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107 Ökosysteme, Landnutzung & Biodiversität 4 4.2 Klimawandel und atmosphärische Prozesse Harald Rieder, Herbert Formayer und Josef Eitzinger Institut für Meteorologie, Department für Wasser-Atmosphäre-Umwelt (WAU) harald.rieder@boku.ac.at, herbert.formayer@boku.ac.at, josef.eitzinger@boku.ac.at 4.2.1 Begriffsklärung: Wetter und Klima Menschen interessieren sich seit jeher für das aktuelle und zukünftige Wetter, da dieses in die Planung vieler beruflicher und privater Aktivitäten einfließt. Unter Wetter versteht man in der Meteorologie den Zustand der Atmosphäre zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort. Betrachtet man das mittlere Verhalten von Wetter- phänomenen sowie statistische Abweichungen davon auf unterschiedlichen Zeitskalen, so spricht man von Klima. Der Zustand der Atmosphäre (und somit auch das Klima eines Planeten) ist maßgeblich durch ihre chemische Zusammensetzung sowie astro- nomische Faktoren (z.B. Sonnennähe) bestimmt. Bedingt durch die Periodizität astro- nomischer Abläufe, durch Kontinentalverschiebungen und Vulkanausbrüche hat sich das Klima unseres Planeten Erde stets gewandelt und zwischen Warm- und Kaltzeiten bewegt. In der jüngeren Vergangenheit ist der anthropogene Einfluss als entschei- dender Faktor hinzugekommen. Er beeinflusst den Energiehaushalt und somit das Klima maßgeblich (durch Landnutzungsänderungen, aber v.a. durch die Verbrennung fossiler Energieträger und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen). 4.2.2 Chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre Die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre unterscheidet sich maßgeblich von jener anderer Planeten unseres Sonnensystems. Die Hauptkomponenten der trocke- nen Erdatmosphäre sind Stickstoff (N2, 78,1%), Sauerstoff (O2, 20,9%) und Argon (Ar, 0,93%) (Kraus 2004). Der verbleibende Rest (0,07%) erscheint zunächst unbe- deutend. Viele dieser sogenannten Spurengase sind jedoch für den Energiehaushalt, die Vertikalstruktur der Atmosphäre und die Luftchemie von größter Bedeutung. Kohlendioxid (CO2, ca. 0,04%) beispielsweise ist ein potentes Treibhausgas, d.h., es steuert gemeinsam mit anderen Spurengasen (Methan [CH4], Ozon [O3], Wasser- dampf [H2O] etc.) durch Absorption thermischer Strahlung die Energiebilanz unseres Planeten (Kraus 2004). Dieser natürliche Treibhauseffekt hält die Temperatur im globalen Mittel bei durchschnittlich ca. +15 °C. Ohne ihn wäre es mit durchschnitt- lich ca. –18 °C wesentlich kälter (Ahrens 2001). Spurengase sind somit von besonde- rer Bedeutung für das Aufrechterhalten von klimatischen Bedingungen, unter denen sich das Leben auf der Erde in gewohnter Weise entfalten kann.