

wie wir sie kennen. Die Frage ist: wie können wir dieses Problem lösen?