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Klimawandel und seine Folgen

Die Wasserdampfrückkopplung und die Temperaturgradientrückkopplung beeinflussen sich gegenseitig,

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Wasserdampfrückkopplung:
Wasserdampf ist ein starkes Treibhausgas und absorbiert stark im langwelligen Strahlungsbereich. Diese Absorption ist dabei (logarithmisch) abhängig von der Wasserdampfkonzentration. Wärmere Luft kann zudem mehr Wasserdampf aufnehmen. Kombiniert man diese beiden Punkte, erhält man eine stark positive Wasserdampfrückkopplung bei einer globalen Erwärmung (solange die relative Feuchtigkeit gleich bleibt).

Temperaturgradientrückkopplung:
Die Temperaturabnahme mit der Höhe (Temperaturgradient) wird in der Troposphäre von Strahlung, Konvektion und dynamischen Prozessen bestimmt.
In hochreichenden konvektiven Wolken nimmt die Temperatur feuchtadiabatisch mit der Höhe ab.
Das bedeutet, dass für ein Luftpaket angenommen wird, dass es bei seinem Aufstieg seine Temperatur nur durch Arbeit gegen Druckänderung (Expansionsabkühlung) oder durch Phasenumwandlungen des Wassers (Kondensationswärme) verändert und ansonsten keine Wärme, bspw. durch Strahlung aufnimmt oder abgibt - also isoliert ist.

Die negative Temperaturgradientrückkopplung wirkt der positiven Wasserdampfrückkopplung entgegen und hängt stark von ihr ab.
Ist die Wasserdampfrückkopplung stark, nimmt die Temperatur zu - die Atmosphäre schichtet sich aber feuchtadiabatisch, sodass es in der höheren Troposphäre wärmer ist und es kommt zu einer stärker negativen und somit ausgleichenden Temperaturgradientrückkopplung.
Wichtig ist , dass Änderungen in der relativen Feuchte diese gegenseitige Beeinflussung verändern würden. Würde es relativ gesehen feuchter werden, wäre die ausgleichende Temperaturgradientrückkopplung nicht mehr so stark, sodass die Wasserdampfrückkopplung stärker ins Gewicht fallen würde. Die mittlere relative Feuchtigkeit zeigt aber kaum Veränderungen in Klimamodellen, solange die großskalige Zirkulation unverändert bleibt.

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