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<title>Eis-Albedo-Rückkopplung</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">Eis-Albedo-Rückkopplung</h1>

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Eis-Albedo-Rückkopplung ist die Wechselwirkung zwischen <a href="Kryosph%C3%A4re" title="Kryosphäre">Kryosphäre</a> (schnee- und eisbedeckter <a href="Erdoberfl%C3%A4che" title="Erdoberfläche">Erdoberfläche</a>) und globalem <a href="Klima" title="Klima">Klima</a>. Nach den Begriffen der <a href="Regelungstechnik" title="Regelungstechnik">Regelungstechnik</a> handelt es sich um eine <a href="Positive_R%C3%BCckkopplung" title="Positive Rückkopplung">positive Rückkopplung</a>, 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.<a href="#cite_note-1">[1]</a>

<a href="Schnee" title="Schnee">Schnee</a> und <a href="Eis" title="Eis">Eis</a> haben eine hohe <a href="Albedo" title="Albedo">Albedo</a> (Rückstrahlvermögen des Sonnenlichts), nur ein kleiner Teil der einfallenden <a href="Sonnenenergie" title="Sonnenenergie">Sonnenenergie</a> wird absorbiert. Schneebedecktes Eis hat mit einer Albedo bis 0,9 das höchste Rückstrahlvermögen.<a href="#cite_note-2">[2]</a><a href="#cite_note-3">[3]</a> Im Gegensatz dazu beträgt die Albedo von Wasser nur ca. 0,06, d. h., 94 % der einfallenden Sonnenenergie wird absorbiert, nur 6 % wird reflektiert.

<a href="James_Croll" title="James Croll">James Croll</a> war der erste Wissenschaftler, der den hohen Stellenwert der Eis-Albedo-Rückkopplung für die Erklärung der Entstehung der Eiszeiten erkannte.<a href="#cite_note-4">[4]</a>

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.<a href="#cite_note-5">[5]</a><a href="#cite_note-6">[6]</a> Neben der <a href="Enthalpie#Schmelzenthalpie_/_Kristallisationsenthalpie" title="Enthalpie">Schmelzenthalpie</a> des Eises ist dies in erster Linie auf die starke Albedo der Schnee- und Eisflächen zurückzuführen.

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Entwicklung">Entwicklung</h2></div>

Das Phänomen hat auch Relevanz bei der <a href="Globale_Erw%C3%A4rmung" title="Globale Erwärmung">globalen Erwärmung</a>: Dort verstärkt es die Wirkung der <a href="Treibhausgas" title="Treibhausgas">Treibhausgase</a> und ist Hauptfaktor der "<a href="Polare_Verst%C3%A4rkung" title="Polare Verstärkung">Polaren Verstärkung</a>". Erste Modellrechnungen gehen auf den russischen Klimatologen <a href="Michail_Iwanowitsch_Budyko" title="Michail Iwanowitsch Budyko">Michail Budyko</a> in den 1960er Jahren zurück; bereits dort hatten Forscher vermutet, dass ein Meereis-Rückgang in der Arktis zu einer Albedo-Abnahme führen würde.<a href="#cite_note-DLF_U&F_18-2-014-7">[7]</a>

Als <a href="Folgen_der_globalen_Erw%C3%A4rmung_in_der_Arktis" title="Folgen der globalen Erwärmung in der Arktis">Folge der globalen Erwärmung in der Arktis</a> ist eine zunehmende <a href="Gletscherschmelze" class="mw-redirect" title="Gletscherschmelze">Gletscherschmelze</a> und ein Verschwinden arktischen Polareises erkennbar: Aufgrund von <a href="Satellit_(Raumfahrt)" title="Satellit (Raumfahrt)">Satellitenmessungen</a> liegen für die <a href="Arktis" title="Arktis">Arktis</a> mittlerweile (2014) Daten aus 35 Jahren vor; sie zeigen, dass die Meereisbedeckung dort während der Sommermonate um 40 % abgenommen hat.<a href="#cite_note-DLF_U&F_18-2-014-7">[7]</a>

In <a href="Klimamodell" title="Klimamodell">Klimamodellen</a> wird der Einfluss der Eis-Albedo-Rückkopplung berücksichtigt. Eine im Jahr 2011 erschienene Studie deutet jedoch darauf hin, dass alle für den im Jahr 2007 erschienenen <a href="Intergovernmental_Panel_on_Climate_Change" title="Intergovernmental Panel on Climate Change">IPCC</a>-Report verwendeten Modelle den Effekt unterschätzten; wenngleich die Messwerte aufgrund des relativ kurzen Beobachtungszeitraums von nur einer <a href="Normalperiode" title="Normalperiode">Normalperiode</a> sicherlich fehlerbehaftet sind, so ist der Unterschied zu dem in den Klimamodellen angenommenen Feedback doch zu ausgeprägt, um gänzlich einem Messfehler zugeschrieben werden zu können. Laut der Studie beläuft sich der zusätzliche <a href="Strahlungsantrieb" title="Strahlungsantrieb">Strahlungsantrieb</a>, der in den letzten 30 Jahren durch eine Verringerung der Eis-Albedo-Rückkopplung entstand, auf ca. 0,45 W/m² bzw. 30 % des Strahlungsantriebs des seit der Industrialisierung vom Menschen emittierten CO2 und liegt damit doppelt so hoch wie in aktuellen Klimamodellen angenommen wird. Die Ursachen sind unklar und nicht notwendigerweise in der globalen Erwärmung zu finden.<a href="#cite_note-8">[8]</a> Dies konnte in einer weiteren Studie bestätigt werden, die Anfang 2014 publiziert wurde; anhand von Satellitenmessungen wurde festgestellt, dass die Arktis-Eis-Albedo um den Faktor zwei bis drei stärker abgenommen hat, als bisherige Studien hatten erwarten lassen; verteilte man die nach diesen Daten zusätzlich aufgenommene Energie gleichmäßig über den Erdball, entspräche sie 25 Prozent der direkt auf die Zunahme des Kohlendioxids in der Atmosphäre zurückzuführenden Erwärmung. Diese Erkenntnis findet sich noch nicht in aktuellen Klimaentwicklungsmodellen.<a href="#cite_note-9">[9]</a><a href="#cite_note-10">[10]</a>

Zur Erklärung des unerwartet starken Albedorückgangs werden aktuell die Einflüsse menschlicher <a href="Immission" title="Immission">Immissionen</a> und der <a href="Kryal#Kryoflora" title="Kryal">Kryoflora</a> untersucht. Eine Studie von 2015 kommt zu dem Ergebnis, dass die Verdunklung von Schnee und Eisflächen durch <a href="Biofilm" title="Biofilm">Biofilme</a>, insbesondere durch die Blüte roter <a href="Schneealge" title="Schneealge">Schneealgen</a>, in Klimamodellen bisher unterschätzt wurde.<a href="#cite_note-11">[11]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li>José P. Peixóto, Abraham H. Oort: <cite style="font-style:italic">Physics of climate</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Reviews of Modern Physics</cite>. Band 56, Nr. 3, 1. Juni 1984, S. 365, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1103/RevModPhys.56.365">10.1103/RevModPhys.56.365</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung&rft.atitle=Physics+of+climate&rft.au=Jos%C3%A9+P.+Peix%C3%B3to%2C+Abraham+H.+Oort&rft.date=1984-06-01&rft.doi=10.1103%2FRevModPhys.56.365&rft.genre=journal&rft.issue=3&rft.jtitle=Reviews+of+Modern+Physics&rft.pages=365&rft.volume=56" style="display:none"> </li>

<li><a href="Vierter_Sachstandsbericht_des_IPCC" title="Vierter Sachstandsbericht des IPCC">Vierter Sachstandsbericht des IPCC</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch8s8-6-3-3.html">Kapitel 8.6.3.3: Cryosphere Feedbacks</a></li>

<li>Irina V. Gorodetskaya, Mark A. Cane, L.‐Bruno Tremblay, Alexey Kaplan: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">The effects of sea‐ice and land‐snow concentrations on planetary albedo from the earth radiation budget experiment</cite>. In: Taylor & Francis (Hrsg.): <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Atmosphere-Ocean, 44:2, 195–205</cite>. Band 44, Nr. 2, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.3137/ao.440206">10.3137/ao.440206</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung&rft.atitle=The+effects+of+sea%E2%80%90ice+and+land%E2%80%90snow+concentrations+on+planetary+albedo+from+the+earth+radiation+budget+experiment&rft.au=Irina+V.+Gorodetskaya%2C+Mark+A.+Cane%2C+L.%E2%80%90Bruno+Tremblay%2C+...&rft.doi=10.3137%2Fao.440206&rft.genre=journal&rft.issue=2&rft.jtitle=Atmosphere-Ocean%2C+44%3A2%2C+195-205&rft.volume=44" style="display:none"> </li>

<li>Pistone, Eisenman, Ramanathan: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019GL082914">Radiative Heating of an Ice‐Free Arctic Ocean.</a> 20. Juni 2019, Geophysical Research Letters</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><a href="#cite_ref-1">↑</a> <a href="J%C3%BCrgen_Beetz" title="Jürgen Beetz">Jürgen Beetz</a>: 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.

</li>

<li id="cite_note-2"><a href="#cite_ref-2">↑</a> Walter Roedel: <cite style="font-style:italic">Physik unserer Umwelt – Die Atmosphäre</cite>. 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).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abookitem&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung&rft.atitle=1.2+Die+solare+Einstrahlung&rft.au=Walter+Roedel&rft.btitle=Physik+unserer+Umwelt+-+Die+Atmosph%C3%A4re&rft.date=2000&rft.edition=3.&rft.genre=bookitem&rft.isbn=3540671803&rft.pages=21&rft.place=Heidelberg&rft.pub=Springer" style="display:none">

</li>

<li id="cite_note-3"><a href="#cite_ref-3">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://nsidc.org/cryosphere/seaice/processes/albedo.html">Thermodynamics: Albedo.</a> In: All About Sea Ice. National Snow and Ice Data Center, abgerufen am 5. Juli 2016 (englisch).<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AEis-Albedo-R%C3%BCckkopplung&rft.title=Thermodynamics%3A+Albedo&rft.description=Thermodynamics%3A+Albedo&rft.identifier=&rft.publisher=National+Snow+and+Ice+Data+Center&rft.date=&rft.language=englisch">

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> James Croll: Climate and Time in Their Geological Relations. A Theory of Secular Changes of the Earth’s Climate. Appleton, New York 1885 (<a rel="nofollow" class="external text" href="http://books.google.de/books?id=JBsAAAAAQAAJ&oe=UTF-8&redir_esc=y">books.google.de</a>).

</li>

<li id="cite_note-5"><a href="#cite_ref-5">↑</a> Wolfgang Weischert: Einführung in die Allgemeine Klimatologie. Physikalische und meteorologische Grundlagen. Verlag Borntraeger Gebrueder, ISBN 978-3-443-07142-4.

</li>

<li id="cite_note-6"><a href="#cite_ref-6">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page3.php">Climate and Earth’s Energy Budget</a>, Artikel auf earthobservatory.nasa.gov.

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<li id="cite_note-DLF_U&F_18-2-014-7">↑ <a href="#cite_ref-DLF_U&F_18-2-014_7-0">a</a> <a href="#cite_ref-DLF_U&F_18-2-014_7-1">b</a> <a href="Deutschlandfunk" title="Deutschlandfunk">Deutschlandfunk</a>, Forschung Aktuell. 18. Februar 2014, <a href="Monika_Seynsche" title="Monika Seynsche">Monika Seynsche</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.deutschlandfunk.de/klimaforschung-die-arktis-nimmt-immer-mehr-waerme-auf.676.de.html?dram:article_id=277849">Die Arktis nimmt immer mehr Wärme auf</a> deutschlandfunk.de (20. Februar 2014)

</li>

<li id="cite_note-8"><a href="#cite_ref-8">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.sciencedaily.com/releases/2011/01/110118123519.htm">Loss of reflectivity in the Arctic doubles estimate of climate models.</a> In: ScienceDaily. 18. Januar 2011, abgerufen am 21. Januar 2011

</li>

<li id="cite_note-9"><a href="#cite_ref-9">↑</a> K. Pistone, I. Eisenman, <a href="Veerabhadran_Ramanathan" title="Veerabhadran Ramanathan">Veerabhadran Ramanathan</a>: <cite style="font-style:italic">Observational determination of albedo decrease caused by vanishing Arctic sea ice</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Proceedings of the National Academy of Sciences</cite>. Band 111, Nr. 9, 4. März 2014, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220027-8424%22&key=cql">0027-8424</a>, S. 3322–3326, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1073/pnas.1318201111">10.1073/pnas.1318201111</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung&rft.atitle=Observational+determination+of+albedo+decrease+caused+by+vanishing+Arctic+sea+ice&rft.au=K.+Pistone%2C+I.+Eisenman%2C+Veerabhadran+Ramanathan&rft.date=2014-03-04&rft.doi=10.1073%2Fpnas.1318201111&rft.genre=journal&rft.issn=0027-8424&rft.issue=9&rft.jtitle=Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences&rft.pages=3322-3326&rft.volume=111" style="display:none">

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<li id="cite_note-10"><a href="#cite_ref-10">↑</a> Kristina Pistone, Ian Eisenman, Veerabhadran Ramanathan: <cite style="font-style:italic">Radiative Heating of an Ice-Free Arctic Ocean</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Geophysical Research Letters</cite>. Band 0, Nr. 0, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%221944-8007%22&key=cql">1944-8007</a>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1029/2019GL082914">10.1029/2019GL082914</a> (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019GL082914">wiley.com</a> [abgerufen am 16. Juli 2019]).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Eis-Albedo-R%C3%BCckkopplung&rft.atitle=Radiative+Heating+of+an+Ice-Free+Arctic+Ocean&rft.au=Kristina+Pistone%2C+Ian+Eisenman%2C+Veerabhadran+Ramanathan&rft.doi=10.1029%2F2019GL082914&rft.genre=journal&rft.issn=1944-8007&rft.issue=0&rft.jtitle=Geophysical+Research+Letters&rft.volume=0" style="display:none">

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<li id="cite_note-11"><a href="#cite_ref-11">↑</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.nature.com/articles/ncomms11968">The biogeography of red snow microbiomes and their role in melting arctic glaciers.</a> Abgerufen am 15. Juli 2017.<span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AEis-Albedo-R%C3%BCckkopplung&rft.title=The+biogeography+of+red+snow+microbiomes+and+their+role+in+melting+arctic+glaciers&rft.description=The+biogeography+of+red+snow+microbiomes+and+their+role+in+melting+arctic+glaciers&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fncomms11968">

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</ol></div></div><div><div class="zim-footer">

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