Auch wenn der Dezember 2013 gar nicht winterlich war, hatte dies auf den Gesamtwert von 2013 keinen erheblichen Einfluss. Mit einem Deutschland-Mittel von 8,7°C war 2013 nur geringfügig wärmer, als es dem Mittelwert der „alten“, meist noch verwendeten Klimanormalperiode von 1961 bis 1990 entspricht (Deutschland 8,3°C). Diese „alte“ Klimanormalperiode umfasst die relativ kühle Phase der 1960er bis 1980er Jahre und ist deshalb als Vergleichszeitraum nur bedingt geeignet. Betrachtet man nämlich die dem Jahr 2013 unmittelbar vorangegangenen 30 Jahre von 1983 bis 2012 (Deutschlandschnitt 9,0°C), so war es etwas zu kalt. Die folgenden 3 Abbildungen zeigen, wie unterschiedlich sich der Temperaturverlauf darstellt, wenn man verschieden lange Zeiträume betrachtet. Um den Vergleich mit einer anderen europäischen Region zu ermöglichen, haben wir die Werte der CET (Central England Temperature Records) mit abgebildet, wobei zu beachten ist, dass es im Herzen Englands insgesamt etwas wärmer ist, was hauptsächlich auf die dort milderen Spätherbst- und Wintermonate zurückzuführen ist.
Abb. 1: Hier ist die AMO, eine mehrzehnjährige Schwankung der Wassertemperaturen im Nordatlantik (grün), schematisch mit abgebildet. Man erkennt ein Wellenmuster, wobei England- (blau) und Deutschlandtemperaturen (grau) dem Verlauf der AMO um einige Jahre vorauseilen, so dass man vermuten kann, dass dem Temperaturrückgang des frühen 21. Jahrhunderts auch bald ein Rückgang der Wassertemperaturen im Nordatlantik folgen wird (Ende der aktuellen AMO- Positivphase). Bei genauerer Betrachtung fällt auf, dass sich die Deutschlandkurve der Englandkurve zu nähern scheint. Ob das auf systematische Messfehler oder eine stärkere Erwärmungswirkung von Großwetterlagen, Sonnenscheindauer und WI- Effekten in Deutschland zurückzuführen ist, bedarf noch einer weiteren Untersuchung.
Abb. 2: Hier ist der Temperaturverlauf der letzten 50 Jahre, schon mit 2013, dargestellt. Einer relativ kühlen Phase bis Mitte der 1980er Jahre folgte der deutliche Temperaturanstieg bis zur Jahrtausendwende mit nachfolgender Abkühlung. Allerdings sind die Temperaturen nicht WI-bereinigt, und in den letzten 50 Jahren war die Bebauung und Umgestaltung der einstigen Landschaften enorm. So gefriert u.a. der Kocher im Ostalbkreis aufgrund des hohen Wärmeeintrages der Umgebung nicht mehr zu, obwohl die Winter kälter geworden sind.
Abb. 3: Die letzten 30 Jahre (mit 2013) zeigen einen Anstieg bis etwa zur Jahrtausendwende und die nachfolgende Abkühlung. Das tiefe Temperaturniveau der mittleren 1980er Jahre ist aber noch nicht erreicht; hierzu müsste die Abkühlung noch einige Jahre andauern.
Nun muss noch geklärt werden, warum das Jahr 2013 trotz des schönen, heißen Sommers relativ kühl ausfiel. Eine mögliche Ursache ist die Häufung von Großwetterlagen mit nördlichem Strömungsanteil, welche zwischen Januar und Juli, aber auch im relativ kühlen September, gehäuft aufgetreten sind. Im Langjährigen Mittel 1881 bis 2012 treten Großwetterlagen mit Nordanteil (Großwettertypen NW, N sowie die Großwetterlagen NEA und NEZ) an 28% aller Tage auf; 2013 waren es etwa 45%. Nur Im Hochsommer (Ende Juni bis Ende August) wirken diese nördlichen Lagen dann nicht kühlend, wenn eine überdurchschnittliche Sonnenscheindauer die kühle Nordluft stark erwärmt (Juli 2013). Und damit sind wir gleich bei einer weiteren Ursache für die insgesamt kühle Jahreswitterung 2013- die Jahressumme der Sonnenscheindauer war nämlich in den meisten Regionen Deutschlands unterdurchschnittlich; in Erfurt „fehlten“ fast 250 Sonnenstunden. Die folgende Abbildung 4 zeigt am Beispiel Potsdams, dass ein gewisser Zusammenhang zwischen Sonnenscheindauer und Jahresmitteltemperatur besteht (sonnenscheinreiche Jahre sind meist etwas wärmer, als sonnenscheinarme):
Abb. 4: Sonnenscheinreiche Jahre sind meist wärmer als sonnenscheinarme, wobei der Einfluss der Sonnenscheindauer auf die Lufttemperaturen zwischen April und September sogar dominant ist, während im Winterhalbjahr ein nur geringer Zusammenhang besteht.
Am Beispiel Potsdams sehen wir in der Abbildung 5, wie sich Sonnenscheindauer, Jahresmitteltemperatur, die AMO und die Häufigkeit der im Jahresmittel am stärksten erwärmend wirkenden Südwestlagen zwischen 1893 und 2012 entwickelt haben:
Abb. 5: Die Häufigkeit der sehr warmen Südwestlagen (orange) nahm deutlich zu- eine mögliche Ursache hierfür sind die heute etwas höheren Wassertemperaturen im Nordatlantik (AMO). Auch die Sonnenscheindauer (gelb) ist heuer etwas höher, als zu Beginn des 20. Jahrhunderts, während die Jahresmitteltemperaturen den AMO- Werten etwas vorauseilen.
Der jüngste Klimawandel in Deutschland heißt Abkühlung. Seit 17 Jahren haben wir eine fallende Trendlinie.
Am Ende des Jahres 2013 hat der Deutsche Wetterdienst (DWD) in Offenbach die Jahrestemperatur veröffentlicht. Sie betrug diesmal 8,7 C. Es gab zwar in den Medien keine Warnungen vor einer unmittelbar bevorstehenden Wärmekatastrophe, aber auch keine realistische Darstellung. Alles wurde so erklärt, dass leichtgläubige Menschen darunter eine Fortsetzung der Erwärmung, die ab etwa 1975 einsetzte, verstehen konnten. Mit keinem Wort wurde vom DWD erwähnt, dass wir seit 1997 einen fallenden Temperaturtrend haben. Das bedeutet: Es wird allmählich wieder kälter in Deutschland und nicht wärmer. Mit dem neuen Jahreswert für 2013 von 8,7C sieht die Temperaturkurve Deutschlands in den letzten 17 Jahren so aus:
Abb. 6: Die Grafik, gezeichnet nach den Daten des Deutschen Wetterdienstes zeigt eine leichte Abkühlung in den letzten 17 Jahren und keine Erwärmung. 1997 betrug die Jahrestemperatur 8,9 C und 2013 8,7C, also geringfügig weniger. 1998, dem weltweit wärmsten Jahr hatten wir 9,1C in Deutschland. Am wärmsten war in Deutschland das Jahr 2000 mit 9,9 Grad.
Insbesondere in Deutschland werden wir seit über 20 Jahren über die drohenden Gefahren eines sich immer weiter verstärkenden Klimawandels geängstigt. Vor allem die Kinder und Jugendlichen in den Schulen werden in nahezu allen Fächern inzwischen über die bedrohende Erwärmung eingenebelt. Hiobsbotschaften von selbst ernannten „Klimaexperten“ und teuer bezahlten Klimawissenschaftlern überschlagen sich von Jahr zu Jahr. Städte und Gemeinden werden aufgefordert, gegen die bereits begonnene und sich angeblich unaufhaltsam verstärkende Erderwärmung anzukämpfen. Anderenfalls würde in naher Zukunft der Klimakollaps drohen und Holland sieben Meter unter Wasser liegen. „Kampf dem Klimawandel“ heißt die Parole, unter der dann gegen den vermeintlichen Feind, das vom Menschen erzeugte Kohlendioxid, schon kriegsmäßig vorgegangen wird.
Die Realität ist aber eine andere. In der Natur und bei den Temperaturen lässt sich der gebetsmühlenartig wiederholte, angeblich stark erwärmende Treibhauseffekt infolge des vom Menschen erzeugten CO2 nicht erkennen. Das Klima geht seine eigenen Wege, wie schon immer. Interessant ist, dass die Kinder in den Schulen nur die Abkühlung mit einigen schneereichen, teilweise sehr langen Wintern (2005/2006, 2008/2009, 2009/2010, 2010/2011 und 2012/2013) erlebt haben – obwohl es doch nach den Kassandrarufen der meisten Klimapropheten gar keine richtigen Winter mehr geben sollte.
Die realistische Temperaturgrafik ohne jede Erwärmungskosmetik zeigt deutlich: Die Temperaturen sind in Deutschland in den letzten 17 Jahren gesunken und dies sogar noch stärker als gezeigt, wenn man sie auch noch um den Wärmeinseleffekt bereinigen würde, denn die freie Fläche Deutschlands wird täglich weiterhin mit 110 ha überbaut, trockengelegt und wärmewirksam verändert. Vor durch die Ausuferung der Städte in den letzten 25 Jahren wurden die Frischluftschneisen abgeriegelt, weshalb die Innenstädte vor allem im Sommer nicht mehr gekühlt werden können und die DWD-Messstationen neue Temperaturrekorde für die Städte messen. Das ist natürlich keine globale Erwärmung aufgrund der CO2-Zunahme, sondern eine Kleinklimaänderung aufgrund von lokalen menschlichen Einflüssen, in der Literatur ist diese Tatsache als eine Vergrößerung der Wärmeinseln beschrieben. Allein in Deutschland werden täglich etwa 110 ha überbaut.
Dass vom Menschen erzeugtes Kohlendioxid keinen oder kaum einen Einfluss auf die Temperaturen erkennen lässt, zeigt noch deutlicher die folgende Grafik über die letzten 25 Jahreswerte in Deutschland. Fast alle Lehrer unserer Schulen, aber insbesondere die Medienvertreter machen sich nicht die Mühe, die Temperaturen der letzten Jahre zu vergleichen. Schickt man Ihnen diese Grafiken zu, dann äußern sie sich meist gar nicht dazu oder sie zweifeln den Temperaturverlauf an mit den Worten, aber die Ozeane werden doch wärmer, der Nordpol und die Gletscher schmelzen doch. Und bei nächster Gelegenheit behaupten sie wieder, die Klimaerwärmung sei in den letzten Jahren besonders heftig gewesen.
Abb7. Die Grafik zeigt, dass die Zunahme von Kohlendioxid keinen oder kaum einen Einfluss auf die Temperaturen hat. Die CO2-Werte (kleine eingeblendete Grafik) steigen seit 25 Jahren, die Temperaturen sind gleich geblieben, allerdings mit der fallenden Tendenz am Schluss.
Es wird endlich Zeit, dass wieder Natur- und Umweltschutz in den Mittelpunkt menschlichen Handelns gestellt werden und nicht das Geschäftsmodell Klimaschutz. Schließlich sind die Schmetterlinge in Deutschland nicht wegen einer nicht existierenden Erwärmung vom Aussterben bedroht, sondern wegen der Umgestaltung ihrer natürlichen Lebensräume.
Wir kommen somit zum Ergebnis:
1) Seit 17 Jahren fallen die Temperaturen in Deutschland
2) Seit 25 Jahren haben wir einen ausgeglichenen Temperaturverlauf
3) In dem ganzen Zeitraum ist der CO2-gehalt der Luft weiter gestiegen.
Der steigende Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre hat auf den Temperaturverlauf keinen oder kaum einen Einfluss. Für die Vegetation ist er sogar begrüßenswert, da CO2 ein notwendiger Dünger für die Nahrungspflanzen ist, womit man dem Hunger in der Welt entgegenwirken kann.
Stefan Kämpfe, Weimar Josef Kowatsch, Hüttlingen
Wir freuen uns über Ihren Kommentar, bitten aber folgende Regeln zu beachten:
#307: Markus Estermeier sagt:
„Natürlich ist der 2 HS der TD auf Strahlung anwendbar. In der Regel wird dabei die Nettostrahlung betrachtet.“
Nach meinem Verständnis gibt es keine Brutto- oder Nettostrahlung. Strahlung ist immer 100%. Bestenfalls kann man von einer Nettowirkung am Absorber sprechen.
———-
Aber das ist das Problem: Wir beobaxhten nicht, wie einer Begrenzung gemäß dem 2.HS funktionieren sollte.
Unsere Physiker können oder wollen es nicht erklären, bzw. streiten einfach die Beobachtungen ab, dass es morgens wärmere Luft über kälterem Boden gibt.
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In diesem Zusammenhang würde mich mal interessieren: Was passiert wenn das Photon eines CO2-Moleküls auf ein bereits angeregtes CO2-Molekül trifft.
1. Verstärkt sich die Schwingung dieses Molekühls (= höhere Temperatur)?
oder
2. Das Photon wird reflektiert und sucht sich ein neues Ziel?
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Unsere Physiker können oder wollen es nicht erklären. Dann mache ich es als Laie:
Es gibt eigentlich nicht DEN Anregungszustand, sondern ein Quantum der Anregung, das das inhärente Bestreben nach Relaxation hat. Das Molekül nimmt ggf. mehrere Anrgungsquanten auf oder gibt sie ab. Für einzelne Atome kann man sich das mit den Elektronen und Orbitalen vorstellen. Eine Anregung ist der Sprung eines Elektons auf ein höherwertiges Orbital.
Darum erhöht ein absorbiertes Photon den Anregungszustand um eins.
Ich meine, Ihre 1. Hypothese ist richtig. Denn sonst müsste sich der Reflektionsgrad mit steigender Temperatur ehöhen. Das wird aber nicht beobachtet.
#296: Günter Heß sagt:
sie schreiben:
„Wenn ein Körper erhitzt wird, dann geschieht das meist in einer Ortsfunktion, z.B. durch Bestrahlung, Wärmeleitung etc. Dadurch sinkt die Entropie, denn es ist ein Temperaturgefälle, dass zu einem Wärmestrom führt, der die Entropie durch Senkung der lokalen Temperatur wieder steigen lässt.“
Das ist falsch.
Wenn ein Körper erhitzt wird und seine Temperatur steigt, steigt seine Entropie, vorausgesetzt Volumen und Stoffmenge sind konstant oder steigen.
———–
Ich habe ausdrücklich auf die Lokalität der Erhitzung verwiesen und damit Homogenität ausgeschlossen. Das ignoriewren sie und sprchen stöndig von einem homogen erwärmten System. Das aber ist eine andere Zusatzannahme. Sie nehmen also gar nicht zu dem Problem stellung, dass ich ausdrücklich beschrieb.
Alle Menschen, sofern sie sich nicht Physiker nennen, wissen, dass ein System, dem sie Wärme zuführen, aus dem Termodynamischen Gleichgewicht gebracht wird und damit die Entropi senken. Das fängt an, wenn sie einen Topf auf den Herd stellen oder wenn sie ein Bügeleisen anmachen. Kein Mensch glaubt, dass sich instantan ein thermodynamisches Gleichgewicht instantan einstellt.
Ihre Grundannahmen sind wenig nachvollziehbar, und keineswegs selbstverständlich. Meine Darstellung ignorieren sie, obwohl ich ausdrücklich gesagt habe, dass ein System in einer homogenen Temperaturzunahme auch eine höhere Entropie habe.
Darum ist ihre Kritik völlig unberechtigt.
———- #296: Günter Heß sagt:
Was abnimmt ist die Temperatur der Umgebung, wenn das Erhitzen durch Wärmeübertragung geschieht, dabei nimmt die Entropie der Umgebung ab. Die gesamte Änderung der Entropie dabei ist größer oder gleich Null.
———–
Entropie gilt immer für Systeme. Wenn sie zwei Systeme (A Körper, B Umgebung) betrachten ist es so, dass die Temperatur des wärmeren Systems zugenommen hat und das kältere System eine Entropieabnahme erfährt. Allerdings nur unter der Annahme, dass die Systeme jeweils in einem Gleichgewicht stehen und die kein Thermischer Kontakt zwsichen beiden mehr besteht. Derartige Ereibnisse finden i.d.R. aber nicht statt. Denn in einer Gesamtbetrachtung der Systeme A-B die miteinander in thermodynamischer verbindung bestehen, führt eine Temperaturdifferenz immer zu einem Wärmefluss, der zeigt, dass eben kein Gleichgewicht bestand und darum auch die Entropie nicht maximal war.
Eine Temperaturdifferenz innerhalb eines Gesammtsystems ist nur durch Arbeit möglich, also der Überführung einer Leistung über eine Zeit. Diese schafft immer einenen Entropieverlust.
———– #296: Günter Heß sagt:
Wenn ein Körper sich ausdehnt und nicht dabei abkühlt, steigt seine Entropie, vorausgesetzt seine Stoffmenge bleibt gleich.
———–
Erklären Sie das lieber Herrn Ebel. Denn der meint, dass der atmosphärischer Temperaturgradient von den Treibhausgasen und der Konvektion verursacht werde.
So weit das Wissen der Physiker.
———– #296: Günter Heß sagt:
Wenn die Stoffmenge eines Körpers steigt, steigt seine Entropie vorausgesetzt, dass er dabei nicht abkühlt und er dabei nicht schrumpft.
———–
Dieser Fall ist ebenso bekannt wie trivial. Anstelle alle möglichen Fälle zu diskutieren, die hier gar nicht in Frage standen, sondern vorausgesetzt wurden, wären sie besser beraten gewesen, das Beispiel zu verstehen, anstelle Lehrbuchwissen abzuspulen.
———– #296: Günter Heß sagt:
Die Zustandsfunktion Entropie ist eine konkave Funktion in ihren Variablen und strebt für einen gegebenen Körper gegen einen Minimalwert wenn die Temperatur Richtung 0K sinkt. Deshalb, im Allgemeinen gilt steigt die Temperatur eines Körpers steigt seine Entropie.
———–
Das ist so nicht nachvollziehbar. In einem abgeschlossenen System ist die Entropie maximal, wenn alle Elemente die gleiche Temperatur haben. Das heißt, wenn sich alle Körper so stark abgekühlt haben dass sie kältere Körper nicht mehr erwärmen können. Darum gilt im Allgemeinen gar nichts zwischen Temperatur und Entropie, so lange man keine Nebenbedingungen der Prozesse beschreibt.
Merke: Entropie ist ein Maß der Homogenität und Verteilung, nicht der Temperatur an sich.
Ohne Angabe der Bedingungen sind ihre Angaben also beliebig und darum falsch.
———–
Sie schreiben:
„Anders: Wenn in einem System durch Arbeit ein Element erhitzt wird, bleibt die Energie im System konstant, aber die Entropie sinkt, obwohl oder weil die Temperatur des Teiles angestiegen ist. Beispiel: Wärmepumpe.“
Auch das ist falsch.
Wenn sie in einem System durch Arbeit ein Element erhitzen steigt selbstverständlich die Entropie in ihrem System bzw. bleibt bestenfalls konstant falls sie z.B. eine adiabatische Kompression durchführen oder eine ideale Wärmepumpe betreiben.
———–
Sie widersprechen allen Erklärungen, die ich je zur Entropie las. Z.B. Physikvorlesungen, Brockhaus, Wikipedia (am leichtesten zu zitieren):
‚Ein System kann dabei prinzipiell auf zwei Arten mit seiner Umgebung Energie austauschen: in Form von Wärme und Arbeit, wobei abhängig vom System und der Prozessführung verschiedene Varianten der Arbeit existieren, u.a. Volumenarbeit, chemische Arbeit und magnetische Arbeit. Im Zuge eines solchen Energieaustauschs ändert sich die Entropie des Systems und der Umgebung. Nur wenn die globale Summe der Entropieänderungen positiv ist, also System und Umgebung nach der Änderung mehr Mikrozustände erreichen können als vorher, erfolgt die Änderung spontan.‘
Eine Wärmepumpe ist nicht spontan und ereignet sich auch nicht spontan.
Brockhaus: ‚Entropie … ist ein Maß für den Ordnungsustand thermodynam. Systeme.‘
Sollten wir alles über Bord wefen, was wir jemals lernten und überall Dokumentiert ist, bloß weil Sie schließlich Physiker sind, und zeigten, das Sie Probleme haben, reale Vorgänge in physikalischen Modellen abzubilden?
Lieber Herr Paul #314,
sie schreiben in #314:
„#296: Günter Heß, dieser Satz von Ihnen??“ Wenn ein Körper erhitzt wird und seine Temperatur steigt, steigt seine Entropie…“??zeigt,?dass Sie mit der Entropie noch arge Schwierigkeiten haben,?Sie sollten daher nicht andere korrigieren wollen.“
Selbstverständlich habe ich Schwierigkeiten mit der Entropie, aber auch mit der Physik allgemein. Ich habe noch viel zu wenig davon verstanden.
Deshalb habe ich mir auch den folgenden Satz aus #296 hart erarbeitet:
„Wenn ein Körper erhitzt wird und seine Temperatur steigt, steigt seine Entropie, vorausgesetzt Volumen und Stoffmenge sind konstant oder steigen.“
Dieser Satz von mir ist richtig.
Nehmen wir zum Beispiel ein ideales Gas das bei einem Ausgangsdruck pa von 1 bar von der Anfangstemperatur Ta = 300 K auf die Endtemperatur Te = 350 K erhitzt wird und gleichzeitig vom Ausgangsvolumen Va = 1 Liter auf das Endvolumen Ve = 2 Liter expandiert .
Es ergibt sich die Änderung DeltaS = (pa*Va/Ta)* Ln((Ve/Va)*(Te/Ta)^(3/2)), die positiv ist. Die Lösung ist +0.308 J/K. Das heißt die Entropie steigt.
Wie man sieht sind ihre Worte in #314 leere Hülsen ohne Substanz.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@Ebel 317
„Gröpaz“ meint vielleicht, dass CO2 in der unteren Troposphäre alles was halt geht im IR absorbiert und aus diesem Niveau 0% direkt ins All emittiert werden. Da hat er recht, aber zu Schreiben 100% Absorption und 0% Emission ist freilich Humbug. So wird er es wohl never ever verstehen:-)
Die laufenden Server Error nerven auch…
#317: Ebel wenn Sie sagen:
„… daß Kirchhoff ein Spinner ist“,
dann müssen Sie das bitte nicht mir unterstellen!
Reißen Sie sich gefälligst zusammen,
oder gehen Sie zum Arzt.
mfG
#312: Dr.Paul sagt am Sonntag, 19.01.2014, 20:34
„einzig wichtige CO2 in der untere Atmosphäre,
das absorbiert 100%
und emittiert 0%“
Na, der größte Physiker aller Zeiten (Gröpaz) weiß natürlich, daß Kirchhoff ein Spinner ist und alle Physiker haben das in den vergangenen 150 Jahren noch nicht gemerkt. Der Gröpaz muß das erst feststellen.
MfG
#315: Dr.Paul
Danke für die schnelle Antwort. An einem Punkt möchte ich vertiefen:
L
„Hier haben wir ein Problem. Sie haben oben genau diesen Effekt beschrieben. ?Die Luft wird wärmer als der Boden!?“
Nein BEIDES kühlt natürlich ab, nur die Luft LANGSAMER, weil sie nicht strahlt.
Im realen Wetter ist die horizontale „Wärmeverteilung“ der Luft (Windrichtung)
von ganz erheblicher Bedeutung,
nur damit kann man Temperaturverläufe z.B. am Hamburger Wettermast, wo die Sonneneinstrahlung schon recht niedrig ist verstehen.
———
Richtig ist, dass beide Temperaturverläufe (Luft, Boden) eine Abkühlung zeigen, die über den Emmissionsgrad isoliert betrachtet auch verständlich und erklärbar ist.
Das Problem mit dem 2. HS bei der Betrachtung der Lufttemperatur:
Wenn die Luft gar keinen Energiezufluss hätte, würde sie sehr viel schneller abkühlen. Ob nun im absoluten Betrag da Erwärmung oder Abkühlung steht, ist weniger von Bedeutung als die Betrachtung des Energie- bzw. Wärmefluss zwischen den Schichten. Wir haben hier einen Energiefluss vom Kalten ins Warme!
Wenn wir nun die Strahlungsenergie in den 2.HS einbeziehen, dürfte das nicht passieren. Denn dadurch wird ein vormaliges thermisches Gleichgewicht verlassen.
#301:Sehr geehrter Herr Martin Landvoigt,
bitte um Verständnis wenn ich nicht immer alles beantworte, ich bekomme schon Ärger mit meiner Frau.
zu:
„Im Besonderen ist es der Begriff der Wärme, an dem wir hier in Bezug auf Strahlung streiten. “
Antwort:
Strahlung transportiert „nur“ Energie, die nach dem 1.HS nicht verloren gehen kann,
keine „Wärme“,
das letzte ist eine besondere Form der Energie der ebenso wie der Begriff Temperatur an Masse gebunden wird.
Die „Abschwächung“ von Strahlung (z.B. im Qadrat zur Entfernung) ist ausschließlich eine Folge der Divergenz, also nicht-Paralellität von (natürlicher) Strahlung.
L.
„Für die Emissionskoeffizienten gilt zum Beispiel: ?Lufttemperatur = +5 °C ?Luftfeuchte 90 % ?Wasserdampfpartialdruck 785 Pa?Emissionskoeffizient etwa 0,06 nach Hottel, Egbert 1942 “
Das hört sich doch schon sehr vernünftig an
und zerstört buchstäblich alle Gegenstrahlungsillusionen.
Ich gehe davon aus, dass im normalen Temperaturbereich der „Gasanteil“ der erdnahen Luft (Troposphäre) 0 ist.
Anders wird es bekanntlich im technischen Bereich,
Hochofen, Abgasschornsteine (~500°C) was sowohl technisch, wie zur militärischen Fernaufklärung genutz wird.
Hier strahlt CO2 in der verbreiteten 4,2µm-Bande,
wobei dann in der Normalatmosphäre der Kernbereich wieder absorbiert wird und die „Flügel“, die in das offene IR-Fenster reichen eine charakteristische „Signatur“ erzeugen, auf große Entfernung erkennbar ist.
Alles was fest und flüssig ist (gar nicht so wenig in der Atmosphäre, strahlt auch in den offenen Fenstern.
L
„Hier haben wir ein Problem. Sie haben oben genau diesen Effekt beschrieben. ?Die Luft wird wärmer als der Boden!?“
Nein BEIDES kühlt natürlich ab, nur die Luft LANGSAMER, weil sie nicht strahlt.
Im realen Wetter ist die horizontale „Wärmeverteilung“ der Luft (Windrichtung)
von ganz erheblicher Bedeutung,
nur damit kann man Temperaturverläufe z.B. am Hamburger Wettermast, wo die Sonneneinstrahlung schon recht niedrig ist verstehen.
Bei „Lokaltemperaturen“ also oft mehr horizontal statt vertikal denken.
L
„Denn eine Strahlung von 321 W/m² ist eine Menge, die ‚durchschnittlich‘ nicht mal die Sonne erreicht. “
Das ist physikalisch einfach wirklich nur Traumphysik, oder Kindergartenphysik, eigentlich ein heftige Provokation für jeden physikalisch etwas vorgebildeten Menschen.
Es gibt 1000 begründete Einwände dagegen!
Ich will sie nicht alle wiederholen.
Denken Sie nur an die gerade besprochene minimale Emessivität,
dafür müsste die Atmosphäre eine Temperatur haben, diew erheblich ÜBER der von der gut emittierenden Erdoberfläche liegt.
Die Atmosphärentemperatur ist bekannt,
eine solche Strahlungsquelle gibt es nicht!
L
“ … die sich nicht summarisch erklären will, der physikalischen Begründung bedarf…“
Das war die „Thermalisierung“, Umwandlung von absorbierten Strahlungsfrequenzen in kinetische Energie, messbar an der Extinktion.
Für CO2 schon vorgerechnet.
mfG
#296: Günter Heß, dieser Satz von Ihnen
“ Wenn ein Körper erhitzt wird und seine Temperatur steigt, steigt seine Entropie…“
zeigt,
dass Sie mit der Entropie noch arge Schwierigkeiten haben,
Sie sollten daher nicht andere korrigieren wollen.
mfG
@ #305: Martin Landvoigt sagt am Sonntag, 19.01.2014, 18:00
„Nach dem Kirchhoffschen Gesetz ist der Emissionsgrad e bei jeder Temperatur und für jede Wellenlänge gleich dem Absorptionsgrad ar.
Gilt das auch immer und überall?
Dazu http://tinyurl.com/bke92f4 Seite 816
„Da für Gase das Plancksche Strahlungsgesetzt (8-1) nicht gilt, ist der emittierte Wärmestrom auch nicht proportional T^4 entsprechend dem Stefan-Boltzmann-Gesetz.““
So eine unsinnige Interprtation kommt heraus, wenn man Laie ist, aber Physiker belehren will:
@ #305: Martin Landvoigt sagt am Sonntag, 19.01.2014, 18:00
„Gilt das auch immer und überall?“
CO2 ist ein selektiver Absorber und im Bereich der absorbierenden Wellenlängen ist der Absorptionsgrad schnell 1 wenn pi * s groß ist (siehe Gl. 8-16) in Abhängigkeit von a. Nur in den absorbierenden Wellenlängenbereich ist a groß, im atmosphärischen Fenster nahezu 0.
Der Mittelwert zwischen 0 und 1 ist eben ein Mittelwert – siehe Gl. 8-17. Um so selektiver der Absorber ist, um so mehr nähert sich der Mittelwert dem Wert 0.
Der Wichtungsfaktor I in Gl. 8-17 ist die Planksche Intensität.
Noch etwas ist bei Bild 8-15 zu beachten: Der ganze Gaskörper, der betrachtet wird, hat eine einheitliche Temperatur, nur so entsteht ist I als Plancksche Wichtungsfunktion. In der Atmosphäre ist die Temperatur nicht einheitlich.
MfG
#299: besso keks völlig richtig
und zur Erinnerung,
das kann man nicht oft genug wiederholen,
für das politisch einzig wichtige CO2 in der untere Atmosphäre,
das absorbiert 100%
und emittiert 0%
leicht zu merken.
Nur deshalb kann man es auf der Erde nicht messen, 0 Photonen, nix im 15µm-Bereich.
mfG
schön,
dass Herr Ebel wenigstens das mit dem Fön verstanden hat.
Noch eine Frage zum besseren Verständnis.
Ein termischer Strahler mit 300 Watt Leistung kann einen gegenüber liegenden Körper soweit erwärmen, dass dieser ebenfalls annähernd 300 Watt abstrahlt.
3 identische Strahler auf 3 identische Körper bringen identische Ergebnisse.
Hab ich aber 3 Strahler je 300 Watt und nur 1 absorbierenden Körper, strahlt dieser dann trotzdem nur mit 300 Watt?
Unabhängig was ich mit dem Ergebnis erreichen will, würde mich eine Antwort von ALLEN Seiten interessieren.
mfg
Lieber Herr Landvoigt, 297
„Die Beobachtung zeigt: Es fließt mittels Strahlung weiter Wärme vom Kalten ins Warme, und zwar Netto. Das wiederspricht der Formulierung des 2.HS mit inkludierter Strahlung. Es widerspricht aber nicht dem 2.HS mit exkludierter Strahlung. “
Das ist falsch. So etwas wurde nicht beobachtet.
#305: Martin Landvoigt sagt:
„Dazu http://tinyurl.com/bke92f4 Seite 816″
Schöner lehrreicher Link – danke!
MfG
#304: Ebel sagt:
„besso keks, Sie sollten verstehend lesen lernen Absorptionskoeffizient und Emissionskoeffizient (ohne Einheiten und zwischen 0 und 1) ist etwas anderes als Absorption und Emission (beispielsweise in W/m²).“
Ja, und genau das haben Sie 12/20013 begriffen.
Anders sind Ihre vorhergehenden Posts nicht zu erklären
MfG
„Natürlich ist der 2 HS der TD auf Strahlung anwendbar. In der Regel wird dabei die Nettostrahlung betrachtet.“
Nach meinem Verständnis gibt es keine Brutto- oder Nettostrahlung. Strahlung ist immer 100%. Bestenfalls kann man von einer Nettowirkung am Absorber sprechen.
In diesem Zusammenhang würde mich mal interessieren: Was passiert wenn das Photon eines CO2-Moleküls auf ein bereits angeregtes CO2-Molekül trifft.
1. Verstärkt sich die Schwingung dieses Molekühls (= höhere Temperatur)?
oder
2. Das Photon wird reflektiert und sucht sich ein neues Ziel?
mfg
Lieber Hrr Landvoigt, 297
„Mit keinem Wort sind sie auf das Problem der Beobachtung der klalten Oberfläche unter der Warmen Luft am Ende der Nacht eingegangen. Das war der Anlass, warum ich an der Gültigkeit des 2. HS für Strahlung zweifele.“
nun, es nuetzt Ihnen nichts, wenn Sie zum naechsten Problem huepfen, ohne das andere verstanden zu haben. Zumal alles ja aufs Gleiche hinauslaeuft, naemlich auf ein Verstaendnis der Physik, das Sie nicht haben.
Wenn Sie dennoch an meiner Erklaerung fuer Ihr neues Problem interessiert sind, so fassen Sie Ihr Problem nochmal extra fuer mich aufs wesentliche zusammen (nichts unterschlagen oder uebersehen!). Ich komme darauf zurueck, wenn Sie demonstriert haben, dass Sie nun auch verstanden haben, warum Strahlung eine Entropie hat und Ihr Experiment den Ausgang nimmt, wie die Physiker hier beschrieben haben. Also, schoen der Reihe nach!
„Sie hätten zumindest meinen ungläubigen Augen erklären können,“
Nein, ich bin nicht Ihr Seelentroester. Und Physik hat man nicht automatisch dann verstanden, wenn man keine unglaeubige Augen mehr hat.
„Mit Strahlung ist das Problem: Laut 2.HS mit inkludierter Strahlung dürfte es keinen weiteren Nettowärmestrom mehr geben. Es wäre ein Equilibrium mit maximaler Entropie.
Die Beobachtung zeigt: Es fließt mittels Strahlung weiter Wärme vom Kalten ins Warme, und zwar Netto. Das wiederspricht der Formulierung des 2.HS mit inkludierter Strahlung. Es widerspricht aber nicht dem 2.HS mit exkludierter Strahlung.“
Aha, also Sie haben jetzt verstanden, dass Strahlung Waerme transportiert?
Aber von welcher Beobachtung reden Sie jetzt eigentlich? Druecken Sie sich mal deutlicher aus. Wir sind immer noch beim Gedankenexperiment mit dem thermischen Strahler und dem Absorber. Ich habe Ihnen Ihre Behauptung oben nochmal formuliert. Stimmt das? steigen Sie durch Ihr Geschreibsel nun selber nicht mehr durch? Wissen Sie ueberhaupt noch, auf welches Ihrer angestossenen Gedankenexperiment
Sie hier antworten 😉 ?
„———- #291: NicoBaecker sagt:
Ihnen bleibt als Erklaerung also nur naoch, dass Sie Luegen verbreiten wollen oder zu dumm sind, die Erklaerungen als solche zu erkennen. Wahrscheinlich ist es was von beidem.
———-
Ich habe die Frage mehrfach gestellt. Sie behaupten mit Lehrbuchverweis eigentlich … was?“
Nun, Sie steigen nun nicht mehr ganz durch. Also nochmal klarer: Ich antworte Ihnen in 291 auf Ihre Behauptung aus Kommentar 289, in dem Sie schrieben „Ich vermisse ein Argument. “ (naemlich Argumente, warum der 2 Hs auf Strahlung anwendbar ist).
Der Punkt ist, dass Ihnen bereits in zahlreichen Kommentaren vorher hinreichende Argumente genannt wurden (in Gorm von Erklaerungen und Verweisen). Da also Ihre Behauptung des „Vermissens“ objektiv falsch ist, habe ich Gruende genannt, warum Sie weiterhin diese objektiv falsche Behauptung verbreiten.
„Angesichts ihres Unvermögens, reale Probleme der Beobachtungen zu verstehen,“
Das sehen Sie falsch. Beobachtungen sind die Grundlagen der Physik. Ihr Problem ist doch alleine, dass Sie die Beobachtungen nicht korrekt erklaeren koennen. Ich bestreite ja nicht die Realitaet, sondern alleine Ihre Erklaerung dafuer.
#299: besso keks sagt:
#294: Ebel sagt:
„Schon seit 1860 (Kirchhoff) ist bekannt, daß Absorptionskoeffizient und Emissionskoeffizient gleich sind.“
Und seit 12/2013 ist Herrn Ebel bekannt, daß dies nicht automatisch bedeutet daß Absorption gleich Emission ist
————–
Es gibt Physik und es gibt Physiker. Beide haben nicht immer was miteinander zu tun. Manche Physiker meinen, ihre Aufgabe sei die Auslegung heiliger Schriften, selbst wenn die mit der Realität nichts zu tun haben.
Nach dem Kirchhoffschen Gesetz ist der Emissionsgrad e bei jeder Temperatur und für jede Wellenlänge gleich dem Absorptionsgrad ar.
Gilt das auch immer und überall?
Dazu http://tinyurl.com/bke92f4 Seite 816
„Da für Gase das Plancksche Strahlungsgesetzt (8-1) nicht gilt, ist der emittierte Wärmestrom auch nicht proportional T^4 entsprechend dem Stefan-Boltzmann-Gesetz.“
Im Folgenden wird die Temperaturabhängigkeit des Emissionkoeffizienten von CO2 und Wasserdampf gezeigt.
#299: besso keks sagt am Sonntag, 19.01.2014, 13:55
„Und seit 12/2013 ist Herrn Ebel bekannt, daß dies nicht automatisch bedeutet daß Absorption gleich Emission ist“
besso keks, Sie sollten verstehend lesen lernen Absorptionskoeffizient und Emissionskoeffizient (ohne Einheiten und zwischen 0 und 1) ist etwas anderes als Absorption und Emission (beispielsweise in W/m²).
MfG
@ #292: Dr.Paul sagt am Samstag, 18.01.2014, 20:46
„gewinnt dann beim Abstieg auf der Rückseite des Berges in die Tiefe OHNE zusätzliche Wärmeenergie, also adiabatisch nur durch den dort herrschenden höheren Luftdruck eine höhere Temperatur.“
Fast richtig, denn statt „Druck“ muß es richtig heißen „Druckänderung“ also:
„gewinnt dann beim Abstieg auf der Rückseite des Berges in die Tiefe OHNE zusätzliche Wärmeenergie, also adiabatisch nur durch die Druckänderung zu dem dort herrschenden höheren Luftdruck eine höhere Temperatur.“
Wenn die Luft genügend lange liegen bleiben würde, würde sich die Temperatur durch Wärmeleitung der Umgebungstemperatur angleichen.
MfG
@ #295: Martin Landvoigt sagt am Samstag, 18.01.2014, 22:42
„So lange die Temperatur des Strahlers höher ist als die der Atmosphäre, gibt es offensichtlich keine Netto-Energieflüsse aus der Atmosphäre.“
Wenn man es noch präziser schreibt, wird es richtig, denn die Atmosphäre ist durch die Treibhausgase auch ein Strahler. Also richtig:
„So lange die Temperatur der Oberfläche höher ist als die der Atmosphäre, gibt es offensichtlich keine Netto-Energieflüsse aus der Atmosphäre.“
So ist es richtig – aber das bedeutet auch, daß der Nettoenergiestrom in die Atmosphäre kleiner ist als die Bruttoabstrahlung der Erdoberfläche, die sich fast aus Stefan-Boltzmann ergibt, weil im Infraroten fast die ganze Erdoberfläche fast schwarz ist. Durch die Gegenstrahlung (aus der Atmosphäre zur Oberfläche) ist eben die Nettostrahlung geringer als die Bruttostrahlung.
MfG
#292: Dr.Paul
Danke für ihre ausführliche Darlegung. Die kann ich weitgehend nachvollziehen.
Nur punktuelle Rückfragen und Anmerkungen:
——- #292: Dr.Paul
Der 2.HS bedeutet vereinfacht, dass Wärme immer nur von warm nach kalt fließen kann.
——-
So habe ich es auch verstanden. Die Frage aber bleibt, ob diese Vereifachung vollständig oder hinreichend für unser Problem ist. Ich meine ja, bin aber nicht ganz sicher.
Im Besonderen ist es der Begriff der Wärme, an dem wir hier in Bezug auf Strahlung streiten.
——- #292: Dr.Paul
Die extreme Differenz der Fähigkeit zwischen der festen oder flüssigen Erdoberfläche (nahe 1) und der gasförmigen Atmosphäre unmittelbar darüber (nahe 0), Strahlung sowohl zu absorbieren wie zu emittieren,
——-
Dies ist über die Frage des 2.HS hinaus eine sehr wichtige:
Wie hoch ist der Emissionskoeffizient der Luft? Diese muss nach Lehrbuchwissen mit der Konzentration und Temperatur der aktiven Komponenten schwanken.
Nach meinen Ergebnissen gemäß Ermittlung der Emissionskoeffizienten (zu empfehlen: Bild 8-15 und Bild 8-16 aus http://tinyurl.com/bke92f4 ) wäre hier zwischen 0,15 – 0,5 gesamt anzusetzen.
Das Problem ergibt sich nicht nur aus Konzentration und in geringem Maß der Temperatur, sondern im Ansatz der Schichtdicke. Dies kann man natürlich nicht multiplizieren, denn die emittierte Strahlung wird im gleichen Frequenzband jeweils stark absorbiert. Für CO2 gilt bei 1 bar Luftdruck und 380 ppm
Also benötigt man auch die Absorptionslänge. Für CO2 gilt bei 1 bar und 380 ppm, dass nach 1 m etwa 56 % der Strahlung absorbiert sind. Eine Schichtdicke von 2 Metern bringen also weniger als 50 % Zuwachs. Für beliebige Schichtdicken setze ich darum schlicht den Faktor 2 an.
Für Wasserdampf ist es nicht nur schwieriger, sondern auch der Partialdruck und darum auch die molare Masse variiert in großem Maß. Ich kenne die Parameter der Absorption nur teilweise.
Für die Emissionskoeffizienten gilt zum Beispiel:
Lufttemperatur = +5 °C
Luftfeuchte 90 %
Wasserdampfpartialdruck 785 Pa
Emissionskoeffizient etwa 0,06 nach Hottel, Egbert 1942
Bei 30 C hätten wir den Sättigungsdampfdruck 4244 Pa – Was auch einem Emissionskoeffizienten von 0,17 entspräche.
——- #292: Dr.Paul
… und genau in dem Zeitpunkt, wenn die Oberflächentemperatur durch Strahlung unter die Temperatur der Luft darüber gefallen ist, muss sich nach dem 2.HS der Wärmestrom umkehren.
——-
Das macht auch Sinn, solange de Strahlung nicht in den 2.HS eingeschlossen ist. Wäre dem aber doch so, und das behaupten unser Physiker ja, dann haben wir ein Problem …
——- #292: Dr.Paul
Zum 2.HS (nur von warm nach kalt) muss man noch die Besonderheit der kompressionsfähigen Luft berücksichtigen,
die bedeutet, dass die Gastemperatur auch vom Gasdruck abhängt,
also die Luft, trotz Wärmetransport von der Oberfläche weg nach oben nicht wärmer, sondern kälter wird.
Das ist keine Verletzung des 2.HS.
——–
Das sehe ich auf so.
Das kann man auch unter dem Gesichtpunkt der Wärmeenergie betrachten:
Die Wärme einer bestimmten Gasmasse wird auf ein Volumen bezogen zur Temperatur. Hätte man die Hälfte des Volumens so auch nur die Hälfte der Masse und die Hälfte der Energie – aber zunächst die gleiche Temperatur.
Ändert sich das Volumen, aber nicht die enthaltene Masse und Energie, muss diese Energie auf einen größeren Raum verteilt werden. Also muss sich das Gas abkühlen, damit der Satz der Energieerhaltung nicht verletzt wird.
Ein Transport des betrachteten Gasvolumens nach oben führt zu einer Absenkung des Luftdrucks und damit zu einer Vergößerung des Volumens der gleichen Masse.
Der barometriesche Temperaturgradient ist also zwangsläufig und kein Effekt von Treibhausgasen, wie es hier ein Physiker, der meint, immer recht zu haben, behauptet.
——– #292: Dr.Paul
Bei „Strahlung“ betrifft der 2.HS natürlich die materielle Strahlungsquelle.
Ein kälterer Strahler kann einen wärmeren also auch NICHT durch seine Strahlung erwärmen, wenn beide „thermisch“ strahlen.
——–
Hier haben wir ein Problem. Sie haben oben genau diesen Effekt beschrieben.
Die Luft wird wärmer als der Boden!
——– #292: Dr.Paul
Da Strahlung Energie transportiert, verlangt der 1.HS, dass eine Strahlenquelle mit konstanter Temperatur eine konstante Energiequelle haben muss, sonst würde er abkühlen durch die Strahlung.
——– #292: Dr.Paul
Das ist ein anderes Problem, auf das ich auch schon aufmerksam machte.
——– #292: Dr.Paul
Ein kluger AGW-Vertreter sagt deshalb, dass es nicht die Gegenstrahlung einer kälteren Quelle ist,
sondern die eigene Wärmequelle (Sonne), weil die Gegenstrahlung nur die Abkühlung verlangsamt.
Das ist prinzipiell richtig, falls Gegenstrahlung existiert.
——–
Diese Behauptung wird zumeist vorgebracht, erklärt aber unsern Effekt morgens nicht. Dazs bedarf es auch nicht ‚keiner‘ Gegenstrahlung, sondern nur, dass die Gegenstrahlung kleiner sein muss als die Bodenabstrahlung.
——– #292: Dr.Paul
Dummerweise sind die stärksten Strahler (und Strahlungsreflektoren) in der Atmosphäre NICHT GASE, sondern die Wolken,
——–
Das bestreiten jene, die eine starke Gegenstrahlung behaupten, allerdings schon. Denn eine Strahlung von 321 W/m² ist eine Menge, die ‚durchschnittlich‘ nicht mal die Sonne erreicht.
——– #292: Dr.Paul
und die liegen zwischen der Strahlungsquelle Sonne und Erdoberfläche, müssen also wieder gemäß 2.HS mehr kühlen als wärmen.
——–
Sie verhindern eine Direkteinstrahlung und wirken dadurch auch kühlend.
——– #292: Dr.Paul
Also hinten und vorne ein Fehler nach dem anderen!
Erheblich vereinfacht wird die Angelegenheit dadurch,
dass der Gasanteil der Atmosphäre,
auf den sich die ganze Treibhaustheorie stützt,
in der unteren Atmosphäre überhaupt nicht strahlt,
siehe IR-Astronomie auch wenn ein Teil von IR absorbiert wird.
——–
Diese Darstellung könnte man als Summensausage über Emission und Absorption unter dem Abstrahlhorizont stehen lassen, nicht aber als Einzelwirkung.
Denn die Emission dürfte sich in unseren Temperaturbereichen eher gering darstellen, die Absorption einen deutlich stärkeren Effekt darstellen. An ser Grenzfläche der Oberfläche ist sie dennoch > 0.
Ich meine, das Bestreiten jeder Gas-Strahlung unter bodennahen atmosphärichen Bedingungen, die sich nicht summarisch erklären will, der physikalischen Begründung bedarf. Und die sehe ich in ihrer Argumentation noch nicht.
Eine Behauptung einer deutlich niedrigern Gasstrahlung als gemeinhin behauptet, halte ich dagegen für vertretbar, denn die bekannten Emissionskoeffizienten sind auch nicht 0, aber deutlich kleiner als die behaupteten 0,7 der Atmosphäre.
#295: Martin Landvoigt sagt:
„Übrigens: Dieses Problem gibt es mit oder ohne Gegenstrahlung. Ein geringe Gegenstrahlung wirkt hier prinzipell wie gar keine Gegenstrahlung. Wenn es aber die Temperaturinverion gibt, fließ auf jeden Fall wäre in die Oberfläche. Und das ist vor allem ein Problem mit dem Verständnis des 2.HS.
Ich sehe hier nur die Lösung, die Strahlung aus der 2.HS-Betrachtung auszuklammern. Dann passt es wieder.“
Hallo Herr Landvoigt,
der 2.HS gilt für Wärmetransport. Über die Art des Transportes macht er keine Aussage.
Ich wiederhole gerne noch einmal den Hinweis, das Problem nicht alleine mit dem Photonenmodell erklären zu wollen. Wenn Sie Temperatur als in mechanischen Schwingungen gebundene Energie verstehen, stellt sich die Frage wie die Amplitude der Schwingung erhöht werden kann:
Reicht dazu eine Schwingung gleicher Frequenz, aber geringerer Amplitude oder muß die übertragene Amplitude höher sein?
„Hätte eine Oberfläche einen kleineren Emmissionkoeffizient als die Atmosphäre, und gäbe es nur eine geringe Wärmeleitung, so würde der Körper wärmer als die Luft werden.“
In welche Richtung „Wärme“ fließt, hängt einzig und alleine von den Temperaturen der betreffenden Körper ab.
(N.B.: siehe das Hähnchenmodell mit der Gegenstrahlung)
„Für mich ist der THE auch eher Nebensache. Wenn er irgend was vernünftiges bezeichnet, dass auch zutrifft, wäre ich für eine Aufklärung dankbar. Wenn er aber Unsinn ist, was ich hinsichtlich der Größenordnung sehr wohl annehme, sollte das auch bekannt werden.“
Hm, ist ja „bekannt“, es gibt aber wie Sie sehen, aus interessierten Kreisen ein höhes Bedürfnis an der Aufrechterhaltung der Saga“
„Aber selbst enn man bei der Geschichte mit den Phasenraum und den Mikrozuständen bleibt, so sehe ich nicht, wie die Photonen irgend welche Freiheitsgrade hätten, sich anders zu verhalten als sie es tun. Ich erkenne im Strahl keinerlei Stochastik, wie vielleicht beim Tanz der Gasmoleküle.“
Wie schon gesagt, wird man mit dem Photonenmodell nicht alle Vorgänge korrekt beschreiben können.
Aus diesem Grund spricht man ja vom Welle/Teilchen Dualismus.
Die Fragen, die sich stellt lauten:
-Welche Information kann ein Photon transportieren?
-Welche Information kann ein Feld von Photonen transportieren?
-Welche Informatinen sind nötig zu entscheiden ob absorbiert werden kann?
„Das sind die wesentlichen Elemente, aber noch einiges an Prozessen kommt hinzu:“
q e d 😉
„Und am Ende haben wir eine klare Vorstellung, wie warm das Wetter … äh. Klima in 100 jahren ist. Ganz bestimmt. Und zwar auf zehntel Grad genau. Und wenn das wider erwarten nicht stimmt, können sie sich bei mir beschweren.“
Sehe ich anders: Das Problem der Wettervorhersage ist ein komplett anderes als das der langfristigen Klimavorhersage.
Für die Klimavorhersage (Vorhersage von Durchschnittswerten) ist die Entwicklung der Energiebilanz der Erde entscheidend. Für das kurzfristige Wetter ist dieser Punkt ohne Belang.
„Off Topic: Wenn wir ‚Glück‘ haben, kommt ein riesiger Vulkanausbruch, z.B. Yellostone Caldera, dazwischen, oder Mega-Tsunamis, oder Meteore … die konnten wir ja nicht mit modellieren, aber die sind schuld wenn die Rechnung nicht auf geht“
Nun ja, wäre nicht wirklich „Glück“, außer vielleicht für die USA-Gegner.
Langfristig gesehen ist der menschliche Einfluß sicherlich vernachlässigbar, da andere Faktoren
– Eiszeiten (Umlaufbahn, Sonnenaktivität), Supervulkane, Meteoriten – viel mächtiger sind und ja auch in schöner Regelmäßigkeit wiederkehren.
MfG
#294: Ebel sagt:
„Schon seit 1860 (Kirchhoff) ist bekannt, daß Absorptionskoeffizient und Emissionskoeffizient gleich sind.“
Und seit 12/2013 ist Herrn Ebel bekannt, daß dies nicht automatisch bedeutet daß Absorption gleich Emission ist
mit freundlichsten Grüßen
Lieber Herr Landvoigt,
„“Um Ihre Behauptung auf den Punkt zu bringen: Sie behaupten, dass man durch hinlaenglich starkes Fokussieren aus einem Strahlungsfeld einer gegebenen Strahldichte (Intensitaet) L (in Watt pro Quadratmeter und Sterrad) eine beliebig hoehe Bestrahlungsdichte E (in Watt pro Quadratmeter) am Empfaenger erhalten kann. “
————–
Ich habe mir fast die Finger wund geschrieben mit Erklärungen, dass der Energieinput bekanntlich im Modell beliebig und nicht limitiert ist. Aber die Temperatur ist limitiert. Nun zum n-ten Mal. Natürlich ist auch damit keine gegebene Strahldichte bekannt.“
Waren Sie es nicht, der behauptete, dass man durch Fokussieren der Strahlung eines thermischen Strahlers (Quelle) die Temperatur im Absorber (Fokus) ueber die Temperatur der thermischen Strahlungquelle erhoehen kann, und dies von den Physikern hier aufgrund der Gueltigkeit des 2. HS und durch Hinweise auf Planck &Co verneint wurde?
„Wenn sie überhaupt an einer sachlichen Diskussion interessiert sind, dann erklären sie doch bitte, wie man sich diese Limitierung praktisch vorstellen kann. Gegeben sei ein Hohlspiegel mit 10m2 und idealen Eigenschaften.“
Nun, das ist doch ziemlich klar, Sie koennen die Strahlung doch nur hoechstens aus dem vollen Raum vor der Optik auffangen.
„Wie klein kann die Fläche im Fokus auf ihre Behauptung hin werden? 1 mm² ? 1e-6 m²? Wir wissen, dass reale Materialen Verluste haben, aber wodurch sollte eine Begrenzung durch die Physik erfolgen?“
Bekanntlich durch die Beugung. Die lineare Groesse eines beugungslimitiert abgebildeten Objektes ist proportional zu Wellenlaenge der Strahlung und Brennweite des Spiegels/Linse und umgekehrt proportional zum Spiegel- bzw. /Linsendurchmesser.
Wie man leicht zeigen kann, erreicht man theoretisch mit geometrischer Optik bei einem Oeffnungsverhaeltnis der Groeesenordnung 1 im Fokus die gleiche Bestrahlungsstaerke wie auf der Sonnenoberflaeche. Aber da gilt die Naherung schon nicht mehr. Die Beugung kommt daher, dass eben das Phasenraumvolumen und damit die Strahldichte erhalten bleibt. Das Phasenraumvolumen ist ja quantisiert, was letztlich die Beugung bedingt.
„Die rhetorische Frage dazu: Wie verhält sich jeweils die eingestrahlte Bestrahlungsstärke (in W/m²) zur fokussierten Bestrahlungsstärke (in W/m²).“
Das Verhaeltnis ergibt sich aus der quantitativen Ausformulierung der obigen Zusammenhaenge.
Nochmal die Nachfrage: Behaupten Sie nun, das die Temperatur im Fokus durch eine entsprechende optische Abbildung uber die des thermischen Strahlers getrieben werden kann, oder nicht? Wenn nicht, so haben Sie Ihre Behauptung aber gegenueber damals geaendert. Was behaupten Sie denn dann?
#291: NicoBaecker sagt:
„“Natürlich ist der 2 HS der TD auf Strahlung anwendbar. In der Regel wird dabei die Nettostrahlung betrachtet.
——————
Ich vermisse ein Argument. “
Das ist dreist gelogen. Die Argumente sind Ihnen mehrmals genannt worden.
Ihnen wurde mehrmals erklaert und anhand von Originalarbeiten und den Verweis auf Nachhilfe in Lehrbuechern und Internet zu suchen belegt:
…
Damit ist Ihre Behauptung widerlegt.
——————
Ich äußere mmich nicht, was ich von ihrem Textverständnis halten soll. Wir rden über reale Vorgänge und konkrete Beobachtungem. Ihr Argument erinnert an Scholatiker, die sich über die Auslegung heiliger Bücher streiten.
Mit keinem Wort sind sie auf das Problem der Beobachtung der klalten Oberfläche unter der Warmen Luft am Ende der Nacht eingegangen. Das war der Anlass, warum ich an der Gültigkeit des 2. HS für Strahlung zweifele.
Sie hätten zumindest meinen ungläubigen Augen erklären können, dass der nagative Temperaturgradient des Erde-Luft-Systems eine höhere Entropie aufweist als eine gleiche Temperatur beider. Denn wenn vorher die Luft kälter ist als der Boden, ist es in jedem Verständnis des 2.HS völlig klar, dass ein Wärmefluss von warm nach kalt geschehen muss. Irgendwann wurde Temperaturgleichheit erreicht. Gäbe es keine Strahlung, wären auch keine weiteren Wärmeflüsse zu erwarten.
Mit Strahlung ist das Problem: Laut 2.HS mit inkludierter Strahlung dürfte es keinen weiteren Nettowärmestrom mehr geben. Es wäre ein Equilibrium mit maximaler Entropie.
Die Beobachtung zeigt: Es fließt mittels Strahlung weiter Wärme vom Kalten ins Warme, und zwar Netto. Das wiederspricht der Formulierung des 2.HS mit inkludierter Strahlung. Es widerspricht aber nicht dem 2.HS mit exkludierter Strahlung.
———- #291: NicoBaecker sagt:
Ihnen bleibt als Erklaerung also nur naoch, dass Sie Luegen verbreiten wollen oder zu dumm sind, die Erklaerungen als solche zu erkennen. Wahrscheinlich ist es was von beidem.
———-
Ich habe die Frage mehrfach gestellt. Sie behaupten mit Lehrbuchverweis eigentlich … was?
Ich nehme mal an, das sie tatsächlich Physiker sind. Angesichts ihres Unvermögens, reale Probleme der Beobachtungen zu verstehen, sondern diese zu ignorieren und auf Auslegung von Lehrbüchern zu verweisen, frage ich mich, ob dies ein Grundproblem der Zunft der Physiker ist, oder ein individuelles.
Lieber Herr Landvoigt #276,
sie schreiben:
„Wenn ein Körper erhitzt wird, dann geschieht das meist in einer Ortsfunktion, z.B. durch Bestrahlung, Wärmeleitung etc. Dadurch sinkt die Entropie, denn es ist ein Temperaturgefälle, dass zu einem Wärmestrom führt, der die Entropie durch Senkung der lokalen Temperatur wieder steigen lässt.“
Das ist falsch.
Wenn ein Körper erhitzt wird und seine Temperatur steigt, steigt seine Entropie, vorausgesetzt Volumen und Stoffmenge sind konstant oder steigen.
Was abnimmt ist die Temperatur der Umgebung, wenn das Erhitzen durch Wärmeübertragung geschieht, dabei nimmt die Entropie der Umgebung ab. Die gesamte Änderung der Entropie dabei ist größer oder gleich Null.
Wenn ein Körper sich ausdehnt und nicht dabei abkühlt, steigt seine Entropie, vorausgesetzt seine Stoffmenge bleibt gleich.
Wenn die Stoffmenge eines Körpers steigt, steigt seine Entropie vorausgesetzt, dass er dabei nicht abkühlt und er dabei nicht schrumpft.
Die Zustandsfunktion Entropie ist eine konkave Funktion in ihren Variablen und strebt für einen gegebenen Körper gegen einen Minimalwert wenn die Temperatur Richtung 0K sinkt. Deshalb, im Allgemeinen gilt steigt die Temperatur eines Körpers steigt seine Entropie.
Sie schreiben:
„Anders: Wenn in einem System durch Arbeit ein Element erhitzt wird, bleibt die Energie im System konstant, aber die Entropie sinkt, obwohl oder weil die Temperatur des Teiles angestiegen ist. Beispiel: Wärmepumpe.“
Auch das ist falsch.
Wenn sie in einem System durch Arbeit ein Element erhitzen steigt selbstverständlich die Entropie in ihrem System bzw. bleibt bestenfalls konstant falls sie z.B. eine adiabatische Kompression durchführen oder eine ideale Wärmepumpe betreiben.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#285: besso keks sagt:
Selbstverständlich, ich habe in meinen diesbezüglichen Postings immer darauf hingewiesen, daß sich die Atmosphäre durch IR-Absorption erwärmt. Die eigentliche Frage ist aber: erwärmt sich die Erde?
Diesbezüglich gilt eben, daß die Absorption die Konvektion ankurbelt (den inneratmosphärischen Wärmeenergietransport beschleunigt). Ein Wärmerückfluß zur abstrahlenden Oberfläche gibt es im Regelfall nicht.
———
Hier kommen die Diskussionen zum Netto-Effekt. Laut Lehrbuch haben Stoffe, auch Gase, einen Emissionskoeffizienten.
So lange die Temperatur des Strahlers höher ist als die der Atmosphäre, gibt es offensichtlich keine Netto-Energieflüsse aus der Atmosphäre.
Häufig wird die Strahlung, die beidseitig auftritt einfach mit gerechnet, und man hat auch keine Nettoflüsse in die ‚falsche‘ Richtung.
Nun beobachten wir, dass die Atmosphäre morgens wärmer ist als Oberfläche. Und das ist ein Problem, dass auch die Rechnung von den Netto-Flüssen verhagelt. Es hilft da nicht, nur ‚in der Regel‘ zu schreiben, denn der ‚Präzedenzfall‘ zeigt ein Missverständnis, den wir mit der Regel verbinden.
Übrigens: Dieses Problem gibt es mit oder ohne Gegenstrahlung. Ein geringe Gegenstrahlung wirkt hier prinzipell wie gar keine Gegenstrahlung. Wenn es aber die Temperaturinverion gibt, fließ auf jeden Fall wäre in die Oberfläche. Und das ist vor allem ein Problem mit dem Verständnis des 2.HS.
Ich sehe hier nur die Lösung, die Strahlung aus der 2.HS-Betrachtung auszuklammern. Dann passt es wieder.
——— #285: besso keks sagt:
„Gerade durch den langsameren Energieabfluss haben wir doch gut erträgliche Temperaturen. Ich würde das aber nicht ‚Treibhauseffekt‘ nennen, sondern atmosphärischen Effekt.“
Den Begriff „Atmaosphäreneffekt“ sehe ich genauso, wobei die Atmosphäre eher eine Pufferwirkung ausübt. Der größte Faktor dabei ist Wasser mit seine hohen Wärmekapazität und der „Energieschaukel“ Phasenübergang flüssig/dampfförmig. Es geht dabei m. E. nicht um eine „Verlangsamung“ des Energieflusses ins All, sondern um Auf- und Abbau der in der Atmosphäre gespeicherten Energie
———
Schön, wenn wir uns über einen Konsens freuen können.
——— #285: besso keks sagt:
„Vorsicht!…“
Mir ist die Konsequenz Ihrer nachfolgenden Ausführungen nicht ganz klar…
Auf jeden Fall sehe ich keinen Grund, warum die Erdoberfläche deshalb wärmer werden soll.
———
Wenn die 2.HS Einschränkung hinsichtlich der Strahlung gefallen ist, wäre alles möglich. Hätte eine Oberfläche einen kleineren Emmissionkoeffizient als die Atmosphäre, und gäbe es nur eine geringe Wärmeleitung, so würde der Körper wärmer als die Luft werden. Hört sich zwar seltsam an, aber ich wüsste dann nicht, was daran nicht funktionieren sollte.
Wenn nun jemand den 2.HS nennt, könnte er dies nur tun, wenn er die Strahlung in die Betrachtung einbezieht. Aber dann haben wir wieder das Problem mit unserer morgetlichen Beobachtung.
——— #285: besso keks sagt:
„…Ich meine, wir können den 2.HS nicht auf Strahlung anwenden…
Selbstverständlich gibt es einen Rückfluß von Wärmeenergie zurück zur Oberfläche für den Fall, daß die Atmosphäre wärmer ist als der Boden.
Ich habe für diesen Fall ja auch die Formulierung „in der Regel“ verwendet. Dies ist übrigens sehr häufig der Fall, z.B. am Abend bei klarem Himmel…
Das hat nur mit einem angeblichen „Treibhauseffekt“,
der uns alle verdursten, ertrinken, verhungern oder sonst irgendwie ums Leben kommen läßt nichts zu tun.
———
Stimmt. Das ist noch nicht ein Treibhauseffekt, aber es öffnet die Tür zu anderen Erklärungen.
Für mich ist der THE auch eher Nebensache. Wenn er irgend was vernünftiges bezeichnet, dass auch zutrifft, wäre ich für eine Aufklärung dankbar. Wenn er aber Unsinn ist, was ich hinsichtlich der Größenordnung sehr wohl annehme, sollte das auch bekannt werden.
——— #285: besso keks sagt:
Der 2te Hauptsatz gilt für Wärme, nicht für Strahlung (das hat #283 Herr Ketterer in Bremen halt nicht gelernt – sehen Sie es ihm bitte nach…)
Er sagt, daß von einem kälteren keine Wärme zu einem wärmeren Körper übertragen werden kann.
———-
Aber wieso schreien die Physiker, oder jene, die Vorgeben, es zu sein, dann gleich Zeter und Mordio … ähem, das Ende der Physik? Ich habe den Eindruck dass jene Physiker, die sonst auch nicht viel mehr als argumentfreie Polemik hinkriegen, mit keiner Erklärung dienen können.
——— #285: besso keks sagt:
Hier kommt es leicht zu Denkblockaden, wenn man sich beim Verständnis der Strahlung zu sehr auf das Teilchenmodell (Photonen) stützt und das Wellenmodell (elektromagn. Welle) außer Acht läßt.
———
Aber selbst enn man bei der Geschichte mit den Phasenraum und den Mikrozuständen bleibt, so sehe ich nicht, wie die Photonen irgend welche Freiheitsgrade hätten, sich anders zu verhalten als sie es tun. Ich erkenne im Strahl keinerlei Stochastik, wie vielleicht beim Tanz der Gasmoleküle.
——— #285: besso keks sagt:
Abschließend: der Begriff „Atmosphäre“ enthält sehr viel Komplexität:
-im IR nicht strahlende Gase (99,9%)
-im IR strahlende Gase (0,1%)
-Wasser in gasförmiger, flüssiger und oft auch fester Form
-Energie wird zugeführt von der Erdoberfläche mittels Leitung/Konvektion und Strahlung sowie Latenzwärme
-Energie wird zugeführt von der Sonne mittels Strahlung
-Energie wird abgeführt mittels Leitung/Konvektion und Strahlung sowie Latenzwärme an die Erdoberfläche
-Energie wird abgeführt mittels Strahlung ins All
———
Das sind die wesentlichen Elemente, aber noch einiges an Prozessen kommt hinzu:
– Evapo-Transpiration
– Verwirbelungen durch Wind sorgen für eine Homogenisierung von Temperaturgradienten.
– Horizontaler Wärmetransfer durch Wetterwirkungen
– Wolken und deren vielfältige Wirkketten.
…
——— #285: besso keks sagt:
Jede dieser Komponenten trägt zum Wärmetransport und zur Wärmepufferung bei.
Leider diskontinuierlich und in höchst unterschiedlicher Weise, was das Verständnis dieser Abläufe sehr erschwert.
———
Und zudem, die beeinflussen sich alle Ggegenseitig! Wenn die Absorption steigt, erhöht sich die Temperatur, und die Konvektion und Evapo-Transpiration steigt. Die relative Luftfeuchte und die Wärmekapazität der Luft steigt. Ist es aber schon lange knochentroken, sinkt die rel.Luftfeuchte. Weht der Wind ist der ganze Effekt dahin. Steht die Luft, bildet er sich stärker aus. Und wenn dann die Wolke kommt, gibt es eine niedigeren Energieinput. Dann müssen wir den ganzen Salat eigentlich noch mal komplett neu rechnen – mit den ganzen Hysterese-Funktionen bei Leistungswechsel.
Wer will es aber schon so genau wissen. Immerhin haben wir doch Schätz- und Durchschnittswerte. An denen kann man dann auch noch ein Bischen schrauben.
Und am Ende haben wir eine klare Vorstellung, wie warm das Wetter … äh. Klima in 100 jahren ist. Ganz bestimmt. Und zwar auf zehntel Grad genau. Und wenn das wider erwarten nicht stimmt, können sie sich bei mir beschweren.
(Off Topic: Wenn wir ‚Glück‘ haben, kommt ein riesiger Vulkanausbruch, z.B. Yellostone Caldera, dazwischen, oder Mega-Tsunamis, oder Meteore … die konnten wir ja nicht mit modellieren, aber die sind schuld wenn die Rechnung nicht auf geht)
@ #288: Martin Landvoigt sagt am Samstag, 18.01.2014, 17:25
„Zum Abschluss eine Sachfrage, die mich beschäftigt: Gilt der 2. HS auch für Strahlung? Was ist Ihre Ansicht dazu? Wie passt das zu den Beobachtungen?“
Hier geht es nicht um Ansichten, sondern um Wissen, daß die Physik schon seit 1840 (Clausius) angesammelt hat – und dann wundern Sie sich, als Laie bezeichnet zu werden???
@ #289: Martin Landvoigt sagt am Samstag, 18.01.2014, 17:36
„Die Idee mit der Nettostrahlung fuktioniert doch nur, wenn die Emissionskoeffizienten annähernd gleich sind“
Ein weiterer Beweis dafür, daß Sie Laie sind. Schon seit 1860 (Kirchhoff) ist bekannt, daß Absorptionskoeffizient und Emissionskoeffizient gleich sind. Damit ist die Richtung des Nettostroms immer nur vom Temperaturunterschied bestimmt.
MfG
Lieber Herr Landvoigt #280,
in meinen Unterlagen wird Strahldichte und Strahlungsdichte synonym benutzt.
Ich korrigiere mich da aber gerne und benutze nur noch Strahldichte.
http://tinyurl.com/q4982m5
In Pohl Band 3 Optik wird die Strahlungsdichte in [W/(m2 sr] benutzt und in Baehr, Stephan Wärme- und Stoffübertragung der Begriff Strahldichte in [W/(m2 sr] jeweils für die gleiche Größe.
Deshalb hatte ich aber in #201 die Einheiten spezifiziert.
„Die Strahlungsdichte (Gesamtstrahldichte) in W/(m2 sr) ist Strahlungsfluss in Watt pro Phasenraumvolumen in Einheiten (m2 sr). Wir haben einen thermische Strahler mit einer Temperatur Ts spezifiziert.
Abgestrahlte Energie pro Zeit [J/s] = Strahlungsdichte [W/(m2 sr] * Abstrahlfläche [m2]* Raumwinkel [sr]
bedeutet synonym
Abgestrahlte Energie pro Zeit [J/s] = Strahldichte [W/(m2 sr] * Abstrahlfläche [m2]* Raumwinkel [sr]
Meine Aussagen bleiben also richtig.
Aber sie können ja jetzt ja noch mal meine Aussagen lesen und überall den Begriff Strahldichte verwenden, vielleicht verstehen sie es ja jetzt und finden zur Physik zurück.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
zu #288 „Gilt der 2. HS auch für Strahlung? Was ist Ihre Ansicht dazu? Wie passt das zu den Beobachtungen?“
und
„Beobachtung, dass die Lufttemperaturen morgens wärmer sind als die Oberflächen.“
Der 2.HS bedeutet vereinfacht, dass Wärme immer nur von warm nach kalt fließen kann.
Die extreme Differenz der Fähigkeit zwischen der festen oder flüssigen Erdoberfläche (nahe 1) und der gasförmigen Atmosphäre unmittelbar darüber (nahe 0), Strahlung sowohl zu absorbieren wie zu emittieren,
führt IMMER zu einer Temperaturdifferenz, die NIEMALS ausgeglichen ist.
Wenn also nachts die Erdoberfläche wesentlich stärker strahlen kann,
muss sie zwangsläufig schneller abkühlen, als die Luft darüber
und genau in dem Zeitpunkt, wenn die Oberflächentemperatur durch Strahlung unter die Temperatur der Luft darüber gefallen ist, muss sich nach dem 2.HS der Wärmestrom umkehren.
Das ist üblicherweise besonders die Zeit vor Sonnenaufgang (Rauhreifbildung).
Wegen der großen Beweglichkeit der Luft ist der Wärmestrom in beiden Richtungen ERHEBLICH höher,
als die hitzig diskutierte „Klimasensivität“ von CO2, die sich ganz allmälich gegen 0 bewegt.
Konvektion ist zwangsläufig immer eine Zirkulation, die auch horizontale Bewegung verlangt, was wir als Wind wahrnehmen.
Erheblich bedeutet z.B. die schon zitierte Verminderung des „strahlungsbedingten“ Temperatur-Gradienten zwischen Äquator und den Polen von ca.120°C auf ca. 50°C.
Über den Polen ist trotz Hochdruckgebiet (absteigende Luft) die Atmosphäre also IMMER wärmer als der Boden.
Zum 2.HS (nur von warm nach kalt) muss man noch die Besonderheit der kompressionsfähigen Luft berücksichtigen,
die bedeutet, dass die Gastemperatur auch vom Gasdruck abhängt,
also die Luft, trotz Wärmetransport von der Oberfläche weg nach oben nicht wärmer, sondern kälter wird.
Das ist keine Verletzung des 2.HS.
Beim Föhn passiert genau das Umgekehrte:
Luft, die beim Überqueren von Berggipfeln wegen der dort herrschenden tiefen Temperatur durch Abregnen latente Wärme aufgenommen hat,
gewinnt dann beim Abstieg auf der Rückseite des Berges in die Tiefe OHNE zusätzliche Wärmeenergie, also adiabatisch nur durch den dort herrschenden höheren Luftdruck eine höhere Temperatur.
Wasser ist dagegen nicht komprimierbar, da funktioniert das nicht.
Bei „Strahlung“ betrifft der 2.HS natürlich die materielle Strahlungsquelle.
Ein kälterer Strahler kann einen wärmeren also auch NICHT durch seine Strahlung erwärmen, wenn beide „thermisch“ strahlen.
Da Strahlung Energie transportiert, verlangt der 1.HS, dass eine Strahlenquelle mit konstanter Temperatur eine konstante Energiequelle haben muss, sonst würde er abkühlen durch die Strahlung.
Ein kluger AGW-Vertreter sagt deshalb, dass es nicht die Gegenstrahlung einer kälteren Quelle ist,
sondern die eigene Wärmequelle (Sonne), weil die Gegenstrahlung nur die Abkühlung verlangsamt.
Das ist prinzipiell richtig, falls Gegenstrahlung existiert.
Dummerweise sind die stärksten Strahler (und Strahlungsreflektoren) in der Atmosphäre NICHT GASE, sondern die Wolken,
und die liegen zwischen der Strahlungsquelle Sonne und Erdoberfläche, müssen also wieder gemäß 2.HS mehr kühlen als wärmen.
Vergessen wird auch die quantitative Beziehung (Beschränkung) der Berechnung nach S&B auf einen Halbraum.
Ein „Körper“ in der Atmosphäre muss zwangsläufig isotrop strahlen, worauf ja die AGW-Vertreter den allergrößten Wert legen, wenn er ähnlich wie die Erdoberfläche ein Schwarzkörper wäre (sind Gase niemals).
Eine immaginäre (schwarze) Wärmequelle in der Atmosphäre, die so viel strahlt wie die Erdoberfläche müsste daher nicht genauso warm, sondern doppelt so warm sein.
Hinzu kommt die erheblich geringere Dichte und damit Wärmekapazität, also eine entsprechend schnellere Abkühlung, wie gezeigt.
Also hinten und vorne ein Fehler nach dem anderen!
Erheblich vereinfacht wird die Angelegenheit dadurch,
dass der Gasanteil der Atmosphäre,
auf den sich die ganze Treibhaustheorie stützt,
in der unteren Atmosphäre überhaupt nicht strahlt,
siehe IR-Astronomie auch wenn ein Teil von IR absorbiert wird.
mfG
Herr Landvoigt, 299
„“Natürlich ist der 2 HS der TD auf Strahlung anwendbar. In der Regel wird dabei die Nettostrahlung betrachtet.
——————
Ich vermisse ein Argument. “
Das ist dreist gelogen. Die Argumente sind Ihnen mehrmals genannt worden.
Ihnen wurde mehrmals erklaert und anhand von Originalarbeiten und den Verweis auf Nachhilfe in Lehrbuechern und Internet zu suchen belegt:
1. Strahlung wird Entropie zugordnet, dies ergibt sich auf der trivialen Tasache, dass ein Strahlungsfeld aus Photonen geboldet wird und diesen Wahrscheinlichkeiten fuer die Enrgiverteilung zugeordnet wird, mithin also direkt die Entropie des Strahlungsfeldes gegeben ist.
2. da also auch die Entropie eine Zustandsgroesse des Strahlungsfeldes ist, kann man den 2. HS daran testen, die Untersuchungen der Physik zeigen, dass auch Photonen dem 2. HS folgen.
Damit ist Ihre Behauptung widerlegt.
Ihnen bleibt als Erklaerung also nur naoch, dass Sie Luegen verbreiten wollen oder zu dumm sind, die Erklaerungen als solche zu erkennen. Wahrscheinlich ist es was von beidem.
#286: NicoBaecker
Ich weiß nun weder, worauf sie hinaus wollen, ncoh was sie überhaupt verstanden haben.
Zum Einen haben wir nun das Sprachproblem geklärt. Die drei Begriffe
– Strahlungsdichte (offnsichtich unklar)
– Strahldichte (betrifft den punktförmigen Strahler)
– Bestrahlungsstärke (betrifft die am Absorber eingestrahlte Energie)
sind nun aufgeklärt. Herr Hess hatte zwar verstanden, dass ich mit Strahlungsdichte Bestrahlungsstärke meinte und nicht Strahldichte, hat dies in seiner Argumentation zunächst nicht berücksichtigt und an mir vorbei geredet.
Nach der Begriffsklärung können wir an den Inhalten weiter sehen :
——— Herr Heß
Eine ideale Abbildung, Fokussierung oder Konzentration kann aber höchstens die Energie erhalten. Für energieerhaltende, also konservative Systeme gilt, dass das Phasenraumvolumen erhalten bleibt.
———
Das wurde auch nicht bestritten
——— Herr Heß
Sowohl die Strahlungsdichte als auch das Phasenraumvolumen sind durch elementare Physik limitiert, wenn die Quelle als schwarzen Strahlers der Temperatur Ts spezifiziert ist. Die Strahlungsdichte (Strahldichte) der Quelle kann in einer Abbildung nicht größer werden und das Phasenraumvolumen kann ohne Lichtverlust in einer Abbildung nicht kleiner werden.“
———
Dass ist verwirrend. Wir sprechen von der Bestrahlungsstärke, die im Fokus einer Konzentratoroptik liegt. Ich sehe keinen Bezug zwischen dieser und der Temperatur des oder der Strahler.
Ich habe den Eindruck, dass sie Beide die Funktion einer Konzentratoroptik nicht verstehen wollen, was aber jedes Schulkind bereits weiß.
————- #286: NicoBaecker
Um Ihre Behauptung auf den Punkt zu bringen: Sie behaupten, dass man durch hinlaenglich starkes Fokussieren aus einem Strahlungsfeld einer gegebenen Strahldichte (Intensitaet) L (in Watt pro Quadratmeter und Sterrad) eine beliebig hoehe Bestrahlungsdichte E (in Watt pro Quadratmeter) am Empfaenger erhalten kann.
————–
Ich habe mir fast die Finger wund geschrieben mit Erklärungen, dass der Energieinput bekanntlich im Modell beliebig und nicht limitiert ist. Aber die Temperatur ist limitiert. Nun zum n-ten Mal. Natürlich ist auch damit keine gegebene Strahldichte bekannt.
Ich kann nicht glauben, dass Phyiker im allgemeinen einfache Darstellungen nicht mehr verstehen können. Ich will über die Hintergründe derartiger Fehlleistungen nicht noch mehr spekulieren.
————- #286: NicoBaecker
Das ist falsch, da jedewede abbildende Optik dadurch in E limitiert ist, weil sie hoechtens den vollen Halbraum 2pi abbilden kann, mehr geht nicht.
————-
Wenn sie überhaupt an einer sachlichen Diskussion interessiert sind, dann erklären sie doch bitte, wie man sich diese Limitierung praktisch vorstellen kann. Gegeben sei ein Hohlspiegel mit 10m2 und idealen Eigenschaften.
Wie klein kann die Fläche im Fokus auf ihre Behauptung hin werden? 1 mm² ? 1e-6 m²? Wir wissen, dass reale Materialen Verluste haben, aber wodurch sollte eine Begrenzung durch die Physik erfolgen?
Die rhetorische Frage dazu: Wie verhält sich jeweils die eingestrahlte Bestrahlungsstärke (in W/m²) zur fokussierten Bestrahlungsstärke (in W/m²).
#283: F.Ketterer sagt:
#277: Martin Landvoigt sagt:
Ich meine, wir können den 2.HS nicht auf Strahlung anwenden. Denn der Prozess der Emission weiß ja nicht, ob er auf einen wärmeren oder kälteren Gegenstand strahlt und ändert sich dadurch nicht. Die Strahlungsdichte ist aber nicht nur von der Temperatur, sondern auch vom Emissionkoeffizienten bedingt. Unterschiedliche Emissionkoeffizienten führen zu unterschiedlicher Abstrahlung bei gleicher Temperatur, also auch unterschiedlicher Abkühlung.
########################################################
Und Tschüss Physik!
Natürlich ist der 2 HS der TD auf Strahlung anwendbar. In der Regel wird dabei die Nettostrahlung betrachtet.
——————
Ich vermisse ein Argument. Die Idee mit der Nettostrahlung fuktioniert doch nur, wenn die Emissionskoeffizienten annähernd gleich sind, bzw. wenn sonstige thermische Austauschprozesse die Diskrepanz ausgleichen können.
Es ist nun kein Gedankenexperiment, sondern Beobachtung, dass die Lufttemperaturen morgens wärmer sind als die Oberflächen. Da helfen Ihnen Nettobetrachtungen auch nicht weiter. Was ist Ihr Argument?
#282: Dr.Paul sagt:
deshalb sollten Sie auch dafür Verständnis haben,
dass ich es nicht schätze wenn Sie mich mit Ebel gleichsetzen!
Das wäre eine maximale Beleidigung!
————-
Dafür habe ich volles Verständnis und bitte um Entschuldigung.
So war es auch nicht gemeint.
Es ging lediglich um die Bereitschaft, sich einen verbalen Schlagabtausch zu liefern. Das alleine ist auch noch nicht schlimm und ich maches es weder Ihnen noch Herrn Ebel zum Vorwurf. Leider eskallieren derartige Wortgefechte zu mehr oder weniger heftigen Raufereien, einschließlich Tiefschlägen.
Mir fällt schon auf, dass sie weit eher darauf bedacht sind, auch in diesen Gefechten die Regeln nicht zu verletzen, aber es liegt in der Natur der Sache und im Auge des Betrachters, wer denn nun ein Foul gespielt hat. Ich wollte mich nicht als Schiedsrichter oder Partei aufführen, sondern lieber ein anderes Spiel spielen.
Bitte nehmen sie meine Entschuldigung an, denn wenn ich mich auf das Geraufe einließe, hätte ich vielleicht auch Spaß daran, aber ich wäre in der gleichen Problemlage. Es war auf keinen Fall gemeint, dass sie in gleicher Weise wie ihre Gegner agieren, ich wollte mich lediglich raus halten.
———– #282: Dr.Paul sagt:
Es reicht völlig ausreichen,
wenn Sie auf meine Ausführungen sachlich eingehen könnten.
Das vermisse ich!
———–
Ich kann ihnen versichern, dass ich sie sehr schätze, auch wenn ich mit Ihnen nicht immer übereinstimme. Viel Argumente sind in meinen Augen überzeugend.
Unser größter Dissens ist sicher, dass sie die Exitenz von Gegenstrahlung absolut ablehnen, ich aber von einer vorhandenen, aber zahlenmäßig geringeren Gegenstrahlung ausgehe.
Ihr Argument, dass Satelliten diese nicht messen können, halte ich nicht für schlagkräftig. Denn diese können jene per Definition nicht sehen.
Ich verweise auf das Jablonski-Diagramm, dass auch die strahlungslose Deaktivierung beschreibt und diese für überwiegend, aber nicht exklusiv hält.
Ferner auf die veröffentlichten Emissionskoeffizienten, die das eigentlich auch bestätigen. Ich wäre sehr daran interessiert, diese Themen auch aus Ihrer Sicht zu vertiefen. Allerdings will es mir scheinen, dass ich auf sachliche Bezugnahmen auf Ihre Beträge eher weniger Rückmeldungen bekam … aber vielleicht irre ich mich.
Zwischen uns laufen die Diskussionen immerhin zvilisiert!
Ich möchte abermals betonen: Wir alle, auch ich, sind irrtumsanfällig. Wenn man eine feste Ansicht hat, und die auch gut belegt sieht, der Gesprächspartner dem aber nicht folgt, ist es für mich kein Grund, die Person des Gegenüber despektierlich anzureden. Vielleicht kommt man nach langem Ringen zu einem Konsens, vielleicht auch nicht.
Wenn sich aber ein Grabenkrieg verfetigt hat, sinkt auch die eigene Bereitschesft, die eigene Position zu verlassen, auch wenn man diese selbst nicht mehr für so gut hält. Ich habe es mir darum zum Ziel gemacht, hier nicht überempfindlich zu sein und andererseits möglichst sparsam mit Gegenattacken uzugehen. Ich hoffe, dass ich dem Ziel nahe komme, auch wennmir das vielleicht nicht immer gelingt.
Zum Abschluss eine Sachfrage, die mich beschäftigt: Gilt der 2. HS auch für Strahlung? Was ist Ihre Ansicht dazu? Wie passt das zu den Beobachtungen?
Die letzten Posting kann man ganz einfach mit einem Satz zusammenfassen: „Getroffene Hunde bellen“
@ #276: Martin Landvoigt sagt am Samstag, 18.01.2014, 09:11
„Wenn ein Körper erhitzt wird, dann … sinkt die Entropie, denn es ist ein Temperaturgefälle, dass zu einem Wärmestrom führt, der die Entropie durch Senkung der lokalen Temperatur wieder steigen lässt.“
So ein Unsinn. Ist schon putzig, wenn ein Laie einen Physiker belehren will. Spricht man diese Tatsache aus, dann kommt als Verteidigung „ad hominem“. Besser wäre es, ich müßte nicht die Tatsache des Unsinns feststellen. Aber auch andere Varianten werden versucht:
@ #272: Dr.Paul sagt am Freitag, 17.01.2014, 19:56
„Er kann Temperatur nicht mehr von Physik unterscheiden:
“ … soll in der Sonnenatmosphäre eine andere Physik als in der Erdatmosphäre …“
(es muss heißen Temperatur)“
Paul besteht darauf, weil er Schwarzschild nicht widerlegen kann, daß auf der Sonne eine andere Physik ist, als auf der Erde. Daß sich die Temperaturen unterscheiden macht trotzdem die Physik nicht ungültig. Insofern zeigt Pauls Änderungsversuch nur, daß er kaum Ahnung hat.
Usw.
@ #275: Martin Landvoigt sagt am Samstag, 18.01.2014, 07:56
“ Ich bin allerdings zu seher an der Sache interessiert, als …“
Kein Mensch hindert Sie daran, so zu handeln. Wenn Sie allerdings Unsinn als Physik ausgeben wollen, werde ich diese Tatsache immer wieder nennen. Wenn Ihnen etwas unklar ist, können Sie höflich fragen, was die Physik dazu sagt. Als Sie hier neu waren, haben Sie so gehandelt und ich habe Ihre Wissenslücken aufgefüllt ohne darauf hinzuweisen, daß es Wissenslücken sind. Jetzt versuchen Sie aber mit Unwissen (oder manchmal Halbwissen) die klaren Aussagen der Physik zu widerlegen. Wenn Sie sich ebenfalls wie Paul für den größten Physiker aller Zeiten halten, dann müssen Sie es sich schon gefallen lassen, daß diese Tatsachen nicht verschwiegen werden.
MfG
Lieber Herr Landvoigt, 280
Sie sind immer noch auf Abwgen. Ein Tip: mal oefter reflektieren und aufs Thema besinnen statt neurotisch auf jeden Satz zu antworten.
Herr Hess schrieb doch schon in #201:
„Die Strahlungsdichte (Gesamtstrahldichte) in W/(m2 sr) ist Strahlungsfluss in Watt pro Phasenraumvolumen in Einheiten (m2 sr). Wir haben einen thermische Strahler mit einer Temperatur Ts spezifiziert. Dessen Strahlungsdichte in W/(m2 sr) ist gemäß dem Planck’schen Strahlungsgesetz nur eine Funktion der Temperatur Ts.
Sie ist das Integral der Planck’schen Strahlungsfunktion.
Eine ideale Abbildung, Fokussierung oder Konzentration kann aber höchstens die Energie erhalten. Für energieerhaltende, also konservative Systeme gilt, dass das Phasenraumvolumen erhalten bleibt.
…
Sowohl die Strahlungsdichte als auch das Phasenraumvolumen sind durch elementare Physik limitiert, wenn die Quelle als schwarzen Strahlers der Temperatur Ts spezifiziert ist. Die Strahlungsdichte (Strahldichte) der Quelle kann in einer Abbildung nicht größer werden und das Phasenraumvolumen kann ohne Lichtverlust in einer Abbildung nicht kleiner werden.“
Kapieren Sie das jetzt endlich?
Und dann gab er noch ein Beispiel, welches Ihre Behauptung widerlegt:
„Jetzt schreiben sie:
„Im Gedankenexperiment können wir dazu die Sonne beliebig nahe heran hohlen oder beliebig viele Sonnen gleicher Oberflächentemperaturen hinzu denken.“
Dabei erhöhen sie ja die Strahldichte in W/(m2 sr) nicht. Wenn wir jetzt den schwarzen Strahler der spezifizierten Temperatur Ts beliebig nahe an die Empfängerfläche bzw. den Hohlraum heranholen ergibt sich ebenfalls keine höhere Temperatur als das spezifizierte Ts.
Sie können auch beliebig viele schwarze Strahler der spezifizierten Temperatur Ts heranholen, auch dann ergibt sich keine höhere Temperatur als das spezifizierte Ts.“
Behaupten Sie nun immer noch Ihren Bloedsinn?
Um Ihre Behauptung auf den Punkt zu bringen: Sie behaupten, dass man durch hinlaenglich starkes Fokussieren aus einem Strahlungsfeld einer gegebenen Strahldichte (Intensitaet) L (in Watt pro Quadratmeter und Sterrad) eine beliebig hoehe Bestrahlungsdichte E (in Watt pro Quadratmeter) am Empfaenger erhalten kann.
Das ist falsch, da jedewede abbildende Optik dadurch in E limitiert ist, weil sie hoechtens den vollen Halbraum 2pi abbilden kann, mehr geht nicht. Eine nach oben unbeschraenkte Bestahlungsstaerke geht nur, wenn die Intensitaet auch unlimitiert ist. Dies geht bei thermischen Strahlern jedoch nur mit einem Anstieg der Temperatur der Quelle.
Lesen sie mal (ich weiss, dass der Hinweis bei Ihnen fuer die Katz‘ ist) die Einfuehrungen in Astronomielehrbuechern.
#277: Martin Landvoigt sagt:
„…ich bin etwas bestürzt…
Hallo Herr Landvoigt,
brauchen Sie nicht, an Humor ist noch niemand gestorben
„Nur summarisch betrachtet wenn sie die Zeit beachten und alle Energieformen getrachten, stimmt das nicht. Die Geschwindigkeit des Energietransfers spielt eine erhebliche Rolle … vielleicht die Entschedende Rolle bei der atmosphärischen Temperaturbildung.“
Selbstverständlich, ich habe in meinen diesbezüglichen Postings immer darauf hingewiesen, daß sich die Atmosphäre durch IR-Absorption erwärmt. Die eigentliche Frage ist aber: erwärmt sich die Erde?
Diesbezüglich gilt eben, daß die Absorption die Konvektion ankurbelt (den inneratmosphärischen Wärmeenergietransport beschleunigt). Ein Wärmerückfluß zur abstrahlenden Oberfläche gibt es im Regelfall nicht.
„Gersade durch den langsameren Energieabfluss haben wir doch gut erträgliche Temperaturen. Ich würde das aber nicht ‚Treibhauseffekt‘ nennen, sondern atmaosphärischen Effekt.“
Den Begriff „Atmaosphäreneffekt“ sehe ich genauso, wobei die Atmosphäre eher eine Pufferwirkung ausübt. Der größte Faktor dabei ist Wasser mit seine hohen Wärmekapazität und der „Energieschaukel“ Phasenübergang flüssig/dampfförmig. Es geht dabei m. E. nicht um eine „Verlangsamung“ des Energieflusses ins All, sondern um Auf- und Abbau der in der Atmosphäre gespeicherten Energie
„Vorsicht!…“
Mir ist die Konsequenz Ihrer nachfolgenden Ausführungen nicht ganz klar…
Auf jeden Fall sehe ich keinen Grund, warum die Erdoberfläche deshalb wärmer werden soll.
„…Ich meine, wir können den 2.HS nicht auf Strahlung anwenden…
Selbstverständlich gibt es einen Rückfluß von Wärmeenergie zurück zur Oberfläche für den Fall, daß die Atmosphäre wärmer ist als der Boden.
Ich habe für diesen Fall ja auch die Formulierung „in der Regel“ verwendet. Dies ist übrigens sehr häufig der Fall, z.B. am Abend bei klarem Himmel…
Das hat nur mit einem angeblichen „Treibhauseffekt“,
der uns alle verdursten, ertrinken, verhungern oder sonst irgendwie ums Leben kommen läßt nichts zu tun.
Der 2te Hauptsatz gilt für Wärme, nicht für Strahlung (das hat #283 Herr Ketterer in Bremen halt nicht gelernt – sehen Sie es ihm bitte nach…)
Er sagt, daß von einem kälteren keine Wärme zu einem wärmeren Körper übertragen werden kann.
Hier kommt es leicht zu Denkblockaden, wenn man sich beim Verständnis der Strahlung zu sehr auf das Teilchenmodell (Photonen) stützt und das Wellenmodell (elektromagn. Welle) außer Acht läßt.
Abschließend: der Begriff „Atmosphäre“ enthält sehr viel Komplexität:
-im IR nicht strahlende Gase (99,9%)
-im IR strahlende Gase (0,1%)
-Wasser in gasförmiger, flüssiger und oft auch fester Form
-Energie wird zugeführt von der Erdoberfläche mittels Leitung/Konvektion und Strahlung sowie Latenzwärme
-Energie wird zugeführt von der Sonne mittels Strahlung
-Energie wird abgeführt mittels Leitung/Konvektion und Strahlung sowie Latenzwärme an die Erdoberfläche
-Energie wird abgeführt mittels Strahlung ins All
Jede dieser Komponenten trägt zum Wärmetransport und zur Wärmepufferung bei.
Leider diskontinuierlich und in höchst unterschiedlicher Weise, was das Verständnis dieser Abläufe sehr erschwert.
Ober geschilderte Verhältnisse und andere physikalische Effekte wie z.B. die Adiabatik führt dazu, daß selbst Professoren wie der von Prof. Lüdecke mal zitierte Prof. Dumbrösel in seinem Buch behauptet der Föhn am Alpennordrand sei auf „Externe Energiezufuhr“ zurückzuführen.
MfG
#274: Ebel sagt:
„Meine Postings sind alle gut verstanden und im Einklang mit der Physik. Sie haben sich wiederholt auf eine Wunderoptik bezogen, die den II.HS. der TD verletzen soll, indem diese die Strahlung einer thermischen Strahlungsquelle so fokussieren soll, daß die Temperatur im Brennpunkt höher ist als die Temperatur der Strahlungsquelle.“
Werter Herr Ebel,
nicht nur daß Sie mit Ihren eigenen Postings nicht klar kommen, nun unterstellen Sie auch mir noch Aussagen, die ich nie getätigt habe:
Ich habe die FRAGE aufgeworfen OB das Hähnchen gegrillt wird und ich habe die FRAGE gestellt,
WAS MIT DEM EINEN KW passiert.
Sie haben bis heute keine Antwort darauf…
#277: Martin Landvoigt sagt:
am Samstag, 18.01.2014, 09:56
…..
Ich meine, wir können den 2.HS nicht auf Strahlung anwenden. Denn der Prozess der Emission weiß ja nicht, ob er auf einen wärmeren oder kälteren Gegenstand strahlt und ändert sich dadurch nicht. Die Strahlungsdichte ist aber nicht nur von der Temperatur, sondern auch vom Emissionkoeffizienten bedingt. Unterschiedliche Emissionkoeffizienten führen zu unterschiedlicher Abstrahlung bei gleicher Temperatur, also auch unterschiedlicher Abkühlung.
########################################################
Und Tschüss Physik!
Natürlich ist der 2 HS der TD auf Strahlung anwendbar. In der Regel wird dabei die Nettostrahlung betrachtet.
#275: Martin Landvoigt, Sie wollen verständlicherweise (wie ich) von Herrn Ebel nicht „Leugner“ genannt werden,
deshalb sollten Sie auch dafür Verständnis haben,
dass ich es nicht schätze wenn Sie mich mit Ebel gleichsetzen!
Das wäre eine maximale Beleidigung!
Es reicht völlig ausreichen,
wenn Sie auf meine Ausführungen sachlich eingehen könnten.
Das vermisse ich!
mfG
#271: NicoBaecker kein einziges Sachargument!
Verstoß gegen Forenregel 2 und 4!
#255: Günter Heß sagt:
Lieber Herr Landvoigt #242,
Sie schreiben:
„Meine Ausgangsaussage ist damit nicht falsch, denn nebeneinander liegende Flächenelemente bestrahlen ja gemäß Stefan-Boltzmann den gleichen Raum und erhöhen hier die Strahlungsdichte.“
Wie ich ihnen oben erklärt habe. Die Strahlungsdichte eines schwarzen Strahlers ist nur eine Funktion seiner Temperatur.
———-
Ich habe nach wie vor den Eindruck, dass wir ein großes sprachliches Problem haben.
1. Strahlungsdichte: Ich verstand dies auf Seiten des Absorbers als die Menge der Strahlungsleistung auf einen Quadratmeter fällt.
Sie haben das offensichtlich auch verstanden und mit Bestrahlungsstärke bezeichnet.
Ich gebrauche diesen Begriff übrigens nicht falsch, es sei denn, viele Andere machen diesen ‚Fehler‘. Siehe:
http://tinyurl.com/qjypa7k
http://tinyurl.com/nfyd5ro
2. Die Strahlungsdichte ist nicht gleich der Strahldichte. Denn ein Strahl wird immer von einer punktförmigen Quelle her gedacht. Darum hat dieser auch einen Öffnungswinkel, der einen Raumwinkel definiert.
————— #255: Günter Heß sagt:
Was sie meinen ist die Bestrahlungsstärke in W/m2.
Bestrahlungsstärke = Strahlungsdichte*Raumwinkel.
—————
Wenn sie schon präzise sein wollen dann sollten sie nicht neue Fehler produzieren:
Bestrahlungsstärke = Strahldichte*Raumwinkel
wäre richtig. Die Entfernung steckt in der Bestimmung des Raumwinkels. Allerdings wird darin die Paralaxe vernachlässigt und die Formel gilt präzise nur für genau einen punktförmigen Strahler.
Haben wir mehrere Strahler, wie ich es wiederholt erklärte, sind diese additiv.
Ferner können optische Konzentratoren die Bestrahlungsstärke im Fokus stark erhöhen, was ihre Ausführungen weitgehend irrelevant macht.
————— #255: Günter Heß sagt:
Und zwar diesmal der Raumwinkel unter dem der Empfänger den Sender sieht.
—————
Angesichts dessen, dass sie sehr wohl verstanden haben, dass es die ganze Zeit um Bestrahlungsstärke ging, sind Ihre Ausführungen recht seltsam, denn sie ließen es an der geforderten Präzision ebenso fehlen.
Nennen sie sich bitte einen Raumwinkel, wenn der Strahler den Radius r hat Absorber den gleichen Radius z.B. im Abstand r über den Mittelpunkt des Strahlers parallel positioniert ist.
Variiern sie das Beispiel, wenn der Strahler der Radius 100 r hat.
————— #255: Günter Heß sagt:
Ihre Aussage war also falsch. sie müssen sie eben korrigieren.
—————
Meinetwegen setzen sie eben Bestrahlungsstärke ein. Das haben Sie ohnehin eigentlich richtig verstanden. Ich möchte Sie aber bitten, dass Sie sich ebenso an ihre hohen Anforderungen der korrekten Bezeichnung halten, wie sie diese von Dritten forden.
@ Landvoigt #278:
„Ihre schwache Kenntnis der Geschichte ist allerdings nicht auffällig. Sie ist konsistent zur Fehlerrate ihrer sonstigen Beitäge.“
Mag sein, dass meine Kenntnisse in Geschichte schwach sind. Das ist mit ein Grund, warum ich nicht in ein „Geschichte Forum“ gehe und mich dort wichtig mache.
So sollten sie sich auch mal fragen, was sie in einem Klimaforum verloren haben. Sie können übrigens meine Fehlerrate in den Beiträgen gar nicht beurteilen, da sie in Physik, Meteorologie & Klimatologie ein kleiner Laie sind und es gilt ab sofort für sie das Gleiche wie für Paul: lassen sie mich einfach in Ruhe, ich werde auch auf ihre Beiträge nicht mehr eingehen, es macht einfach keinen Sinn mit Leuten wie ihnen.
#254: Gunnar Innerhofer sagt:
es ist dir sicher aufgefallen, dass der „Adelige“ bestenfalls in den Kinderschuhen der Physik steht.
———
Das Amt des Vogts, auch Landvogt, war ein politisches Amt, vergleichbar einem Verwalter mit Gerichtsbarkeit. Das da auch oft Adlige eingesetzt wurden, spielt für das Amt keine Rolle.
Es können auch heute Adlige Minister werden, aber nicht jeder Minister ist ein Adeliger.
Ihre schwache Kenntnis der Geschichte ist allerdings nicht auffällig. Sie ist konsistent zur Fehlerrate ihrer sonstigen Beitäge.
Darum wird auch Ihr Urteil zu Fragen der Physik ebenso vorsichtig betrachtet. Es kann zutreffend sein oder auch nicht.
#266: besso keks sagt:
am Donnerstag, 16.01.2014, 22:55
#251: Martin Landvoigt sagt:
„Hier wäre ich vorsichtiger. Ich halte das Argument der AGW-Protagonisten zwar auch für unzutreffend, aber es ist nicht, dass eine Netto-Erwärmung ausgeführt wird.
Die Erwärmung kommt nach wie vor von der Sonne, nur fließt sie durch den behaupteten Effekt eben langsamer ab. Das ist noch kein Verstoß gegen den 2. HS.“
Sehr geehrter Herr Keks,
—– Sie sagen:
vielen Dank für Ihre launige Antwort, die ich erst jetzt bemerke.
————-
Mein Dank gilt Ihnen, aber ich bin etwas bestürzt, denn ich bemühe mich, gegen Meinungsgenossen und gegner gleicherweise auf ‚Launigkeit‘ zu verzichten. Ich darf Ihnen versichern, dass ich niemanden unnötig auf die Füsse treten will, am wenigsten jenen, die ds auch bei mir nicht tun.
————- #266: besso keks sagt:
Zu obigem Satz:
Die Wärme fließt nicht langsamer, sondern auf anderem Weg (Leitung/Konvektion) ab.
Der „Wärmestrom“ ins All bleibt der gleiche.
————-
Nur summarisch betrachtet wenn sie die Zeit beachten und alle Energieformen getrachten, stimmt das nicht. Die Geschwindigkeit des Energietransfers spielt eine erhebliche Rolle … vielleicht die Entschedende Rolle bei der atmosphärischen Temperaturbildung.
————- #266: besso keks sagt:
Würde die Wärme „langsamer“ abfließen, hätten wir eine kontinuierliche Energiezufuhr in ein geschlossenes System mit einer zwangsläufig damit verbundenen Erwärmung. Eine wärmere Erde strahlt IMMER mehr Wärme ab als eine weniger warme.
————-
Sie kommen mit einer Gesamtbetrachtung im Gleichgewicht nicht weiter. Zum Einen müssen sie die Prozesse beachten, die zu einer Gleichgewichtsbildung erst beitragen, und zum Anderen sind Teilprozesse genauer und differenziert zu beachten.
Gersade durch den langsameren Energieabfluss haben wir doch gut erträgliche Temperaturen. Ich würde das aber nicht ‚Treibhauseffekt‘ nennen, sondern atmaosphärischen Effekt.
————- #266: besso keks sagt:
Die von der Erdoberfläche abgegebene Wärmeenergie geht also entweder als Strahlungsenergie über das atm. Fenster direkt ins All oder über Konvektion in für CO2 und andere IR-aktive Gase strahlungsfähige Höhen und von dort ins All.
Sowas wie ein Wärmestau oder Strahlungswiderstand kann nicht existieren.
————-
Vorsicht! Ich meine auch, dass der Begriff Strahlungswiderstand irrefürend ist. Aber beachten sie doch einfach beobachtbare Prozesse, ganz ohne Strahlungskomponeten. Ich halte Gedankenexperimente für recht anschaulich.
Nehmen sie einen dünnen Aluminiumstab und erhitzen ihn stark einseitig. Es wird eine weile dauern, bis die Hitze am anderen Ende auch ankommt. Wenn sie Abstrahlverluste vermeiden, wird sich auf Dauer ein Temperaturgradient ausbilden, der mit den Temperatursenken und den Materilaeigenschaften zusammen hängt.
Ersetzen sie den Aluminiumstab durch Stahl oder Keramik, und Sie erkennen die Materialabhängigkeit. Die lokalen Temperaturen werden durch das Gesamtsystem und dem Wiederstan, bzw. der Geschwindigkeit des Wärmetanports den man auch in W/m² ausdrücken kann, beschrieben. Auch Gase haben eine Wäremleitfähigkeit, die durch Turbulenzen und Konvektion teilweise überlagert wird.
Nun haben wir mehrere Wärmetransportmöglichkeiten betrachtet, die alle unterschiedliche Geschwindigkeiten / Widerstände haben.
Egal, ob man Strahlung nun als Wärme inkludiert oder als weiter Ubertragungsform, die eben auch thermalisiert werden kann, sie führt ebenso zu einem Energietransport, den man auch mit der Geschwindigkeit eines Impulses beschreiben kann.
Über die unterschiedlichen Komponenten haben wir also einen Gesamtgradienten, der bei gleichbleibenden Bedingen die Temperatur an jedem Punkt bestimmt.
————- #266: besso keks sagt:
Ein Wärmerücktransportmechanismus von der Atmosphäre zurück auf die Erdoberfläche auf der Basis IR-aktiver Gase scheitert am 2ten Hauptsatz (wie charmanterweise Herr Ebel schon erklärt hat).
————-
Hier haben wir ein Problem mit der Empirie. Denn wir beobachten tatsächlich häufig wärmere Lufttemperaturen als Bodentemperaturen.
Wenn wir die Strahlung als inkludiert in den 2.HS auffassen, wäre das ein Widerspruch. Wenn wir beim 2.HS ausschließlich von Wärme (ohne Strahlung) ausgehen, haben wir kein Problem.
Ich meine, wir können den 2.HS nicht auf Strahlung anwenden. Denn der Prozess der Emission weiß ja nicht, ob er auf einen wärmeren oder kälteren Gegenstand strahlt und ändert sich dadurch nicht. Die Strahlungsdichte ist aber nicht nur von der Temperatur, sondern auch vom Emissionkoeffizienten bedingt. Unterschiedliche Emissionkoeffizienten führen zu unterschiedlicher Abstrahlung bei gleicher Temperatur, also auch unterschiedlicher Abkühlung.
#267: Günter Heß sagt:
Im allgemeinen steigt der Energieinhalt E eines Systems bei konstantem Volumen V und konstanter Stoffmenge N mit der Temperatur T.
——————
Diese Zusatzbedingung wurde weder vorher diskutiert, noch ist sie gar zu erwarten.
Wenn ein Körper erhitzt wird, dann geschieht das meist in einer Ortsfunktion, z.B. durch Bestrahlung, Wärmeleitung etc. Dadurch sinkt die Entropie, denn es ist ein Temperaturgefälle, dass zu einem Wärmestrom führt, der die Entropie durch Senkung der lokalen Temperatur wieder steigen lässt.
Anders: Wenn in einem System durch Arbeit ein Element erhitzt wird, bleibt die Energie im System konstant, aber die Entropie sinkt, obwohl oder weil die Temperatur des Teiles angestiegen ist. Beispiel: Wärmepumpe.
Wenn sich die Temperatur eines Systems gleichmäßig verteilt erhöht wird, z.B. bei einer Mikrowelle, steigt die Entropie.
Es gibt also nichts, was im Allgemeinen geschieht, vielmehr sinkt im Allgemeinen die Temperatur in einem offenen System wegen dem 2. HS.
Bzw. durch den zweiten Hauptsatz kommt es zum Ausgleich von lokal höheren Temperaturen in einem abgeschlossenen System. Das Sinken der Temperatur bedeutet dann ein Anstieg der Entropie.
Ohne explizite Zusatzannahmen können sie also gar nichts sagen, wie sich die Temperatur und Entropie verhält. Jede Aussage muss dann falsch sein.
———– #267: Günter Heß sagt:
Die Entropie eines Systems steigt nun mit der Temperatur, da mit der Temperatur die Zahl der zugänglichen Zustände steigt.
Damit ist gezeigt, dass Herr Ebel Recht hat.
———–
Nur unter der Zusatzannahme, die eben nicht allgemein gilt. Ohne Zusatzannahme ist es falsch, weil undefiniert.
———– #267: Günter Heß sagt:
Lieber Herr Landvoigt #243 :
Sie schreiben:
„Dr. Paul ist am dichtesten darn: Wenn man unterstellt, dass der Energieinhalt eines Systems gleich bleibt, bedeutet ein Sinken der Temperatur nach Formel einene Anstieg der Entropie. ?Anschaulich: Die Energie ist gleichmäßiger verteilt.“
Da wäre ich mal gespannt zu erfahren welchen Prozess sie sich mal wieder unterstellt und ausgedacht haben.
————
Vielleicht haben wir ein sprachliches Problem. Ich weiß nämlich nicht, welchen Prozess sie meinen.
Meinen sie einen Erwärmungsprozess?
Dies ist abhängig von der Betrachtung der Systemgrenzen und der Frage, ob dem System Energie hinzu geführt wird oder nicht. Da ich aber die Bedingung des Energieerhalts klar beschrieben habe, handelt es sich um eine lokale Erwärmung innerhalb eines Gesamtsystems. Z.B. Wärmepumpe.
Ich habe den Hintergrund meiner Aussage damit klar definiert. Was also ist ihre Frage?
#269: Ebel sagt:
Wie versuchen nun Berufsleugner diesem Dilemma auszuweichen? Beispiele:
Landvoigt: mit Ihnen rede ich nicht mehr, Sie haben ja immer Recht
—————
Ich verbitte mir diese verlemderische Falschzitation.
Ich bitte vielmehr den Admin, ihnen wegen Regelverletzung der Bedingeungen Ihnen eine Sperre aufzuerlegen.
In der Sache mögen Sie vielleicht einige Interessante Aspekte beizusteuern haben, der aber immer wieder durch absurde Ausreßer in Frage gestellt wird. Aber ich hatte meine Antworten auf Ihre Auswürfe darum stark eingeschänkt, da sie keinen sachlichen Stil praktiziern und stets ad hominem Attacken lostreten. Dies disqualifiziwert sie als ernstzunehmenden Diskussionspartner, und das habe ich Ihnen auch geschrieben.
Ich kann Sie und Dr. Paul durchaus verstehen, dass verbale Prügeleien auch Spaß machen können. Ich bin allerdings zu seher an der Sache interessiert, als mich auf ein derartiges Niveau einzulassen. Selbst dieser Betrag wird da schon grenzwertig.
Deum nur zur Klarstellung:
1. Ich bin keine Berufsleugner und verbitte mir derartige Angriffe
2. Ich bin nicht der Meinung, dass Sie immmer recht haben und habe mich nie so geäußert.
3. Ich habe meine Gründe, die Kommunikation mit Ihnen einzuschränken, klar dargelegt.
@ #270: besso keks sagt am Freitag, 17.01.2014, 11:56
„daß Sie Ihre eigenen Postings nicht mehr verstehen.“
Meine Postings sind alle gut verstanden und im Einklang mit der Physik. Sie haben sich wiederholt auf eine Wunderoptik bezogen, die den II.HS. der TD verletzen soll, indem diese die Strahlung einer thermischen Strahlungsquelle so fokussieren soll, daß die Temperatur im Brennpunkt höher ist als die Temperatur der Strahlungsquelle.
MfG
#245: Martin Landvoigt sagt:
Hallo Herr Martin Landvoigt
„Ich sehe keinen Grund, warum es keinen masselosen Energiestrom geben sollte.“
Wie ist dieser masselose Energiestrom definiert? Wie ich schon sagte, alle Energiedefinitionen enthalten die Masse. Man kann zwar reduzierte/spezifische Größen einführen, aber diese orientierten sich trotzdem immer an der Masse oder dem Volumen, also an der Materie selbst.
„dass Photonen als masselose Teilchen keineswegs die Eigenschaften haben“
Die Energie besitzt, da mit Masse behaftet, materiellen Charakter – weil dies stillschweigend bei der klassischen Massebestimmung, die sich richtigerweise jedoch nur auf die Trägheit (dynamische Eigenschaft) beziehen dürfte, vorausgesetzt wurde. Die „Masse“-Änderung infolge von Energieänderung ist im Falle der Veränderung des Bewegungszustandes in der Realität eine Änderung der Trägheit. Das Photon oder Lichtquant ist dann ein trägheits- aber nicht masseloses Teilchen.
„Das berühmte Problem des Korpuskel-Welle-Dualismus.“
Man kann ein Teilchen auch als einen bewegten fluktuierenden/schwingenden Wahrscheinlichkeitsraum der Energie betrachten. Somit stellt sich der Wahrscheinlichkeitsraum in der Wirkung nach außen als eine Wahrscheinlichkeitswelle (Materiewelle) dar. Daraus folgerte de Broglie, dass, wenn Photonen Teilchen- und Wellencharakter zeigen, auch klassische Teilchen ein solches duales Verhalten aufweisen müssten. 1924 postulierte er die Materiewellen und erhob damit den Welle-Teilchen-Dualismus zum allgemeinen Prinzip. Da Photonen nach de Broglie’s Ausführungen zufolge Impulsmassen besitzen, die über die Masse-Energie-Relation mit der Energie verknüpft ist, verliert die Interpretation von der Umwandelbarkeit von Masse und Energie ihre Basis (E = m*c^2).
„Hmmm … so aufgefasst wäre E = m c² eine abgeleitete Größe, nicht die Basisgröße. Das aber eschwert die Vorstellung des Urknalls. Hier Entsteht Materie erst als Ergebnis der Energie“
E = m*c^2, hierin ist c nicht eine Geschwindigkeit im physikalischen Sinn, sondern eine „angebliche“ Naturkonstante, die Lichtgeschwindigkeit in einem bestimmten Zustand der Materie, nämlich im Vakuum. Welche Begründung gibt es für die Annahme, das am Anfang (Urknall) nur Energie vorhanden war? Kann es nicht auch sein, das Energie und Materie am Anfang vorhanden waren?
„Hier würde man von keiner signifikanten Entropieänderung ausgehen. Sie haben erst recht unter Bezug auf den Masseverlust.“
Jeder Energietransport braucht einen Energieträger. Der Energieträger ist dabei die mengenmäßige, bilanzierfähige Einheit, welche Energie enthält oder überträgt. Die Energiequelle ist in einem System das Element, welches die Energie meist durch Umwandlung aus einer anderen Energieform zur Verfügung stellt. Energieströmung ohne Energieträger gibt es nicht. Diese Energieträger sind die bekannten physikalische Größen: Impuls p, Drehimpuls L, elektrische Ladung Q, Stoffmenge n, … und Entropie S. Der Energieträger für den Energietransport der Energieform „Wärme“ ist die Entropie.
Die Entropie ist mehr als Ordnung bzw. Unordnung, sondern ein Maß der möglichen unabhängigen Anordnungen/Zustände (Wandlungsfähigkeit) eines Systems von innen und außen. Dabei spielt die Unterscheidbarkeit der Anordnungen/Zustände eine wesentliche Rolle.
Gemeinsam ist allen natürlichen (irreversiblen) Vorgängen/Prozessen, dass man formal zwei Teilschritte unterscheiden kann:
1) Freisetzen von Energie durch Abfall einer strömenden extensiven Größe über eine „treibende“ Differenz einer intensiven Größe
2) und Entropieproduktion
Wie man es auch dreht und wendet, man kommt einfach nicht aus dem Dilemma, dass die Energie in den Betrachtungen einen materiellen Charakter besitzt.
Mit freundlichen Gruß
Otto Junkers