Obwohl dies die alles entscheidende Frage der Klimaforschung ist, sind zur Klärung dieser entscheidenden Annahmen von Seiten der „offiziellen“ Klimaforschung bisher keine Anstrengungen unternommen worden. Zwar wurden Vergleiche von Modellergebnissen mit Strahlungsmessungen von Satelliten gemacht. Da die Messungen den Modellen aber widersprachen wurden die Ergebnisse ignoriert und behauptet, die Messungen seien nicht „verlässlich“.
Ein 2009 veröffentlichtes Papier ( Lindzen/Choi 09 /1/ ) versuchte indes die Größe und Vorzeichen der Rückkopplung aus Satelliten-Strahlungsmessungen direkt zu bestimmen, und kam zum Ergebnis „starke negative Rückkopplung“. Ein Nachweis, dass alle Voraussagen des UN-Klimarates über Erderwärmung auf falsche Annahmen beruhen.
Nun ist dies Ergebnis zunächst von der „offiziellen“ Klimaforschung angegriffen worden wegen methodischer Mängel. Die Autoren haben alle Einwände in einer neuen Version des Papiers berücksichtigt, kommen jedoch nach wie vor zum Ergebnis „starker negativer Rückkopplung“.
Ernster zu nehmen ist der Einwand von R.Spencer /2/, die benutzte Methode zur Bestimmung der Rückkopplung sei nur anwendbar, wenn sie auf die Änderungen zwischen zwei statischen Klimazuständen angewendet wird. Da das Klima aber nie statisch ist ergeben sich größere Unsicherheiten in der Größe der Rückkopplung. Zieht man dies in Betracht, dann wäre es möglich, dass die Rückkopplung nicht negativ, sondern Null wäre. ( dies würde immerhin noch heißen, dass die Erwärmung niemals höher als die des reinen CO2 sein könnte, also höchstens Bruchteile von 1 Grad Celsius betragen könnte).
Spencer selber bestimmte dann unabhängig die Rückkopplung aus Satelliten-Strahlungsmessungen, wobei er zusätzliche Informationen aus dem Klimaverlauf nach dem Pinatubo-Ausbruch heranzog /3/. Er kommt zum gleichen Ergebnis: Die Rückkopplung ist stark negativ.
Dies ist an sich der normale Gang der Dinge in der Wissenschaft. Ein einschneidendes Ergebnis wird erst angenommen, wenn es Kritik standgehalten hat, und wenn es unabhängig von anderen Wissenschaftlern bestätigt wurde.
Auf eine ganz andere Weise konnte aber schon früher aus Messungen geschlossen werden, dass die Rückkopplung negativ ist, das Erdklima also unempfindlich gegen CO2 oder andere „Treibhausgase“ ist. G.W. Paltridge fand /4/, dass der (gemessene) Wasserdampfgehalt der Luft abgenommen hatte während das CO2 zugenommen hatte. Er fand, dass die Wasserdampfabnahme, die Temperaturerhöhung durch CO2 (und andere „Treibhausgase“) genau kompensiert hatte. Womit die negative Rückkopplung in ganz anderer Weise als durch Strahlungsmessungen unabhängig bestätigt ist.
Schließlich gelang es noch Miskolczi /5/*, mathematisch zu zeigen, dass die negative Klima- Rückkopplung einfach aus einem physikalischen Grundprinzip folgt; dem Prinzip der „maximalen Entropie-Erzeugung“. Abgeleitet von dem bekannten Physiko-Chemiker.. Clausius bereits in der Mitte des 19. Jahrhunderts.
Damit ergibt sich für die Frage eines möglichen Einflusses von CO2 auf die Erdtemperatur ein kohärentes Bild.
1) Prinzipiell folgt aus dem Clausius’schen Entropieprinzip, dass das Erdklima gegen „innere“ Einflüsse wie „Treibhausgase“ resistent ist. (Im Klartext: die Voraussagen des UN-Klimarates verletzen ein Grundprinzip der Physik )
2) Diese theoretische Erkenntnis wird auf mindestens zwei gänzlich verschiedene Weisen aus Messungen am Erdklima bestätigt.
Man muss schon ein sehr phantasiebegabter Zweifler sein, die lediglich auf unbewiesenen Annahmen basierenden (und damit ein Grundprinzip der Physik verletzenden) Voraussagen des UN-Klimarates diesem in sich völlig stimmigen Bild vorzuziehen.
Wie der Gang der Wissenschaft so geht, wird man nun aber, angeregt durch die Ergebnisse von Lindzen/ Spencer/ Paltridge, in Kürze weitere Arbeiten über die Rückkopplung im Klimasystem erwarten können.
Wie sagte unser Fussballheld..? „Schaun wir mal“
C.O. Weiss; Dir. und Prof. an der PTB i.R. für EIKE
Der Autor stellt ausdrücklich fest, dass er hier allein seine private Meinung ausdrückt, und nicht die der PTB
/1/ http://wattsupwiththat.com/2009/07/23/new-paper-from-lindzen/
auch: Geophysical Research Letters Vol.36, L16705 (2009)
/2/ http://wattsupwiththat.com/2009/11/03/spencer-on-lindzen-and-choi-feedback-paper/
/3/ http://Wattsupwiththat.com/2010/06/27/spencer-on-pinatubo-and-climate-sensitivity/
/4/ G.W. Paltridge
Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Vol.127 (2001) 305
G.W. Paltridge
Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Vol.104 (1978) 927
/5/ http://jennifermarohasy.com/blog/2009/05/the-climatically-saturated-greenhouse-effect/
* weitere Infos zu Miskolczi hier http://kirkmyers.wordpress.com/2010/07/17/miskolczi-destroys-greenhouse-theory/
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Eigentlich müsste deren gesunder Menschenver- stand statt der CO2-Versenkung erst einmal für die Erforschung eines CO2-freien Lebens einen Wellnessurlaub auf dem Mond organisieren.Wenn ihnen das dort gefällt kann Frau Merkel wieder
ein Gesetz mit 700 Seiten in drei Tagen von den hochdotierten Dienern des Souverän durchwinken lassen.Aber gemach,Lügen haben noch immer kurze Beine.Die menschenfeindlichste,gemeinste Lüge der Erdgeschichte mit dem nicht auswechselbaren Lebenselemént CO2 rutscht schon lange auf dem Hintern.Ich denke Hartz IV ist nach Enteignung die richtige Entscheidung für die Betrüger die ganz sicher nicht zu dumm sind zu wissen dass das Klima nur ein statistischer Durchschnitts- wert vergangener 30 Jahre in den unterschied-lichen Klimagebieten der Erde und den Meteoro- logen für die Wettervorhersagen als Richtwert dient.Die Akte mit den Daten kann man eventuell aus einem Feuer im Archiv retten.Aber das Wetter machen hat Gott der Schöpfung anvertraut und nicht den Menschen.Freundliche Grüße !
Lieber Herr Keks #104,
danke für den Link zu dem Artikel von Tom Vonk http://tinyurl.com/2e2mbup.
Tom Vonk schreibt:
“Well as the collisions are dominating , the CO2 will indeed often relax by a collision process.”
Das bedeutet genau dasselbe wie meine Aussage, die Sie in #104 zitiert haben:
„In der Troposhäre leben die angeregten Zustände nicht lange genug. Sie werden durch Stöße sofort thermalisiert, so dass lokal immer die Energiezusstände gemäß der Maxwell-Boltzmann Verteilung gemäß der lokalen Temperatur besetzt sind.”
Oder anders ausgedrückt, es sind immer nur gerade so viele CO2 Moleküle angeregt, wie die lokale Temperatur es vorgibt.
Dazu schreibt Tom Vonk:
“For example only about 5 % of CO2 molecules are in a vibrationally excited state at room temperatures , 95 % are in the ground state .”
Genau das.
Was Tom Vonk vergisst ist, dass in der Troposphäre auf Grund des Temperaturgradienten, die Besetzungszahlen gemäß der Boltzmann Gleichung mit der Höhe abnehmen. Das erzeugt einen Fluss an Infrarotphotonen nach außen, da in Höhen, wo die optische Dichte geringer wird Photonen ins Weltall entkommen können. Das ist das Konzept der Emissionshöhe bzw. der Ausdringtiefe.
Tom Vonk’s Betrachtung ist isotherm. Wäre die Erdatmosphäre isotherm, gäbe es denn Treibhauseffekt nicht.
Tom Vonk startet zu Anfang mit Aussagen aus dem Internet:
“CO2 absorbs the outgoing infrared energy and warms the atmosphere” – or – “CO2 traps part of the infrared radiation between ground and the upper part of the atmosphere”
Er schreibt dazu: “These statements are all wrong yet….“
Da stimme ich ihm zu. Diese Aussagen sind irreführend, was den Mechanismus des Treibhauseffektes betrifft.
Beim Treibhauseffekt muss man die Energieflüsse ins Erdsystem und aus dem Erdsystem heraus betrachten. Nur das Geschehen innerhalb des Systems zu betrachten reicht eben nicht. Das heißt den Energiefluss von der Sonne ins System rein. Da findet Thermalisierung überwiegend an der Erdoberfläche statt und den Energiefluss der langwelligen Strahlung aus dem System raus ins Vakuum, der findet wellenlängenabhängig an der Ausdringstiefe statt, also in Höhen, wo die optische Dichte geringer wird. Im Mittel in etwa in 6 km Höhe.
Tom Vonk schreibt dazu:
“Indeed there are 2 interfaces – the void on one side and the surface of the Earth on the other side . Neither the former nor the latter is in LTE and the arguments we used are not valid .”
Tom Vonk betrachtet also die wesentliche Energieflüsse an den beiden für den Treibhauseffekt entscheidenden Stellen nicht.
Es ist aber in der Tat ein weit verbreiteter Irrglaube, dass notwendigerweise die Absorption von Photonen durch CO2 die Atmosphäre erwärmt und dadurch den Treibhauseffekt verursacht. Das ist in der Tat ein falsches oder zu mindestens stark verkürztes Bild.
Für den Treibhauseffekt ist wesentlich, dass es überhaupt Energiezustände für 15 µm Photonen in der Erdatmosphäre gibt. Das bedeutet entweder 15 µm Photonen können Energiezustände in der Atmosphäre besetzen. Oder durch Kollisionen können CO2 Moleküle in solche angeregten Zustände versetzt werden, aus denen dann Infrarotphotonen emittiert werden können. Ohne CO2 geht das nicht. Dazu müssen aber auch die Bedingungen für Lokales Thermodynamisches Gleichgewicht gelten (LTE). Dann kann im Prinzip die Anregungsenergie, die 15 µm Photonen entspricht auch strahlungslos an die Emissionshöhe kommen. Die Hauptsache ist, die Zustände existieren.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Keks,
Sie fragen:
„könnte diese „Temperaturdifferenz“ auf die Kondensationsenergie (Latenzwärme) zurückzuführen sein?
Die Verdunstung findet bei „Bodentemperaturen“, die Abstrahlung der Kondensationswärme bei deutlich tieferen Temperaturen statt…“
Die Verdunstung und Kondensation sind Teil der Ausgleichsvorgänge in der Atmosphäre. In der Troposphäre herrscht lokales thermodynamisches Gleichgewicht. Diese Ausgleichsvorgänge sorgen dafür, dass wir in der Troposphäre einen Temperaturgradienten von 6.5K/1000m haben. Sie sorgen also mit für den Wert dieser Temperaturdifferenz.
Überwiegend unten wird also eingestrahlt durch die Sonne, oben und unten wird abgestrahlt durch die Treibhausgase und die Erdoberfläche. Dafür braucht es dann die Treibhausgase. Ohne Treibhausgase wird nur unten an der Erdoberfläche ausgestrahlt.
Kondensationswärme wird eben nicht direkt abgestrahlt. Die freiwerdende Energie wird auf die Umgebung übertragen und die Abstrahlung ist an jedem Ort eine Funktion der lokalen Temperatur.
Sie findet aber nur statt, wenn entsprechende Energieniveaus vorhanden sind.
Für den Treibhauseffekt braucht es eben diese Ausgleichsvorgänge und die Treibhausgase, lokales thermodynamisches Gleichgewicht und den mit der Höhe fallenden Temperaturgradienten.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Keks,
Sie schreiben:
„Woher „weiß“ die Erdoberfläche, daß die mittlere Absorptionslänge gesunken ist und daß sie demzufolge wärmer zu werden hat?“
Ich wiederhole nochmal den 1. Hauptsatz:
Die Energie eines Systems kann sich nur durch Energietransport über die Systemgrenzen ändern. Für Energien gilt ein Erhaltungssatz.
Wenn die Einstrahlung größer als die Ausstrahlung ist wird dem System Erde (Oberfläche plus Atmosphäre) Energie zugeführt. Diese Energie wird durch die Ausgleichsvorgänge also Strahlung und Konvektion auf alle Freiheitsgrade des Systems verteilt. Erdoberfläche und Troposphäre werden simultan wärmer.
Das ist wie in ihrem Zimmer. Eine Wand braucht auch nicht zu wissen, dass Sie kälter werden muss, wenn Sie das Fenster aufmachen und es draußen kälter ist. Die Ausgleichsvorgänge sorgen dafür.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Sehr geehrter Herr Hess,
„„Auch wenn die Abstrahlung bei niedrigeren Temperaturen stattfinden würde, kann nicht trotzdem die gleiche Energiemenge abgestrahlt werden? z.B. über eine höhere Konzentration von abstrahlfähigen Molekülen?“
In der Stratosphäre passiert das, da dort die Lebensdauer des angeregten Zustandes lange genug ist, dass zum Beispiel durch inelastische Stöße ein angeregtes Ozonmolekül mit CO2 stößt, ein CO2 2 µm Zustand mit angeregt wird, aus dem dann abgestrahlt wird.
In der Troposhäre leben die angeregten Zustände nicht lange genug. Sie werden durch Stöße sofort thermalisiert, so dass lokal immer die Energiezusstände gemäß der Maxwell-Boltzmann Verteilung gemäß der lokalen Temperatur besetzt sind. Da wir einen mit der Höhe fallenden Temperaturgradienten haben, die Absorberkonzentration aber gut durchmischt ist und immer genügend Energiezustände unbesetzt sind, dominiert die Abnahme der Besetzungszahlen mit der Temperatur“
Dazu folgender Artikel:
http://tinyurl.com/2e2mbup
Mit freundlichen Grüßen
besso
@#97: Günter Heß sagt:
“ „Und: woher weiß die Erdoberfläche, daß sie wärmer werden muß? Bzw. wo kommt die Energie dafür her?“
Aus der Differenz zwischen eingestrahlter und abgestrahlter Energie nach dem 1. Hauptsatz. Natürlich von der Sonne.“
Sehr geehrter Herr Hess,
Irgendwie kapier ich das nicht so recht.
Laut „Ihrer“ Definition sinkt bei einer Erhöhung der co2-Konzentration die mittlere Absorptionslänge
Soweit kann ich folgen.
Des Weiteren soll nun dieses Absinken zu einer Erhöhung der Temperatur der Erdoberfläche führen.
Wie soll das gehen?
Woher „weiß“ die Erdoberfläche, daß die mittlere Absorptionslänge gesunken ist und daß sie demzufolge wärmer zu werden hat?
#99: Günter Heß sagt:
„Der Treibhauseffekt ist doch nur die experimentelle Beobachtung, dass wir, wenn wir die effektive Strahlungstemperatur eines terrestrischen Planeten von außen messen und bestimmen, wir etwa 255 K bekommen. Messen wir die Temperaturen auf der Oberfläche so messen wir im Mittel höhere Temperaturen“
Sehr geehrter Herr Hess,
könnte diese „Temperaturdifferenz“ auf die Kondensationsenergie (Latenzwärme) zurückzuführen sein?
Die Verdunstung findet bei „Bodentemperaturen“, die Abstrahlung der Kondensationswärme bei deutlich tieferen Temperaturen statt…
Liebe Frau Bruch,
wenn ich keinen Spaß an unserer Diskussion hätte würde ich nicht schreiben.
Selbstverständlich müssen wir uns Modelle von der Natur machen, um physikalische beobachtungen zu erklären. Damit solche Prozesse Naturprozesse beschreiben dürfen, müssen sie thermodynamisch konsistent sein, in allen ihren Aussagen und Teilerklärungen. das heißt den 1. und 2. hauptsatz nicht verletzen. Außerdem muss man die Beschreibung an der Realität überprüfen. Mein Modell mit dem ich versuche den beobachteten Treibhauseffekt zu beschreiben beinhaltet die Erdoberfläche und die Troposphäre, die im Strahlungs-Konvektionsgleichgewicht sind, sowie eine Stratosphäre die im Strahlungsgleichgewicht ist und die sich auf Änderungen der Strahlungsflüsse schnell einstellt. Dazu die Schwerkraft und einen mit der Höhe fallenden Temperaturgradienten in der Troposphäre.
In diesem Modell sind die Ursachen des Treibhauseffektes die konstante Einstrahlung durch die Sonne und die Verringerung der Ausdringtiefe für Strahlung größer als 2 µm durch die Treibhausgase.
Die Verringerung der Ausdringtiefe führt zu einer Verringerung der Ausstrahlung. Die Verringerung der Ausstrahlung führt aufgrund von Strahlung und Konvektion zu einer simultanen Temperaturerhöhung von Oberfläche und Atmosphäre. Damit erhöht sich die Gegenstrahlung simultan zur Temperaturerhöhung der Oberfläche. Ursachen sind für mich diejenigen physikalischen Größen die eine Veränderung der beobachteten Größe bewirken. In diesem Modell ist die Gegenstrahlung also eine Folge der Verringerung der Austrittstiefe und der Temperaturerhöhung.
Nun schreiben Sie, dass in ihrem Modell die Gegenstrahlung eine Temperaturerhöhung verursacht. Daran kann Sie niemand hindern. Es ist ja ihr Modell. Die Frage ist nun hält dieses Modell die Überprüfung mit der Realität stand?
Lassen Sie mich dazu ein Denkmodell beschreiben. Betrachten wir ein Zimmer mit 4 Wänden einer Fußbodenheizung, einem Fußboden und einer Decke. Draußen ist es kälter. Die 4 Wände sind ideal isoliert nach außen, die Decke ist mit einer dünnen Isolationsschicht nur teilweise isoliert und die Fußbodenheizung führt konstant Energie zu. Wir messen die Temperaturen aller 4 Wände, des Fußbodens und der Decke im stationären Zustand. Jede Wand erhält Gegenstrahlung von den anderen Wänden, der Decke und dem Fußboden. Nun nehmen wir die Isolation der Decke weg und beobachten, dass alle Temperaturen sinken. Im Besonderen betrachten wir nur die Decke. Die Ursache dafür dass die Temperatur der Decke sinkt ist ja wohl die Wegnahme der Isolation. Man hätte natürlich auch in ihrem Bild schreiben können. Die sinkende Gegenstrahlung aller Wände, und des Fußbodens bewirken die Abkühlung der Decke. Aber vom Standpunkt der Physik aus ist das ein minderwertiges Bild und beschreibt auch nicht das, was konkret passieren muss, dass sich die Decke abkühlt. Dieses Bild benutzt im Grunde nur jemand, der vielleicht nicht weiß, dass es eine Isolationsschicht gibt und dem ein Marder heimlich die Isolationsschicht zerstört hat. Dieser Beobachter würde dann in Unkenntnis der Lage schreiben, es ist die verringerte Gegenstrahlung von den Wänden die zur Abkühlung führt, da er die Temperaturen der Wände gemessen hat und deren Sinken beobachtet hat. Die wirkliche und fundamentale Ursache aber ist ihm verborgen geblieben.
Um nun eine Erwärmung des Fußbodens hervorzurufen, könnten wir entweder die Fußbodenheizung hochdrehen oder die Isolationsschicht verstärken. Verstärken wir nun die Isolationsschicht. Was ruft nun die Erwärmung hervor? Die Gegenstrahlung von der Decke und den Wänden oder die Verstärkung der Isolationsschicht?
Deshalb halte ich die Modelle und Erklärungen mit Gegenstrahlung für begrenzt und unphysikalisch, da Sie die tatsächliche Ursache nicht beschreiben. Wir können gerne darüber verschiedener Meinung sein, ob ich unphysikalisch schreiben darf.
Ich mag Modelle mit Gegenstrahlung nicht, weil wir über die Physik der Atmosphäre längst mehr wissen. Deshalb find ich auch, dass dieses mehr an Wissen in Lehrbüchern vermittelt werden sollte und nicht die Modelle mit Gegenstrahlung.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Heß,
leider habe ich mich wieder unklar ausgedrückt. Man merkt eben, dass es nicht mein Fachgebiet ist 🙁
In meinen Ausführungen habe ich mich stets auf die Erdoberfläche ohne Atmosphäre bezogen (oder besser beziehen wollen). Damit war für mich die Gegenstrahlung außerhalb des Systems Erde. Ich wollte nur wissen, ob die Gegenstrahlung die Temperatur der Eroberfläche! erhöhen kann (bei gleicher Einstrahlungsintensität der Sonne). Mir ist klar, dass auch die Gegenstrahlung letztendlich von der Sonnenenergie stammt.
Wenn sie die Erde mit Atmosphäre als Einheit betrachten, wird klar, dass die Energie im System länger verbleibt und die Abstrahlung vermindert wird und es kommen natürlich keine zusätzlichen Photonen außer von der Sonne an (den Mond lassen wir lieber weg:-). Da sind wir uns einig!
Womit ich aber immer noch so meine Probleme habe, sind Ihre Aussagen bezüglich der Ursache-Wirkung von Gegenstrahlung und verminderter Abstrahlung. Sie schreiben: „Nicht aufgrund der Gegenstrahlung, sondern aufgrund der reduzierten Abstrahlung bis ein neuer stationärer Zustand erreicht ist. Dann ist Abstrahlung wieder gleich Einstrahlung. Die Temperatur höher und dadurch wird die Gegenstrahlung höher. Nicht umgekehrt.“
Nun ist die Erdatmosphäre auf Grund ihrer Schichtung und den Temperaturgradienten sicher nicht einfach zu verstehen. Trotzdem bleibt für mich die Gegenstrahlung eine Ursache! dafür, dass die Abstrahlung vermindert ist. Man kann sich ja das System Erde gedanklich vereinfachen. Die Sonne erwärmt die Erde, diese strahlt daraufhin eine definierte Menge an Photonen wieder ab, ein Strahlungsgleichgewicht (Einstrahlung gleich Ausstrahlung) stellt sich ein mit einer konstanten Erdtemperatur. Jetzt geben wir eine Hülle mit Wasserdampf dazu. Die Erde strahlt zunächst immer noch die gleiche Menge an Photonen ab. Ein bestimmter Teil davon wird vom Wasserdampf zurückgestrahlt und erreicht die Erde und wird absorbiert. Die Erdtemperatur erhöht sich daraufhin, die Menge an Photonen, die abgestrahlt wird, muss sich erhöhen, auch die Gegenstrahlung wird somit größer. Nach kurzer Zeit ist Einstrahlung gleich wieder Ausstrahlung, aber bei gesteigerter Temperatur der Erde, ein neues Gleichgewicht hat sich eingestellt. Ursache für die erhöhte Erdtemperatur ist, dass die Verweildauer der Energie im System verlängert wird (Die Energiemenge, die jetzt mehr im System steckt, ist äquivalent, der Menge, die bis zum Einstellen des neuen Gleichgewichts weniger abgestrahlt werden konnte) . Und für mich ist die Gegenstrahlung hauptverantwortlich dafür.
Lieber Herr Heß, entschuldigen sie bitte, dass ich Ihnen so lang und breit derart banale Argumente bringe, aber fürs eigene Verständnis brauchte ich das. Wo liegt nun mein Fehler? Ich würde mich freuen, wenn Sie mir zeigen könnten, an welcher Stelle ich falsch liege.
Viele Grüße Lotte
Liebe Frau Bruch,
meine letzte Formulierung in #96 war etwas unscharf:
Es muss heißen:
m dritten Fall der Gegenstrahlung wird die Temperatur des Erdsystems nicht durch eine höhere Photonendichte erhöht, da nach dem 1. Hauptsatz nur eine Nettoenergiezufuhr ins System den Energieinhalt des Systems erhöhen kann. Energieflüsse innerhalb des Systems, wie die Gegenstrahlung können das nicht.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Keks,
nochmal zu ihrer Anmerkung:
„Ich stimme Ihnen auch zu, was die Reduzierung der Ausdringtiefe anbelangt. Ich bin aber nicht sicher, welche Auswirkungen sich daraus ergeben (z.B. Erhöhung des Thermalisierungsanteiles…). Daher verfolge ich, so gut es geht die Diskussion hier bei Eike.
Daraus aber die Definition für einen Treibhauseffekt abzuleiten tue ich mich schwer, da ich aufgrund der Faktenlage bislang immer noch der Meinung bin, daß ein Treibhauseffekt mit der Wirkung einer Temperaturerhöhung auf der Erdoberfläche nicht existiert.
Und warum soll man was definieren, was es nicht gibt?“
Der Treibhauseffekt ist doch nur die experimentelle Beobachtung, dass wir, wenn wir die effektive Strahlungstemperatur eines terrestrischen Planeten von außen messen und bestimmen, wir etwa 255 K bekommen. Messen wir die Temperaturen auf der Oberfläche so messen wir im Mittel höhere Temperaturen.
Das ist rein empirisch. Jetzt machen wir uns ein einfaches Modell mit der Ausdringtiefe als freien Parameter und als zusätzliche Messung den Temperaturgradienten in der Atmosphäre.
Mit diesem einfachen empirischen Modell und der Strahlungstransfertheorie können wir diesen Unterschied zwischen Oberflächentemperatur und effektiver Strahlungstemperatur schon erklären. Das ist im Grunde kein großes Ding und in den Naturwissenschaften schon immer so gemacht worden. Man nimmt das einfachste Modell bis man ein Besseres hat.
Im Detail aber nicht so einfach zu erklären wie unsere Diskussion zeigt.
Mit freundlichen grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Keks,
ich finde es gut, dass wir ins diskutieren kommen. Sie fragen:
„Wissen wir wirklich, wo die letztendlich relevante Abstrahlung stattfindet?“
Ja. Die Abbildung 2 und 3 im Artikel von Prof. Lüdecke zeigen das. Sie können die Ausstrahlungsintensitäten Temperaturen zuordnen, da ja in der Troposphäre die Temperaturen die Intensitäten bestimmen. Wenn wir parallel das Temperaturprofil der Erdatmosphäre messen, kennen wir die Höhe.
„Auch wenn die Abstrahlung bei niedrigeren Temperaturen stattfinden würde, kann nicht trotzdem die gleiche Energiemenge abgestrahlt werden? z.B. über eine höhere Konzentration von abstrahlfähigen Molekülen?“
In der Stratosphäre passiert das, da dort die Lebensdauer des angeregten Zustandes lange genug ist, dass zum Beispiel durch inelastische Stöße ein angeregtes Ozonmolekül mit CO2 stößt, ein CO2 2 µm Zustand mit angeregt wird, aus dem dann abgestrahlt wird.
In der Troposhäre leben die angeregten Zustände nicht lange genug. Sie werden durch Stöße sofort thermalisiert, so dass lokal immer die Energiezusstände gemäß der Maxwell-Boltzmann Verteilung gemäß der lokalen Temperatur besetzt sind. Da wir einen mit der Höhe fallenden Temperaturgradienten haben, die Absorberkonzentration aber gut durchmischt ist und immer genügend Energiezustände unbesetzt sind, dominiert die Abnahme der Besetzungszahlen mit der Temperatur. Im wesentlichen gehen ja die Besetzungszahlen wie Exp(-E/kT), fallen also exponentiell mit der Temperatur.
„Und: woher weiß die Erdoberfläche, daß sie wärmer werden muß? Bzw. wo kommt die Energie dafür her?“
Aus der Differenz zwischen eingestrahlter und abgestrahlter Energie nach dem 1. Hauptsatz. Natürlich von der Sonne.
Wie gesagt ich habe auch G&T 09 gerne, aber kritisch gelesen. Die Fragen die sie stellen, habe ich mir vor etwa 2 Jahren gestellt. Sie sind gut und sollten gestellt werden.
Lassen sie mich an der Stelle aber folgendes bemerken. Diese Antworten finden sie Klimatologie- und Meteorologiebüchern in der Regel nicht. Das führt leider dazu, dass viele verkürzte Erklärungen zum Treibhauseffekt kursieren, die physikalisch mangelhaft sind. Deshalb sind eben viel Naturwissenschaftler und Ingenieure skeptisch gegenüber dem Treibhauseffekt eingestellt, weil sie die Mängel in der Argumentation erkennen, aber nicht Lust haben Bücher zum Strahlungstransfer zu lesen.
Deshalb finden Sie auch bei Realclimate oder in der Klimalounge auch kaum jemanden der zu diesen Fragen mitdiskutieren kann. Dort werden in der Regel die Standardantworten aus den gängigen Klimatologielehrbüchern reproduziert,ohne tiefer in die Thermodynamik oder den Strahlungstransfer einzusteigen. Das finde ich in Ordnung so lange nicht folgendes passiert.
Ich habe zum Beispiel mal meine Argumentation zur Gegenstrahlung Eli Rabett bei Jennifer Marohasy vorgestellt. Da hatte der nur Schaum vorm Mund und mir mangelnde Physikkenntnisse vorgeworfen.
Man bekommt eben aus den Klimatologiebüchern kein tiefes verständnis zum Treibhauseffekt.
Dabei kann man meine Argumentation zur Gegenstrahlung mit folgendem Gedankenexperiment nachvollziehen. Wir nehmen einen stationären Zustand an, Sonne strahlt konstant, CO2 Konzentration ist 280 ppm, ansonsten haben wir die Erde mit ihrer Atmosphäre und einen mit der Höhe fallenden Temperaturgradienten. Jetzt verdoppeln wir bei gleicher Temperaturverteilung die CO2 Konzentration und schalten gleichzeitig die Sonne ab.
Da können wir uns dann überlegen, ob die Gegenstrahlung noch etwas erwärmt.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Liebe Frau Bruch,
nochmal detailliert zu ihren Punkten:
„Für die Erde macht es keinen Unterschied, ob die Photonen von einer wärmeren oder kühleren Quelle stammen, dem Photon ist das prinzipiell nicht anzusehen (wenn die Wellenlänge übereinstimmt). Das heißt, der thermodynamische Effekt ist auch prinzipiell der Selbe.“
Doch. Mit dem Photon kürzerer Wellenlänge können wir elektrischen Strom produzieren und Arbeit leisten, das ist die Grundlage unseres Lebens. Die Sonne ist eine Energiequelle für Energie niedriger Entropie, die Gegenstrahlung nicht.
Was verstehen sie unter thermodynamischen Effekt?
„Im Grunde wird durch Gegenstrahlung die Anzahl der Photonen, die auf die Erdoberfläche auftreffen (Sonne plus Gegenstrahlung), erhöht.“
Aber die Energie die ins Erdsystem hinkommt wird nicht verändert und das ist entscheidend für den Energieinhalt des Erdsystems.
„Und das, so war meine Argumentation, muss auch die Temperatur der Erde erhöhen, denn verschwinden kann die Energie der zusätzlichen Photonen ja nicht. „
Für das Erdsystem ist das keine zusätzliche Energie.
„Dass die Erde selbst deutlich mehr Photonen wieder abstrahlt als die kühlere Quelle, ist klar. Jedoch liegt das Gleichgewicht Absorption/Emission auf einem höheren Energieniveau im Vergleich zum Zustand ohne Gegenstrahlung.“
Nicht aufgrund der Gegenstrahlung, sondern aufgrund der reduzierten Abstrahlung bis ein neuer stationärer Zustand erreicht ist. Dann ist Abstrahlung wieder gleich Einstrahlung. Die Temperatur höher und dadurch wird die Gegenstrahlung höher. Nicht umgekehrt.
„Nach meiner Logik dürfte es keinen Unterschied machen, ob ich den Abstand Sonne-Erde verkürze, die Intensität der Sonne erhöhe oder eben den Anteil an Gegenstrahlung steigere. In allen Fällen wird die Temperatur der Erde durch einen dichteren Photonenstrom erhöht und für die beiden ersten Beispiele ist das sicher für jeden unstrittig.“
Wie gesagt die Sonne ist eine Energiequelle, die Gegenstrahlung nicht. Ein Riesenunterschied. Im dritten Fall der Gegenstrahlung wird die Temperatur des Erdsystems nicht durch eine höhere Photonendichte erhöht, da nach dem 1. Hauptsatz nur die Energiezufuhr ins System den Energieinhalt des Systems erhöhen kann. Energieflüsse innerhalb des Systems, wie die Gegenstrahlung können das nicht.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Keks in #84,
Sie schreiben:
„Sie haben sich die falschen Beiträge rausgepickt ;-). Und
Und
Ich stimme Ihrer Definition von Wärme, Temperatur
etc. natürlich zu. Da ist er schlampig!”
Ich habe Verständnis dafür, wenn jemand bei einer modellhaften physikalischen Erklärung zur Erklärung eines Effektes Fehler macht. Das kann man dann korrigieren.
Wenn aber jemand wie ihr Forist behauptet,
dass er einen Effekt widerlegt hat, dann muss er exakt formulieren. Denn der Satz:
„There is absolutely no energy flow from cold to hot, complying with the 2nd Law.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/stefan.html#c2”
Ist ja mit einer Wärmepumpe schon widerlegt oder wenn sie einen Hochofen elektrisch heizen.
Eine Widerlegung oder ein Beleg in der Naturwissenschaft muss exakt formuliert sein, sonst ist er nichts wert.
Den Fehler auch auf einer Internetseite zu finden hilft nicht weiter, viele schreiben eben unskeptisch voneinander ab.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#93: Günter Heß sagt:
„Die lokalen Temperaturen bestimmen die Strahlungsintensitäten innerhalb des Systems und nicht umgekehrt die Intensitäten bestimmen die Temperaturen.“
Siehe http://www.schmanck.de/gerlich/Muenster.pdf
unter 8)
Herr Hess, Sie kommen dem Scheiterhaufen „bedenklich“ nahe…
😉
besso
Liebe Frau Bruch,
Sie schreiben:
„Natürlich bin ich davon ausgegangen, dass Sonne plus Gegenstrahlung die Erdtemperatur erhöht (gegenüber nur Sonne).“
Der Satz ist trotzdem physikalisch falsch.
Die Gegenstrahlung ist global und zeitlich integriert nur ein Energiefluss innerhalb des Erdsystems von der kälteren Atmosphäre zur wärmeren Oberfläche. Die Stärke dieses Energieflusses wird bestimmt durch die lokale Temperatur der Atmosphäre. Dieser Energiefluss kann global und zeitlich integriert aber keine Erwärmung auslösen, sonst wird der 1. Hauptsatz verletzt, da die Gegenstrahlung keine Energiequelle ist. Die Gegenstrahlung ist eine Folge der Erwärmung des Erdsystems. Die einzige Energiequelle ist die Sonne. Eine konstante Einstrahlung durch die Sonne löst im Zusammenspiel mit den Treibhausgasen eine Erwärmung aus, da eine höhere Treibhausgaskonzentration in der Troposphäre die Ausstrahlung des gesamten Erdsystems (Oberfläche + Atmosphäre) erniedrigt. Erdoberfläche und Troposphäre erwärmen sich aber simultan und nicht hintereinander.
Der Fehler den man häufig liest ist, dass die Energiebilanzbilder mit der physikalischen Realität eines Erwärmungsprozesses verwechselt werden. Die Energiebilanzbilder sind nur im jeweiligen stationären Zustand rechnerisch richtig und beschreiben einen stationären Zustand. Sie gelten nicht während des Prozesses zwischen zwei stationären Zuständen und man kann aus Ihnen nicht beliebig eine physikalische Ursache – Wirkungsbeziehung ableiten, da sie nicht allgemein thermodynamisch konsistent sind, das heißt den 1. Und 2. Hauptsatz nicht verletzen. Das heißt das Energiebilanzbild ist nicht für alle Zahlenwerte der Gegenstrahlung gültig. Das heißt aber, Aussagen wie: „Die Gegenstrahlung wird höher also steigt die Temperatur der Oberfläche“, haben keine physikalische Realität. Sie werden nur von dem Energiebilanzbild suggeriert.
Die lokalen Temperaturen bestimmen die Strahlungsintensitäten innerhalb des Systems und nicht umgekehrt die Intensitäten bestimmen die Temperaturen. Das ist jetzt das physikalische Bild.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Herr Weber,
merken Sie eigentlich nicht, dass Sie mit Ihren Unterstellungen bei mir nicht landen? Mir ist es zu dämlich, Sie ständig darauf hinzuweisen, worauf ich mich berufe. Wenn Sie zu unfähig oder verblendet sind, festzustellen, dass ich meine Meinung auf wissenschaftliche Ergebnisse bilde und nicht auf Politik, dann ist Ihnen nicht zu helfen. Sie haben ja noch nicht mal überrissen, dass ich eine Grenze zwischen den wissenschaftlichen Erkenntnissen des IPCC und meinen Ausfassungen ziehe und wo ich dem IPCC zustimme und wo ich dort Mängel sehe.
Wenn Sie nicht in der Lage sind, mich zu verstehen, habe ich Ihnen nichts mehr zu sagen.
Lieber Herr Keks,
Sie schreiben:
„ich will nicht kleinlich sein, die Erde samt Atmosphäre ist ein geschlossenes System!“
Wenn man den Materieaustausch vernachlässigen kann, kann man die Erde auch als geschlossenes System betrachten. Allgemein ist sie aber ein offenes System. Meteoriten kommen auf der Erde an. Und prinzipiell könnte sie auch Materie verlieren, wenn sie zum Beispiel heiß genug wird in der Exosphere. Vermutlich vernachlässigbar. Für unsere Betrachtung können wir uns gerne auf ein geschlossenes System einigen, dass nur Energie mit der Umgebung Weltall austauscht..
Aber auch für ein geschlossenes System gilt der 2. Haupsatz in der Form:
Die lokale Entropieproduktion ist größer oder gleich NULL.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Well.Herr Baecker
reden wir also über Meinungen und Politik. Sie können Ihre Meinung haben und begründen ,andere
haben eine andere Meinung und begründen sie auch.
Eine wird sich in der Polis durchsetzen, egal in
wessen Augen sie richtig oder falsch ist. Das ist
Politik. Dass Sie felsenfest hinter der CO2-Politik des IPCC stehen und diese verteidigen wo
Sie nur können ist Ihr gutes Recht. Genau so ist es mein gutes Recht, die Weltrettung durch CO2-Reduzierung abzulehnen.Sie wollen die Gesellschaft mit einer pseudowissenschaftlichen Begründung massiv umbauen, ich halte dieses Ziel
für ineffektiv und demokratiegefährdend. Besonders die Verwendung pseudodemokratischer Elemente zur Etablierung von Machtstrukturen
lehne ich aus demokratischer Überzeugung ab. Dass
Sie Ihren Impetus mit Ihrem wissenschaftlichen Urteilsvermögen begründen, heisst nur, dass Sie
nicht willens oder in der Lage sind, die politischen Konsequenzen zu übersehen, die sich aus dessen Forderungen ergeben.Sie sollten sich daran gewöhnen, daß Ihre Forderungen politisch
umstritten sind und dass die „Unterstellungen“ sich auf Ihre Ziele und nicht auf Ihre Basis beziehen.So funktioniert politische Auseinandersetzung und da haben Sie sich mitten hinein begeben.Also keine Beschwerde bitte!
Michael Weber
#85: Michael Weber sagt:
“ Die Gesamtschau der Beiträge von Herrn Baecker lassen mich auf einen starken politischen Impetus schliessen.“
Da wir schon über Fehler reden, können Sie sich vorstellen, dass Ihre Schlussfolgerung oben falsch ist und wären Sie bereit, die dann zu korrigieren?
Überlegen Sie mal, wie evident Ihre Indizien dafür sind? Ist es, dass ich nachweislich physikalsichen Unsinn schreibe, oder ist es nur ein Gefühl oder Unsympathie?
Und was sagen Sie, wenn ich Ihnen versichere, dass mein Impetus nur auf meiner Überzeugung beruht, dass das, was ich schreibe (ausgeschlossen ist das, was ich nicht schreibe, inklusive das, was mir von anderen wie auch Ihnen in den Mund gelegt wird), mir aufgrund meines wissenschaftlichen Urteilsvermögen als korrekt erscheint?
„Der Gebrauch von Wissenschaft als politisches Totschlaginstrument macht mich misstrauisch.“
Aber auf welcher Basis sehen Sie dies als hier gegeben an? Aus welcher Basis verantworten Sie Ihre Unterstellungen mir gegenüber?
Lieber Herr Bäcker, lieber Herr Heß
ok, jetzt sehe ich das Missverständnis (#80). Natürlich bin ich davon ausgegangen, dass Sonne plus Gegenstrahlung die Erdtemperatur erhöht (gegenüber nur Sonne). Nachts wird die Temperatur der Erde sinken, da die Gegenstrahlung allein nicht ausreicht (und physikalisch auch nicht ausreichen darf), die Abstrahlung der Oberfläche zu kompensieren (die Temperatur sinkt aber langsamer). Die Frage für mich lautete: Kann ein kühlerer Körper zur Temperaturerhöhung eines wärmeren Körpers beitragen? Ja, kann er, oder besser muss er, sonst ist eben der 1. HS verletzt.
Viele Grüße Lotte
Lieber Herr Heß,
Vielen Dank für Ihre ausführliche Antwort. Ich denke, wir haben wohl aneinander vorbeigeschrieben (?) und ich habe unsaubere Begriffe verwendet. Mir war durchaus bewusst, dass Photonen Energie und keine Wärme übertragen. Durch Absorption führen sie aber dann zu einer Temperaturerhöhung. Auf diese Weise erwärmt die Sonne das System Erde.
Mein Punkt war aber folgender: Für die Erde macht es keinen Unterschied, ob die Photonen von einer wärmeren oder kühleren Quelle stammen, dem Photon ist das prinzipiell nicht anzusehen (wenn die Wellenlänge übereinstimmt). Das heißt, der thermodynamische Effekt ist auch prinzipiell der Selbe. Im Grunde wird durch Gegenstrahlung die Anzahl der Photonen, die auf die Erdoberfläche auftreffen (Sonne plus Gegenstrahlung), erhöht. Und das, so war meine Argumentation, muss auch die Temperatur der Erde erhöhen, denn verschwinden kann die Energie der zusätzlichen Photonen ja nicht. Dass die Erde selbst deutlich mehr Photonen wieder abstrahlt als die kühlere Quelle, ist klar. Jedoch liegt das Gleichgewicht Absorption/Emission auf einem höheren Energieniveau im Vergleich zum Zustand ohne Gegenstrahlung. Nach meiner Logik dürfte es keinen Unterschied machen, ob ich den Abstand Sonne-Erde verkürze, die Intensität der Sonne erhöhe oder eben den Anteil an Gegenstrahlung steigere. In allen Fällen wird die Temperatur der Erde durch einen dichteren Photonenstrom erhöht und für die beiden ersten Beispiele ist das sicher für jeden unstrittig…
Ich hoffe, ich habe mich jetzt verständlicher ausgedrückt:-) und keine neuen Fehler eingeführt, viele Grüße Lotte
#75: Michael Weber sagt:
„Also herrscht Entropie.“
Mit dem Satz kann ich als Physiker nichts anfangen. Was soll das heißen?
Dass ein thermodynamisches System einen bestimmten Entropiewert hat, ist doch selbstverständlich. Meinen Sie mit „herrschen“ nur dies?
Lieber Herr Hess
Danke für Ihren Versuch mir das Thema näher zu
erklären.Leider kann ich Ihnen nur sehr global
Quellen benennen.Ich bin Zeit-WISSEN-Leser über
Jahrzehnte. Das reicht mir, um auf dem Laufenden
zu bleiben und Entwicklungen mitzukriegen.Ihre
Erklärung hab ich nicht ganz kapiert, werde aber
vorerst keine Fragen stellen, sondern als stiller Mitleser Ihrer Beiträge versuchen zu verstehen. Natürlich hat jeder Wissenschaftler
das Recht Fehler zu machen, er muss nur dazu stehen und darf nicht Fehlerfreiheit von anderen einfordern. Die Gesamtschau der Beiträge von Herrn Baecker lassen mich auf einen starken politischen Impetus schliessen. Der Gebrauch von Wissenschaft als politisches Totschlaginstrument macht mich misstrauisch. Das hat die Wissenschaft nicht verdient. Obsta principiis.
Ansonsten ist mir Herr Baecker als ein unterhaltsamer politischer Schreiber durchaus recht.
Mit freundlichen Grüssen
Michael Weber
#66: Günter heß sagt:
Sehr geehrter Herr Hess,
Sie haben sich die falschen Beiträge rausgepickt ;-).
Habe daher die m.E. interessanten Beiträge mal kopiert:
————————————————–
http://tinyurl.com/3a7wgdp:
Gord at 00:39 AM on 27 October, 2009 „Radiation is heat transfer by the emission of electromagnetic waves which carry energy away from the emitting object.“
P = e*BC*A(T^4 – Tc^4)
Where P = net radiated power (Watts), e = emissivity, BC = Stefan’s constant, A = area, T = temperature of radiator and Tc =
temperature of the surroundings or another body.
..when rearranged gives
P/A = e*BC*T^4 – e*BC*Tc^4 (Watts/m^2)
This is an obvious subtraction of two Electromagnetic Fields
It also complies with the Vector subtraction of Electromagnetic Fields which are Vectors.
The resultant Electromagnetic Field will have a magnitude of P/A and have a direction of propagation in the direction of the larger field.
There is absolutely no energy flow from cold to hot, complying with the 2nd Law.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/stefan.html#c2
In fact, All the Instruments used to measure the so called „Greenhouse Effect“ prove that it does not exist!
They use IR detectors that have been COOLED far below the -20 deg C atmosphere temperature to make the direct measurement POSSIBLE.
Just like the 2nd Law clearly states!!
Gord at 05:28 AM on 27 October, 2009 Chris – re:your post #25
Radiating thermal energy is accomplished by Propagating Electromagnetic Fields.
Electromagnetic Fields are Vector Fields and they travel at the speed of light.
The warmer Earth radiates 390 w/m^2 and heats up the atmosphere to -20 deg C.
The atmosphere radiates 324 w/m^2 in all directions.
Between the Earth and Atmosphere the resultant EM field is (390-324) 66 w/m^2 in an upward direction.
Past the atmosphere the Resultant EM field is 66 w/m^2 PLUS 324 w/m^2 for a total of 390 w/m^2 in an upward direction to cold space.
ALL the 390 w/m^2 radiated by the Earth is radiated to cold space.
There is no „slow down the rate of loss of heat“.
Gord at 20:26 PM on 1 November, 2009 Tom Dayton – re:your post #113
Propagating Electromagnetic Fields „CARRY“ Photon energy.
If an Electromagnetic Field has zero magnitude it will not propagate, hence Photon energy cannot move.
The Photon energy is CARRIED in the DIRECTION of the LARGER Electromagnetic Field!…and EM fields ARE VECTOR FIELDS
————————————————-
Ich stimme Ihrer Definition von Wärme, Temperatur
etc. natürlich zu. Da ist er schlampig!
Ich finde aber den von ihm gewählten o.g. Ansatz (Vektorfelder) durchaus diskutierenswert…
Ich stimme Ihnen auch zu, was die Reduzierung der
Ausdringtiefe anbelangt. Ich bin aber nicht sicher, welche Auswirkungen sich daraus ergeben (z.B. Erhöhung des Thermalisierungsanteiles…). Daher verfolge ich, so gut es geht die Diskussion hier bei Eike.
Daraus aber die Definition für einen Treibhauseffekt abzuleiten tue ich mich schwer, da ich aufgrund der Faktenlage bislang immer noch der Meinung bin, daß ein Treibhauseffekt mit der Wirkung einer Temperaturerhöhung auf der Erdoberfläche nicht existiert.
Und warum soll man was definieren, was es nicht gibt?
Sie schreiben:
„Da die Temperatur in der Troposphäre mit der Höhe fällt verursacht diese Erniedrigung der Ausdringtiefe, bei konstanter Energiezufuhr durch die Sonne eine Erwärmung der Erdoberfläche und der Troposphäre“
Dazu meine Gedanken/Fragen:
Wissen wir wirklich, wo die letztendlich relevante Abstrahlung stattfindet?
Auch wenn die Abstrahlung bei niedrigeren Temperaturen stattfinden würde, kann nicht trotzdem die gleiche Energiemenge abgestrahlt werden? z.B. über eine höhere Konzentration von abstrahlfähigen Molekülen?
Und: woher weiß die Erdoberfläche, daß sie wärmer werden muß? Bzw. wo kommt die Energie dafür her?
Keine Lösungen, ich weiß – aber das macht die Diskussion ja so interessant…
Mit freundlichen Grüßen
besso
@#82, Herr Hess
Sehr geehrter Herr Hess,
ich will nicht kleinlich sein, die Erde samt Atmosphäre ist ein geschlossenes System!
Lieber Herr Weber,
Sie schreiben:
„Als studierter Theologe bin ich nicht vom Fach, gehe aber davon aus, daß sich die Fachwelt einig ist, daß der Materieeintrag durch Meteoriten vernachlässigbar gering ist. Also herrscht Entropie. Das Klima ist Teil des Systems auch wenn der Antrieb durch Strahlung von aussen stattfindet.Falls ich mich im Irrtum befinde bitte ich um Aufklärung.Ich bin lernfähig.“
Wer ist denn ihre Fachwelt, haben Sie da ein Zitat?
Meiner Meinung nach ist die Fachwelt sich einig, dass die Erde ein offenes System ist und die Sonne einen Zustrom an Energie mit niedriger Entropie zuführt. Die Erde gibt dann Energie hoher Entropie ab. Deshalb leben wir. Insofern produziert die Erde Entropie und gibt netto etwa 900 mW/m2/K Entropie durch Strahlung ans Weltall ab. Mein Zitat: Non-equilibrium Thermodynamics and the production of Entropy, Kleidon und Lorenz als Editoren, Springer Verlag.
Die Entropieproduktion der Erde ist größer Null. Für die Erde gilt aber der 2. Haupsatz in der Form:
Die lokale Entropieproduktion ist größer oder gleich NULL.
Der Treibhauseffekt wirkt auf die stationäre Temperatur der Erdoberfläche über die Ausstrahlung des Erdsystems. Gottseidank beobachten wir jeden Tag aufs Neue den planetaren Treibhauseffekt.
Da die Sonne etwa 6000 K heiß ist und Strahlung mit entsprechend niedriger Entropie abgibt, könnte die Erdoberfläche von der Entropieproduktion bzw. vom 2. Hauptsatz aus gesehen, wesentlich wärmer bleiben oder werden als sie jetzt ist.
Selbstverständlich dürfen Sie gewisse Ansprüche an Herrn Becker stellen, aber Naturwissenschaftler müssen nicht immer fehlerfrei formulieren. Im Gegenteil als Naturwissenschaftler lernt man eigentlich nur aus Fehlern, solange man sich selbst immer wieder hinterfragt. Sie sehen ja aus meinem Beitrag #57, dass auch Lehrbücher die Physik fehlerhaft darstellen. Fehler korrigieren und aus Ihnen lernen ist das Maß für einen Naturwissenschaftler.
Gerade Ihnen als Theologen sollte das klar sein.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Liebe Frau Bruch,
bitte nochmal die Definition von Wärme durchlesen:
„In der Thermodynamik bezeichnet man Energie, welche die Grenze eines Systems überschreitet, dann als Wärme, wenn der Energietransport allein durch einen Temperaturunterschied zwischen dem System und seiner Umgebung bewirkt wird. Nach dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik fließt dabei Wärme stets in Richtung fallender thermodynamischer Temperatur über die Systemgrenze.“
Wärme ist thermodynamisch eben keine Energieform, sondern eine Energietransportform. Eine zweite Energietransportform ist die Arbeit.
Man darf aber Wärme und Arbeit nicht mit potentieller Energie oder chemischer Bindungsenergie verwechseln. Es gibt den Begriff Temperaturerhöhung und den Begriff Energieerhöhung, aber nicht den Begriff Wärmeerhöhung oder Arbeitserhöhung. Das liegt daran, dass beides keine Zustandsfunktionen sind.
Betrachten wir zunächst die Absorption eines einzelnen Photons. Wenn ein Photon absorbiert wird, wird die Energie des Systems erhöht, das das Photon absorbiert. Damit diese Energieerhöhung in eine Temperaturerhöhung umgesetzt wird, muss diese Anregungsenergie auf alle Energiezustände nach der Maxwell-Boltzmann Verteilung verteilt werden.
Ein Prozess, der aus vielen einzelnen Absorptionen und Emissionen besteht, führt dann zu einer Erwärmung eines Körpers, wenn die mittlere Energie pro unabhängigen quadratischen Freiheitsgrad der Energie zunimmt. Da aber mehr Photonen von der wärmeren Oberfläche emittiert werden als von der kälteren Atmosphäre zurückgestrahlt werden, sinkt die mittlere Energie pro unabhängigen quadratischen Freiheitsgrad und damit die Temperatur des wärmeren Körpers. Ergo keine Temperaturerhöhung bzw. Erwärmung der wärmeren Oberfläche durch Gegenstrahlung. Im klassischen Grenzfall ist die mittlere Energie pro unabhängigen quadratischen Freiheitsgrad gleich ½ kT.
Um nun die Verwirrung komplett zu machen, möchte ich an dieser Stelle bemerken, dass man öfter mal auch die Begriffe Wärmeinhalt bzw. „heat content“ liest. Diese Bezeichnungen könnten verwirrend sein. Wärmeinhalt müsste abhängig von den Randbedingungen besser als Energieinhalt oder als Enthalpie bezeichnet werden. Deshalb Achtung Wärmeinhalt ist keine Wärme, Gegenstrahlung auch nicht.
Man benutzt zum Beispiel den Begriff Reaktionswärme, weil man implizit davon ausgeht, dass die bei einer exothermen Reaktion freiwerdende Energie auf die kältere Umgebung als Wärme übertragen wird. Beziehungsweise bei einer endothermen Reaktion die benötigte Energie von der wärmeren Umgebung auf das Reaktionsgefäß übertragen wird. Eben immer von warm nach kalt.
Sie fragen:
„Wenn die Photonen jedoch absorbiert werden, müssen sie zu einer Wärmeerhöhung führen, sonst wäre der 1. Haupsatz in Gefahr. Der Nettoenergiefluss bleibt natürlich in Richtung kälterer Körper (2. HS), aber was sollte Ihrer Meinung nach mit der Gegenstrahlung sonst passieren?“
Der 1. Hauptsatz ist nicht in Gefahr, da es wie gesagt eine Wärmeerhöhung nicht gibt und die Photonen ihre Energie vollständig mitnehmen, aber nicht als Wärme.
Mit der Gegenstrahlung passiert nichts, sie wird bei Temperaturerhöhung größer. Oft liest man eben den Trugschluß, dass die Ursache für die Temperaturerhöhung die Gegenstrahlung ist. Nein die Gegenstrahlung ist eine Wirkung der Temperaturerhöhung.
Das heißt jetzt übrigens nicht, dass der planetare Treibhauseffekt nicht existiert, nur weil die Gegenstrahlung die Energie nicht als Wärme transportiert, sondern als Strahlung.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Liebe Frau Bruch, #77
ich antworte mal zur Gegenstrahlung. Sie haben natürlich recht, dass am Boden absorbierte Gegenstrahlung (die wird zu 90-98% absorbiert) einen positiven Beitrag zur Energiebilanz des Bodens führt. Gleichzeitig gibt es jedoch auch viele andere Energieflüsse (in W/m2). Wenn die Summe aller Energieflüsse von Null verschieden ist, so führt dies über die Wärmekapazität des Bodens zu einer Temperaturänderung.
I.d.R. ist der Energiefluß der Gegenstrahlung geringer als der emittierte Energiefluß des Bodens aufgrund seiner höheren Bodentemperatur und dem größeren Emissionsgrad. Wenn sonst keine Energieflüsse da wären (wie durch Taubildung, aus dem Boden, kurzwellige Sonnenstrahlung, Advektion von Luft,…) so wäre die Energiebilanz des Bodens also negativ: die Abgabe überwiegt die Aufnahme. Damit kühlt der Boden aus. Da passiert bevorzugt nachts.
In den Polargebieten tritt jedoch auch häufig der umgekehrte Fall auf: dort ist der Boden kälter als die bodennahe Luft und die Gegenstrahlung übersteigt betragsmäßig die Abstrahlung. Dann fließt Wärme von der wärmeren Luft zum kälteren Boden.
Herr Hess hat nun die mittleren Verhältnisse in einem vereinfachten Klimasystm dargestellt. Dort nimmt die Lufttemperatur stetig vom Boden nach oben hin ab. Außerdem setzt er Stationarität voraus, d.h. die Summe aller Energieflüsse ist überall gleich Null und bleibt auch so. Mit diesen Voraussetzungen bleibt die Temperatur konstant.
@ Michael Weber
„Ganz im Sinne der Aufklärung ist das DASS der Korrektur wichtiger als der Inhalt, der sich im Licht neuer Erkenntnisse jederzeit verändern kann.“
Ist ja schön, aber Sie wollen mir doch jetzt nicht sagen, dass Sie in aller Bescheidenheit schon die bloße Tatsache der Korrektur als Fortschritt sehen.
Denn für Sie war dies ein Auslöser, um daraus zum wiederholten Male sachferne Unterstellungen gegen mich abzuleiten, ich zitiere Sie von oben:
#72: Michael Weber sagt:
1. Sie bestätigt meinen Verdacht, daß …
2. Das erklärt mir auch,warum …
3. Wenn Sie Politik betreiben wollen …
Können Sie mir mal erklären, wie sich von meiner Korrektur diese Angriffe gegen meine Person ableiten ließen? Erinnern Sie sich an die Methoden der Inquisition.
Lieber Herr Baecker
Die Inquisition war der Versuch mit Gewalt den wahren Glauben durchzusetzen. Folter,Todesstrafe, ewige Verdammnis waren die Instrumente. Sie spielen hier Opfer ohne die Geschichte zu kennen. Es wurde Ihnen keinerlei Ungemach angedroht und Sie reden von Inquisition. Ein bequemer Weg um unangenehmen Fragen auszuweichen.
Mein wesentlicher Punkt ist ein anderer. Ich verlange von jedem, der anderen Prinzipien auferlegt, daß er sich an seine eigenen Prinzipien hält. Das gilt für alle, egal ob Prediger, Politiker oder Physiker. Ganz im Sinne der Aufklärung ist das DASS der Korrektur wichtiger als der Inhalt, der sich im Licht neuer Erkenntnisse jederzeit verändern kann.
Schliesslich sind wir alle, wie Sie selber schreiben, nicht unfehlbar.
MfG
Michael Weber
Lieber Herr Heß,
von ihrer Aussage, dass die Gegenstrahlung die Erdoberfläche nicht erwärmen kann, bin ich doch ein wenig überrascht. Was passiert mit den Photonen an der Oberfläche? Reflektiert werden sie sicher nicht (zumindest nur in geringem Maße). Dann bleibt nur Absorbtion (Umwandlung in chemische Bindungsenergie oder Aggregatänderung kann man zur Vereinfachung weglassen). Wenn die Photonen jedoch absorbiert werden, müssen sie zu einer Wärmeerhöhung führen, sonst wäre der 1. Haupsatz in Gefahr. Der Nettoenergiefluss bleibt natürlich in Richtung kälterer Körper (2. HS), aber was sollte Ihrer Meinung nach mit der Gegenstrahlung sonst passieren?
Beste Grüße Lotte
@ #75: Michael Weber sagt:
„Herr Baecker ist nach eigenen Angaben Dr.rer.nat.
Da darf ich schon gewisse Ansprüche stellen,“
Was wollen sie überhaupt? Bislang habe ich Ihre Fragen beantwortet und erklärt. Und wenn ich mich unkorrekt ausgedrückt habe, habe ich mich korrigiert. Mit einem Dr. bekommt man aber keinen Heiligenschein und wird nicht unfehlbar, falls es das ist, was Sie suchen.
Ihr Verhalten erinnert mich an die Inquisition, weil Ihnen die Tatsache DASS ich mich korrigierte wichtiger war, als der Inhalt der Korrektur.
Da frage ich mich schon, ob nicht jedwede Antwort auf Ihre Fragen nicht für die Katz ist, weil es unabhängig von Qualität und Inhalt von Ihnen so lange gedreht wird, dass es vermeintlich Ihre Vorurteile bestätigt. Genauso hat eben auch die Inquisition gearbeitet.
Lieber Herr Hess
Herr Baecker ist nach eigenen Angaben Dr.rer.nat.
Da darf ich schon gewisse Ansprüche stellen, zumal er selbst sich hier über fehlerhafte Darstellungen von anderen gewaltig aufgeregt hat.Zweierlei Mass gilt nicht.Besonders nicht, wenn man mit Naturwissenschaft Politik machen will.
Zu #10. Als studierter Theologe bin ich nicht vom Fach,gehe aber davon aus, daß sich die Fachwelt einig ist, daß der Materieeintrag durch Meteoriten vernachlässigbar gering ist. Also herrscht Entropie. Das Klima ist Teil des Systems auch wenn der Antrieb durch Strahlung von aussen stattfindet.Falls ich mich im Irrtum befinde bitte ich um Aufklärung.Ich bin lernfähig.
MfG
Michael Weber
#73 Die Inquisition war eine Veranstaltung zur gewaltsamen Durchsetzung von Glauben und der damit verbundenen Macht. Deswegen stehe ich dem AGW-Glauben und seinen politischen Folgen skeptisch gegenüber.Ich kenne die Logik, daher:
obsto principiis. MW
Lieber Herr Weber #72,
Sie schreiben:
„Vielen Dank für Ihre Antwort #65.Sie bestätigt meinen Verdacht, dass Sie Ihren eigenen Ansprüchen an wissenschaftliche Exaktheit nicht nachkommen.“
Herr Baecker hat in einer Formulierung Wärme und Wärmestrahlung verwechselt.
Das hat er nach Aufforderung von Ihnen in #65 korrigiert und erklärt. Was haben Sie denn dagegen einzuwenden? Das ist doch sehr ehrenwert.
Können Sie denn im Gegenzug ihren Satz aus #10 erklären:
„Dem System Erde wurde seit Jahrmillionen nichts hinzugefügt,also ist das Entropieprinzip anwendbar, Der Treibhauseffekt ist als Teil des Systems Erde als Gegenbeweis nicht geeignet.“
Was meinen Sie den mit dem Entropieprinzip und nichts hinzugefügt? Denn dieser Satz von Ihnen ist eine reine Behauptung und ohne Erklärung unwissenschaftlich, was Sie Herrn Baecker zu Unrecht vorwerfen.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@ #72: Michael Weber,
Sie scheinen mit Ihrer Logik bei der Inquisition steckengeblieben zu sein.
Lieber Herr Baecker
Vielen Dank für Ihre Antwort #65.Sie bestätigt meinen Verdacht, daß Sie Ihren eigenen Ansprüchen an wissenschaftliche Exaktheit nicht nachkommen. Das erklärt mir auch,warum Sie über die Schlampereien des IPCC so großzügig hinwegsehen.Wenn Sie Politik betreiben wollen sollten Sie das offen sagen.
MfG
Michael Weber
@ #67: Statiker sagt:
Danke für die Aufklärung. Beim nächsten Fensterkauf hole ich mir Ihren Ratschlag ein.
Die Wärmedämmberechnung führe ich aber selber durch, da vertraue ich mir selbst mehr.
Lieber Herr Wehlan,
zunächst einmal wünsche ich Ihnen einen schönen Urlaub.
Sie schreiben:
„Sie versuchen nun ,eine Energie-Umverteilung von oben nach unten zu beschreiben (oben kälter, unten wärmer), ohne dass diese Energie (konstante Einstrahlung) vorhanden ist.“
Das habe ich zwar so nicht geschrieben, aber gut.
Sie vergessen, dass die Sonne mit konstanter Energie einstrahlt. So funktioniert unsere Atmosphäre nun mal. Bei Anwesenheit von Treibhausgasen in der Atmosphäre ist die Endringtiefe der Solarstrahlung (kleiner etwa 5 µm) größer als die Ausdringtiefe der terrestrischen Ausstrahlung (größer etwa 2 µm). Auch deshalb ist es unten wärmer und oben kälter.
Ganz platt ausgedrückt im Mittel für das Erdsystem wird weiter unten absorbiert und weiter oben ausgestrahlt. Das können sie in jedem Atmosphärenphysikbuch nachlesen. Gemessen ist das selbstverständlich auch für die unterschiedliche Gase und Wellenlängenbereiche, die die Erdatmosphäre ausmachen. Zitat: Valley 1965, Handbook of Geophysics and space environment aus Goody and Yung, Atmospheric Radiation Fig. 1.1.
Wir haben außerdem einen mit der Höhe fallenden Temperaturgradienten in der Troposphäre.
Auch das können Sie in einem Atmosphärenphysikbuch nachlesen und gemessen ist das auch mit Satelliten und Wetterballons.
Wenn die Ausdringtiefe kleiner wird, kommt die zugehörige Strahlung aus einer Schicht in der Troposphäre, die im Mittel höher ist. So ist der Begriff Ausdringtiefe in der Physik nun mal definiert. Das kann auch jeder mit einfachen geometrischen Betrachtungen nachvollziehen. Eine Schicht die im Mittel höher liegt, hat aber in der Troposphäre im Mittel eine niedrigere Temperatur. Wie wirkt sich nun nach der Planck’schen Strahlungsformel eine niedrigere Temperatur auf die Ausstrahlung dieser Schicht aus. Sie wird kleiner.
Sie schreiben ausserdem:
„Das ist nichts weiter als das altbekannte Märchen, dass die Strahlung, welche die Treibhausgase ins Weltall abgeben nun bei tieferen Temperaturen stattfinden soll und damit weniger Strahlung abgegeben werden soll.“
Das heißt jetzt also ihrer Meinung nach ist die Temperaturabhängikeit in der Planck’schen Strahlungsformel ein Märchen, oder wie muss ich ihren Satz interpretieren. Ich verstehe ihren Satz so. Bitte klären sie mich auf.
Im übrigen wurde das was ich zur Erniedrigung der Ausdringtiefe und der Ausstrahlung geschrieben habe schon gemessen, Prof. Lüdeckes Abb 2 und 3 zeigt die Messungen:
http://tinyurl.com/yjo4c34
Man sieht in diesen Bildern im Bereich der Energiezustände der Treibhausgase geringere Ausstrahlungsintensitäten. Sie müssen deshalb nach der bekannten Physik aus höheren, kälteren Schichten der Atmosphäre kommen, was meine Aussage experimentell absichert.
Wie wirkt sich nun eine kleinere Ausstrahlung auf ein System aus, das von der Sonne eine konstante Einstrahlung erhält. Es wird dem System netto mehr Energie zugeführt als vorher. Was folgt denn ihrer Meinung nach aus dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik für ein System dem jetzt netto mehr Energie zugeführt wird?
Sie schreiben:
„Dann soll sich aufgrund der Tatsache, dass ja ein Strahlungsgleichgewicht herrschen müsse, diese fehlende Strahlung durch mehr Strahlung vom Boden ausgeglichen werden.
Das ist aber nie bewiesen worden und physikalisch unhaltbar. Denn um stärker zu strahlen, bedarf es einer höheren Temperatur.“
Das haben Sie falsch verstanden. Da fallen sie auf schlechte Formulierungen in Klimatologiebüchern herein. Da wird immer ein Strahlungsgleichgewicht postuliert bzw. formal als Gleichung aufgeschrieben, um rechnen zu können.
In der Natur ist die Abfolge eine andere. Zuerst wird die Ausdringtiefe erniedrigt, was zu einer Erniedrigung der Ausstrahlung führt. Die Nettoenergiezufuhr über die Systemgrenze ist Einstrahlung minus Ausstrahlung. Ist die Einstrahlung größer als die Ausstrahlung wird dem System netto Energie zugeführt. Nach dem 1. Hauptsatz erhöht sich dadurch der Energieinhalt des Systems. Das geschieht solange wie die Einstrahlung größer als die Ausstrahlung ist. Eine Erhöhung des Energieinhalts des Erdsystems erhöht, wenn keine Phasenumwandlungen stattfinden in aller Regel die Temperatur. Erst dann erhöht sich die Ausstrahlung.
Sie schreiben nun:
„Genau so würde es unten bei mehr Abstrahlung wieder kälter werden und ein vorhandener „Treibhaus-Effekt“ würde sich von selbst aufheben.“
Das ist ein Denkfehler. Ein System wird ja nach dem 1. Hauptsatz nicht durch mehr Abstrahlung kälter, sondern nur dann, wenn die Abstrahlung größer als die Einstrahlung ist.
Sie schreiben ausserdem:
„Die Strahlungsabgabe der Erde richtet sich nicht nach den Treibhausgasen, sondern nach der von der Sonne erhaltenen Einstrahlung.“
Auch dieser Satz von Ihnen ist physikalisch falsch. Die Abstrahlung eines Körpers wird von seiner Größe, seiner Temperatur und seiner Zusammensetzung bestimmt und nicht von einer etwaigen Einstrahlung.
Auch das ist gemessen und gehört zum physikalischen Grundwissen. Baehr, Stephan, Wärme- und Stoffübertragung Kap. 5.
Sie schreiben außerdem:
„Die Annahme eines Strahlungsgleichgewichts und der daraus gefolgerten Annahme, dass der Boden nun wisse, dass er spontan wärmer werden muss (weil ja oben weniger Strahlung raus gehen soll) ist so ziemlich der größte Blödsinn, den ich je gehört habe.“
Das habe ich noch nie geschrieben. Ihr Unterschieben von Aussagen ist unwissenschaftlich und auch privat schlechter Stil. Bitte unterlassen sie das oder zitieren Sie mich bitte wörtlich. Das tue ich bei Ihnen auch.
Sie schreiben zum Schluß:
„Bitte halten Sie sich an das, was man durch Messung bestätigen kann. Die Theoretisierung des fiktiven Treibhaus-Effekts mit Dingen, die angeblich möglich sein können, aber nicht gemessen werden können, kann man sich sparen.“
Ich habe Ihnen gezeigt, dass ich mich an Messungen halte und die Zitate angegeben. Nur weil sie keine Messungen kennen, heißt das ja noch nicht, dass es die Messungen nicht gibt.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@ #58: Günter Heß
Sehr geehrter Herr Heß,
leider muss ich Ihnen widersprechen.
Sie schreiben:
„Ursache für die Erwärmung durch Treibhausgase ist eine Erniedrigung der Ausdringtiefe für Strahlung mit Wellenlängen größer 2 µm.“
Das ist nichts weiter als das altbekannte Märchen, dass die Strahlung, welche die Treibhausgase ins Weltall abgeben nun bei tieferen Temperaturen stattfinden soll und damit weniger Strahlung abgegeben werden soll. Dann soll sich aufgrund der Tatsache, dass ja ein Strahlungsgleichgewicht herrschen müsse, diese fehlende Strahlung durch mehr Strahlung vom Boden ausgeglichen werden.
Das ist aber nie bewiesen worden und physikalisch unhaltbar. Denn um stärker zu strahlen, bedarf es einer höheren Temperatur. Das Problem, dass es keine Quelle höherer Temperatur im Treibhaus-Modell gibt, ist nach wie vor nicht gelöst.
Wenn aber es oben weniger strahlen soll, wird es oben mit der Zeit wärmer und es strahlt wieder mehr. So ist das nun einmal bei konstanter Einstrahlung. Genau so würde es unten bei mehr Abstrahlung wieder kälter werden und ein vorhandener „Treibhaus-Effekt“ würde sich von selbst aufheben.
Sie versuchen nun ,eine Energie-Umverteilung von oben nach unten zu beschreiben (oben kälter, unten wärmer), ohne dass diese Energie (konstante Einstrahlung) vorhanden ist.
Gemessen wurde lediglich, dass, wenn es unten wärmer wird es dann oben kälter wird (stratosphärische Kompensation). Oben wird es deshalb kälter, weil mehr Strahlung abgegeben wurde, die vorher aufgenommen wurde.
Das umzukehren (wie Sie und andere es versuchen), bringt die Logik auf den Hund.
Die Strahlungsabgabe der Erde richtet sich nicht nach den Treibhausgasen, sondern nach der von der Sonne erhaltenen Einstrahlung.
Die Annahme eines Strahlungsgleichgewichts und der daraus gefolgerten Annahme, dass der Boden nun wisse, dass er spontan wärmer werden muss (weil ja oben weniger Strahlung raus gehen soll) ist so ziemlich der größte Blödsinn, den ich je gehört habe.
Bitte halten Sie sich an das, was man durch Messung bestätigen kann. Die Theoretisierung des fiktiven Treibhaus-Effekts mit Dingen, die angeblich möglich sein können, aber nicht gemessen werden können, kann man sich sparen.
Mit freundlichen Grüßen
M. Wehlan
Bin nun wirklich bis 15.8. im Urlaub.
Lieber Herr Keks,
erlauben Sie mir noch eine kleine Anmerkung.
Die Schlussfolgerungen in allen 5 Zitaten die Professor Weiss in dem Artikel oben für seine Aussagen zitiert hat, beruhen darauf, dass der Treibhauseffekt genauso funktioniert wie ich es mit diesen Worten beschrieben habe:
Ursache für den Treibhauseffekt verursacht durch Treibhausgase ist eine Erniedrigung der Ausdringtiefe für Strahlung mit Wellenlängen größer 2 µm durch die Treibhausgase. Das folgt aus der Molekülphysik, letztendlich aus der Quantenmechanik. Da die Temperatur in der Troposphäre mit der Höhe fällt verursacht diese Erniedrigung der Ausdringtiefe, bei konstanter Energiezufuhr durch die Sonne eine Erwärmung der Erdoberfläche und der Troposphäre.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#55 NicoBeaecker
„es gibt auch Isolierfenster mit SF6-Füllung.“
SF6 wurde für die Verbesserung der Schallschutzeigenschaften verwendet.
Wird aus Umweltschutzgründen nicht mehr eingesetzt.
…Super Fachmann, NB!!!
Respekt!
Jörg S.
Lieber Herr Keks,
Sie schreiben:
„Ihre Erkenntnis erklärt auch, warum niemand Lust verspürt auf meinen Post #49 zu antworten!“
Ich lege Wert darauf, dass ich nur die bekannte Thermodynamik und Physik der Wärmeübertragung zu den Begriffen Wärme und Gegenstrahlung wiedergegeben habe. Eine Erkenntnis war es deshalb nicht. Das ist Universitätsstoff und steht in allen Lehrbüchern zu diesem Thema.
Mit meinem #56 habe ich deshalb ihr #49 beantwortet. Gegenstrahlung erwärmt die Erde nicht, warum das immer wieder behauptet wird von beiden Seiten der Debatte verstehe ich nicht. Aus der bekannten Physik geht es jeden falls nicht hervor. Gegenstrahlung ist ein Energiefluss und keine Energiequelle, aber auch kein Wärmestrom und deshalb nicht nutzbar.
Dass sie den Foristen „Gord“ zitieren, zeigt mir aber, dass Sie meinen Beitrag #56 nicht wirklich verstanden haben.
Ihr Forist Gord schreibt:
“Radiation is heat transfer by the emission of electromagnetic waves which carry energy away from the emitting object.”
Verwechselt also Strahlung, Wärmeübertragung und Energie
Ihr Forist Gord schreibt weiter:
“There is absolutely no energy flow from cold to hot, complying with the 2nd Law.”
“The 2nd Law of Thermodynamics basically states that „Energy can only flow from Hot to Cold objects“.
Er weiß nicht, dass der 2. Hauptsatz von Wärme handelt und nicht von Energie. Seine Argumentation geht also von falsch verstandenen Begriffen aus der Thermodynamik und der Strahlungsphysik aus. Damit ist seine Argumentation natürlich hinfällig.
Ihr Forist“Gord“ schreibt auch:
“The Greenhouse Effect and AGW rely on Back Radiation from a Colder Atmosphere Heating a Warmer Earth.”
Das zeigt, dass er auch die bekannte Physik der Atmosphere nicht verstanden hat. Erhöhte Gegenstrahlung oder „Back Radiation“ ist nicht die Ursache des „planetaren Treibhauseffektes“ bzw. einer Temperaturerhöhung, sondern die Folge einer Temperaturerhöhung von Erdoberfläche und Troposphäre. Wie so viele verwechselt ihr Forist „Gord“ Ursache und Wirkung.
Auch deshalb ist seine Argumentation falsch. Ihr Forist „Gord“ zeigt vor allem wie viel Halbwissen in der Internet-Diskussion ist, durch die man sich durchforsten muss. Ich kann deshalb nur empfehlen gute Lehrbücher zu kaufen.
Übrigens jede simultane Erwärmung der Erdoberfläche und der Troposphäre erhöht die Gegenstrahlung, auch eine Erwärmung durch die Sonne.
Nun nochmal zur Ursache des planetaren Treibhauseffektes:
Ursache für den Treibhauseffekt verursacht durch Treibhausgase ist eine Erniedrigung der Ausdringtiefe für Strahlung mit Wellenlängen größer 2 µm durch die Treibhausgase. Das folgt aus der Molekülphysik, letztendlich aus der Quantenmechanik. Da die Temperatur in der Troposphäre mit der Höhe fällt verursacht diese Erniedrigung der Ausdringtiefe, bei konstanter Energiezufuhr durch die Sonne eine Erwärmung der Erdoberfläche und der Troposphäre.
Vielleicht können Sie jetzt mir auch mal zwei Fragen beantworten:
1. Wie definieren und beschreiben Sie den Treibhauseffekt mit ihren Worten?
2. Wie wirkt ihrer Meinung nach eine Erniedrigung der Ausdringtiefe für Strahlung mit Wellenlängen größer 2 µm durch die Treibhausgase in der Erdatmosphäre?
Das sind die zwei Fragen denen übrigens Prof. Kramm ausweicht. Zwie Fragen, die man mit Grundwissen in der Physik beantworten kann.
Mit freundlichen grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Weber, #64
Sie meinen diese Stelle:
„Diese Abkühlung läßt sich durch das Zurückschicken von abgegebener Wärme durch einen kälteren Körper verlangsamen, mehr aber nicht!“
Ja, da haben Sie Recht, da habe ich mit der Ausdrucksweise geschlampt. Mit der Erklärung von Herrn Heß ist hoffentlich klar geworden, dass zwischen Wärme und Energie ein Unterschied besteht. Wärme ist eine Energieform.
Aber Wärme kann gemäß 2. HS von sich aus nur von wärmeren zu kälteren Körpern übergehen.
Der Prozeß, dass Wärme zurückgehalten wird und als Wärme wieder zurückgeschickt wird, geht also so nicht.
Der 2. HS gilt aber nur für Wärme, nicht für andere Energieformen. Die Abkühlung eines Körpers durch Abstrahlung (machen wir das mal in einem energetisch nach Außen isoliertem Vakkuum, um nicht die thermische Gegenstrahlung der Umgebung berücksichtigen zu müssen) kann ich verlangsamen (also den Energiefluß pro Zeit verkleinern) indem ich z.B. mit Spiegeln die abgestrahlte Energie zurückreflektiere. Die durch Abstrahlung abgegebene Wärmemenge (vom Körper ins 0K Vakuum)wird dadurch verringert. Die Wärme ist also nicht die abgestrahlte Energie, sondern die Differenz aus abgestrahlter Energie und wieder zurückreflektierter Energie!
Lieber Herr Baecker
Die ausgezeichneten Erklärungen von Herrn Hess in #56 und #57 habe ich bestens verstanden. Nur
sagen Sie in #29, daß ein kälterer Körper WÄRME zurückschicke. Das wollte ich von Ihnen erklärt haben und auf diese Erklärung warte ich.
MfG
Michael Weber
Lieber Herr Weber, #61
lesen Sie sich mal die exzellente Erklärung zum Wärmebegriff und der Gegenstrahlung von Herrn Hess durch.
Diese Erläuterungen zusammen mit der physikalischen Tatsache, dass jeder Körper entsprechend seiner Temperatur und Emissionsvermögen Energie in Form von Strahlung abstrahlt, sollte Ihre Frage beantworten. Falls nicht, unklare Punkte explizit aufführen.
@#59: Günter Heß
sehr geehrter Herr Heß,
habe z.Z. große Probleme mit meinem Internetzugang
(Investitionen in Windmühlen und Photovoltaik sind wichtiger als Infrastruktur)
Kann mich daher erst jetzt für Ihre Antwort aus dem letzten Thema bedanken…
Hier sind drei Links, bitte beachten Sie die Beiträge des Foristen „Gord“:
http://tinyurl.com/24f7mvy
http://tinyurl.com/3yq2936
http://tinyurl.com/3a7wgdp
Darin finden Sie auch interessante Aussagen zum Thema
-18 Grad C, + 15 Grad C…
Ihre Erkenntnis erklärt auch, warum niemand Lust verspürt auf meinen Post #49 zu antworten!
Wenn nun auch die „Gegenstrahlung“ mit 300 W/qm der Realität zum Opfer fällt, was bleibt noch von
Kiehl/Trenberth, dem IPCC und der großen co2-Gefahr?
Mit freundlichen Grüßen
Besso Keks
Lieber Herr Baecker
In #35 hatte ich Sie um eine physikalische Erklärung Ihrer Aussage aus #29 gebeten. Wie schickt ein kälterer Körper empfangene Wärme
zurück??? Laut #54 wollten Sie doch bei der Physik bleiben und nicht auslenken.
MfG
Michael Weber
Es wird immer schlimmer – die teilweise deppernden Kommentare helfen „uns“ auch nicht weiter. Ich halte es für Wesentlicher und um so
Bedenklicher, wenn ein 12jähriger Junge und seine Umweltschutzaktion „Plant for the Planet“ in 70 Ländern bereits aktiv geworden ist und insgesamt 212 Millionen Bäume pflanzen will und
hierfür Spenden einsammelt !
Übrigens eine „Fundation“ darf bis zu 15% des
Spendenaufkommens für Verwaltung usw. verwenden.
Da es sich hier wohl um einen Familienbetrieb
eines bankkrott gegangen Bauunternehmers handelt, geht ordentlich was in die eigene Tasche !
In der Rubrik „Ich über mich“ sagt er so kluge
Sätze wie: „Ein guter Arbeitstag beginnt mit einem guten Frühstück…wer es in meinem Geschäft zu etwas bringen will, muss den festen Willen haben, etwas verändern zu wollen…Familie und Beruf sind, Papa, Mama und meine Schwestern..übrigens eine seiner Schwestern Flurina (9) ist afrikanische Friedensnobelpreisträgerin…
Liebe Leute hier im Blog – Frage ist, ist das
alles noch normal ? Wollen wir uns weiter um
Schlafsäcke, Isolierfenster mit SF6-Füllung oder
ggf. um Nachttöpfe mit „Gasabweiser“ beschäftigen oder vielleicht uns diesem Felix
Finkheimer und seinem Vater Frithjov(Friedhof)
Finkheimer befassen, einem der Hauptübeltäter und Verbrecher an der Menschheit, seines Zeichens Vizepräsident des Club of Rome…
Hat vielleicht einer noch Fragen ?
Ich beantworte das auch telef. 02224/961719
Habe keine “ Angst for nix“ das ist meine Fundation ab sofort. Suche Mitglieder…
Erich Richter
Lieber Herr Schautzer,
eine komplexe Frage. Ich versuchs mal.
Die Korona hat nur eine Dichte von 10^-18g/cm3 im Gegensatz zur Photosphäre, die wir sehen, die eine Dichte von etwa 10^-7 g/cm3 bis 10^-8 g/cm3 hat. Die Korona bzw. die Chromosphäre tragen aufgrund der geringen Dichte kaum etwas zur Gesamtstrahlung der Sonne bei. Ähnliches gilt auf der Erde für die Schichten oberhalb der Troposphäre(10 – 12 km), die tragen auch kaum zur Gesamtausstrahlung von etwa 240 W/m2 bei.
Die Gemeinsamkeiten zwischen Sonnenatmosphäre und Erdatmosphäre ist, dass wellenlängenabhängig Strahlung bis zu einer bestimmten Ausdringtiefe aus der Atmosphäre austritt.
In beiden Fällen ist die Energiequelle vom Prinzip her das Innere der Sonne. Es sind die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Atmosphäre, die regeln, wie groß die Ausstrahlung und die Temperaturverteilung ist.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß