Ozon: Atmosphäre aus dem Gleichgewicht

1. Einleitung.- 1.1 Ozon und die Balance der Umwelt.- 1.2 Ozon, Wasserdampf und Kohlendioxid: drei lebenswichtige Bestandteile.- 1.3 Die Kreisläufe der Energie und der Materie.- 1.4 Der grobe Eingriff des Menschen.- 2. Das natürliche Gleichgewicht.- 2.1 Eineinhalb Jahrhunderte Geschichte.- 2.1.1 Die Entdeckung des Ozons.- 2.1.2 Das Ozon als Filter der Sonnenstrahlung.- 2.1.3 Die vertikale Struktur der Atmosphäre.- 2.1.4 Das Ozon in der hohen Atmosphäre.- 2.1.5 Die ersten Ozonbeobachtungsnetze.- 2.1.6 Eine erste Theorie des atmosphärischen Ozongleichgewichts.- 2.1.7 Die vertikale Verteilung des Ozons.- 2.1.8 Die Stratosphäre - eine trockene Region.- 2.2 Chemie, Dynamik und Strahlung.- 2.2.1 Verschiedene Zeitskalen im Chapman-Gleichgewicht.- 2.2.2 Höhenbereiche.- 2.2.3 Heizung und Kühlung durch Strahlung.- 2.2.4 Ozon als Schlüssel zur Kopplung zwischen Dynamik, Chemie und Strahlung.- 2.2.5 Das Nachthimmelsleuchten.- 2.2.6 Wasserstoff- und Stickstoffverbindungen.- 2.2.7 Eine Teilchensorte von nur 1000 Atomen.- 2.2.8 Das Gleichgewicht der Wasserstoff- und Stickstoffverbindungen.- 2.3 Das natürliche Gleichgewicht der Ozonschicht.- 2.3.1 Katalytische Kreisläufe.- 2.3.2 Spurensubstanzen können Ozon erzeugen.- 2.3.3 Eine ausgeglichene chemische Bilanz?.- 2.3.4 Die Chlorverbindungen.- 2.3.5 Der Einfluß des Menschen.- 2.3.6 Die Bewegung der Luftmassen in der Stratosphäre.- 2.3.7 Zeitskalen und Längenskalen.- 2.3.8 Kenntnisse und Unsicherheiten.- 3. Die Zerstörung des Gleichgewichts.- 3.1 Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre.- 3.1.1 Die großen Reservoire des Planeten.- 3.1.2 Kohlendioxid und Kohlenstoff-14.- 3.1.3 Die großen Klimazyklen.- 3.1.4 Regulierung oder unkontrolliertes Wachstum?.- 3.1.5 Die Rolle des Methans.- 3.1.6 Die Rolle der Stickstoffverbindungen.- 3.1.7 Welche Luft werden wir im Jahr 2040 atmen?.- 3.2 Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe und andere chlorierte Substanzen.- 3.2.1 Ozeane und Vulkane.- 3.2.2 Die marine Biosphäre, die einzige natürliche Chlorquelle.- 3.2.3 Vom Menschen erzeugte Emissionen: die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe.- 3.2.4 Die Verwendung der FCKW.- 3.2.5 FCKW-Emissionen und -Gehalt in der Atmosphäre.- 3.2.6 Bilanz.- 3.3 Das Ozon in der Troposphäre.- 3.3.1 Lufteinsickerungen aus der Stratosphäre in die Troposphäre.- 3.3.2 Quellen und Senken des Ozons in der Troposphäre.- 3.3.3 Das Ozon nimmt in der Troposphäre zu.- 3.3.4 Stickstoffoxide, Kohlenwasserstoffe und Sonnenstrahlung.- 3.3.5 Freie Radikale als Reinigungsmittel der Troposphäre.- 3.3.6 Die Troposphäre als Ozonquelle.- 3.4 Das Ozon in der Stratosphäre: Abnahme oder status quo?.- 3.4.1 Eine bedeutende natürliche Variabilität.- 3.4.2 Experimente und Modelle.- 3.4.3 Vom Boden zu Satelliten.- 3.4.4 Die Beobachtungsstationen.- 3.4.5 Die Satelliten.- 3.4.6 Instrumentelle Abweichungen.- 3.4.7 Probleme beim Nachweis der Ozonabnahme.- 3.4.8 Bestandsaufnahme.- 3.4.9 Änderungen in der vertikalen Ozonverteilung.- 3.4.10 Eine endgültige Schlußfolgerung oder ein Bündel unbewiesener Vermutungen?.- 3.5 Rapide Ozonabnahme am Südpol.- 3.5.1 Ozonmessungen seit 1957.- 3.5.2 Eine rapide Abnahme.- 3.5.3 Grenzen der Satellitenbeobachtung.- 3.5.4 Der südpolare Wirbel.- 3.5.5 Sehr niedrige Temperaturen.- 3.5.6 Wolken in zwanzig Kilometer Höhe.- 3.5.7 Generalmobilmachung.- 3.6 Theorien auf dem Prüfstand der Beobachtung.- 3.6.1 Der Sonnenzyklus.- 3.6.2 Dynamische Theorien.- 3.6.3 Chemische Theorien.- 3.6.4 Bedeutende Mengen an chemisch aktivem Chlor.- 3.6.5 Die heterogene Chemie verschiebt die Balance.- 3.6.6 Welche experimentellen Beweise gibt es?.- 3.6.7 Eine reiche Ernte von Meßwerten.- 3.6.8 Die natürliche Variabilität der polaren Stratosphäre.- 3.6.9 Globale Konsequenzen.- 3.6.10 Der Nordpol.- 4, Die Wiederherstellung des Gleichgewichts.- 4.1 Vorhersagen oder Wette über die Zukunft?.- 4.1.1 Reaktionen und Gegenreaktionen.- 4.1.2 Ein plausibles Entwicklungsszenario.- 4.1.3 Vorhersehbare globale Wirkungen.- 4.1.4 Mittlere und polare Breiten.- 4.1.5 Die ultraviolette Strahlung.- 4.1.6 Die thermische Bilanz der Erde.- 4.1.7 Vorhersage oder Wette?.- 4.2 Der Mensch, das Klima und die Biosphäre.- 4.2.1 Klimatische und biologische Folgen.- 4.2.2 Der Treibhauseffekt und die Erhöhung der Oberflächentemperatur.- 4.2.3 Der Treibhauseffekt und die Erhöhung des Meeresspiegels.- 4.2.4 Veränderungen der Klimazonen und der Ökosysteme der Erde.- 4.2.5 Die Umverteilung der landwirtschaftlichen Zonen.- 4.2.6 Eine neue ökonomische Situation.- 4.2.7 Die Biosphäre und die ultraviolette Strahlung.- 4.2.8 Die Unkenntnis der Dosis-Wirkung-Beziehung.- 4.2.9 Hautrötungen, Krebs und Starerkrankungen.- 4.2.10 Immunabwehr und genetische Mutationen.- 4.2.11 Auch Pflanzen sind bedroht.- 4.2.12 Direkte Auswirkungen in der niederen Atmosphäre.- 4.2.13 Die Verarmung der Tier- und Pflanzenwelt.- 4.3 Lösungswege: von der Concorde zum Protokoll von Montreal.- 4.3.1 Die ersten Alarmrufe.- 4.3.2 1976 bis 1980: die ersten freiwilligen Maßnahmen.- 4.3.3 Ein konzentrierter Weltmarkt.- 4.3.4 Die erste internationale Konferenz: die Übereinkunft von Wien.- 4.3.5 Das Ozone Depleting Potential oder Wie mißt man die Schädlichkeit der FCKW?.- 4.3.6 Das Protokoll von Montreal: beispielhaft oder ungenügend?.- 4.3.7 Die Reglementierung der FCKW.- 4.3.8 Die doppelt angeklagten FCKW.- 4.4 Ein gemeinsamer Kampf zur Rettung des Planeten.- 4.4.1 Die Wissenschaftler und das Studium der Erde.- 4.4.2 Die Industriellen und die Forschung nach Ersatzstoffen.- 4.4.3 Die Erde schützen.- Bibliographie 173.- Stichworterklärung 175.