Eis-Albedo-Rückkopplung

Eis-Albedo-Rückkopplung ist die Wechselwirkung zwischen Kryosphäre (schnee- und eisbedeckter Erdoberfläche) und globalem Klima. Nach den Begriffen der Regelungstechnik handelt es sich um eine positive Rückkopplung, welche die wirkende Ursache weiter verstärkt. Wasser und Boden absorbieren ca. 90 % der eingestrahlten Energie und heizen sich auf, was zum Abschmelzen weiterer Schnee- und Eisflächen führt. Umgekehrt führt eine Abkühlung zu einer Ausdehnung von Schnee- und Eisflächen, damit zu einer erhöhten Rückstrahlung und zu weiterer Abkühlung.

Schnee und Eis haben eine hohe Albedo (Rückstrahlvermögen des Sonnenlichts), nur ein kleiner Teil der einfallenden Sonnenenergie wird absorbiert. Schneebedecktes Eis hat mit einer Albedo bis 0,9 das höchste Rückstrahlvermögen. Im Gegensatz dazu beträgt die Albedo von Wasser nur ca. 0,06, d. h., 94 % der einfallenden Sonnenenergie wird absorbiert, nur 6 % wird reflektiert.

James Croll war der erste Wissenschaftler, der den hohen Stellenwert der Eis-Albedo-Rückkopplung für die Erklärung der Entstehung der Eiszeiten erkannte.

Die Stärke der Eis-Albedo-Rückkopplung erkennt man beispielsweise daran, dass in polaren Breiten auch im Sommer niedrige Temperaturen vorherrschen, obwohl die in dieser Zeit über 24 Stunden eingestrahlte Energiemenge größer ist als am Äquator. Neben der Schmelzenthalpie des Eises ist dies in erster Linie auf die starke Albedo der Schnee- und Eisflächen zurückzuführen.

↑ Jürgen Beetz: Feedback: Wie Rückkopplung unser Leben bestimmt und Natur, Technik, Gesellschaft und Wirtschaft beherrscht. Springer Spektrum, Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-47089-3, S. 108.
↑ Walter Roedel: Physik unserer Umwelt – Die Atmosphäre. 3. Auflage. Springer, Heidelberg 2000, ISBN 3-540-67180-3, 1.2 Die solare Einstrahlung, S. 21, Tabelle 1.3 (Einige Werte für das Rückstreuvermögen – Albedo – der Erdoberfläche).
↑ Thermodynamics: Albedo. In: All About Sea Ice. National Snow and Ice Data Center, abgerufen am 5. Juli 2016 (englisch).
↑ James Croll: Climate and Time in Their Geological Relations. A Theory of Secular Changes of the Earth’s Climate. Appleton, New York 1885 (books.google.de).
↑ Wolfgang Weischert: Einführung in die Allgemeine Klimatologie. Physikalische und meteorologische Grundlagen. Verlag Borntraeger Gebrueder, ISBN 978-3-443-07142-4.
↑ Climate and Earth’s Energy Budget, Artikel auf earthobservatory.nasa.gov.

[1] Jürgen Beetz: Feedback: Wie Rückkopplung unser Leben bestimmt und Natur, Technik, Gesellschaft und Wirtschaft beherrscht. Springer Spektrum, Heidelberg 2015, ISBN 978-3-662-47089-3, S. 108.

[2] Walter Roedel: Physik unserer Umwelt – Die Atmosphäre. 3. Auflage. Springer, Heidelberg 2000, ISBN 3-540-67180-3, 1.2 Die solare Einstrahlung, S. 21, Tabelle 1.3 (Einige Werte für das Rückstreuvermögen – Albedo – der Erdoberfläche).

[3] Thermodynamics: Albedo. In: All About Sea Ice. National Snow and Ice Data Center, abgerufen am 5. Juli 2016 (englisch).

[4] James Croll: Climate and Time in Their Geological Relations. A Theory of Secular Changes of the Earth’s Climate. Appleton, New York 1885 (books.google.de).

[5] Wolfgang Weischert: Einführung in die Allgemeine Klimatologie. Physikalische und meteorologische Grundlagen. Verlag Borntraeger Gebrueder, ISBN 978-3-443-07142-4.

[6] Climate and Earth’s Energy Budget, Artikel auf earthobservatory.nasa.gov.