Veränderungen des Klimasystems

Manche Subsysteme des Klimasystems ändern sich durch externe Antriebsfaktoren wie die Sonneneinstrahlung oder die Emission von Treibhausgasen schnell, andere nur sehr langsam. Auch die Wechselwirkungen zwischen den Subsystemen spielen sich auf verschiedenen Zeitskalen ab.

Veränderungen des Klimasystems

Klimaänderungen können sich sowohl durch die Wechselwirkungen zwischen den Subsystemen des Klimasystems und den einzelnen Komponenten der Subsysteme ergeben wie durch externe, außerhalb des Klimasystems liegende Faktoren bedingt sein. Man unterscheidet danach zwischen internen und externen Klimaänderungen bzw. internen und externen Klimafaktoren. Zu den externen Klimafaktoren werden die Sonneneinstrahlung und Vulkanausbrüche gezählt. Auch die anthropogene Wirkung auf das Klima wird als externer Einfluss verstanden, obwohl man den Menschen auch zur Biosphäre rechnen könnte. Bei externen Einflüssen wirkt eine Klimaänderung nicht auf die Verursacher dieser Einflüsse zurück. Das gilt mit Sicherheit für die Sonne und im wesentlichen auch für den Vulkanismus, nicht aber für den Menschen.

Mögliche Antriebe einer Klimaänderung
Abb. 1:
Externe und interne Antriebsfaktoren von Klimaänderungen

Für das Verständnis von Klimaänderungen stellen die verschiedenen Zeitskalen, auf denen sich die Veränderungen vollziehen, ein großes Problem dar. Am schnellsten ändern sich die Phänomene in der Atmosphäre. Wichtige Vorgänge wie etwa der Wechsel von Hoch- und Tiefdruckgebieten in den mittleren Breiten erfolgen in wenigen Tagen, Wolkenkonstellationen wandeln sich sogar in Minuten und Stunden. Beim Ozean ist die in Zeiträumen von Wochen bis Monaten reagierende Deckschicht von der Tiefsee zu unterscheiden, in der die typischen Vorgänge Jahrzehnte bis mehrere Jahrhunderte brauchen. Die oberen 50-100 m des Ozeans sind unmittelbar an die Vorgänge in der Atmosphäre gekoppelt, weshalb Temperatur, Salzgehalt und Strömungen in relativ kurzen Zeitskalen ihren Zustand modifizieren können. Veränderungen in der Tiefsee laufen dagegen weitgehend getrennt von den Vorgängen in der Deckschicht ab und erfolgen wegen der großen beteiligten Wassermassen nur sehr langsam. Noch längere Zeit brauchen die Bildung und das Abschmelzen der großen Eisschilde, wie sie sich heute auf Grönland und der Antarktis finden, die es in der letzten Kaltzeit aber auch in Nordeuropa und Nordamerika gab. Ihre Veränderungen erstrecken sich über einige 10 000 Jahre und mehr.

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