Was bewirkt die zunehmende Erderwärmung konkret? Hierzu zunächst einmal eine neue Studie aus den PNAS:
Eine Erwärmung von 2 Grad über den vorindustriellen Level wird weithin als geeignete Schwelle vorgeschlagen, über der die Risiken des Klimawandels inakzeptabel hoch werden. Diese "2 ° C" Schwelle wird wahrscheinlich zwischen 2040 und 2050 für beide erreicht werden. Die daraus resultierenden Meeresspiegelanstiege werden nicht global einheitlich sein aufgrund der ozeanischen Prozesse und Veränderungen der Schwerkraft im Zusammenhang mit der Wassermassenverteilung. Bis 2040 bei einer Erwärmung von 2 ° C , werden mehr als 90% der Küstengebiete einen Anstieg des Meeresspiegels erleben, der die globale Schätzung von 0,2 m übersteigt, wobei bis zu 0,4 m entlang der Atlantikküste Nordamerikas und Norwegen erwartet werden. Mit einem Anstieg von 5 ° C um 2100 wird der Meeresspiegel rapide ansteigen, wobei er 0,9 m (Median) erreichen wird und bei 80% der Küstenlinie eine Obergrenze von 1,8 m überschreiten kann. Es dürfte bis zum Jahr 2100 in New York mit einem Anstieg von 1,09 m gerechnet werden. In Guangzhou kann mit einem Anstieg von 0,91 m gerechnet werden, und Lagos erwartet eine Steigerung von 0,90 m mit einer jeweiligen Obergrenze von 2,29 m, 1,93 m und 1,92 m. Die Küstengebiete der schnell wachsenden Städte in den Entwicklungsländern und die verletzbaren tropischen Küstenökosysteme werden nach der Mitte des Jahrhunderts nur sehr begrenzte Zeit haben, um sich an den Meeresspiegelanstieg anzupassen, der in dieser Form seit dem Beginn der Bronzezeit beispiellos ist.

http://www.pnas.org/content/early/2016/ ... 3.abstract
Ich versuche mal, zu sortieren:
es geht um den prognostizierten Anstieg des Meeresspiegels, in Abhängigkeit von einer Temperaturzunahme des Klimas, mit dem kausalen Bindeglied (nicht erwähnt) des Abschmelzens des Polareises.

Ein Anstieg der durchschnittlichen Temperaturen um 2°C über dem vorindustriellen Level wird für verträglich erklärt. Er soll um das Jahr 2040 erreicht werden. Wenn wir das Ende des "vorindustriellen Levels" um das Jahr 1800 ansetzen, dann wird das etwa 240 Jahre gedauert haben.
Man sollte aber auch erwähnen, dass der "vorindustrielle Level" gleichbedeutend ist mit der s.g. "Kleinen Eiszeit", die im Vergleich der letzten 2000 Jahre eher unterdurchschnittliche Werte geliefert hat. Aktuell sind wir gerade erst wieder beim mittelalterlichen Niveau angelangt.

Weiter steht da:
Mit einem Anstieg von 5 ° C um 2100 wird der Meeresspiegel rapide ansteigen.
Nicht nur der Meeresspiegel, möchte ich bemerken. Nachdem die Temperatur zuvor in 240 Jahren um gerade mal 2°C gestiegen ist, soll in den folgenden 60 Jahren (das ist ein Viertel des Zeitraumes!) ein Anstieg um weitere 3°C (d.i. die Hälfte mehr) erfolgen! Das lässt den Leser stutzen, und es wird leider auch nicht erklärt.

"Klima" ist ja, im Gegensatz zum Wetter, ein statistisches Phänomen mit ausgeprägten Oszillationen. Ob die Temperaturverläufe lineare oder gar exponentielle Extrapolationen über fast 100 Jahre erlauben, das darf zumindest mal angezweifelt werden.
Des weiteren befürchte ich, dass unseren Nachfahren im Jahr 2100 das Ansteigen der Meeresspiegel gar nicht mehr so sehr wichtig sein wird, als vielmehr die Tatsache, dass sie bei weiter expoliertem Trend irgendwann gekocht werden. Wo landet die exponentielle Kurve im Jahr 2140?

Nichts wird so heiß gegessen ... heißt es.
Bin mal gespannt.
Zunächst einmal danke für die Erläuterungen, die es verständlicher machen.
Du stellt da eine Reihe interessanter Thesen auf, die jede schon hinreichend komplex sind.
Dazu erst einmal
1. Aus deinem Text entnehme ich, dass Du bei einem linearen Anstieg / Zusammenhang zu einem Widerspruch kommst
2. Die aktuelle Temperatur keineswegs ein Extrem darstellt

zu1.: Typischerweise haben wir es mit nichtlinearen Systemen zu tun. Bekannt sind die entsprechenden Differentialgleichungen des Meteorologen Lorenz (ein Ursprung der Chaostheorie, der Lorenz Attraktor , etc.). Und es wird sicherlich auch niemand "gekocht", da man nicht einfach extrapolieren kann. Aber das System kann in einen anderen Zustand "kippen". Ob wir in diesem neuen Zustand überleben können ist dann durchaus offen. Etwas ähnliches kennen wir aus der Natur wenn ein See "kippt".

zu 2.
Die seit 1880 ermittelten exakten Daten belegen den Verlauf
http://wiki.bildungsserver.de/klimawand ... infach.jpg
Treibhausgase
Treibhausgase sind gasförmige Bestandteile der Atmosphäre, die den sogenannten Treibhauseffekt verursachen. Dabei absorbieren sie langwellige Strahlung (Wärmestrahlung), die von der Erdoberfläche, den Wolken und der Atmosphäre selbst abgestrahlt wird. Normalerweise würde diese Strahlung wieder an den Weltraum abgegeben werden. Die Treibhausgase strahlen die Wärme nun jedoch sowohl Richtung Weltall als auch Richtung Erdoberfläche ab, sodass die untere Atmosphäre zusätzlich erwärmt wird. Treibhausgase stammen sowohl aus natürlichen wie aus menschlichen Quellen. Entsprechend unterscheidet man den natürlichen vom anthropogenen (vom Menschen verursachten) Treibhauseffekt. Das wichtigste Treibhausgas in der Atmosphäre ist Wasserdampf, dessen Beitrag zum natürlichen Treibhauseffekt zwei- bis dreimal so hoch wie der von Kohlendioxid ist /dazu später).
Aus dem Verhalten in der Atmosphäre resultiert die atmosphärische Verweilzeit : Zusammen mit CO2 gehören einige dieser Gase wie Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) und die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) zu den langlebigen Treibhausgasen, d.h. ihre Verweilzeit in der Atmosphäre dauert mindestens ein Jahr, so dass sie rund um den Globus in der Atmosphäre gut durchmischt vorkommen. Aufgrund dieser langen Verweilzeiten sorgen z.B. Kohlendioxid und Distickstoffoxid für einen langfristig erhöhten Strahlungsantrieb. Darstellung in den letzten 2000 Jahren unten. Die aktuellen Werte für CO2 liegen schon über 400 ppm!

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Hallo Dick,
danke für die Infos; aber ich möchte noch mal kurz zurück auf den Anfang.

Der Anstieg des Meeresspiegels ist ein sehr anschaulicher Parameter für die Summenwirkung der Klimaerwärmung: eine bestimmte Wärmemenge bringt eine gewisse Menge an Eis zum Schmelzen; das Schmelzwasser fließt ins Meer, woraufhin die Pegel steigen. Das alles lässt sich nachvollziehen, weil die Größenordnungen einigermaßen bekannt sind und gut rechnen lassen.

Nun ist die Lebenswirklichkeit im Wald relativ wenig vom Küstenverlauf geprägt. Forstliche Forschungseinrichtungen und Waldkundler unterschiedlicher Fachrichtungen betrachten das Geschehen gleichwohl sehr aufmerksam, denn sie sollen ja Empfehlungen abgeben, welche Baumarten auch in 50 oder 100 Jahren noch stabile Erträge versprechen.

Von Interesse sind dabei auch die Verhältnisse in der Vergangenheit: wie war der Weg von der Eiszeit bis heute? Da es exakte Temperatur-Reihenmessungen erst seit etwa 150 Jahren gibt, ist man auf so genannte „Metadaten“ angewiesen, und die haben fast alle den gleichen Schönheitsfehler: die messbaren Sachverhalte sind eher indirekt mit der Temperatur verknüpft, ergeben also keine exakten Daten.

Daher nehme ich Deinen Link interessiert zur Kenntnis, bleibe aber bei der Meinung, dass es im Mittelalter schon mal ähnlich warm war wie heute, als der Weinbau (= auch so ein indirekter Parameter) sich bis zur Ostsee erstreckte.
In Deutschland – auf die methodische Problematik bei der Ermittlung eines globalen Durchschnittswertes möchte ich hier nicht eingehen.

Außerdem stellen wir –in Deutschland und Europa- fest, dass Jahresdurchschnittstemperaturen recht geringe Aussagekraft haben für die Lebensbedingungen; sehr viel wichtiger sind Temperaturverteilung über die Jahreszeiten.
Und noch viel wichtiger für die Bäume sind die Niederschläge, die saisonal und regional recht unterschiedlich fallen. Hierzu liefern die Meteorologen für die Zukunft noch wenig konkret Brauchbares.

In der Praxis sehen wir, dass vor allem die Winter milder und kürzer werden, und die Schneefallgrenze immer öfter im Hochgebirge steckenbleibt. Frühjahr und Herbst erscheinen ausgedehnter, während die Sommer nach wie vor zwischen verregnet und trocken-heiß hin und herpendeln. Unterm Strich ist also die Vegetationsperiode verlängert, was bedeutet, dass wir speziell in Mitteleuropa uns eher in Richtung Paradies bewegen als davon weg. Sofern wir nicht an der Küste wohnen.
Von den „Palmen am Chiemsee“ (BILD-Zeitung) sind wir allerdings sehr weit entfernt, allein weil die Spätfrostgefahr um die Eisheiligen herum ungebrochen hoch ist; das blanke Gift für viele der schönen Urlaubspflanzen. Lediglich die Schädlinge nehmen zu.

Anderswo mag das anders sein. Differenzierte Sichtweisen tun Not, und natürlich haben auch die plakativen Darstellungen ihre Berechtigung, wenn es um’s Aufrütteln geht.
Dass Messungen mit Messfehlern behaftet sind bedeutet nicht, dass man daraus keine korrekten Schlüsse ziehen kann – andernfalls müssten wir auf die Naturwissenschaften verzichten, da kein Experiment mehr von Relevanz wäre.
Aber zur Mittelalterlichen Warmzeit mit den Weinbergen in England:
Das mittelalterliche Klimaoptimum zeichnet sich durch besonders hohe durchschnittliche Temperaturen im Vergleich zu vorangegangenen und folgenden Jahrhunderten aus (Kleine Eiszeit). Dabei wird allerdings nur die Nordhemisphäre betrachtet, denn auf der Südhemisphäre herrschten zu dieser Zeit eher unterdurchschnittliche Temperaturen und die Eisbedeckung war besonders groß.
Von 1000 bis ungefähr 1300 nimmt die Temperatur bei starken Schwankungen von Jahr zu Jahr kontinuierlich zu. Danach zeigt sich von ca. 1400 bis 1900 eine relativ kühle Phase, mit besonders niedrigen Temperaturen im 16. und 17. Jahrhundert, die sog. Kleine Eiszeit. Ab 1900 nehmen die Temperaturen ungewöhnlich stark zu und liegen in den letzten 30 Jahren deutlich über den höchsten Temperaturen der mittelalterlichen Warmzeit
Zu den Ursachen:
Von 900-1200 war die solare Einstrahlung besonders hoch, während letzterer Zeitperiode etwa 0,4 W/m². Die direkte Erwärmung der Oberfläche war besonders im tropischen Pazifik und in Grönland sehr groß. Die Grönlandsee erwärmte sich sogar um 3,5°C pro W/m² erhöhte Einstrahlung. Hier kamen Eis-Albedo-Rückkopplungsprozesse zum Tragen: Durch die stärkere Einstrahlung schmelzen Eis und Schnee und geben das darunter liegende Land bzw. Wasser frei, welches eine sehr viel geringere Reflektivität/Albedo hat und somit mehr Energie behält, sich also erwärmt. Dadurch kommt es zu einer weiteren Erwärmung der darüber liegenden Atmosphäre , was wiederum eine Temperaturerhöhung und vermehrtes Eis- und Schneeschmelzen zur Folge hat. Die erhöhte solare Einstrahlung erklärt jedoch nicht die großen räumlichen Unterschiede in der Erwärmung auf der Nordhemisphäre. Ein weiterer wichtiger Faktor, besonders für den Nordatlantikraum, ist die positive Phase der Nordatlantischen Oszillation (NAO) Ein Auslöser dieser positiven Phase ist eine Kopplung mit den Verhältnissen im Pazifik (ENSO Zyklus, El Nino der auch im letzten Jahr sehr stark war und unser Wetter massiv beeinflusste aber kein Vergleich zu damals) vermutlich war die über Jahrzehnte erhöhten solaren Einstrahlung (etwa 20-40 Jahre) ein Auslöser.

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Das "Anthropozän"?
Die Fragestellung ist nun: Hat die Menschheit möglicherweise eine neue Klimaepoche eingeleitet, das "Anthropozän"? Ist also der aktuelle Klimawandel mit seinen Folgen wie zum Beispiel Anstieg des Meeresspiegels, zunehmende Extremwetterlagen, Voranschreitende Versteppung etc. eine ganz normale Entwicklung im Rahmen der Klimazyklen, der sich im wesentlichen auch ohne den Beitrag des Menschen so entwickelt hätte oder geschieht hier etwas Anderes, das durch den Menschen initiiert wurde und möglicherweise zu einem neuen Zustand führt? Zu diesem Zweck müssen wir uns das Klimageschehen der Erdneuzeit genauer ansehe.


Eiszeitalter
Als Eiszeitalter werden Perioden der Erdgeschichte bezeichnet, in denen sich um beide Pole herum, z.T. bis in die mittleren Breiten reichend, größere Vereisungen gebildet haben. Im Laufe der Erdgeschichte gab es mindestens sechs solcher Eiszeitalter, z. B. vor 600 und vor 300 Millionen Jahren.

Die jüngste Epoche der Erdgeschichte, die vor etwa 2,7 Millionen Jahre begann, ist in diesem Sinne ebenfalls ein Eiszeitalter. Sie ist gekennzeichnet durch deutliche Schwankungen zwischen kälteren und wärmeren Phasen, den sogenannten Kaltzeiten oder Glazialen (gelegentlich auch "Eiszeit" genannt) und Warmzeiten oder Interglazialen. Gegenwärtig befinden wir uns in einer Warmzeit dieses Eiszeitalters. Wie kam es zum Eiszeitalter und insbesondere zu den periodischen Schwankungen in der Erdneuzeit? Dafür gibt es recht gute Modelle – aber selbstverständlich keine absolute Sicherheit.

Klimaänderungen in der Erdneuzeit (Känozoikum)
In der Erdneuzeit, die vor 65 Millionen Jahre begann, hat sich das globale Klima von einem sehr warmen Zustand mit eisfreien Polen in ein sehr kaltes Klima mit polaren Eiskappen und massiven kontinentalen Eisschilden verwandelt. Dieser Prozess mündete in das gegenwärtige Eiszeitalter. Zu Beginn der Erdneuzeit stieg die Temperatur zunächst deutlich an (möglicherweise als Erholung aus den Folgen eines großen Meteoriteneinschlags, denen wahrscheinlich auch die Dinosaurier der Kreidezeit zum Opfer gefallen waren). Vor etwa 50 Millionen Jahre v.h. hatte dieser Anstieg mit Temperaturen, die vielleicht 12 °C über den gegenwärtigen lagen, seinen Höhepunkt erreicht. Danach fielen die Temperaturen zunehmend, bis schließlich die Bildung des antarktischen Eisschildes vor ca. 35 Millionen Jahren den Beginn der känozoischen Vereisung der Erde markierte. Seit ungefähr 15 Millionen Jahre v.h. bewegte sich das Erdklima nahezu kontinuierlich auf die kalten Verhältnisse des Quartärs zu, und seit 7-8 Millionen Jahren v.h. begann auch die Nordhemisphäre in den nördlichen Breiten und Hochgebirgsregionen allmählich zu vereisen und das grönländische Inlandeis bildete sich heraus.

Temperatur des tiefen Ozeans in den letzten 65 Millionen Jahren.

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Ursachen (Übersicht)
Worin liegen die Ursachen dieses Klimawandels und besonders der epochalen Abkühlung des Erdklimas im Känozoikum? Über die gesamte Zeit des Känozoikums geht es um Klimaänderungen auf Zeitskalen von Jahrmillionen, z.B. um Abkühlungstrends über 20 Millionen Jahre und mehr. Solche Änderungstrends haben ihre Ursache im wesentlichen in plattentektonischen Verschiebungen von Kontinenten. Dadurch ändert sich die Verteilung von Land und Meer, Gebirge entstehen oder flache Meere verschwinden unter Landmassen. Im Känozoikum setzte sich die Öffnung des Atlantiks fort, die Meeresverbindungen um die Antarktis öffneten und erweiterten sich, und gegen Ende der Epoche schloss sich die mittelamerikanische Landbrücke. Diese tektonischen Vorgänge haben die Meeresströmungen beeinflusst, die Eisbildung und damit die Albedo, die atmosphärische Zirkulation und den hydrologischen Zyklus. Ein wichtiger Prozess war die Kollision Indiens mit Asien und die nachfolgende Aufwölbung des Himalayas und des tibetischen Plateaus, durch die Kohlendioxid bei vulkanischen Prozessen ausgegast und bei Verwitterungsprozessen aus der Atmosphäre gebunden wurde.
Ursachen
Maßgebliche Ursachen für die Klimaveränderungen sind zunächst plattentektonische Verschiebungen, damit verbunden zunächst vulkanische Prozesse gefolgt von Verwitterungsprozessen. In der Folge der Verschiebungen ergeben sich Veränderungen der Meeresströmungen, Abnahme von CO2, Zunahme der Albedo. Der dadurch erreichte Zustand wird dann durch die relativ geringwirksamen astronomischen (Erdbahnparameter) Veränderungen stark beeinflusst. Klimaveränderungen wie Eiszeiten/Warmzeiten werden nur im Zusammenspiel mehrerer dieser Ursachen hervorgerufen, da jede einzelne zu schwach ist. (Beispiele solcher Systeme finden sich in der Chaostheorie insbesondere auch die Instabilitäten, sensible Anhängigkeiten von den Anfangsbedingungen usw.).

Tektonische Veränderungen
Durch große Gebirgsbildungsprozesse, vor allem die Aufwölbung des Himalayas und des tibetischen Plateaus, der zentralen Anden mit dem Altiplano und der kanadischen Rocky Mountains, wurde ab etwa 36 Millionen Jahre v.h. Kohlendioxid bei Verwitterungsprozessen in hohen Maßen aus der Atmosphäre gebunden und dem Ozean zugeführt. Damit begann eine tendenzielle Abkühlung, die zunächst die Bildung des antarktischen Eisschildes einleitete und später zur Vereisung der Nordhalbkugel geführt haben soll.

Die Erde besaß schon zu Beginn des Zeitraums im wesentlichen die heutige Verteilung von Land und Meer.
Durch große Gebirgsbildungsprozesse, vor allem die Aufwölbung des Himalayas und des tibetischen Plateaus, der zentralen Anden mit dem Altiplano und der kanadischen Rocky Mountains wurde anfänglich der Vulkanismus angeregt, der wesentlich verantwortlich für Ausgasungen von CO2 war und so vermutlich für die anfängliche deutliche Erwärmung bis 50 Millionen Jahre v.h. verantwortlich war (siehe oben). Er ließ den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre zunächst von etwa 1000 ppm auf über 1500 ppm um 50 Millionen Jahre v.h. steigen. Nachdem die Gebirge herausgehoben waren (ab ca. 35 Mill. Jahre v.h.), dominierten Verwitterungsprozesse, die sehr viel Kohlendioxid aus der Atmosphäre banden, so dass der CO2-Gehalt von 1500 ppm auf unter 500 ppm fiel, und damit das heutige kühlere Erdzeitalter einleiteten.
Weitere Vorgänge spielten ebenfalls eine Rolle, so die Anhebung großer Landmassen in kühlere Zonen der Atmosphäre oder die allmähliche plattentektonische Verschiebung der Kontinenten der Nordhalbkugel Richtung Pol. So verursachten vor ungefähr 5 Millionen Jahren Prozesse im Erdmantel eine Anhebung von Ostgrönland um mehr als 3000 m, und plattentektonische Bewegungen seit 60 Millionen Jahren bewirkten eine Verschiebung der Lage Grönlands Richtung Pol.

Meeresströmungen
Für einzelne Effekte haben wahrscheinlich auch lokale plattentektonische Veränderungen eine Rolle gespielt. So ist die antarktische Eisbildung wahrscheinlich auch durch die Öffnung der ozeanischen Passage zwischen Antarktis und Südamerika mit verursacht worden, durch die die Antarktis thermisch isoliert wurde. Und der Beginn des gegenwärtigen Eiszeitalters steht wohl auch mit der Schließung der mittelamerikanischen Landbrücke in Zusammenhang, die bereits vor 13 Millionen Jahre begann und vor 2,7 Millionen Jahren nahezu beendet war. Hierdurch entstand erst die heute das nordatlantische Klima bestimmende Thermohaline Zirkulation mit Golf- und Nordatlantikstrom. Das ozeanische Strömungssystem, das bis dahin zwischen den beiden amerikanischen Kontinenten den Atlantik mit dem Pazifik verband, organisierte sich neu und nahm das heutige Aussehen im Nordatlantik an. Dadurch wurde wie in der Gegenwart warmes und salzreiches Wasser weit nach Norden transportiert, die Verdunstung in den höheren nördlichen Breiten verstärkt und Wasserdampf zunehmend über die großen Landmassen transportiert. Damit war genügend Feuchtigkeit in der Atmosphäre zur Bildung von großen Eismassen vorhanden.

Feedbackprozesse
Hinzu kamen verschiedene Feedbackprozesse, vor allem der Eis-Albedo-Effekt. Das wachsende Eis der Antarktis hat aber schon vor Beginn des eigentlichen Eiszeitalters mit zu deren Entstehung beigetragen, indem es für eine Umverteilung der Wärme in den Ozeanen gesorgt hat. Vor 3,3 bis 2,6 Mio Jahre v.h., kühlte sich das Klima der Erde erneut ab und führte zu einer weiteren Ausdehnung des Antarktischen Eisschildes. Zugleich kühlte sich das Tiefenwasser des Nordatlantiks um ca. 2 °C ab, während sich dasjenige des Nordpazifiks um ca. 1,5 °C erwärmte. Das sollte eigentlich dazu führen, dass durch das Globale Förderband mehr salzreiches, relativ warmes Wasser vom tiefen Atlantik im Südlichen Ozean an die Oberfläche gelangte und in den Pazifik transportiert würde, wo es auch die Atmosphäre erwärmte. Dieser Vorgang wurde jedoch dadurch unterbunden, dass sich um den Antarktischen Eisschild herum auch das Meereis stark ausdehnte und verhinderte, dass das warme Atlantikwasser aufsteigen und seine Wärme an die Atmosphäre abgeben konnte. Das warme und salzreiche Wasser wurde stattdessen in den tiefen Pazifik abgedrängt.

Erdbahnparameter
Hier seien die Milankovitch-Zyklen genannt, die auf folgenden Parametern beruhen. Es gibt zum einen die Abweichung der elliptischen Erdbahn von der Kreisbahn, die sog. Exzentrizität, die mit 2,4 W/m2 der Solarkonstanten den geringsten Effekt auf die Solarstrahlung hat, der sich allerdings auf den gesamten Globus und nicht nur auf bestimmte Breiten auswirkt. Einen größeren Einfluss hat mit ca. 20 W/m2 bei z.B. 50 °N die Variation in der Neigung der Erdachse gegen die Erdbahnebene, die Obliquität, allerdings nur in den höheren Breiten. Grundsätzlich gleicht sich der Effekte auf Nord- und Südhalbkugel zwar aus, da aber die Landmasse hauptsächlich auf die Nordhalbkugel konzentriert ist ergeben sich dennoch Unterschiede aufgrund der schnelleren Erwärmung. Noch größer ist mit 70 bis 100 W/m2 bei 50 °N der Effekt der Präzession , die die Jahreszeiten auf der Erdbahn um die Sonne wandern lässt, so dass manchmal der Nord-Winter den sonnennächsten Punkt (Perihel) durchläuft wie gegenwärtig, manchmal der Nord-Sommer wie zu Beginn des Holozäns, was das Abtauen der eiszeitlichen Gletscher begünstigte. Der Sommer war damals auf der Nordhalbkugel etwas kürzer, dafür aber war die Einstrahlung größer. Das hängt damit zusammen, dass die Erde auf ihrer Umlaufbahn umso schneller ist, je näher sie der Sonne kommt. Vor einigen tausend Jahren war es in den hohen Breiten der Nordhalbkugel daher wärmer als heute und die Waldgrenze lag weiter nördlich. In der Summe kommt es zu komplizierten Überlagerungen und Abhängigkeiten der einzelnen Effekte. So ist die Präzession von der Exzentrizität abhängig und verstärkt deren Wirkung, so dass der Wechsel von Warm- und Kaltzeiten im wesentlichen die 100.000-Jahresperiode der Exzentrizität widerspiegelt. Obliquität und Präzession sind für die globale Temperatur[1] allein wenig wirksam, da die gegensätzlichen Wirkungen auf Nord- und Südhemisphäre sich im globalen Mittel aufheben und die atmosphärische und ozeanische Zirkulation für einen verhältnismäßig raschen Energieausgleich sorgt. Um eine Eiszeit herbeizuführen ist aber nicht die mittlere Bestrahlung entscheidend, sondern die sommerliche Einstrahlung auf der Nordhalbkugel. Im Winter ist es ohnehin kalt genug für Eis in der Arktis. Wenn zusätzlich aber die Sommer so kalt sind, dass weniger Eis schmilzt als sich im Winter gebildet hat, kommt es zu einer Eiszeit.
https://de.wikipedia.org/wiki/Milankovi%C4%87-Zyklen
das muss ich einfach mal eingeben:

https://skepticalscience.com/Kevin-Tren ... arming.htm

https://www.youtube.com/watch?v=TCy_UOjEir0

https://www.skepticalscience.com/Climat ... hacked.htm

Der Einfluss der Erdbahn (Sonne und Neigung der Erdachse) auf das Klima

Durch die Neigung der Erdachse treffen die Strahlen der Sonne in einem bestimmten Einstrahlwinkel auf die verschiedenen Breitengrade der Erde auf. Dies unterliegt einem festen Zyklus-System. Es kommt dabei zu natürlichen Schwankungen der Energieeinstrahlung in der Atmosphäre. Diese Schwankungen sind zum Teil sehr groß und werden von den Wissenschaftlern heute auch als Ursache für den Eiszeitenzyklus verantwortlich gemacht.
Der Einfluss der Sonne auf den Klimawandel
https://www.globalisierung-fakten.de/kl ... imawandel/
Zykluszeiten
Diese Ursachen führten zu dem aktuellen Eiszeitalter, das vor ca. 2,7 Mio. Jahren begann. Vor etwa 3,2 Millionen Jahren fiel die Temperatur noch einmal deutlich ab. Es bildete sich mit einiger Verzögerung am Nordpol eine Eiskappe, und die bis heute andauernden Temperaturschwankungen begannen. Im Zeitraum von 3,2 bis 1,6 Millionen Jahren konnte eine Zykluszeit von 41.000 Jahren für die Temperaturschwankungen ermittelt werden und dann während der letzten 1 Million Jahre eine Länge von ca. 100 000 Jahren
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Der letzte Zyklus:
• ab etwa 126.000 Jahren: Eem-Warmzeit
• ab etwa 115.000 Jahren: Letzte Kaltzeit (regional Weichsel-Kaltzeit, Würm-Kaltzeit usw. benannt)
• seit etwa 11.625 Jahren: rezente Warmzeit oder Holozän

Abrupte Änderungen
Die abrupten Änderungen wurden schon durch kleine Änderungen der Rahmenbedingungen hervorgerufen! Allein in der Würm-Kaltzeit gab es drei Phasen mit sehr kalten Temperaturen etwa vor 60.000, 40.000 und 18.000 Jahren. Damals wich die Temperatur zwar nur um etwa vier bis fünf Kelvin nach unten von unserer heutigen Erdmitteltemperatur ab, was jedoch dazu führte, dass sich etwa dreimal so viel Eis wie heute bilden konnte. Vor 18.000 Jahren hatte das zur Auswirkung, dass der Meeresspiegel um etwa 135 Meter niedriger lag als heute. Der Golfstrom wurde dadurch stark abgeschwächt, und die Nordsee verschwand fast ganz. Nur in den Tropen war das Klima ähnlich. Die Januarmitteltemperatur Deutschlands lag damals etwa bei –20 °C, heute bei 0,3 °C. Auf die Tierwelt hatte das große Auswirkungen. In Norddeutschland war zu dieser Zeit beispielsweise der Eisbär heimisch. Der Wechsel zwischen der Kalt- und der Warmzeit wird auf 11.000 Jahre vor heute datiert.
Die extremen Ereignisse mit rasch verlaufender Temperaturänderung, bei denen starke Erwärmung eintritt, heißen Dansgaard-Oeschger-Ereignisse, für eine extreme Abkühlung Heinrich-Ereignisse.
Worin liegt die Ursachen für den aus heutiger Sicht erstaunlich häufigen Wechsel der THC (Thermohaline Zirkulation) ? Beispielsweise haben Modell-Untersuchungen gezeigt, dass die THC während Kaltzeiten sehr sensibel auf Änderungen der Frischwasserzufuhr schon in einer Größenordnung von 0,1 Sv reagiert ( Normal in der Kaltzeit sind ungefähr 20 Sv (1 Sverdrup = 106 m3/sec)).
Das Anthropozän

Wenn wir also die Entwicklung im Eiszeitalter betrachten unter den beschriebenen Randbedingungen, können wir dann annehmen, dass die Menschheit durch ihre Eingriffe den zu erwartenden Ablauf verändert und ein neues Erdzeitalter eingeleitet hat?

Eiszeit nur verschoben?

Wie wäre der erwartete Verlauf in Kontinuität zur bisherigen Entwicklung und ohne menschliche Einwirkung? Gegenwärtig befinden wir uns im Ausläufer der Warmzeit Holozän. Auf das Holozän sollte nun eine Kaltzeit folgen. Die entscheidende Ursache für die Schwankungen zwischen kälteren und wärmeren Phasen wird in der Variabilität der Erdbahnparameter gesehen (siehe oben). Der Antrieb durch diese Parameter kann gut berechnet werden. Allerdings hängt der Beginn einer neuen Eiszeit ganz wesentlich auch von der Konzentration der Treibhausgase, insbesondere CO₂ ab. Durch Treibhausgase verursachte Rückkopplungsprozesse lassen die zunächst geringen Antriebsprozesse erst zur Geltung kommen. Der Ablauf ist oben beschrieben; und dass schon kleine Änderungen der Rahmenparameter unter den passenden Bedingungen gravierende Auswirkungen haben können, sieht man bei den Dansgaard-Oeschger- b.z.w. Heinrich-Ereignissen.
Der CO2-Gehalt bewegte sich dabei in einer Spanne zwischen 180 und 300 ppm. Die gegenwärtige Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre liegt jenseits der eiszeitlichen Schwankungen und lässt sich nicht aus einer vorhergegangenen Erwärmung ableiten. Sie ist eine Folge anthropogener Emissionen und für die aktuelle Erwärmung verantwortlich. Selbst wenn man den ursächlichen Zusammenhang in Frage stellt, so zeigt der Verlauf eine eindeutige Korrelation, sowohl über einen Zeitraum von 60 Mio. Jahren als auch im Detail in den letzten 800 000 Jahren:
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/upload/CO2_60Mio.jpg
http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/upload/CO2_640000.jpg
Eine Eiszeit beginnt nur, wenn die CO₂ Konzentration deutlich unter den heutigen Werten liegt! Bei ähnlichen orbitalen Verhältnissen wie z.B. vor ca. 800 000 Jahren hat es in der Vergangenheit den Beginn einer Eiszeit gegeben, allerdings bei einem CO2-Gehalt von 240 ppm. Bei einem ähnlichen CO2-Gehalt sollte auch das gegenwärtige Interglazial innerhalb der nächsten 1500 Jahre enden. Aber bereits vor Beginn der industriellen Revolution lag der Kohlendioxid-Gehalt bei 280 ppm. Bei einem CO2-Gehalt von 240 ppm hätte es nach Berechnungen von Klimamodellen den Beginn eines schnellen Wachstums von Eisschilden bereits einige Tausend Jahre vor heute geben müssen. Die Erde wäre also längst auf dem Weg zu einer neuen Eiszeit, wenn der CO2-Gehalt nur um 40 ppm geringer gewesen wäre, als er es vorindustriell war.


Die gegenwärtige Klimaepoche, das Holozän, wird als jüngste Warmzeit des Eiszeitalters verstanden, das vor etwa 2,7 Mio. Jahre begann und bei dem sich Warm- und Kaltzeiten abwechseln. Die entscheidende Ursache für die Schwankungen zwischen kälteren und wärmeren Phasen wird in der Variabilität der Erdbahnparameter gesehen (siehe oben). Der Antrieb durch die Erdbahnparameter kann heute recht genau berechnet werden. Der Beginn einer neuen Eiszeit hängt allerdings nicht nur von der Sonneneinstrahlung ab, sondern auch von der atmosphärischen CO2-Konzentration. Nur wenn der Kohlendioxidgehalt unter das vorindustrielle Niveau sinkt, würde bei der aktuellen Konfiguration der Erdbahnparameter eine neue Eiszeit möglich sein. Das vergangene schnelle Wachstum kontinentaler Eisschilde auf der Nordhalbkugel, das warme Klimaepochen beendet hat, wird im allgemeinen auf eine reduzierte Einstrahlung im Sommer in den höheren Breiten zurückgeführt. Gegenwärtig befindet sich diese sommerliche Einstrahlung bei 65 °N nahe bei ihrem Minimum, ohne dass es jedoch Anzeichen einer neuen Eiszeit gibt. Bei ähnlichen orbitalen Verhältnissen wie z.B. vor ca. 800 000 Jahren hat es in der Vergangenheit den Beginn einer Eiszeit gegeben, allerdings bei einem CO2-Gehalt von 240 ppm. Bei einem ähnlichen CO2-Gehalt sollte auch das gegenwärtige Interglazial innerhalb der nächsten 1500 Jahre enden. Aber bereits vor Beginn der industriellen Revolution lag der Kohlendioxid-Gehalt bei 280 ppm. Bei einem CO2-Gehalt von 240 ppm hätte es nach Berechnungen von Klimamodellen den Beginn eines schnellen Wachstums von Eisschilden bereits einige Tausend Jahre vor heute geben müssen. Die Erde wäre also längst auf dem Weg zu einer neuen Eiszeit, wenn der CO2-Gehalt nur um 40 ppm geringer gewesen wäre, als er es vorindustriell war.
Interessanter Beitrag, wie immer sehr fundiert und ausführlich.

Anthropozän klingt aber nach einem geologischen Begriff, und der wird weniger durch sein Klima, als vielmehr seine Ablagerungen definiert, die vor allem in den aktuellen Meeren und Ozeanen akkumulieren, und dann auch in viel späteren Zeiten Zeugnis ablegen über die heutigen Aktivitäten.

Samt einschlägigen Fossilien einschließlich der Titanic.
Vielen Dank für den Hinweis. In der Tat ist da mehr erforderlich, deshalb zur Begriffsbildung (im Internet und auf YouTube finden sich viele Beiträge zum Thema):

Der Begriff "Anthropozän" stammt von dem Nobelpreisträger für Chemie Paul Crutzen aus 2002 aus einem Nature-Artikel, in dem er beschreibt, wie der Mensch ganz entscheidend die natürliche Umwelt global verändert. Der Begriff ist noch nicht allgemein anerkannt und auch der Beginn des Zeitalters ist noch strittig und reicht von 5000 v. J. bis zum Jahr 1850.

Man muss begreifen, dass das Holozän, in dem wir bisher lebten, ein „Goldenes Zeitalter“ für die Entwicklung des Menschen darstellte. Das Holozän ist die stabilste Klimaphase seit mindestens 400 000 Jahren, mit Temperaturschwankungen innerhalb einer Amplitude von ca. 1 °C, und stellt damit eine essentielle Grundlage für die Entwicklung der menschlichen Zivilisation dar. Wie es scheint, haben wir dieses Zeitalter erfolgreich beendet. Freuen wir uns auf das Neue.

Geologische Epochen werden traditionell nach den Merkmalen von Gesteinsschichten bestimmt (stratigraphische Methode). Untersuchungen haben gezeigt, dass auch das Anthropozän seine spezifischen stratigraphischen Merkmale aufweist. In Sedimentschichten finden sich zunehmend 'technische Fossilien' wie Aluminium, Betonreste, Plastikteilchen, Kohlenstoffverbindungen aus der Verbrennung fossiler Energieträger, Fallout aus Atombombenversuchen u.a. Zudem weist die Atmosphäre Kohlendioxid- und Methanmoleküle aus anthropogenen Aktivitäten auf und zeigt eine Erwärmung seit 1900 um 0,9 °C, was deutlich über den Schwankungen der letzten 14 000 Jahre liegt. Auch der Meeresspiegel steigt schneller als sonst im späten Holozän. Hinzu kommt, dass das Artensterben sich unter dem menschlichen Einfluss deutlich beschleunigt hat. Das Tempo der Veränderungen hat besonders seit Mitte des 20. Jahrhunderts zugenommen, weshalb vielfach hier der Beginn des Anthropozäns angesetzt wird.
Wann begann das Anthropozän und wie gestaltet sich das Klima in diesem Zeitalter?

Für den Beginn gibt es drei Vorschläge, einen sehr späten Beginn um 1950 (s. oben), einen späten Beginn mit der industriellen Revolution und einen frühen Beginn vor 7000 Jahren. Die Vertreter eines späten Beginns plädieren dafür, da zu dieser Zeit die Prozesse, die sich später immer mehr beschleunigten, deutlich eingesetzt hätten. Dabei wird auf das Wachstum der Bevölkerung auf der Erde verwiesen, auf den zunehmenden Energieverbrauch vor allem aus fossilen Rohstoffen sowie auf den Anstieg der CO2-Emissionen.

Die Vertreter der sogenannten „frühen Anthropozän Hypothese“ argumentieren damit, dass nach ihren Untersuchungen wir längst am Beginn einer neuen Eiszeit stehen würden, wenn der Mensch nicht schon vor einigen tausend Jahren in das Klimasystem eingegriffen hätte. Nach ihm hat der Einfluss des Menschen auf die Zusammensetzung der Atmosphäre weit vor dem Industriezeitalter begonnen. Die Methankonzentration zeigte bereits ab 5000 v.h. einen menschlichen Einfluss, die CO2-Konzentration sogar seit 8000 Jahren v.h.
Die natürliche Methankonzentration ist (nach Ruddiman) eng mit dem 23 000-Jahre-Zyklus der Präzession (s. Erdbahnparameter) gekoppelt, weil dieser den tropischen Monsun beeinflusst. Bei höherer Einstrahlung im Sommer werden die Landmassen stärker erwärmt und es kommt dadurch vor allem in den Tropen zu stärkeren Monsun-Niederschlägen. Feuchtgebiete werden überflutet, und es kommt zur verstärkten anaeroben Zersetzung von biologischem Material und infolgedessen zu höheren Methanemissionen. Das CH4-Maximum im frühen Holozän lag bei ungefähr 11 000 bis 10 500 Jahre v.h. Danach nahm die Solarstrahlung bis zur Gegenwart stetig ab, und die Methankonzentration ging zunächst ebenfalls zurück. Vor etwa 5000 Jahren stieg sie jedoch von einem Minimum bei rund 600 ppb wieder langsam auf den vorindustriellen Wert von ca. 700 ppb (heute: ca. 1800 ppb) an. Diese Trendumkehr ist durch natürliche Faktoren nicht zu erklären, vielmehr liegt die Ursache im Beginn des Reisanbaus auf bewässerten Feldern in China und Indien. Der Reisanbau begann bereits vor 7500 Jahren v.h.; um 5000 organisierten dann die entwickelten Gesellschaften in China und Indien den Nassreisanbau.
Zwischen Kohlendioxid und den orbitalen Parametern ist die Beziehung weniger eindeutig als bei Methan. Der CO2-Gehalt der Atmosphäre schwankt mit allen drei Zyklen der Bahn der Erde um die Sonne, was zu Überlagerungen und größerer Unsicherheit in der Zuordnung führt. Eine Möglichkeit, den CO2-Trend im Holozän zu beurteilen, besteht in einem Vergleich mit früheren Warmzeiten. Hier zeigt sich, dass der CO2-Gehalt nach dem Ende der vorangegangenen Eiszeit zunächst schnell angestiegen ist und dann über mehr als 10 000 Jahre bis zum Beginn der nächsten Eiszeit stetig abgenommen hat. Im Holozän sehen wir zunächst ebenfalls einen deutlichen Anstieg der CO2-Konzentration auf 268 ppm zwischen 10 000 und 11 000 Jahre v.h. und anschließend eine Abnahme auf 261 ppm vor 8000 Jahren. Dann jedoch begann der CO2-Gehalt wieder zu steigen, wofür es in früheren Warmzeiten keine Parallele gibt. Vielmehr sollte die CO2-Konzentration entsprechend den vorhergegangenen Warmzeiten vor Beginn der Industrialisierung bei 240-245 ppm gelegen haben, rund 40 ppm weniger als der tatsächliche Wert. Für diesen ungewöhnlichen Verlauf des CO2-Trends sind wohl auch anthropogene Ursachen anzunehmen. Ab etwa 8000 v.h. begann sich der Ackerbau, der um 11 000 v.h. im Vorderen Orient entstanden war, in die bewaldeten Regionen Südost- und Mitteleuropas auszubreiten, was mit starken Waldrodungen und CO2-Emissionen verbunden war. Zu ähnlichen Prozessen kam es in China und Indien und einige Jahrtausende später in den Hochkulturen Mittel- und Südamerikas.
Bei einem natürlichen Verlauf der Entwicklung hätte die kontinuierliche Abnahme der Solarstrahlung zusammen mit dem niedrigen Gehalt an Treibhausgasen schon 5000 v.h. im nordöstlichen Kanada nach der abgeklungenen letzten Eiszeit erneut ein Eisschild gebildet hätte, womit der Beginn einer neuen Eiszeit eingeläutet worden wäre.
Die anthropogene Emission von Treibhausgasen hatte vorindustriell einen Erwärmungseffekt von 0,8 Grad und in den hohen Breiten sogar von 2 Grad. Damit wurde die erwartete Abkühlung im Wesentlichen kompensiert.
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Die Lebensdauer von anthropogenem CO2 beträgt mehreren Tausend Jahren. Durch die lange Lebensdauer des anthropogenen CO2 in der Atmosphäre werden die vom Menschen verursachten Emissionen von Kohlendioxid einen starken Einfluss auf den Beginn der nächsten Eiszeit haben. Selbst bei einer gesamten kumulativen Emission von 500 GtC, ein Wert, der nur wenig über dem gegenwärtigen liegt, würde die Entwicklung der Eisschilde auf der Nordhalbkugel über Jahrtausende durch den CO2-Gehalt beeinflusst werden. Bei kumulativen CO2-Emissionen von 1000 Milliarden Tonnen Kohlenstoff (GtC) ist die Möglichkeit des Beginns einer neuen Eiszeit für die nächsten 100 000 Jahre stark reduziert, und bei 1500 GtC ist sie für denselben Zeitraum äußerst unwahrscheinlich. In fast allen Klimaszenarien des IPCC-Berichts wird die 1000 GtC-Marke bereits im 21. Jahrhundert überschreiten. Daher kann davon ausgegangen werden, dass der anthropogene Einfluss den Beginn einer nächsten Eiszeit über die Dauer von bisherigen Eiszeit-Zyklen hinaus unmöglich macht.
Die Wahrscheinlichkeit scheint daher tatsächlich relativ hoch, dass die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre durch den Menschen Folgen haben wird, die die Wiederkehr einer nächsten Eiszeit verhindern könnten. Das rapide Abschmelzen des arktischen Meereises und das wahrscheinliche, wenn auch längerfristige Abschmelzen des Grönlandeises werden Bedingungen schaffen, die die geringfügigen Schwankungen der Erdbahnparameter möglicherweise zu wenig zur Wirkung kommen lassen werden, um eine neue Eiszeit (Kaltzeit) einzuleiten.

Wie kann man sich das Klima der Zukunft vostellen?

Untersuchungen zeigen, dass die jüngste geologische Vergangenheit, d.h. die Warm- und Kaltzeiten des Eiszeitalters, keinen geeigneten Vergleiche für die Temperatur- und Treibhausgasdaten bieten: der Kohlendioxid-Gehalt war deutlich geringer und die Temperaturen auch in den Warmzeiten niedriger, als sie für die nächsten ca. 100 Jahre erwartet werden. Geeigneter erscheint die davor liegende Zeit des mittleren Pliozän um ca. 3 Mio Jahre v.h., das einerseits ein ähnliches Klima besaß, wie es durch die globale Erwärmung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts erwartet wird, und von dem andererseits hinreichend Proxydaten existieren.
Es war die letzte warme Klimaperiode vor Beginn der pleistozänen Vereisung. Die globale Mitteltemperatur lag etwa um 3 °C über den vorindustriellen Werten. Modellergebnisse zeigen eine 2,0 bis 3,6 °C höhere Temperatur, wobei auf dem Land die Temperaturen mit 2,1-5,1 °C deutlich höher über den vorindustriellen Werten lagen als über dem Ozean mit 1,5-3,2 °C. In den höheren Breiten war es sogar um 15-20 °C wärmer als gegenwärtig während der Unterschied in den Tropen nur 2 °C betrug. Der hydrologische Zyklus war intensiver als in der Gegenwart. Es gab höhere Niederschläge polwärts von 50° N und S, in den Subtropen dagegen geringere Niederschläge.
Die Eisschilde Grönlands und der Antarktis waren deutlich kleiner als gegenwärtig. Als Folge lag der Meeresspiegel um ca. 22 m höher als heute. Auf beiden Hemisphären war die Ausdehnung des Meereises nach Modellberechnungen deutlich geringer, im Norden um 23 %, im Süden um ca. 30 %. Auch die Eisdecke war z.B. in der Arktis um 2 m geringer als in der vorindustrieller Zeit. Der Ozean zeichnete sich durch eine höhere Meeresoberflächentemperatur von 1,1-2,2 ° aus, bes. in den hohen Breiten und in den Auftriebsgebieten. Die Tropen besaßen eine größere und die Wüsten der Subtropen eine geringere Ausdehnung. Die ausgedehnten Tundragebieten des heutigen Nordamerikas und Sibiriens waren weitgehend von Wäldern bedeckt.