📡 Klimasensitivität & Rückkopplungen 2025 - Die Verstärker
1. Basics
1. Was ist Klimasensitivität?
Die Definition:
Klimasensitivität = Wie viel Grad erwärmt sich die Erde wenn CO₂ sich verdoppelt?
Klimasensitivität = Wie viel Grad erwärmt sich die Erde wenn CO₂ sich verdoppelt?
Die Zahlen:
- CO₂ Pre-Industrial: 280 ppm
- CO₂ Heute: 420 ppm (+ 50% schon!)
- Klimasensitivität: 2,5-4,0°C pro Verdopplung (BEST ESTIMATE: 3°C)
- Direkt-Effekt CO₂ allein: 1,1°C (ohne Rückkopplungen!)
Das Paradoxon: Wenn nur CO₂ zählt = 1,1°C. Aber wir sehen 3°C im Modell. Warum? RÜCKKOPPLUNGEN!
2. Feedbacks
2. Die Rückkopplungen: Das Feedback-System
Wie Rückkopplungen funktionieren
Die Logik:
CO₂ ↑ → Wärme ↑ → X passiert → X verstärkt/vermindert Wärme → Rückkopplung
CO₂ ↑ → Wärme ↑ → X passiert → X verstärkt/vermindert Wärme → Rückkopplung
Positive Rückkopplung:
• Verstärkt Erwärmung (Teufelskreis)
• Beispiel: Eis weg → weniger Reflexion → mehr Wärme → mehr Eis weg
• Verstärkt Erwärmung (Teufelskreis)
• Beispiel: Eis weg → weniger Reflexion → mehr Wärme → mehr Eis weg
Negative Rückkopplung:
• Bremst Erwärmung (Ausgleich)
• Beispiel: Wärme → mehr Pflanzenwachstum → mehr CO₂-Aufnahme → weniger CO₂
• Bremst Erwärmung (Ausgleich)
• Beispiel: Wärme → mehr Pflanzenwachstum → mehr CO₂-Aufnahme → weniger CO₂
Die Balance: Welt hat BEIDE. Netto: Positive überwiegen (das ist das Problem!)
3. Positive
3. Positive Verstärker: Die Teufelskreise
① Eis-Albedo Effekt (Der stärkste!)
• Weiß (Eis) = reflektiert Sonne
• Dunkel (Ozean) = absorbiert Sonne
• Wenn Eis schmilzt → Albedo sinkt → mehr Wärme → mehr Schmelzen
• Feedback-Stärke: +0,26°C zusätzlich pro 1,1°C
• Weiß (Eis) = reflektiert Sonne
• Dunkel (Ozean) = absorbiert Sonne
• Wenn Eis schmilzt → Albedo sinkt → mehr Wärme → mehr Schmelzen
• Feedback-Stärke: +0,26°C zusätzlich pro 1,1°C
② Wasserdampf-Rückkopplung
• Wärmer → mehr Verdunstung → mehr Wasserdampf
• Wasserdampf = Treibhausgas (stärker als CO₂!)
• Feedback-Stärke: +0,81°C zusätzlich
• Wärmer → mehr Verdunstung → mehr Wasserdampf
• Wasserdampf = Treibhausgas (stärker als CO₂!)
• Feedback-Stärke: +0,81°C zusätzlich
③ Wolken-Rückkopplung
• UNSICHER! (+0,15 bis +0,95°C möglich)
• Höhere Wolken = weniger Wärme-Abgang (erwärmend!)
• Aber: Wolkentyp & Höhe kompliziert
• UNSICHER! (+0,15 bis +0,95°C möglich)
• Höhere Wolken = weniger Wärme-Abgang (erwärmend!)
• Aber: Wolkentyp & Höhe kompliziert
④ Permafrost-Methane Release
• Permafrost taut → organische Materie fault → Methan (80x stärker CO₂!)
• Kann selbstverstärkend sein (very bad)
• Aber langsam (Jahrhunderte-Skala)
• Permafrost taut → organische Materie fault → Methan (80x stärker CO₂!)
• Kann selbstverstärkend sein (very bad)
• Aber langsam (Jahrhunderte-Skala)
4. Negative
4. Negative Bremsen: Die Ausgleicher
① Strahlung-Rückkopplung (Planar-Radiativer Effekt)
• Wärmer Erde → strahlt mehr Wärme ab (Stefan-Boltzmann)
• Brems-Effekt (wie Thermostat)
• Feedback-Stärke: -3,2°C (STARK brems!)
• Wärmer Erde → strahlt mehr Wärme ab (Stefan-Boltzmann)
• Brems-Effekt (wie Thermostat)
• Feedback-Stärke: -3,2°C (STARK brems!)
② Atmosphärische Zirkulation
• Wärmer → andere Wind-Patterns
• Könnte Hitze verteilen besser
• Schwach negativ (aber unsicher)
• Wärmer → andere Wind-Patterns
• Könnte Hitze verteilen besser
• Schwach negativ (aber unsicher)
③ Ozean-Karbonat-Puffer (sehr langsam)
• CO₂ löst in Ozean → macht Puffersystem
• Über Jahrtausende wirksam
• Kurz-zeitig nicht relevant
• CO₂ löst in Ozean → macht Puffersystem
• Über Jahrtausende wirksam
• Kurz-zeitig nicht relevant
5. Uncertainties
5. Unsicherheiten: Wo sind die Wissenslücken?
Der Range:
Klimasensitivität: 2,5-4,0°C (1,5°C Range!). Das ist ENORM für Policy!
Klimasensitivität: 2,5-4,0°C (1,5°C Range!). Das ist ENORM für Policy!
Die Quellen der Unsicherheit:
- Wolken: Größte Unsicherheit! 50% der Range-Varianz
- Aerosole: Kleine Partikel + Reflexion = sehr unsicher
- Zirruswolken: Hohe Wolken - wirken sie wärmend oder kühlend?
- Paläo-Klima: Alte Messungen haben Fehler-Balken
- Modell-Divergenz: IPCC-Modelle spreizen sich 2020-2025
6. Future
6. Die Zukunft: Bessere Messungen
2025-2030 (Kurzfristig):
✅ Neue Satelliten-Daten (Wolken besser messen)
✅ CMIP7 Modelle (bessere Rückkopplung)
? Kann 3,0°C eingegrenzt werden?
✅ Neue Satelliten-Daten (Wolken besser messen)
✅ CMIP7 Modelle (bessere Rückkopplung)
? Kann 3,0°C eingegrenzt werden?
2030-2050 (Mittelfristig):
? Verstehen wir Wolken endlich?
? Permafrost-Feedback wird messbar
? Sensitivität konvergiert zu 2,8-3,2°C?
? Verstehen wir Wolken endlich?
? Permafrost-Feedback wird messbar
? Sensitivität konvergiert zu 2,8-3,2°C?
🎯 Die Wahrheit:
- ✅ Klimasensitivität ist real + gemessen
- ✅ 3°C best-guess ist wahrscheinlich
- ✅ Positive Rückkopplungen dominieren (schlecht für uns!)
- ⚠️ Wenn 4°C ist: noch schlimmer
- ? Können wir Wolken-Feedback ändern? Nein!