Die Sonne wärmt uns.

Aber auch die Atmosphäre wärmt ein wenig.

Nebel

Dichter Wald

Treibhauseffekt

Das Prinzip des Treibhauseffekts ist einfach zu erklären. Du hast es wahrscheinlich schon unzählige Male gehört:

Die Temperatur der Erde ohne Treibhauseffekt lässt sich leicht ausrechnen, indem man die von der Erde absorbierte Sonnenenergie gleich der ins All abgegebenen Wärmestrahlung setzt. Über das Plancksche Strahlungsgesetz erhält man dann die Temperatur, die die Erde im Durchschnitt haben muss: −18°C. Tatsächlich sind es jedoch +14°C.

Grund für die Diskrepanz ist die Erdatmosphäre, die die Erdoberfläche zusätzlich wärmt. Wolken und Treibhausgase senden in alle Richtungen eine Wärmestrahlung. Ein Teil kommt auf der Erdoberfläche an und ist dort als atmosphärische Gegenstrahlung messbar.

Man kann den Treibhauseffekt auch fühlen: In klaren Nächten ist es kälter als in bedeckten oder trüben. Gegenstände wie z. B. Autos können dann sogar kälter als die Luft werden.

Vergleiche

Der Treibhauseffekt funktioniert wie eine wärmende Decke. So wie ein Mensch mit und ohne Decke die gleiche Leistung von z. B. 100 W abgibt, behält auch die Erde, vom Weltall aus gesehen, ihre Durchschnittstemperatur von −18°C, selbst wenn es durch den menschgemachten Klimawandel unter der stärker werdenden "Decke" immer wärmer wird.

"Decke" ist allerdings missverständlich, da sich die Treibhausgase nicht in bestimmten Schichten ansammeln. Vielmehr ist ein Nebel ein passenderer Vergleich. Könnten wir Wärmestrahlung sehen, würden wir die Luft als leuchtenden Nebel wahrnehmen. Wenn mehr Treibhausgase in der Luft sind, dann

Vom Weltall aus betrachtet, sieht man aufgrund des "Nebels" nur bis in eine bestimmte Höhe. Das ist ganz ähnlich, wie wir eine rund 5500°C heiße Sonne sehen, obwohl in deren Innerem viele Millionen Grad herrschen und die Sonne als reine Gaskugel keine Oberfläche hat. Ein anderer Vergleich ist ein Wald, wo die Baumstämme die freie Sicht begrenzen. Je dichter die Bäume stehen, desto weniger weit sieht man.

Wenn die Konzentration von Treibhausgasen in der Erdatmosphäre steigt, bedeutet das, dass die Wärmeabstrahlung in den Weltraum effektiv in einer größeren Höhe erfolgt. Dort ist es i. A. kühler bzw. wird es kühler, weil weniger Wärmestrahlung von der Erdoberfläche bis nach oben gelangt.