Die globale Erwärmung ist eines der meistdiskutierten Themen weltweit.
Laut dem Oracle Think Quest wird die globale Erwärmung durch den Treibhauseffekt verursacht. Der Treibhauseffekt versucht zu erklären, dass Gase wie Kohlendioxid die Energie der Sonne einfangen. Infolgedessen verhält sich die Erdatmosphäre wie ein geschlossenes System. Die Gegner dieses Konzepts behaupten jedoch, dass der Zusammenhang zwischen Treibhausgasen und globaler Erwärmung einen Verstoß gegen den ersten Hauptsatz der Thermodynamik darstellt.
Nach diesem Gesetz kann Energie nur in verschiedene Formen umgewandelt, aber nicht erzeugt oder zerstört werden (Fong). Aus diesem Grund muss jede Energie, die in die Erdatmosphäre eintritt, aus einer fremden Quelle stammen. Außerdem muss diese Energie in der gleichen Größenordnung liegen wie die Energie, die die Erdatmosphäre verlässt, da die Erde ein offenes System ist. In diesem Papier wird das Phänomen der globalen Erwärmung auf der Grundlage des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik analysiert.
Die Thermodynamik als Wissenschaftszweig untersucht, wie sich der Energiefluss in natürlichen Systemen verhält (physicalgeography.net). Das Studium der Gesetze der Thermodynamik gibt uns daher einen Einblick in einige der im Universum beobachteten Vorgänge. Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik ist es nur möglich, Energie in verschiedene Formen umzuwandeln (Fong). Es ist jedoch nicht möglich, sie zu erzeugen oder zu zerstören (Fong).
Das bedeutet, dass die Gesamtenergie im Universum konstant ist. Aus diesem Grund wird dieses Gesetz auch als Energieerhaltungssatz bezeichnet (physicalgeography.net). Eine Zusammenfassung dieses Gesetzes findet sich in der Formel Esy+Esu =Eun (Erster Hauptsatz der Thermodynamik). Die Indizes sy, su und Eun stehen jeweils für das System, die Umgebung und das Universum. Zusätzlich steht der Buchstabe E für die Energie.
Daher muss die Gesamtenergie im Universum gleich der Energie in einem System und in der Umgebung sein. Darüber hinaus kann die Energieänderung für jeden beliebigen Prozess durch die folgende Formel dargestellt werden
Euniv= Esys+ Esurr=0 (Erster Hauptsatz der Thermodynamik).
Dabei bezeichnen △Euniv, △Esys und△ Esurr die Energieänderungen im Universum, im System bzw. in der Umgebung. Wenn also in einem bestimmten System eine Energieänderung auftritt, muss auch die Umgebung eine Energieänderung erfahren. Diese Energieänderung muss jedoch gleich groß sein, aber das umgekehrte Vorzeichen haben wie die der Quelle (Erster Hauptsatz der Thermodynamik). Der Grund dafür ist, dass die an einem bestimmten Ort gewonnene Energie an einem anderen Ort verloren gegangen sein muss.
Außerdem kann die Energie, die in einem System verloren geht, in anderer Form in einem anderen System gewonnen werden. In einem Kraftwerk zum Beispiel wird die Energie, die bei der Verbrennung von Öl verloren geht, als elektrische Energie in unseren Häusern genutzt. Energie und Materie können also ausgetauscht werden (physicalgeography.net). Dieses Phänomen wurde ursprünglich von Einstein vorgeschlagen und dient dazu, zu bestätigen, dass die Menge an Energie auf der Erde gleich bleibt.
Laut dem Orakel Think Quest ist die globale Erwärmung ein Phänomen, bei dem sich die Erde langsam erwärmt. Folglich steigt die Temperatur der Erde langsam an. Die United States Environmental Protection Agency (USEPA) stellt fest, dass die Erwärmung der Erde auf die Zunahme der wärmespeichernden Gase in der Atmosphäre zurückzuführen ist. Das Einfangen von Wärme und Licht der Sonne führt zum Treibhauseffekt (Oracle Think Quest).
Zu den Treibhausgasen gehören unter anderem Kohlendioxid und Distickstoffoxid (Oracle Think Quest). Vishal fügt hinzu, dass diese Gase durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen. Außerdem führt die Abholzung der Wälder dazu, dass sich die Treibhausgase in der Atmosphäre anreichern (Vishal). Das liegt daran, dass es nur noch wenige Bäume gibt, die das überschüssige Kohlendioxid aufnehmen können.
Außerdem sind die Auswirkungen der wärmeren Temperaturen auf der Erde verheerend. So erlebt die Erde beispielsweise einen Anstieg des Meeresspiegels, stärkere Stürme, schmelzende Eiskappen und Veränderungen der klimatischen Bedingungen (Vishal). Andererseits hat die globale Erwärmung die Welt zu einem besseren Ort zum Leben gemacht. Ohne sie wäre es an den meisten Orten der Erde eiskalt oder extrem heiß und damit für die Besiedlung durch Menschen ungeeignet (Oracle Think Quest).
Die globale Erwärmung ist ein Thema, das seit langem eine hitzige Debatte auslöst. Bis heute gibt es keine Anzeichen für eine Abkühlung dieser Debatte. Folglich gibt es Menschen, die den Zusammenhang mit dem Treibhauseffekt befürworten, während andere ihn ablehnen.
Befürworter des Treibhauseffekts argumentieren, dass der Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur ein deutlicher Hinweis darauf ist, dass mehr Wärme in die Erde eindringt als sie verlässt. Das Argument ist, dass Wärme und Licht der Sonne nur in die Erdatmosphäre eindringen, sie aber nicht verlassen können. Dies liegt daran, dass die Wärme und das Licht der Sonne von den Treibhausgasen zurückgehalten werden. Die Erde verhält sich also wie ein geschlossenes System.
Der Mensch erhöht die Zahl der Treibhausgase in alarmierendem Tempo. Dies ist besorgniserregend, weil zu viele Gase die Erde ungewöhnlich warm werden lassen, da mehr Wärme eingeschlossen wird (Oracle Think Quest). Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik bewegen sich gestörte Systeme in Richtung Gleichgewicht oder Normalität (Fong).
Umgekehrt verhindern Treibhausgase, dass Infrarotenergie schnell in den Weltraum entweicht. Dadurch wird es für die Erde schwierig, ihr früheres Energiegleichgewicht schnell wieder herzustellen (Fong). Schließlich stellt sich in der Erdatmosphäre ein Gleichgewicht mit einer höheren Temperatur ein. Das macht die Erde wärmer.
Die Gegner hingegen argumentieren, dass der Treibhauseffekt nicht nur nicht nachweisbar ist, sondern auch gegen die grundlegenden Gesetze der Physik verstößt. Insbesondere die Verknüpfung von Treibhausgasen wie Kohlendioxid mit der globalen Erwärmung verstößt gegen den ersten Hauptsatz der Thermodynamik (O’Sullivan). O’Sullivan weist ferner darauf hin, dass sich die Art und Weise, wie sich ein Treibhaus erwärmt, von der Erwärmung der Atmosphäre unterscheidet.
Unter Berufung auf Gerlich und Tscheuschner erklärt O’Sullivan, dass ein Gewächshaus als geschlossenes System funktioniert, während die Erdatmosphäre ein offenes System ist. Daher sollte die von der Erde gewonnene Wärme in der gleichen Größenordnung liegen wie die verlorene. Aus diesem Grund kann die Erde auf keinen Fall mehr Wärme aufnehmen als sie verliert. Eine andere Behauptung würde gegen die Physik und insbesondere gegen die Thermodynamik verstoßen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die globale Erwärmung eines der weltweit am meisten diskutierten Themen ist. Einige Wissenschaftler glauben, dass sie durch die Anreicherung von Treibhausgasen in der Atmosphäre verursacht wird, andere nicht. Darüber hinaus gibt es Argumente, dass die Vorstellung vom Treibhauseffekt gegen die Physik und insbesondere gegen den ersten Hauptsatz der Thermodynamik verstößt (O’Sullivan).
Der Grund dafür ist, dass die von der Erde gewonnene Wärme gleich der verlorenen Wärme sein sollte. Trotz dieses Arguments sind einige der Meinung, dass es genügend Beweise für die Annahme gibt, dass die Erde mehr Wärme gewinnt als sie verliert. Schließlich sollte es bei diesem Thema mehr Zusammenarbeit als Gegensätze geben, denn die globale Erwärmung ist real. Ihre Auswirkungen sind sichtbar, ob der Treibhauseffekt nun gegen die Gesetze der Thermodynamik verstößt oder nicht.
Zitierte Werke
Fong, Jocelyn. Eine Fox News Wissenschaftslektion. 2011. Web.
Oracle think quest. Globale Erwärmung. n.d. Web.
O’Sullivan, John. Deutsche Physiker verwerfen “Theorie” zur globalen Erwärmung. 2009. Web.
Physische Geographie.net. Kapitel 6: Energie und Materie. Gesetze der Thermodynamik. n.d. Web.
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik n.d. PDF-Datei. Web.
Umweltschutzbehörde der Vereinigten Staaten. Das Klima der Erde verändert sich und die Aktivitäten der Menschen sind die Hauptursache. n.d. Web.
Vishal. Words Essay über die globale Erwärmung: Ursachen, Auswirkungen und Abhilfemaßnahmen. 2011. Web.