7. ist wasserdampf nicht ein viel wichtigeres treibhausgas als kohlendioxid?bei dem in der atmosphäre natürlich vorhandenen treibhauseffekt spielt der wasserdampf die wichtigste rolle. da der mensch seit der industrialisierung treibhausgase in die atmosphäre emittiert, kommt zum natürlichen noch ein anthropogener treibhauseffekt hinzu. bei diesem anthropogenen treibhauseffekt ist das kohlendioxid der hauptverursacher.die erdatmosphäre enthält einen natürlichen anteil an treibhausgasen. dazu gehören – in der reihenfolge ihrer bedeutung – wasserdampf, kohlendioxid, methan, distickstoffmonoxid (lachgas) und ozon. ohne diese gase wäre die erde völlig vereist. anstelle einer globalen mitteltemperatur in bodennähe von etwa 14°c, so wie sie tatsächlich beobachtet wird, würden vielmehr etwa -19°c herrschen. diese wirkung der in der atmosphäre natürlich vorhandenen treibhausgase ist der natürliche treibhauseffekt. durch die massive verbrennung fossiler energieträger, durch großflächige entwaldung sowie land- und viehwirtschaft verursacht der mensch zusätzliche treibhausgase in der atmosphäre. den dadurch hervorgerufenen - zusätzlichen - treibhauseffekt nennen wir anthropogenen treibhauseffekt (siehe auch frage 5).beim natürlichen treibhauseffekt ist der wasserdampf ausschlaggebend: dieser verursacht etwa zwei drittel des natürlichen treibhauseffekts, der seit jahrmillionen die erde bewohnbar macht. ein geringerer teil stammt von co2 und den restlichen treibhausgasen.warum steht der wasserdampf nicht stärker im zentrum der diskussionen um die anthropogene klimaänderung? weil der wasserdampf zwar beim natürlichen, jedoch nicht beim anthropogenen treibhauseffekt die hauptrolle spielt. denn die atmosphäre nimmt – in abhängigkeit von ihrer temperatur – nur eine bestimmte menge an wasserdampf auf. so nimmt eine wärmere atmosphäre mehr wasserdampf auf als eine kalte (siehe auch frage 4). bei gleichbleibender temperatur kann der atmosphärische wasserdampfgehalt also nicht stetig steigen. anders verhält es sich beim kohlendioxid: seit beginn der industrialisierung bis in die gegenwart stieg der co2-gehalt der atmosphäre durch die vom menschen verursachten – anthropogenen - emissionen um rund 40 % (ipcc 2013) kontinuierlich an und hat mit einer konzentration von 403,3 ppm (parts per million, das heißt 403,3 co2-moleküle auf eine million luftmoleküle) für das jahr 2016 einen neuen rekordwert erreicht (wmo 2017a).dennoch spielt wasserdampf auch bei der anthropogenen erwärmung des klimas eine wichtige rolle, weil der atmosphärische wasserdampfgehalt von der temperatur abhängt. steigt nun die lufttemperatur, nimmt auch der atmosphärische wasserdampfgehalt zu und die zuvor eingetretene erwärmung wird damit verstärkt. wasserdampf wirkt somit als verstärker einer durch kohlendioxid und andere anthropogene treibhausgase verursachten erwärmung. umgekehrt wirkt wasserdampf auch als verstärker einer abkühlung, wie das bei vereisungen in der vergangenheit der fall war. kühlt sich die atmosphäre ab, nimmt sie weniger wasserdampf auf. die folge ist ein verringerter treibhauseffekt, der die anfängliche abkühlung verstärkt. dieser prozess ist eine wichtige positive (verstärkende) rückkopplung im klimasystem.8. ist der vulkanische co2-ausstoß nicht bedeutender als der des menschen?die gegenwärtigen, durch den menschen verursachten, jährlichen co2-emissionen liegen beträchtlich über dem jährlichen co2-ausstoß vulkanischen ursprungs.zum zusammenhang zwischen vulkanismus und klima gibt es eine vielzahl von untersuchungen. sie zeigen, dass vor allem explosive vulkanausbrüche einen merklichen einfluss auf das klima haben. deren auswurfmasse kann die stratosphäre – die im mittel zwischen 10 und 50 km höhe liegt – oder sogar die darüber liegende mesosphäre erreichen (dies war wahrscheinlich beim stärksten explosiven vulkanausbruch der letzten jahrhunderte, dem tambora 1815 in indonesien, der fall). von bedeutung sind dabei vor allem die sulfatpartikel. sie bilden sich im verlauf einiger monate aus den schwefelhaltigen vulkan-gasen. diese partikel streuen einen teil der sonnenstrahlung. dadurch gelangt weniger sonnenstrahlung bis zur erdoberfläche, und es resultiert ein abkühlender effekt.nach dem ausbruch des pinatubo 1991 auf den philippinen erreichte der negative strahlungsantrieb (maß für die größe des abkühlenden effektes) kurzzeitig werte von fast 4 w/m2 (watt pro quadratmeter). im mittel mehrerer jahre bleibt der negative vulkanische strahlungsantrieb jedoch gering. das heißt, dass die global gemittelte bodennahe lufttemperatur nur vorübergehend durch vulkanausbrüche beeinflusst wird. so wird dem ausbruch des pinatubo ein zeitweiliger rückgang der globalen mitteltemperatur um etwa 0,2°c zugeordnet (schönwiese 2006). vulkanausbrüche führen in der tendenz zu einer abkühlung. diese dauert jedoch beim ausbruch einzelner vulkane nur wenige jahre an.die atmosphärische co2-konzentration ist in den letzten 10.000 jahren in etwa konstant geblieben (ca. 280 +/- 10 ppm). allein diese tatsache verdeutlicht, dass der vulkanische co2-ausstoß gegenüber dem des menschen unbedeutend sein muss. tatsächlich stiegen die durch den menschen verursachten co2-emissionen (zum beispiel durch nutzung fossiler energieträger, waldrodungen, brennholznutzung, zementproduktion) im laufe des industriezeitalters auf derzeit insgesamt ca. 8 milliarden tonnen kohlenstoff pro jahr (entspricht ca. 30 milliarden tonnen co2 pro jahr). die vulkanischen co2-emissionen sind dagegen viel geringer. sie betragen nach hards 2005 etwa 300 megatonnen pro jahr. das entspricht nur einem prozent der durch den menschen verursachten jährlichen co2-emissionen.9. war die globale erwärmung von1998 bis 2014 zum stillstand gekommen?das jahr 1998 war ein besonders warmes jahr. es handelt sich sogar um das mit abstand wärmste jahr im vergangenen jahrhundert. aus einer zeitreihe der globalen mitteltemperatur ein besonders warmes jahr auszuwählen und ab diesem zeitpunkt einen (vorhersehbar) gleichbleibenden oder abnehmenden trend zu konstruieren, ist kein wissenschaftlich begründetes vorgehen. überdies erwarten die fachleute keinen linearen temperaturanstieg infolge der zunahme der treibhausgase in der atmosphäre. denn es gibt verschiedene ursachen von klimaänderungen, die gleichzeitig wirken können. ganz abgesehen davon, gehörten sämtliche jahre von 2001 bis 2014 zu den fünfzehn wärmsten jahren seit beginn der instrumentellen beobachtungen.zur untersuchung von klimaänderungen werten die meteorologen die weltweiten messungen der bodennahen lufttemperatur aus. sie mitteln diese daten räumlich über die ganze erde, um ein globales mittel der temperatur zu erhalten sowie zeitlich über ein jahr, zum beispiel 2012. nun wird die abweichung dieses globalen mittels (z.b. im jahr 2012) vom mittelwert in einem zurückliegenden, längeren zeitraum (referenzzeitraum – zum beispiel 1961-1990) gebildet. daraus wird ersichtlich, ob 2012 wärmer oder kühler als im langjährigen durchschnitt war. erkenntnisse über die zeitliche änderung der temperatur – den trend – lassen sich aus einer zeitreihe der globalen mitteltemperatur ableiten, wie sie die abbildung 3 zeigt. es handelt sich um die temperaturreihe der nasa (goddard institute for space studies – giss).diese temperaturreihe weist das jahr 1998 als das mit abstand wärmste jahr des vergangenen jahrhunderts und eins der fünf wärmsten jahre im zeitraum 1998-2014 aus (nasa 2015):aus der temperaturentwicklung seit 1998 zieht manch einer die schlussfolgerung, dass die globale erwärmung seit dieser zeit zum stillstand gekommen ist. das ist jedoch aus folgenden gründen nicht richtig:    in der klimatologie werden lange zeitreihen (soweit vorhanden) und langfristige trends untersucht. auf langfristige änderungen des klimas müssen wir uns in besonderer weise einstellen und maßnahmen ergreifen. die in abbildung 3 dargestellten hadcrut-daten zeigen eine fortschreitende globale  erwärmung seit mehr als 30 jahren. das ist ein langfristiger erwärmungstrend. eine langfristige stagnation der globalen erwärmung hingegen ist nicht erkennbar. überdies geht auch nach 1998 bis etwa 2003 der temperaturtrend noch steil nach oben. erst danach erfolgt eine abflachung der trendlinie (siehe auch met office 2013). diese abflachung der trendlinie wurde durch die in den jahren 2014-2016 gemessenen rekordwerte der globalen mitteltemperatur allerdings beendet (wmo 2017, noaa 2017).    die vom menschen verursachte zunahme der treibhausgase in der atmosphäre bewirkt einen langfristigen anstieg der globalen mitteltemperatur, keine stärkeren schwankungen von jahr zu jahr oder über den zeitraum weniger jahre. derartige schwankungen haben andere ursachen. innerhalb einer globalen erwärmung können durchaus einige kühlere jahre auftreten, die am langfristigen erwärmungstrend nichts ändern.    es gibt keinen physikalisch plausiblen grund, das jahr 1998 als wendepunkt der globalen erwärmung anzunehmen. diesen grund gäbe es vielleicht, wenn wir in diesem zeitraum die atmosphärischen treibhausgaskonzentrationen auf einem bestimmten niveau stabilisiert hätten, mehrere große vulkane ausgebrochen wären und eine lange – über mehrere dekaden dauernde – phase vornehmlich inaktiver sonne prognostiziert worden wäre. wohlgemerkt: diese gründe müssten schon zusammenkommen. denn trotz stabilisierung der treibhausgaskonzentrationen würde die erwärmung zunächst andauern. welche abkühlung ein großer vulkanausbruch bewirkt, sehen wir in der abbildung 2 deutlich am beispiel des pinatubo 1991. und auch die sonne kann das ruder nicht herumreißen: zwischen 2005 und 2010 war die sonnenleuchtkraft im tiefsten minimum seit beginn der satellitenmessungen in den 1970er jahren (rahmstorf 2011, nasa 2012). trotzdem gehören alle jahre des zeitraumes von 2001 bis 2014 zu den fünfzehn wärmsten jahren, die seit beginn der instrumentellen beobachtungen bis zu diesem zeitpunkt gemessen wurden (noaa 2015).    die klimaforscherinnen und -forscher kennen einen wesentlichen grund dafür, warum das jahr 1998 besonders warm war: 1998 fand das stärkste bis 2010 verzeichnete el niño-ereignis statt (rahmstorf 2011a). el niño (spanisch: das christkind) ist die warmphase einer periodisch wiederkehrenden erwärmung und abkühlung der meeresoberflächentemperaturen im tropischen pazifik. dieses phänomen beeinflusst in starkem maße die atmosphärische zirkulation und damit die witterung weit über den tropischen pazifik hinaus (mpi 2011). el niño southern oscillation (enso) – wie die vollständige bezeichnung lautet – entsteht durch die wechselwirkung zwischen ozean und atmosphäre und zeigt sich in kurzfristigen schwankungen des globalen mittels der bodennahen lufttemperatur (siehe auch frage 2). ein besonders warmes jahr in zusammenhang mit einem besonders starken el niño-ereignis – einem natürlichen, im abstand weniger jahre wiederkehrenden phänomen – ist wahrlich kein anzeichen für eine etwaige umkehr eines langfristigen trends    neben el niño, der warmphase des enso-phänomens, gibt es auch eine kaltphase: la niña (spanisch: das mädchen). während la niña–ereignissen treten im östlichen und zentralen äquatorialen pazifik niedrigere wasseroberflächentemperaturen auf als unter normalen bedingungen. la niña – jahre tendieren dazu, kühler zu sein als el niño- und neutrale jahre (in neutralen jahren treten weder el niño- noch la niña-ereignisse auf). die abbildung 4 zeigt eine auswertung der amerikanischen ozean-atmosphärenbehörde, in der el niño–jahre mit roten balken und la niña – jahre mit blauen balken markiert sind (noaa 2013). die nähere betrachtung dieser abbildung führt zu einer interessanten feststellung: seit ende der 1990er jahre waren alle jahre, die etwas weniger warm ausfielen, la niña– jahre. und mehr noch: wie el niño-und neutrale jahre wurden auch die eher kühlen la niña–jahre mit der zeit immer wärmer. 2006 und 2009 waren die wärmsten aller bisherigen la niña–jahre (bezogen auf den zeitraum der enso-aufzeichnungen seit 1950), dicht gefolgt von 2012. alle la niña–jahre seit 2001 waren wärmer als die el niño-jahre vor 1998. auch diese tatsache fügt sich in das bild der fortschreitenden globalen erwärmung ein.zweifellos ist die frage nach den ursachen des verzögerten anstiegs der globalen mitteltemperatur nach dem jahr 2000 von wissenschaftlichem interesse. da in der klimaforschung zeiträume von 10 bis 15 jahren zu kurz sind, um zuverlässige aussagen über temperaturtrends und deren ursachen zu machen, kann die frage nicht abschließend beantwortet werden. dennoch gibt die klimawissenschaft erste vorläufige antworten, die in uba 2013 ausführlich dargestellt sind. beobachtungen des wärmeinhaltes der ozeane und des meeresspiegelanstiegs deuten darauf hin, dass ein teil der energie aus dem kontinuierlichen anstieg der atmosphärischen treibhausgaskonzentrationen zu einer weiteren erwärmung der meere geführt hat.10. sind die gletscher wirklich global auf dem rückzug und ist ein gletscherrückgang ein zeichen für eine klimaänderung?die beobachtungen zeigen, dass weltweit gletscher an eismasse verlieren. ein anhaltender, globaler gletscherrückgang ist ein klares zeichen für eine klimaänderung.die übergroße mehrheit der weltweit existierenden gletscher befindet sich klar auf dem rückzug. nach neuesten veröffentlichungen des welt-gletscher beobachtungsdienstes (world glacier monitoring service, wgms 2015, 2017) haben sich die aktuellen globalen eismasse-verlustraten der gletscher gegenüber den 1990iger jahren etwa verdoppelt. der rekordverlust des 20. jahrhunderts aus dem jahre 1998 wurde in den jahren 2003, 2006, 2011, 2013 und wahrscheinlich auch 2014, deutlich übertroffen.da sich die oberflächentemperatur von gletschern oftmals in der nähe des schmelzpunktes befindet, sind diese sehr sensibel gegenüber veränderungen ihres umgebungsklimas. diese eigenschaft macht die veränderung von gletschern zu einem wichtigen indikator eines globalen klimawandels.generell passen gletscher sich langfristig und dynamisch an die veränderungen des globalen klimas an. auf temperaturanstieg und niederschlagsrückgang reagieren sie mit masseverlust. dieser masseverlust dauert solange an, bis der gletscher sich mit seinem umgebungsklima im gleichgewicht befindet. die geschwindigkeit des masseverlusts hängt von bestimmten gletschereigenschaften wie z.b. hangneigung, oberflächengröße und -helligkeit sowie geographischer ausrichtung ab. die fortgesetzte globale klimaerwärmung wird deshalb zu einem weiteren großräumigen verlust an gletschermasse bis hin zum verschwinden vieler gletscher führen. da in gebirgsregionen gletscher wichtige wasserlieferanten sind, kann dies wiederum gravierende folgen wie zum beispiel eine langfristig verringerte wasserverfügbarkeit in verschiedenen regionen der erde haben. mehr als ein sechstel der weltbevölkerung lebt in gebieten, die auf schmelzwasser aus großen gebirgen angewiesen sind (bates u.a. 2008).ein anhaltender, globaler gletscherrückgang ist damit ein klares zeichen für eine klimaänderung.11. ist die globale erwärmung nicht durch messungen in den städten und den dortigen "wärmeinseleffekt" nur vorgetäuscht?messungen der lufttemperatur erfolgen nicht nur in städten, sondern auch in ländlichen regionen, in gebirgen oder auf inseln. auch die beobachtungen an diesen stationen zeigen häufig erwärmungen. die städtischen wärmeinsel-effekte sind lokal begrenzt und haben einen geringen einfluss auf die globale mitteltemperatur.es ist zwar richtig, dass es in städten meist etwas wärmer als im umland ist und dass dieser "wärmeinseleffekt" mit dem wachstum von städten intensiver wird. verursacht wird der effekt durch erhöhtes wärmespeichervermögen, geringere verdunstung und heiztätigkeit in städten. die städtischen wärmeinsel-effekte sind jedoch lokal begrenzt und haben einen geringen einfluss auf die globale mitteltemperatur. sie betragen laut 4. sachstandsbericht des ipcc weniger als 0,006°c über land und null über dem ozean (ipcc 2007). im vergleich dazu stieg im zeitraum von 1880 bis 2012 die globale mitteltemperatur in bodennähe um 0,85°c. auch im 5. sachstandsbericht ist festgehalten, dass wärmeinseleffekte einen langjährigen temperaturtrend nur in geringem maße beeinflussen können (ipcc 2013, kapitel 2.4.1.3).neben vielen beobachtungsstationen außerhalb der städte – wie berg- und inselstationen, die ebenfalls sehr häufig erwärmungen zeigen, gibt es eine reihe von indirekten indikatoren für eine erwärmung auch außerhalb der städte. dazu zählen beispielsweise der rückzug von vielen gebirgsgletschern (z.b. in den alpen) und der rückgang der arktischen meereisbedeckung. wärmeliebende pflanzen und insekten breiten sich auf der nordhalbkugel weiter nach norden (und auf der südhalbkugel weiter nach süden) aus. auch das zugvogelverhalten spiegelt die klimatischen veränderungen wider.schließlich ist die änderung des globalen mittels der bodennahen lufttemperatur zwar ein sehr anschaulicher indikator für eine globale erwärmung, es gibt jedoch eine vielzahl weiterer indikatoren. diese müssten im falle der gegenwärtigen – durch den menschen verursachten – klimaerwärmung änderungen anzeigen. laut theoretischer berechnungen müsste sich die stratosphäre (schicht der atmosphäre zwischen etwa 12 und 50 km höhe) abkühlen, wenn die atmosphärischen treibhausgaskonzentrationen – insbesondere die co2-konzentrationen – steigen. und genau diese abkühlung wird tatsächlich beobachtet (ipcc 2013, kapitel 2.4.4).zunehmende atmosphärische treibhausgase bewirken veränderungen der strahlungsbilanz der erde, die sich in veränderungen des wärmeinhaltes der ozeane widerspiegeln müssten (bernhardt 2012). auch diese veränderungen sind eingetreten: die beobachtungen zeigen, dass seit der zweiten hälfte des vergangenen jahrhunderts die durchschnittliche temperatur des weltozeans bis in tiefen von 2000 metern angestiegen ist und dass der ozean zwischen 1971 und 2010 mehr als 90 % der dem klimasystem zugeführten wärme aufgenommen hat (ipcc 2013, kapitel 3.2).12. sind die „co2-absorptionsbanden“ nicht weitgehend gesättigt?die 15 µm-bande ist im zentralbereich – das ist der wellenlängenbereich in der mitte der bande um 15 µm herum – weitgehend gesättigt. dies gilt aber nicht für die flanken- oder randbereiche der 15 µm – bande. in diesen bereichen absorbiert zusätzlich in die atmosphäre gelangendes kohlendioxid langwellige strahlung und bewirkt damit eine weitere erwärmung.kohlendioxid absorbiert („schluckt“) langwellige elektromagnetische strahlung bestimmter wellenlängen. genauer gesagt, absorbiert das gas die strahlung in zusammenhängenden wellenlängenintervallen, den sogenannten absorptionsbanden (zur veranschaulichung siehe langematz 2007, seite 2). es gibt zwei relevante co2-absorptionsbanden in einem wellenlängenbereich um 4,3 µm (mikrometer) herum und um 15µm. in diesen wellenlängenbereichen absorbiert kohlendioxid von der erdoberfläche und aus der atmosphäre kommende langwellige elektromagnetische strahlung.die 15 µm – bande ist im zentralbereich – das ist der wellenlängenbereich in der mitte der bande um 15 µm herum – tatsächlich schon weitgehend gesättigt. das bedeutet, dass zusätzlich in die atmosphäre gelangendes kohlendioxid auf die absorption in diesem teilbereich der bande keinen einfluss hat, weil das in der atmosphäre befindliche kohlendioxid die wellenlängen in dem teilbereich bereits vollständig absorbiert (siehe hoffmann 2009, bilder 4 und 5).dies gilt aber nicht für die flanken- oder randbereiche der 15 µm – bande, also für die wellenlängen an den rändern der bande. in diesen bereichen absorbiert zusätzlich in die atmosphäre gelangendes kohlendioxid langwellige strahlung. deshalb bedeutet eine atmosphärische co2-zunahme auch eine höhere absorption elektromagnetischer strahlung (dmg 1999, hoffmann 2009). zur untersuchung der absorptionseigenschaften von kohlendioxid sind allerdings äußerst genaue messungen notwendig. diese können nur von entsprechend eingerichteten instituten mit der erforderlichen präzision durchgeführt werden.ein vergleich mit der venusatmosphäre zeigt, wie viel spielraum der durch den menschen verursachte treibhauseffekt prinzipiell noch zulässt. ihr co2-gehalt liegt bei 96,5 % (erdatmosphäre 0,037 %). auf der venus herrscht ein gigantischer treibhauseffekt. obwohl 95 % des einfallenden sonnenlichtes durch die dichten wolken reflektiert werden, reichen die restlichen 5 % aus, um unseren nachbarplaneten aufzuheizen. an der venusoberfläche herrscht eine mittlere temperatur von 468°c (esa 2012).13. wie kann man überhaupt das klima vorhersagen, wenn schon eine wettervorhersage für zwei wochen im voraus nicht stimmt?wettervorhersagen und klimasimulationen sind in unterschiedlicher weise begrenzt. die wettervorhersage ist auf einige tage im voraus beschränkt. bei der klimamodellierung hängt das ergebnis wesentlich von den randbedingungen im simulationszeitraum (z.b. der zeitlichen änderung der solarstrahlung) ab. wenn diese randbedingungen realitätsnah vorgegeben werden können, besteht auch die möglichkeit, das klima realitätsnah zu simulieren.zum besseren verständnis dieser thematik gehen wir auf einen wesentlichen unterschied zwischen wettervorhersage und klimamodellierung ein. bei der modellgestützten wettervorhersage wird von einem anfangszustand mit hilfe eines physikalischen gleichungssystems schrittweise in die zukunft gerechnet. dabei müssen die meteorologischen größen (wie beispielsweise druck, wind und temperatur) zum anfangszeitpunkt der simulation sehr genau bestimmt werden. denn bereits kleine änderungen in diesem anfangszustand der atmosphäre können große änderungen in der vorhersage bewirken. je länger der vorhersagezeitraum ist, desto größer werden diese änderungen. die meteorologinnen und meteorologen können den anfangszustand aber nie mit 100 %iger genauigkeit ermitteln. das hängt in erster linie damit zusammen, dass keine flächendeckenden beobachtungen / messungen der meteorologischen größen vorhanden sind. denn die meteorologischen beobachtungsstationen haben größere abstände voneinander und sind teil eines beobachtungsnetzes. um die wettervorhersage wesentlich präziser zu gestalten, bräuchten die fachleute ein dichteres beobachtungsnetz mit geringeren abständen zwischen den stationen. deshalb ist die modellgestützte wettervorhersage in ihrer güte durch das netz an beobachtungsstationen eingegrenzt. darüber hinaus sind die messwerte meteorologischer größen fehlerbehaftet. sie enthalten zufällige und unter umständen systematische fehler. diese fehler wirken sich gleichfalls auf die vorhersage aus.bei der klimamodellierung ist die herangehensweise anders: das ergebnis von klimasimulationen hängt weniger vom anfangszustand der atmosphäre, sondern vielmehr von den randbedingungen im simulationszeitraum ab. zu den randbedingungen zählen die zeitliche entwicklung der atmosphärischen konzentrationen von treibhausgasen, die zeitliche änderung der solarstrahlung, die zeitliche änderung der beschaffenheit der erdoberfläche und weiteren faktoren. diese einflussfaktoren sind für die zukunft meist nicht genau bekannt, aber sie können im rahmen von szenarien vorgegeben werden. wissenschaftlerinnen und wissenschaftler nutzen derartige szenarien und rechnen dann mit den klimamodellen verschiedene fälle durch. zum beispiel: welche klimaänderungen resultieren, wenn sich die atmosphärischen treibhausgaskonzentrationen künftig in unterschiedlichem maße ändern? oder: mit welcher klimaänderung müssen wir rechnen, wenn große teile des tropischen regenwaldes vernichtet werden? was passiert, wenn die sonnenstrahlung über mehrere dekaden gering bleibt?wettervorhersagen und klimasimulationen sind demnach in unterschiedlicher weise begrenzt. die wettervorhersage ist auf einige tage im voraus beschränkt. wir können zwar mit einem modell das wetter für einige wochen im voraus berechnen, aber das ergebnis ist nutzlos, weil vorhersage und wirklichkeit mit sehr hoher wahrscheinlichkeit nicht übereinstimmen werden. bei der klimamodellierung hängt das ergebnis wesentlich von den oben genannten randbedingungen im simulationszeitraum ab. wenn diese randbedingungen realitätsnah vorgegeben werden können, besteht auch die möglichkeit, das klima realitätsnah zu simulieren.weil die randbedingungen bei simulationen des zukünftigen klimas (wie die künftige entwicklung der treibhausgaskonzentrationen) jedoch nicht genau bekannt sind und in form von szenarien vorgegeben werden müssen, bezeichnen viele fachleute die ergebnisse von klimamodellen auch treffender als klimaprojektionen und nicht als vorhersagen. damit verdeutlichen sie, dass je nach vorgabe der randbedingungen verschiedene pfade der künftigen entwicklung des klimas möglich sind.14. warum sollte man den ergebnissen von klimamodellen vertrauen?das vertrauen in klimamodelle basiert auf deren physikalischen grundlagen und der fähigkeit, das beobachtete klima sowie klimaänderungen der vergangenheit abzubilden.klimamodelle basieren auf anerkannten physikalischen gesetzen, wie der erhaltung von masse, energie und impuls. sie sind in der lage, grundlegende züge des aktuellen klimas wiederzugeben. das belegen vergleiche mit beobachtungsdaten. in den vergangenen jahren fand im rahmen organisierter multi-modell-vergleiche eine äußerst umfangreiche prüfung und bewertung von klimamodellen statt. die modelle zeigen beachtliche erfolge bei der darstellung wichtiger eigenschaften des klimas. dazu gehören die großflächige verteilung der lufttemperatur, des niederschlags, der strahlung und des windes sowie der meerestemperaturen, der meeresströmungen und der meereisbedeckung. darüber hinaus geben modelle wesentliche aspekte der klimavariabilität wieder. beispiele hierfür sind der vorstoß und der rückzug der großen monsunsysteme oder saisonale verschiebungen der temperatur, der zugbahnen der stürme und der regengürtel. diese fähigkeit von klimamodellen steigert unser vertrauen darin, dass sie die grundlegenden physikalischen prozesse abbilden, die für die simulation zukünftiger klimaänderungen wichtig sind.ein weiterer grund für das vertrauen in klimamodelle beruht auf der fähigkeit der modelle, vergangene klimaänderungen zu reproduzieren. die modelle wurden zur simulation historischer klimazustände eingesetzt, z.b. des warmen mittelholozäns vor 6.000 jahren oder des letzten glazialen maximums (höhepunkt der letzten vereisung) vor 21.000 jahren. sie können viele merkmale wie das ausmaß und das großräumige muster der abkühlung der ozeane während der letzten eiszeit reproduzieren (im rahmen der unsicherheiten bei der rekonstruktion vergangener klimazustände).auch der globale temperaturtrend des vergangenen jahrhunderts, für das beobachtungsdaten vorliegen, wird von den modellen gut nachgebildet. es gelingt, sowohl die stärkere erwärmung der arktis, als auch die kurzfristige, weltweite abkühlung nach großen vulkanausbrüchen zu simulieren.die klimamodelle werden dahingehend ausgebaut, dass sie immer mehr physikalische prozesse und wechselwirkungen innerhalb des klimasystems abbilden. beispielsweise hat die wissenschaft unlängst die reaktion von pflanzen, die biologischen und chemischen wechselwirkungen im ozean und die dynamik von eisschilden in globale klimamodelle mit einbezogen. durch die ständige weiterentwicklung der rechentechnik und zunehmende rechenleistungen von großrechnern kann die räumliche auflösung der modelle weiter erhöht werden. dadurch werden auch kleinräumigere prozesse wie extreme wetterereignisse besser darstellbar.fazit: das vertrauen in klimamodelle basiert auf deren physikalischen grundlagen und der fähigkeit, das beobachtete klima sowie klimaänderungen der vergangenheit abzubilden. defizite  bestehen zweifellos. jedoch lieferten klimamodelle über mehrere jahrzehnte der modellentwicklung durchgängig ein robustes und eindeutiges bild einer signifikanten klimaerwärmung als reaktion auf zunehmende treibhausgaskonzentrationen (ipcc 2007, s. 600 - 601).15. ist ein wärmeres klima nicht generell von vorteil?die gegenwärtige erwärmung des klimas geht sehr schnell vonstatten. deshalb besteht die gefahr, dass sich die menschliche gesellschaft, die tier- und pflanzenwelt nicht schnell genug an die neuen verhältnisse anpassen können. das leben der menschen sowie vieler tier- und pflanzenarten wäre dann bedroht.ein wärmeres klima ist möglicherweise für bestimmte gebiete und die dort lebenden menschen, für bestimmte pflanzen und tierarten von vorteil. die nachteile hingegen wiegen weit schwerer als diese möglichen vorteile. die größte gefahr besteht in der geschwindigkeit, mit der die gegenwärtige klimaerwärmung vonstattengeht und laut projektionen auch fortschreiten wird. diese schnelle änderung des klimas ist sehr wahrscheinlich einmalig in der geschichte der menschheit. die menschliche gesellschaft ist mit ihrer infrastruktur an das gegenwärtige klima angepasst. das gilt auch für ökosysteme bzw. die pflanzen- und tierwelt. eine schnelle klimaänderung könnte nicht genug zeit zur anpassung an die neuen verhältnisse lassen. das leben der menschen sowie vieler tier- und pflanzenarten wäre dann bedroht.es gibt erkenntnisse darüber, dass es in der erdgeschichte offenbar mehrfach zu einem massenaussterben von arten gekommen ist. das größte ereignis dieser art fand vor etwa 250 millionen jahren statt. das war etwa an der grenze der beiden erdzeitalter perm und trias. damals gelangten nach gegenwärtigem kenntnisstand gewaltige mengen an kohlendioxid und giftigem chlorwasserstoff durch gas- und vulkanausbrüche in die atmosphäre. das klima erwärmte sich außerordentlich stark. durch das zusammenspiel von giftigen gasen, klimaerwärmung und enormer versauerung der meere starb in der folge etwa 90 % des lebens auf der erde aus (sobolev u.a. 2011). das beispiel verdeutlicht die kolossalen auswirkungen, die mit klimaänderungen in geologischer vorzeit verbunden waren.16. sind die berichte des ipcc eine zuverlässige und objektive quelle zur einschätzung des wissenschaftlichen kenntnisstandes?hunderte wissenschaftlerinnen und wissenschaftler aus der ganzen welt erarbeiten die ipcc-berichte. sie führen keine gezielten forschungsarbeiten zum verfassen der berichte durch, sondern werten die bis dahin weltweit erschienene fachliteratur auf dem gebiet der klimaforschung aus. die berichte durchlaufen in ihrer erarbeitungsphase einen umfassenden und transparenten begutachtungsprozess durch fachleute sowie regierungsvertreterinnen und –vertreter, an dem alle mitgliedsländer beteiligt sind.der zwischenstaatliche ausschuss für klimaänderungen – ipcc – wurde 1988 von der weltorganisation für meteorologie (wmo) und dem umweltprogramm der vereinten nationen (unep) gegründet. aufgabe des ipcc ist es, die besten verfügbaren wissenschaftlichen, technischen und sozioökonomischen erkenntnisse zu klimaänderungen weltweit, umfassend und transparent zu bewerten.zu folgenden themengebieten richtete der ipcc arbeitsgruppen ein:    arbeitsgruppe 1 beschreibt die physikalischen grundlagen des klimas;    arbeitsgruppe 2 beschäftigt sich mit den auswirkungen der klimaänderungen auf ökosysteme und gesellschaften, der verwundbarkeit und der anpassung an den klimawandel;    arbeitsgruppe 3 befasst sich mit dem thema der minderung von treibhausgasen.die wissenschaftlerinnen und wissenschaftler der arbeitsgruppen legen in ihren jeweiligen berichten eine umfassende bewertung des aktuellen kenntnisstandes der klimawissenschaft vor. grundlage dieser bewertung ist die weltweit veröffentlichte und geprüfte fachliteratur. seit 1990 veröffentlichte der ipcc in abständen von fünf bis sechs jahren insgesamt fünf umfangreiche sachstandsberichte (siehe auch teil b, abschnitt 4). neben diesen berichten werden zusätzlich je nach bedarf sonderberichte zu ausgewählten themen sowie methodikberichte erarbeitet.das regelwerk des ipcc legt klar definierte abläufe für die erarbeitung der berichte fest. im zeitraum von 2010 bis 2012 führte der ipcc einen umfassenden reformprozess durch. dieser optimiert unter anderem auch die regeln zur ausarbeitung der berichte und gestaltet den gesamten prozess der berichtserarbeitung noch transparenter. darüber hinaus erfolgten in den bereichen des managements, der kommunikation und der interessenskonflikte deutliche verbesserungen. damit optimiert der ipcc die prozesse seiner weiteren arbeit, sorgt für zusätzliche transparenz und für ein gestärktes vertrauen in die ergebnisse.weltweit erarbeiten hunderte wissenschaftlerinnen und wissenschaftler die berichte. sie führen nicht extra gezielte forschungsarbeiten zum verfassen der ipcc-berichte durch, wie fälschlicherweise oft vermutet wird. ihre aufgabe besteht vielme
häufige fragen zum klimawandel