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Die der Absorption (Übergangsdauer 10^-14 s) entgegengesetzten Emissionsübergänge erfolgen nicht unmittelbar von den, durch die Anregung erreichten Schwingungsniveaus, sondern vom untersten Schwingungszustand des angeregten Elektronenzustandes.“
War nicht die Temperatur als Ausdruck der Energie Ausdruck dieses Schwingungazustand?
Wieso sollte dann ein Molekül nur bei unterstem angeregten Schwingungszustand emittieren?
Das würde doch darauf hinauslaufen, dass nur kalte Gase die absorbierte Energie wieder emittieren können?
Da muss ich etwas nicht verstanden haben.
mfG
Es ist erschütternd, mit wie wenig Sachkenntnis über CO2 diskutiert wird. Ein mir bekannter Physiker(!)hatte glatt eine Null vergessen und gab den CO2-Gehalt der Luft mit 0,38 % an! Wie soll man das vom Normalbürger Durchblick erwarten, vom Normalbürger, der von den Medien nicht mit klaren Tatsachen versorgt wird, sondern manipuliert wird. „Meinungslenkung“ nennt das der Journalismus-Professor Goepfert von der FU-Berlin. Er betont in seinen Vorlesungen, das „ca. jede dritte Nachricht teilweise oder komplett falsch“ ist. – Kommentar erübrigt sich…
M. Kanno, Berlin
PS, Herr MArie,
Sie haben doch selbst einen link gegeben, in dem man die CO2 Emission sieht, und ich habe Ihne in #71 noch einen dazu geliefert. Wieso glauben Sie immer noch, CO2 würde nicht strahlen? Oder glauben Sie das nur, wenn es Ihnen gerade passt?
Ihre in sich widersprüche Aussagen lassen keinen Standpunkt Ihrerseits dazu erkennen. Sie scheinen mir frei nach Laune zu interpretieren.
Lieber Herr Marie, #73
„Dieses erregte CO2 wird dann nach Mikrosekunden seinen inneratomaren Energiezustand wieder verringern, indem es das Photon wieder aussendet. Auch hierbei ändert sich seine Geschwindigkeit nicht.
Es erfolgt also in diesem Fall letztlich ein „Hin-und Her“-Strahlungsaustausch mit dem schwarzen Strahler statt, wobei die Nettowirkung dann Null ist und die Gastemperatur sich nicht ändert. Strahlungsgleichgewicht!
Auch innerhalb des Gases finden laufend Photonenaustausche statt“
Korrekt. Aber warum behaupten Sie dann immer noch Oben wie hier weiter unten das Gegenteil dessen, dass naemlich CO2 wegen der thermisch bedingten Stoesse nicht emittieren kann?
„Aus 1 J Bodenabstrahlung wird damit 1 J Lufttemperaturerhöhung + 1 J Abstrahlung Richtung Wolke = 2 J Gesamtwirkung. “
Ihre Rechnung ist physikalisch wie mathematisch falsch. Die Physik kennt den Energieerhaltungsatz.
Mit dem hier widersprechen Sie sich zu oben, merken Sie das gar nicht:
„Für die bodennahe Luftatmosphäre kann man sich das CO2 auch als feststehende Punkte im Raum ansehen, welche in der Lage sind, die CO2 relevante Strahlung zwar zu absorbieren, aber nicht wieder abzustrahlen. Die absorbierte Strahlungsenergie äußert sich dann in einer Temperaturerhöhung des Punktes.“
Wenn das so waere, so wuerde diese Temperaturerhoehung also das Gas erwaermen auch wenn der schwarze Strahler kaelter werden.
“ An diesen Punkten erwärmt sich die übrige Luft durch Wärmeübertragung infolge Wärmeleitung. Der Punkt hat dann wieder Umgebungstemperatur.“
wobei die Umgebungstemperatur eben angestiegen sein muss, wenn das Gas nicht abstrahlen wuerde.
Zusammenfassung also:
koennte ein Gas nur absorbieren aber nicht emittieren, so wuerde dies zur Konstruktion einer Maschine fuehren, die Waerme von kalt nach warm ohne Zusatzarbeit transportieren koennte indem man Gas von einem schwarzen Strahler geringerer Temperatur bestrahlen wuerde.
Hallo Holger Burowski (#72), A. Marie (#73)
Hier ist eine relative gute Darstellung zum „Treibhaus-Effekt“:
http://atlatszo.hu/wp-content/uploads/2011/07/article.pdf
Die dort beschriebenen 130 W/m^2 werden durch Entropie-Produktion beim Absorptions/Emissions-Prozess in der Atmosphere erzeugt.
Die Absorption im Molekül benötigt etwa 10^-14 s, ein Schwingungs-Übergang liegt im Bereich von ungefähr 10^-12 s. Die Lebensdauer eines angeregten Zustands hat einen breiten Zeitrahmen zwischen ca. 10^2 – 10^-14 Sekunden. Die der Absorption (Übergangsdauer 10^-14 s) entgegengesetzten Emissionsübergänge erfolgen nicht unmittelbar von den, durch die Anregung erreichten Schwingungsniveaus, sondern vom untersten Schwingungszustand des angeregten Elektronenzustandes. Da die Lebensdauer im angeregten Zustand ca. 10^-9 s beträgt, reicht die Zeit von 10^-12 s aus, um ein quasi-thermisches Schwingungsgleichgewicht im angeregten Zustand zu erreichen. Die Abgabe der Energie kann stufenweise erfolgen, d.h. erst ins obere Schwingungsniveaus und von da aus dann in die darunter liegenden (so wie ein Ball einige Treppenstufen auf einmal hinunterspringen kann, oder auch indem er auf jeder Stufe auftritt). Durch die Stöße verliert es Energie und fällt (stufenweise) strahlungslos in das unterste Schwingungsniveau. Von hier kann es durch spontane oder induzierte Emission in den Grundzustand zurückkehren und dabei die Strahlung emittieren. Damit ist die emittierte Strahlung langwelliger als die zuvor absorptierte Strahlung. In seltenen Fällen – wenn es gelingt, einem angeregten Molekül Schwingungsenergie zuzuführen – ist die Wellenlänge kürzer als die anregende Wellenlänge. Der Gesamtprozess verläuft innerhalb einiger Nanosekunden.
Zum Vergleich der elektronischen, der Rotations-, und der Schwingungs-Energieniveaus eines zweiatomigen Gasmoleküls ist jeweils die Größe kT für T=300 K gegeben. Die Größe kT entspricht der Größenordnung des Energieübertrags bei den Molekülstößen:
elektronische Energieniveaus ~ 100kT
Schwingungs-Energieniveaus ~ 10kT
Rotations-Energieniveaus ~ 1/3kT
Mfg.
W. Kinder
#71: NicoBaecker
„Würde sich die Energie des CO2s ändern, wenn man heißen Stickstoff unter die Luft (mit CO2) mischen würde und sonst nichts ändert? Würde die CO2-Fraktion die höhere Temperatur des so erwärmten Luftgemisches annehmen? Und wenn, welche physikalischen Prozesse bewirken das?“
Natürlich wird sich die CO2 Fraktion genauso wie die Luftfraktion erwärmen und dessen Temperatur annehmen. Durch die Stöße mit den schnellen N2 Molekülen. Gasmoleküle stehen temperaturmäßig untereinander im Gleichgewicht, wenn das Produkt vMolekül * sqr(Molekülmasse) gleich ist.
Es wird noch etwas passieren. Das CO2 wird ganz kurz strahlen, weil durch das heiße N2 der Anteil der strahlungsanregenden Stöße im entsprechenden Molekülgeschwindigkeitsbereich zugenommen hat.
„Nach Ihren Vorstellungen müsste man eine Absorptionsbande mit nahezu Null Transmission im Spektrum hinter einer 1 Meter dicken Gasschicht von CO2 (in einer geschlossenen Küvette) im Bereich der 15µm Bande sehen, wenn das Gas mit breitbandiger thermischer Strahlung durchstrahlt wird.
Dies gelte also speziell auch, wenn der schwarze Strahler dabei die gleiche Temperatur wie das Gas hat.
Das CO2 in der Küvette müsste sich durch die Absorption mit der Zeit erwärmen, da isotherme Expansion unterdrückt ist. Damit würde also Energie vom relativ kälteren thermischen Schwarzen Strahler zum relativ wärmerem CO2 fließen.“
Dies entspricht eben nicht der Realität der Atmosphäre.
Nach Aufnahme eines Strahlungsquants vom schwarzen Strahler in der Meßzelle hat sich das CO2 nicht erwärmt (von Wärmeübertragung durch Wärmeleitung abgesehen)!
Erwärmung/Temperaturerhöhung bedeutet Zunahme des *chaotischen* Energieanteils. In der relativ zum CO2 ruhenden Meßzelle entspricht die mittlere Molekülgeschwindigkeit bzw. deren Energiegehalt der Temperatur. Diese Geschwindigkeit ändert sich bei Aufnahme eines Strahlungsquants überhaupt nicht.
In einem Beitrag hatte ich schon einmal die Geschwindigkeitsänderung durch einen Photonenstoß angegeben. Die lag irgendwo im Sub mm/s-Bereich. Zudem sagte ich in demselben Beitrag, daß die Richtung der Geschwindigkeitsänderung nicht angegeben werden kann! Die Geschwindigkeit des getroffenen Moleküls kann erhöht oder auch erniedrigt werden, je nach zufälliger Bewegungsrichtung des Moleküls zum Strahler.
Das bedeutet eben, die Temperatur des CO2 kann sich nicht geändert haben. Nur der inneratomare Energiezustand hat sich nach dem Photoneneinfang erhöht.
Dieses erregte CO2 wird dann nach Mikrosekunden seinen inneratomaren Energiezustand wieder verringern, indem es das Photon wieder aussendet. Auch hierbei ändert sich seine Geschwindigkeit nicht.
Es erfolgt also in diesem Fall letztlich ein „Hin-und Her“-Strahlungsaustausch mit dem schwarzen Strahler statt, wobei die Nettowirkung dann Null ist und die Gastemperatur sich nicht ändert. Strahlungsgleichgewicht!
Auch innerhalb des Gases finden laufend Photonenaustausche statt, wenn ein korrektes Photon auf ein gerade abgeregtes CO2 trifft. Die Bälle werden also weggeworfen und wieder aufgefangen von dem, dessen Hände gerade keinen Ball halten. Wer einen Ball hat, wirft ihn wieder ins Spielfeld. An den Wandungen wird das Photon einfach wieder reflektiert und ebenfalls ins Spielfeld zurückgeworfen.
Was Sie mir versuchen letztlich unterzujubeln ist das Ebelsche Perpetuum Mobile. Bei dem wird Bodenstrahlung vom CO2 absorbiert, erwärmt die umgebende Luft und strahlt außerdem weiter nach oben. Aus 1 J Bodenabstrahlung wird damit 1 J Lufttemperaturerhöhung + 1 J Abstrahlung Richtung Wolke = 2 J Gesamtwirkung.
Für diesen energieerzeugenden Mechanismus wurde deshalb schon der Deppennobelpreis am Bande vorgeschlagen.
Für die bodennahe Luftatmosphäre kann man sich das CO2 auch als feststehende Punkte im Raum ansehen, welche in der Lage sind, die CO2 relevante Strahlung zwar zu absorbieren, aber nicht wieder abzustrahlen. Die absorbierte Strahlungsenergie äußert sich dann in einer Temperaturerhöhung des Punktes. An diesen Punkten erwärmt sich die übrige Luft durch Wärmeübertragung infolge Wärmeleitung. Der Punkt hat dann wieder Umgebungstemperatur.
#70:Herr/Frau Marie
Ich verscuhe nocheinmal etwas Ordnung in Ihren Beitrag zu bringen, obwohl ich keine Hoffnung habe, dass Sie grundlegende Dinge verstehen werden.
Zita Narie
„Vom Boden-CO2 wir nichts nach außen gestrahlt. Die Bodenstrahlung im 14-16 my Bereich wird nur vom bodennahen CO2 innerhalb von wenigen Metern zunächst absorbiert.
Die absorbierte Energie wird sofort durch Stoß mit den umgebenden Luftmolekülen übergeben und dann strahlt das CO2 nicht mehr aus, weil die Zeit hierfür zu kurz ist.
Dafür hat sich die Luft erwärmt und steigt dank geringerer Dichte wegen der Wärmeausdehnung nach oben.“
Nein, die Luft erwärmt sich nicht. Sie haben den Unterschied zwischen klassischer Mechanik (Bewegung der Gasmoleküle) und Quantenmechanik (Bewegungen innerhalb des Gasmoleküls) immer noch nicht verstanden. Ich versuche das mal anhand eines Autos zu erklären. Die Bewegung des Autos ist klassisch, mechanisch. Sobald Sie aufs Gaspedal treten, reagiert das Auto mit einer Erhöhung der kinetischen Energie und Sie können jede beliebige Energie (Geschwindigkeit) einstellen.
Es fängt an zu regnen, aber die Scheibenwicher schalten sich nicht ein. Erst nach einer zufällig vergangenen Zeit schalten Sie die Scheibenwischer ein. Die Wirkung auf Regen ist als nicht sofort, sonder zeitlich zufallsverteilt. Außerdem ändert sich die kinetische Energie des Autos nicht, obwohl sich die kinetische Energie des Scheibenwischermotors verändert hat. Es regnet mehr, wieder vergeht eine, zufällig bestimmte, Zeit, bevor Sie den Scheibenwischer auf die nächstehöhere Stufe schalten. Sie können den Scheibenwischer nur zwischen mehreren Stufen hin- und herschalten. Sie können die Geschwindigkeit des Scheibenwischermotors nicht kontinuierlich verändern. Die Energie ist gequantelt und die Wirkung des Systemes auf Veränderungen ist zeitlich zufallsveteilt und kann nur über Wahrscheinlichkeiten beschrieben werden – das ist Quantenmechanik. Das Auto hingegen reagiert sofort auf energetische Veränderungen und es kann jede beliebige Energie eingestellt werden – das ist klassische Mechanik. Und selbst wenn Sie mit laufenden Scheibenwischer mit einem anderen Auto zusammenstoßen, spielt die Energie die im Scheibenwischermotor steckt, keine Rolle.
Es gibt definierte Übergänge zwischen Quantenmechanik und klassischer Mechanik und umgekehrt.
Schon mehrfach habe ich versucht Ihnen den Zusammenhang zwischen Temperatur und kinetischer Energie eines (!) Gasmoleküls (1/2*m*v^2 = 3/2*k*T) nahezubringen – Sie können das ignorieren, bringt aber nichts. Die Wechselwirkung bei der Absorption des IR-Quantes verändert nur den Anregungszustand des Moleküls (Quantenmechanik), aber nicht m oder v (klassische Mechanik). Auch bei einem Zusammenstoß zweier Moleküle kann der angeregte Zustand eines Moleküls nur zum angeregten Zustand des anderen Moleküls führen (Quantenmechanik), aber nicht zu Änderung von m oder v (klassische Mechanik).
Alles andere ist somit falsch, trotzdem auch dazu ein paar Bemerkungen.
Zitat:
„Beim Hochsteigen kühlt sich die Luft adiabatisch ab und wird dann irgendwo kondensieren. Die teilkondensierte Luft ist dann ein Wölkchen und das kann dann die Energie als breitbandiger Temperaturstrahler nach oben Richtung Weltraum abstrahlen.“
Nein, ich hoffe, Sie wissen, was kondensieren ist – der Übergang vom Aggregatzustand gasförmig innden Aggregatzustand flüssig. Die Luft verflüssigt sich definitiv in der Erdatmosphäre nicht.
Auch Ihre These zur Abstrahlung ist falsch. Quantabstrahlung, und nur das geht isn Weltall, erfolgt gleichwahrscheinlich in alle(!) Richtungen.
Zitat:
„Die nun entwärmte Luft wird dabei dichter und sinkt Richtung Erdboden und erwärmt sich dabei adiabatisch. Unten angekommen fängts wieder von vorne an.“
Erwärmen und Abkühlen der Erdatmosphäre erfolgt von der Erdoberfläche aus und nicht aus x km Höhe. Damit ein Luftvolumen aus x km Höhe absinken kann, müssen alle darunterliegenden auch Luftvolumen auch absinken.
Gruß Holger Burowski
Lieber Herr Marie, #70
„Sie haben mehrfach schon ein Diagramm genannt, welches die CO2-Gegenstrahlung zeigen soll. Aber Sie haben nie den Link angegeben. Meinen Sie dieses hier?
http://www.dimagb.de/info/bauphys/pics/bphpics/McIntyre.gif“
Ja, z.B., wenn dies Messungen sind, oder dies hier:
http://preview.tinyurl.com/34qycm2
Würde sich die Energie des CO2s ändern, wenn man heißen Stickstoff unter die Luft (mit CO2) mischen würde und sonst nichts ändert? Würde die CO2-Fraktion die höhere Temperatur des so erwärmten Luftgemisches annehmen? Und wenn, welche physikalischen Prozesse bewirken das?
„Vom Boden-CO2 wir nichts nach außen gestrahlt. Die Bodenstrahlung im 14-16 my Bereich wird nur vom bodennahen CO2 innerhalb von wenigen Metern zunächst absorbiert.
Die absorbierte Energie wird sofort durch Stoß mit den umgebenden Luftmolekülen übergeben und dann strahlt das CO2 nicht mehr aus, weil die Zeit hierfür zu kurz ist.
Dafür hat sich die Luft erwärmt und steigt dank geringerer Dichte wegen der Wärmeausdehnung nach oben.“
Nach Ihren Vorstellungen müsste man eine Absorptionsbande mit nahezu Null Transmission im Spektrum hinter einer 1 Meter dicken Gasschicht von CO2 (in einer geschlossenen Küvette) im Bereich der 15µm Bande sehen, wenn das Gas mit breitbandiger thermischer Strahlung durchstrahlt wird. Dies gelte also speziell auch, wenn der schwarze Strahler dabei die gleiche Temperatur wie das Gas hat.
Das CO2 in der Küvette müsste sich durch die Absorption mit der Zeit erwärmen, da isotherme Expansion unterdrückt ist. Damit würde also Energie vom relativ kälteren thermischen Schwarzen Strahler zum relativ wärmerem CO2 fließen. Wie passt dies mit dem 2. HS der Thermodynamik zusammen? Die Lösung finden Sie im Kirchhoffschen Gesetz.
#69: NicoBaecker
Sie haben mehrfach schon ein Diagramm genannt, welches die CO2-Gegenstrahlung zeigen soll. Aber Sie haben nie den Link angegeben. Meinen Sie dieses hier?
http://www.dimagb.de/info/bauphys/pics/bphpics/McIntyre.gif
————-
„Damit haben Sie den Treibhauseffekt der besonderen Art begründet, da die Temperaturerhöhung eine Energieerhöhung ist. Sie verteilen die Energie nur um. Von der Sonne kommt Energie, die letztendlich durch die Erdoberfläche im IR-Bereich wieder abgestrahlt wird. Diese Energie muss wieder ins Weltall abgestrahlt werden; bei Ihnen wird sie in der Atmosphäre durch Umverteilung gespeichert, was dazu führt, dass es recht schnell recht warm wird. Es sei denn, Sie finden in Ihrem Modell noch ein Ausgang für die Energie.“
Vom Boden-CO2 wir nichts nach außen gestrahlt. Die Bodenstrahlung im 14-16 my Bereich wird nur vom bodennahen CO2 innerhalb von wenigen Metern zunächst absorbiert.
Die absorbierte Energie wird sofort durch Stoß mit den umgebenden Luftmolekülen übergeben und dann strahlt das CO2 nicht mehr aus, weil die Zeit hierfür zu kurz ist.
Dafür hat sich die Luft erwärmt und steigt dank geringerer Dichte wegen der Wärmeausdehnung nach oben.
Beim Hochsteigen kühlt sich die Luft adiabatisch ab und wird dann irgendwo kondensieren. Die teilkondensierte Luft ist dann ein Wölkchen und das kann dann die Energie als breitbandiger Temperaturstrahler nach oben Richtung Weltraum abstrahlen.
Aus diesem breitbandigen Temperaturspektrum wird ein Teil wieder durch CO2 Absorption entfernt. Wieviel das ist, hängt jetzt von der CO2 Dichte in dieser Höhe und der dort herrschenden CO2-Absorptionslänge ab. Ich hatte bereits schon einmal auf ein Diagramm hingewiesen, wo dies gezeigt wird.
Die nun entwärmte Luft wird dabei dichter und sinkt Richtung Erdboden und erwärmt sich dabei adiabatisch. Unten angekommen fängts wieder von vorne an.
Wärme von der Erdoberfläche wird also an die Luft im 14-16 my Bereich wegen CO2 nur in der bodennahen Luftschicht übertragen.
Eine Rückstrahlung in diesem Bereich Richtung Erdboden oder auch nach oben verursacht durch die Bodenstrahlung findet nicht statt.
Gleiches gilt von Wolke nach unten.
Lieber Herr Burowski, #68
„Temperatur ist eine Stoffeigenschaft, die bei Gasen durch die kinetische Energie der Gasmoleküle bestimmt wird, das sagt doch eindeutig die Beziehung 1/2*m*v^2 = 3/2*k*T
aus. Die kinetische Energie eines Gasmoleküls können Sie sehr wohl einer Temperatur zuordnen, das besagt ja wohl eindeutig die ebengenannte Beziehung.“
Die Temperatur ist eine statistische Größe, die thermische Verteilung eines Ensembles im thermischen Gleichgewicht beschreibt und keine Stoffeigenschaft! Die Moleküle eines Ensembles haben bei fixer Temperatur eine fixe Geschwindigkeitsverteilung, aber keine einheitliche und fixe Geschwindigkeit!
„Falsch, da es sich bei der „inneren Wakellei“ (Translation, Rotation, Vibration) um quantenmechnische Vorgänge handelt, kann der Austausch auch nur auf quantenmechanischer Ebene erfolgen oder es wird ein Quant ausgesendet. Es ist also nicht möglich, dass bei einem Zusammenstoß die Energie aus der quantenmechanischen Ebene in die klassisch, mechanische Ebene quantlos durch Stoß übertragen wird. Was möglich ist, dass der angeregte Zustand eines Gasmoleküls bei einem Zusammenstoß mit einem anderen Gasmolekül in dieses übertragen wird und dort zu einem angeregten Zustand führt. Diese Energieübertragung hat aber keinen Einfluss auf Masse und Geschwindigkeit und somit die Temperatur.“
Stimmt, ein Stoß führt zu einer Änderung der Quantenzustände der Stoßpartner. Beim inelastischen wird Energie übertragen und die Stoßpartner springen auf Zustände entsprechend anderer Energie.
„Damit haben Sie den Treibhauseffekt der besonderen Art begründet, da die Temperaturerhöhung eine Energieerhöhung ist. Sie verteilen die Energie nur um. Von der Sonne kommt Energie, die letztendlich durch die Erdoberfläche im IR-Bereich wieder abgestrahlt wird. Diese Energie muss wieder ins Weltall abgestrahlt werden; bei Ihnen wird sie in der Atmosphäre durch Umverteilung gespeichert, was dazu führt, dass es recht schnell recht warm wird. Es sei denn, Sie finden in Ihrem Modell noch ein Ausgang für die Energie.“
Richtig. Auf diesen Fehler in seiner Argumentation habe ich Marie auch schon hingewiesen.
#55:Herr/Frau Marie:
„Ein Gasmolekül kann keine Temperatur repräsentieren! Anscheinend wissen Sie noch nicht, was Temperatur eigentlich ist.“
Temperatur ist eine Stoffeigenschaft, die bei Gasen durch die kinetische Energie der Gasmoleküle bestimmt wird, das sagt doch eindeutig die Beziehung 1/2*m*v^2 = 3/2*k*T
aus. Die kinetische Energie eines Gasmoleküls können Sie sehr wohl einer Temperatur zuordnen, das besagt ja wohl eindeutig die ebengenannte Beziehung.
„In dieser Geschwindigkeitsänderung (kann auch Verringerung sein!) liegt daher auf keinen Fall die absorbierte Energie. Sondern in der allgemeinen inneren Wackelei des CO2 Moleküls. Bevor nun diese Wackellei dazu führt, daß sich die Elektronenbahnen so konfigurieren können, daß das Photon wieder rausgeschmissen wird, ist die Wackelpudingenergie beim nächsten Stoß mit einem N2 oder O2 bereits verringert worden und damit hat sich die absorbierte Energie bereits so geändert, daß kein Photon mehr ausgestrahlt werden kann.“
Falsch, da es sich bei der „inneren Wakellei“ (Translation, Rotation, Vibration) um quantenmechnische Vorgänge handelt, kann der Austausch auch nur auf quantenmechanischer Ebene erfolgen oder es wird ein Quant ausgesendet. Es ist also nicht möglich, dass bei einem Zusammenstoß die Energie aus der quantenmechanischen Ebene in die klassisch, mechanische Ebene quantlos durch Stoß übertragen wird. Was möglich ist, dass der angeregte Zustand eines Gasmoleküls bei einem Zusammenstoß mit einem anderen Gasmolekül in dieses übertragen wird und dort zu einem angeregten Zustand führt. Diese Energieübertragung hat aber keinen Einfluss auf Masse und Geschwindigkeit und somit die Temperatur.
„Die Energie wird letztlich vollständig in Temperaturerhöhung des umgebenden Gases umgewandelt.“
Damit haben Sie den Treibhauseffekt der besonderen Art begründet, da die Temperaturerhöhung eine Energieerhöhung ist. Sie verteilen die Energie nur um. Von der Sonne kommt Energie, die letztendlich durch die Erdoberfläche im IR-Bereich wieder abgestrahlt wird. Diese Energie muss wieder ins Weltall abgestrahlt werden; bei Ihnen wird sie in der Atmosphäre durch Umverteilung gespeichert, was dazu führt, dass es recht schnell recht warm wird. Es sei denn, Sie finden in Ihrem Modell noch ein Ausgang für die Energie.
Gruß Holger Burowski
A.Marie,
danke für Ihre Antwort. Eine Weltmitteltemperatur wird sich schon ständig chaotisch einstellen.
Ich bezweifle aber, dass der Mensch mit sener installierten stark fluktuierenden Meßtechnik und den Behelfsstatistikern vom IPCC in der Lage ist, diese zu bestimmen, mit einer Genauigkeit, dass man eine Aussage machen kann, wie „die Weltmitteltemperatur ist seit 150 Jahren um 0,8° gestiegen“
In Wirklichkeit basteln sich die kleinen Jungs vom IPCC aus einem riesigen Rauschen eine angebliche Welttemperaturkurve, die nicht mehr rauscht und nicht mehr zappelt.Damit jegliche Korrelationen zu bestimmen ist nonsens. Sie wissen wahrscheinlich noch nichtmal die Anzahl der Mitspieler und Rückkopplungen im chaotischen Klimaspiel der Natur genau. 😉
Das wäre mir aber egal, wenn sie nicht Mrd. dafür verbrauchen und wir mitzahlen müssen;-)
Also ist es, wie vermutet, wie bei Brechts „Die Rundköpfe und die Spitzköpfe“ Beide, sich an der „Klimafront“ gegenüber stehende Parteien, sind Teil der Inszenierung oder PR-Aktion.
Ein richtiger wissenschaftlicher Streit ist tot.
Das Geschäft geht vor. 😉
@54 A. Marie, es ist schön zu sehen, wie Sie dem Gross-Oristen NicoBaecker sein Os/Oris verkludieren. Wir haben also auch nun die atomphysikalische theoretische Herleitung, dass der behauptete CO2 Effekt ein reiner wissenschaftlicher Blödsinn ist. Das müsste zunächst einmal Eingang in die total AGW-verseuchte Wikipedia finden.
Vielen Dank.
Übrigens, es ist sehr weise von Ihnen, dass Sie sich die methodologisch total ‚versaute‘ Vorgehensweise der Denker im IPCC zur „Errechnung“ (um es einigermassen anständig zu sagen) einer „globalen Mittelwertstemperatur“ (sic!) versagen. Eine reine Katastrophe ist das (in weitesten Teilen der Erde keine Thermometer, viele Thermometer auf Flugplätzen in der Abluft von startenden Flugzeugen, in Kläranlagen, etc. etc.). Dass man sich das getraut zu veröffentlichen, ist alleine schon tolldreist.
Lieber Herr Marie,
sie schreiben in #54:
„Nun kann man sich leicht ausrechnen, wieviele stoßende Moleküle überhaupt in einen relativen Stoßgeschwindigkeitsbereich von z.B. 752 m/s +-0,001 mm/s fallen. Ich könnte es zwar rechnen, aber die Faulheit schlägt eben auch manchmal zu. Daher behaupte ich einfach mal ganz frech, daß nur ein einziger von 1e20 Stößen die richtige Geschwindigkeit hat.“
Bei Stoßanregung sind es die inelastischen Stöße, die entscheidend sind, um in der Luft der Troposphäre die Energieverteilung auf die Schwingungsniveaus einzustellen. Es reicht also eine Translationsgeschwindigkeit größer als 752 m/s, z.b. für Stickstoff, um die 15 µm Schwingung des CO2 anzuregen.
Ausserdem können Mehrfachstöße beitragen.
Nun kann man in der Tat leicht ausrechnen, dass bei 273 K ca. 7% der Stickstoffmoleküle eine Geschwindigkeit größer 752 m/s haben. Bei 1e20 Stößen mit Stickstoff haben also 7e18 die richtige d.h. ausreichende Geschwindigkeit.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#57 u.v.a.
A. Marie: gegen Kernkraft (s. Nachbarblog),
gegen AGW (s.hier)
ich: für Kernkraft, gegen AGW
komisch: keine der Aussagen Pro oder Für von Herrn/Frau A. Marie verstehe ich! Liegt es an mir?
@A. Marie #57
Zitat:
—–
Man wird sogar mit ungeschütztem Auge sofort erkennen, daß die Temperaturkurve wild hin und her zappelt. Obwohl die CO2-Kurve überhaupt nicht zappelt sondern stetig ansteigt!
Die Korrelation ist daher genau Null. Die Zappelei kann daher nur von außen, kosmisch, verursacht sein oder durch vulkanische Aktivität.
—–
Da sieht man wieder die völlige Fehlbildung derer, die sich Skeptiker nennen, denn sie lesen die „Bibel“ nicht:
Es ist doch klar und offensichtlich, denn so sprach der Herr, das Zappeln nach „unten“ ist eine der Natur, hier lt. GröKliFaZ Rahmstorf die Sonne, geschuldete „Abkühlung“, die eine Erwärmung maskiert, versteckt, uns also täuschen will über den wahren Lauf der Welt, den nur wir zu verantworten haben.
Das Zappeln Aufwärts ist natürlich die unumstößliche Wahrheit, das „factum unicum“ des „A“GW, der durch den Menschen und seiner sündigen Taten hervorgerufenen globalen Erwärmung.
🙂
//// #57: A. Marie sagt:
„Aber wir können die CO2 Hysteriegeschichte sogar augenblicklich widerlegen. Man braucht sich nur einmal die CO2-Entwicklung der letzten 50 Jahre ansehen und diese mit jeder beliebigen Welttemperaturkurve vergleichen. Man wird sogar mit ungeschütztem Auge sofort erkennen, daß die Temperaturkurve wild hin und her zappelt. Obwohl die CO2-Kurve überhaupt nicht zappelt sondern stetig ansteigt!“ ////
Nein, so können wir die CO2 Hysteriegeschichte nicht widerlegen.
Fehlende Korrelation beweist nur dann dass es keine Abhängigkeit gibt, wenn die Wirkung anderer Faktoren ausgeschlossen werden kann. Wenn, z.B., CO2 wärmt, aber etwas anderes dabei kühlt, und etwas drittes wärmt und so weiter, dann kann diese Korrelation sehr wohl gestört werden.
Lieber Herr/Frau Marie, #54,
„Sie übersehen dabei, daß das CO2 Molekül sich nur dann zu einer Strahlungsabgabe hinreißen läßt, wenn es exakt mit einer Energie gestoßen wird, welche der Strahlungsquantenergie entspricht. Zu wenig Stoßenergie führt nicht zum Erfolg und zuviel Stoßenergie führt ebenfalls nicht zum Efolg. Die Stoßenergie muß exakt auf 0,000x ppm stimmen.“
Das ist richtig, auch Impuls- und Spinerhaltung müssen stimmen.
Dieses Argument gilt aber auch 1:1 auch für den umgekehrten Fall, nämlich der nicht-strahlenden Abregung durch Stöße, den Sie als Argument zu Ihrer These anführen, ein angeregtes Molekül würde nicht emittieren, weil es vorher durch Stöße abgeregt würde.
Denn in beiden Fällen handelt es sich ja um den Wechsel des Moleküls von einem Quantenzustand in einen anderen.
Sie sehen allerdings selber in Emission- und Absorptionsspektren von CO2, dass dieses sehr viele Spektrallinien in Form von Banden hat, und damit entsprechend viele Übergänge zwischen Quantenzustände hat.
CO2 hat also nicht wie sie anscheinend annehmen nur zwei Zustände, die eine Energiedifferenz exakt eines 15 µm-Photons entsprechen, sondern mehrere Schwingungsübergänge, die jeweils noch von einer Schar von Rotationsübergängen beteiligt sind. Außerdem sind die Übergänge durch Stöße, thermische Dopplerverschiebung und natürliche Linienbreite verbreitet, die Güte also verkleinert, so dass die Resonanzfrequenz nicht exakt getroffen werden muss, um einen Schwingungsübergang zu machen und dabei ein Photon zu absorbieren oder emittieren.
Lieber Herr Langer, #51
ich habe die Frage nicht umschifft, sondern bereits mehrmals vorher verschiedentlich darauf geantwortet. Aber wahrscheinlich war Ihnen die Antwort zu kompliziert 😉
Aber zu Ihrer Beruhigung und um Ihnen eine einfache Antwort ohne „lästig“ in background eingebettet zu geben:
1) Ja, es überwiegen die nicht-strahlenden Übergänge gegenüber den strahlenden. Aber, dies gilt nicht nur für den beschriebenen Abregungskanal, sondern auch für den Anregungskanal. Ein CO2-Molekül wird weniger durch Absorption als durch Stöße angeregt.
Physikalischer background: bei der thermischen Strahlung der Atmosphäre (ca. 300 W/m2) kommt nur auf jedes 10 Milliardste CO2-Molekül (Konzentration 390 ppm) ein 15µm Photon (Linienbreite 0,1 µm).
2)Herr Burowskis Behauptung ist falsch.
Physikalischer background: Sie beruht auf der irrtümlichen Annahme, Moleküle einer bestimmten Temperatur hätten die gleiche Geschwindigkeit bzw. gleiche kinetische Energie. Bei einer bestimmten Temperatur stellt sich jedoch eine Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung ein. 3% der Moleküle in 15°C warmer Luft haben eine größere kinetische Energie als ein 15µm Photon und können damit einen entsprechenden Übergang per Stoß aktivieren. Wie ich schon in 1) geschrieben habe, basiert die thermische Strahlung ja gerade auf dem thermischen Gleichgewicht von Strahlung und Materie.
Lieber Herr/Frau Marie, #50
könnten Sie zunächst klären, ob ich sie als Herr oder Dame ansprechen muss? Danke!
Gehe ich also recht in der Schlussfolgerung, dass Sie meine Erklärung nicht verstanden haben und daher nicht wissen, was thermische Strahlung ist?
Ein Tipp: würde ein Hohlraumstrahler funktionieren, wenn die Physik nach Ihren Vorstellungen abliefe? Denken Sie mal darüber nach. Ich komme nämlich zur Schlussfolgerung, dass der Hohlraumstrahler nach Ihrer Erklärung nach ein paar Nanosekunden aufhören müsste zu strahlen sobald die Strahlung im Hohlraum in den Wänden absorbiert wäre und dort in Wärme umgewandelt wäre. Aber ist es nicht so, dass die warmen Wände gerade die Quelle für die Hohlraumstrahlung darstellen und Strahlung und Wände durch ständigen Austausch (!!!!) von Energie durch Absorption und Emission im thermischen Gleichgewicht sind. Wenn Strahlung die Wandungen erwärmen würde, widerspräche dies nicht den Voraussetzungen einer (stationären) Temperatur des Hohlraumes …? Um die Voraussetzung eines stationären Temperaturgleichgewichts zu erfüllen, muss dann nicht ein Ihren Prozeß kompensierender Prozeß der EnergieABGABE von der Wand in den Hohlraum stattfinden…! Und wenn dies für die Wände des Hohlraumstrahler zwar so wäre aber für ein Gas nicht zuträfe, was wäre die prinzipielle Grund, dass sich diese beiden verschiedenen Aggregatzuständen physikalisch unterschiedlich verhielten?
Wenn sie nun verwirrt sind, so ist das ein guter Ausgangspunkt, die Physik zu verstehen.
„Gehe ich recht in der Annahme, daß in Ihrer Gedankenwelt auch verkrümmte Räume, gestauchte oder gedehnte Zeiten, Geodäten und Raumzeiten und Zeitmeßinstrumente existieren? “
Logisch, ich habe die allgemeine Relativitätstheorie am eigenen Leib erfahren (Sagnac-Effekt). Ich nehme an, Sie sind kein Physiker, sondern haben eine technische Ausbildung?
Herr/Frau Marie
Sie sind also der Meinung die Welttemperatur ist abhängig von einer einzelnen Variablen? Wie kommen Sie bitte darauf dass die Korrelation mit CO2 genau null ist?? Vergleichen Sie doch bitte mal die Temperaturkurve mit Solar-oder Vulkanaktivitätskurven (da es ja laut Ihnen nur einen Einflussfaktor gibt sollte dieser ja leicht zu ermitteln sein, wozu also diese Auswahl?). Es ist eigentlich trivial dass die Temperatur von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird, auch wenn Zuber & Paul der Wissenschaft anderes nachsagen.
#56: W.Rassbach
Zur Weltmitteltemperaturermittlung kann ich nichts Wesentliches sagen, weil diese mich nicht einmal interessiert. Sie interessiert mich deshalb nicht, weil sie einfach „naturgegeben“ ist und durch unsere humanen Aktivitäten praktisch nicht beeinflußt werden kann. Ich glaube nicht, daß man die insgesamt 0,0025 K ( 1 kW/Mensch ) nachweisen kann 🙂
In diesem Betrag sind dann vielleicht noch 0,000000001 K irgendwie wegen CO2 Erhöhung „versteckt“.
Aber wir können die CO2 Hysteriegeschichte sogar augenblicklich widerlegen. Man braucht sich nur einmal die CO2-Entwicklung der letzten 50 Jahre ansehen und diese mit jeder beliebigen Welttemperaturkurve vergleichen. Man wird sogar mit ungeschütztem Auge sofort erkennen, daß die Temperaturkurve wild hin und her zappelt. Obwohl die CO2-Kurve überhaupt nicht zappelt sondern stetig ansteigt!
Die Korrelation ist daher genau Null. Die Zappelei kann daher nur von außen, kosmisch, verursacht sein oder durch vulkanische Aktivität.
Die menschlichen Aktivitäten sind nämlich ebenfalls nur stetig gewachsen und können daher auch nicht das Gezappel der Temperaturen erklären.
A.Marie,
können Sie auch etwas zur aufwändig ermittelten
„Weltmitteltemperatur“ sagen?
#34: Holger Burowski
„…ist Ihnen meine Frage entgagangen oder haben Sie keine Erklärung, da Ihre Aussage gegen elementare Erkenntnisse der Physik verstößt.“
Die Frage ist mir tatsächlich entgangen.
A.Marie:
„Die Absorption bewirkt nur eine Erwärmung der bodennahen Luftschicht, welche dann ihre Energie durch Konvektion nach oben weitertransportiert.“
Sie:
„Ganz falsch.
Sie werfen hier (wieder) munter die klassische Mechanik und die Quantenmechanik in einem Topf, in der Hoffnung, dass es gut gehen wird.
Ich gehe davon aus, Ihnen ist der Zusammenhang zwischen der Temperatur, die ein Gasmolekül repräsentiert, und der kinetischen Energie des Gasmoleküls bekannt. Wenn nicht, nochmal zur Vollständigkeit: 1/2*m*v^2 = 3/2*k*T (k:Boltzmannkonstante) Damit also die Temperatur, die das Gasmolekül repräsentiert, höher wird, muss bei der Absorption des IR-Quantes die Masse oder die Geschwindigkeit des Gasmoleküls erhöht werden. Ich freue mich auf Ihre Erklärung, was da wie erhöht wird.“
Ein Gasmolekül kann keine Temperatur repräsentieren! Anscheinend wissen Sie noch nicht, was Temperatur eigentlich ist.
Ein N2 Kollektiv hat bei 300 K eine mittlere Geschwindigkeit von 515 m/s. Ein CO2 eine von 411 m/s. 15 my entspricht irgendeiner Photonenmasse und hat irgendeinen Impuls und ändert die lineare Geschwindigkeit eines CO2 um ca 0,0006 m/s. Der Energieinhalt des Photons wäre jedoch in der Lage, die Geschwindigkeit eines CO2 um etwa 600 m/s zu ändern.
In dieser Geschwindigkeitsänderung (kann auch Verringerung sein!) liegt daher auf keinen Fall die absorbierte Energie. Sondern in der allgemeinen inneren Wackelei des CO2 Moleküls. Bevor nun diese Wackellei dazu führt, daß sich die Elektronenbahnen so konfigurieren können, daß das Photon wieder rausgeschmissen wird, ist die Wackelpudingenergie beim nächsten Stoß mit einem N2 oder O2 bereits verringert worden und damit hat sich die absorbierte Energie bereits so geändert, daß kein Photon mehr ausgestrahlt werden kann.
Das N2 hat seinerseits seine Geschwindigkeit etwas erhöht. Ähnlich wie beim Tennis die Geschwindigkeit des Balles (N2) vom „wackelnden“ Schläger (CO2) erhöht wird und daher der Schläger danach etwas weniger wackelt. Auch eine schwingende Lautsprechermembran (CO2) überträgt Impuls auf die Luftmoleküle und beruhigt sich daher nach einem einzigen kurzen erregenden (elektrischen) Impuls wieder.
Oder glauben Sie etwa, eine einmal erregte Schraubenfeder aus ideal elastischem Material würde ewig in Luft schwingen? Die Luft dämpft die Schwingung und am Ende ist die Schwingung abgeklungen. Nicht anderes passiert mit dem erregten CO2 in Luft. Die Energie wird letztlich vollständig in Temperaturerhöhung des umgebenden Gases umgewandelt.
Temperatur entspricht dem ungerichteten (chaotischem) Bewegungsenergieanteil in einem Gas.
#49: NicoBaecker
„Die uebersehen, dass es sich um thermische Strahlung handelt und CO2 thermalisiert ist. Das bedeutet, dass die Zahl der durch Emission und Stoesse abgeregte Zustanden in der gleichen Zeit wieder durch Stoesse und Absorption aufgebaut werden. Absorption und Emission stehen im Gleichgewicht!“
Sie übersehen dabei, daß das CO2 Molekül sich nur dann zu einer Strahlungsabgabe hinreißen läßt, wenn es exakt mit einer Energie gestoßen wird, welche der Strahlungsquantenergie entspricht. Zu wenig Stoßenergie führt nicht zum Erfolg und zuviel Stoßenergie führt ebenfalls nicht zum Efolg.
Die Stoßenergie muß exakt auf 0,000x ppm stimmen. Letztlich handelt es sich um einen Resonanzeffekt, der sich hoch aufgelöst in einer Linie im Spektrum äußert. Die Breite der Linie ist theoretisch ungefähr Null, praktisch ist sie etwas breiter. Das „etwas breiter“ hängt mit c+v zusammen, also mit Newton statt Einstein.
Nun kann man sich leicht ausrechnen, wieviele stoßende Moleküle überhaupt in einen relativen Stoßgeschwindigkeitsbereich von z.B. 752 m/s +-0,001 mm/s fallen. Ich könnte es zwar rechnen, aber die Faulheit schlägt eben auch manchmal zu. Daher behaupte ich einfach mal ganz frech, daß nur ein einziger von 1e20 Stößen die richtige Geschwindigkeit hat. Und das dann ausgesandte Photon kommt auch nur 3 Meter weit.
Das bedeutet, eine beim CO2-Molekül durch Stoß angeregte Ausstrahlung gibt es praktisch nicht.
Beweis: Es kann die Absorption von CO2 gemessen werden.
Übrigens: Wäre es anders, hätten wir keine Atomuhren, welche zwischenzeitlich auf 1e-17 genau gehen. Auch hier muß die anregende (Mikrowellen) Frequenz exakt die atomare Frequenz treffen, damit das angeregte Atom aufschreit. Die Mikrowellenfrequenz (das ist dann das eigentliche Zeitsignal) wird dabei so gefahren, daß das Geschrei der Atome maximal laut ist.
#27: Herr/Frau Marie
„Die Absorption bewirkt nur eine Erwärmung der bodennahen Luftschicht, welche dann ihre Energie durch Konvektion nach oben weitertransportiert.“
Meine Antwort in #34:
„Ich gehe davon aus, Ihnen ist der Zusammenhang zwischen der Temperatur, die ein Gasmolekül repräsentiert, und der kinetischen Energie des Gasmoleküls bekannt. Wenn nicht, nochmal zur Vollständigkeit: 1/2*m*v^2 = 3/2*k*T (k:Boltzmannkonstante) Damit also die Temperatur, die das Gasmolekül repräsentiert, höher wird, muss bei der Absorption des IR-Quantes die Masse oder die Geschwindigkeit des Gasmoleküls erhöht werden. Ich freue mich auf Ihre Erklärung, was da wie erhöht wird.“
Werte/r Frau/Herr Marie, ist Ihnen meine Frage entgagangen oder haben Sie keine Erklärung, da Ihre Aussage gegen elementare Erkenntnisse der Physik verstößt.
Gruß Holger Burowski
#43 Herr Kluge:
„Richtig ist das, was die Schnecke betrifft, die wiegt 30 Gramm, nicht 10 Gramm. Wenn sie mit 900m/s, das sind 3240 km/h oder ~Mach 2,7 dahergeflogen käme, könnte das schon tödlich für Mensch und Schnecke enden.“
Kaum, bei 2,3 Mach hat sich aufgrund der Reibung mit den Luftmolekülen die Schnecke in Wasserdampf aufgelöst, bevor sie ankommt.
Gruß Holger Burowski
Sehr geehrter Herr Baecker,
es wäre ganz toll, wenn Sie ein wenig mehr versuchen würden, die Argumente anderer Teilnehmer zu verstehen. Dann können solche Antworten wie in #48 nicht passieren, als Sie auf Maries Satz „Ihre „Einwände“ sind bereits alleine durch die Tatsache widerlegt, daß man die Absorption von CO2 MESSEN kann.“ mit „Dass CO2 absorbiert, schließt meine Einwände nicht aus.“ antworten – von Ihrer super tollen Antwort auf Dr. Paul ganz zu schweigen.
Nun zu Ihren Versuchen der Argumentation. Mir bleibt völlig rätselhaft, weshalb Sie z.B. zu erklären versuchen, was denn passiert, wenn ein Laser durch unsere Atmosphäre strahlt. Das spielt doch keinerlei Rolle! Auch Ihre Ausführungen zu Stößen und Photonen sind ja ganz hübsch, die entscheidenden Fragen haben Sie aber bisher umschifft.
Daher frage ich Sie jetzt mal ganz konkret:
1) Halten Sie die Aussage von Marie für richtig, dass ein CO2-Molekül, welches in wenigen Metern Höhe Wärmestrahlung der Erdoberfläche absorbiert, die absorbierte Energie nahezu ausschließlich in Form von Stößen abgibt und nicht als Photon?
2) Halten Sie die Aussage von Herrn Burowski für richtig, dass ein CO2-Molekül in der Atmosphäre durch Stöße anderer Moleküle nicht so stark angeregt werden kann, dass es Photonen in einer Wellenlänge von 15 µm abgibt?
Bitte beantworten Sie nur diese zwei grundlegenden Fragen.
Mit bestem Dank im Voraus
#48: NicoBaecker
„Ihr statement „Würden die CO2 Moleküle wieder abstrahlen, könnte man gar keine Absorption messen“ hört sich kryptisch an, meinen Sie das wirklich oder haben Sie ein „nicht“ vorm „wieder abstrahlen“ vergessen?
Nein, ich schreibe so wie ich es meine. Nur sind Sie nicht in der Lage, das zu verstehen. Ihre ellenlangen Ausführungen zeigen zwar, daß Sie herrlich mit „Zuständen ausräumen“ und Laser blenden können, aber dies nichts an der Richtigkeit meiner Aussage ändert: Ein Strahlungstransport findet nicht statt, weil Absorption gemessen werden kann und als Folge davon die Gastemperatur ansteigt.
Dr. Hug hat mit seinem Absorptionsexperiment bereits gezeigt, daß Ihre Vorstellungen von einem Treibhauseffekt unsinnig sind. Es gibt ihn nicht.
Gehe ich recht in der Annahme, daß in Ihrer Gedankenwelt auch verkrümmte Räume, gestauchte oder gedehnte Zeiten, Geodäääten und Raumzeiten und Zeitmeßinstrumente existieren?
Herr/Frau Marie, 27
„Tatsächlich wird ein Strahlungsquant absorbiert und erst nach einiger Zeit (Mikrosekunden) wieder emitiert. In dieser kurzen Zeit ist jedoch das CO2 bereits mit tausenden anderen Molekülen zusammengestoßen und hat die absorbierte Energie bereits abgegeben! Es wird daher kein weiteres Strahlungsquant ausgestrahlt.“
Die uebersehen, dass es sich um thermische Strahlung handelt und CO2 thermalisiert ist. Das bedeutet, dass die Zahl der durch Emission und Stoesse abgeregte Zustanden in der gleichen Zeit wieder durch Stoesse und Absorption aufgebaut werden. Absorption und Emission stehen im Gleichgewicht!
Herr/Frau Marie, #44
„Ihre „Einwände“ sind bereits alleine durch die Tatsache widerlegt, daß man die Absorption von CO2 MESSEN kann.“
Dass CO2 absorbiert, schließt meine Einwände nicht aus. Wie kommen Sie denn darauf? Sie scheinen nicht zu begreifen, dass CO2 alternativ nicht-strahlende und strahlende Übergänge machen kann. Ein einzelnes Molekül natürlich bei einer Zustandsänderung nur dies oder jenes und nicht beides „gleichzeitig“. Nur in der Gesamtheit aller Moleküle oder zeitlich hintereinander bei Wiederholung des An- und Abregevorgangs (das passiert ja in einem thermalisierten Gas ständig) dasselbe Molekül, kann der Übergang von einem in den anderen Zustand ursächlich zwischen nicht-strahlend und strahlend wechseln.
„Würden die CO2 Moleküle wieder abstrahlen, könnte man gar keine Absorption messen“
Falsch. Das Molekül wird ständig an- und abgeregt und zwar durch Stöße wie durch Strahlung. Wenn ein Molekül sich abregt, ob strahlend oder nicht, so fällt es in einen Zustand, vom dem es wieder angeregt werden kann und dafür Strahlung absorbiert (strahlender Übergang) oder Stoßenergie.
Sind Ihnen die quantenphysikalischen Vorgänge im Molekül nicht bekannt? Ihr statement „Würden die CO2 Moleküle wieder abstrahlen, könnte man gar keine Absorption messen“ hört sich kryptisch an, meinen Sie das wirklich oder haben Sie ein „nicht“ vorm „wieder abstrahlen“ vergessen?
Die Absorption geschieht doch, indem das Molekül von einem energetisch tieferliegenden Zustand unter „Verbrauch“ der durch Absorption gewonnenen Photonenergie in einen höheren springt. Das Molekülensemble kann solange absorbieren solange diese tieferliegenden Ausgangszustände (z.B. Grundzustand) von Elektronen besetzt werden, die eben Photonenergie absorbieren können. Diese Besetzung der tieferliegenden Ausgangszustände wird jedoch durch die abregenden Prozesse wie thermisch bedingte Stöße und Photonenemission bewerkstelligt. Denn damit „fallen“ Elektronen von energetisch höheren Zuständen in diese „herunter“ und geben die Energiedifferenz als emittiertes Photon oder als inelastischen Stoß weiter.
Es bleibt noch zu bemerken, dass ein Ausräumen der Zustände (d.h., dass Zustände nicht wenigstens von einigen Molekülen im Gas besetzt werden, diese individuellen Moleküle ändern sich wegen der stetigen Zustandsänderungen ständig, aber die Anzahl der Zustandsbesetzungen bleibt wegen der Temperaturkonstanz konstant) durch Strahlung in thermischen Gasen i.a. nicht vorkommt. Wenn ein absorptionsfähiges Gas (resonant) durchstrahlt wird, so wird durch die Absorption der tieferliegende Zustand zwar entleert, aber i.a. wird er durch Stöße und Emission schnell wieder besetzt, so dass sich ein stationärer Besetzungsgrad ausbildet. Durchstrahlt man jedoch das Gas mit einem intensiven Laserpuls, so kann es zum „beaching“ (optisches Bleichen) kommen, denn dann liefert das Laserfeld pro Zeiteinheit so viele absorptionsfähige Photonen, dass pro Zeiteinheit mehr tieferliegende Zustand durch Absorption entleert werden als durch Emission und nicht-strahlende Abregung durch Stöße wieder aufgebaut werden. Das bedeutet nachfolgende resonanzfähige Photonen werden nicht mehr absorbiert, und das Gas wird für diese transparent. Diese optisch-nichtlinearen Effekte nutzt man bei der Erzeugung ultrakurzer Laserpulse.
Umgekehrt kann man auch höhere Zustände über die durch die Temperatur vorgegeben Besetzung („über“)besetzen. Das passiert bei jeder Absorption von nicht-thermischer Strahlung.
Dann gibt es auch noch die Möglichkeit, tieferliegende Zustände unter die thermisch gegebene Besetzung zu („unter“)besetzen. Das kann soweit passieren, dass entgegen der thermisch gegebenen Boltzmann-Verteilung höhere Zustände stärker als tiefere besetzt sind (Inversion). Dies ist der Ausgangszustand für die Erzeugung von Laserlicht. Denn so finden die Elektronen natürlich noch mehr leere Zustände in den tieferliegenden Zuständen zum Besetzen vor als im thermischen Gleichgewicht, und das Material emittiert besonders intensiv Licht.
Paul, #45
Richtig, der Satz ist falsch, wie ich schon schrieb. Aber Sie sind bei mir an der falschen Adresse. Wenden Sie sich zu dem Satz an Herrn/Frau Marie.
Hey Leute,
fällt eigentlich wirklich immer nur mir auf, wenn hier die Wogen hochgehen? Beruhigt euch! Es geht doch hier nur um die Anmeldung zu der Tagung! Alles, was hier diskutiert wird, kann doch dabei angesprochen werden! Wäre das nicht der viel passendere Rahmen?
Immer diese Laienfragen…
Chris Frey
#27: A. Marie bravo:
„Tatsächlich wird ein Strahlungsquant absorbiert und erst nach einiger Zeit (Mikrosekunden) wieder emitiert. In dieser kurzen Zeit ist jedoch das CO2 bereits mit tausenden anderen Molekülen zusammengestoßen und hat die absorbierte Energie bereits abgegeben! Es wird daher kein weiteres Strahlungsquant ausgestrahlt.“
#42: NicoBaecker
„Das bedeutet, die Luft bzw. das darin enthaltene CO2 strahlt die empfangene Strahlungsenergie nicht wieder ab sondern bleibt nur durch Absorption und Abgabe der absorbierten Energie an die Umgebungsmoleküle „erwärmt“. “
Falsch! sagt Baecker
obwohl er als Physiker weiss,
dass es genau richtig ist,
in Bodennähe bis ca 10000 m
mfG
#42: NicoBaecker
„Falsch“
Ihre „Einwände“ sind bereits alleine durch die Tatsache widerlegt, daß man die Absorption von CO2 MESSEN kann.
Würden die CO2 Moleküle wieder abstrahlen, könnte man gar keine Absorption messen. Dann würde sich CO2 genauso wie ein z.B. einatomiges Gas verhalten, welches sich diatherm verhält, also strahlungsdurchlässig.
Sie verstehen zwar ganz nett mit unwesentlichen Details blenden zu können. Aber es fehlt Ihnen die überblickende Logik.
#19: Holger Burowski
Zit-A[#12: A.Marie
„Ein ausgewachsenes Exemplar einer Weinbergschnecke wiegt etwa 10 Gramm. Wenn Sie von dieser Weinbergschnecke mit 900 m/s am Kopf getroffen werden, sind Sie schneller tot als durch den Verzehr von 3 Amanita phalloides mit je 50 Gramm!
Was sagt Ihnen das?“
Das Sie von Physik und Schnecken keine Ahnung haben.]Zit-E
Richtig ist das, was die Schnecke betrifft, die wiegt 30 Gramm, nicht 10 Gramm. Wenn sie mit 900m/s, das sind 3240 km/h oder ~Mach 2,7 dahergeflogen käme, könnte das schon tödlich für Mensch und Schnecke enden.
Herr/Frau Marie, 32
„Natürlich können Stöße das Aussenden eines Strahlungsquants bewirken. Allerdings muß die Stoßenergie auch exakt stimmen.“
Nicht nur die, die Impulserhaltung und Spinerhaltung muss auch gewaehrt sein, das Photon hat ja auch noch Impuls und Spin.
“ Es kann aber eben nicht sein, daß die Luft durch Absorption von CO2 relevanter Bodenstrahlung sich erwärmt UND gleichzeitig weiterstrahlt.“
Die Energie kann nur einmal „verbraucht“ werden, Stoss ODER Photon.
„Das bedeutet, die Luft bzw. das darin enthaltene CO2 strahlt die empfangene Strahlungsenergie nicht wieder ab sondern bleibt nur durch Absorption und Abgabe der absorbierten Energie an die Umgebungsmoleküle „erwärmt“. “
Falsch! Ein CO2 Molekuel gibt die Energie entweder durch Stoss oder Photon ab und umgekehrt wird es entweder durch Stoss oder Phton angeregt. Im Deatils ist es natuerlich komplizierter, denn denn Molekuele haben ja viele Schwingungs und Vibrationszustaende, die entsprechnend untereinander wechselwirken, das geht nicht immer ueber den Grundzustand.
Herr Burowski, #39
Ihre Rechnung ist prinzipiell korrekt. Aber Sie vergessen die thermodynamische Verteilung. Daher fragte ich ja auch nach der mikrophysikalischen Bedeutung der Temperatur.
„Dann nehmen Sie einfach mal das Emissionspektrum von CO2 und bestimmen für die Wellenlänge der einzelnen Linien die Energie“
Die Energie ergibt sich aus der bekannten Beziehung E = h*v = h*c/Wellenlänge. Ein Photon der Wellenlänge 15 µm hat eine Energie von 82.7 meV (= k*959 K).
Hallo!
Ich habe mich mal über die letztjährige Veranstaltung informiert:
http://tinyurl.com/4ypwfm4
Gibt es denn diese Jahr mal ermäßigten Eintritt für unter 60-Jährige?
#31: Herr Baecker:
„Dass es auch den umgekehrten Prozess, naemlich der Emission durch Stossanregung passiert und dies bei thermischer Strahlung wie in der unteren Atmsophaere genauso wichtig ist, wie der umgekehrte Prozess, wird ausgeblendet. Wer redet das aus, oder plappern Sie nur das nach, was an Halbwahrheiten vorgegaukelt wird? “
Dann nehmen Sie einfach mal das Emissionspektrum von CO2 und bestimmen für die Wellenlänge der einzelnen Linien die Energie und überlegen, wie schnell ein anderes Molekül sein muss, damit das CO2 durch Stossanregung zur thermischen Strahlung veranlasst wird. Die kinetische Energie des anstoßenden Moleküls muss gleich der Energie der Wellenlänge sein.
Kleines Beispiel: Ein Quant mit der Wellenlänge 4 Mikrometer hat eine Enegie von 0,3 eV, ein Gasmolekül das sich mit 300 m/s bewegt (typische Geschwindigkeit in der normalen Atomsphäre) hat eine kinetische Energie von 0,03 eV.
Gruß Holger Burowski
Im übrigen, wenn man die Unwirksamkeit von CO2 auf das Klima damit begründen will, dass der Anteil in der Atmosphäre weniger als 0,05% betrage, der kann auch die Unwirksamkeit von Viren für den menschenlichen Organismus damit begründen wollen, dass diese doch nur die Größe eines Fünfmillionstel eines Menschen besitzen.
@Franz Zuber, #23:
„Sie unterliegen, wie die meisten anderen CO2 Katastrophenhysteriker, dem grundlegenden DENKFEHLER und VORURTEIL, dass es schon dramatisch sein müsste, wenn etwas Gas von der „Krone der Schöpfung“, dem Menschen, in die Luft gepustet kommt, nach dem Motto „sein Odem war heilig“.“
Könnten Sie mir bitte zeigen, wo ich das Wort „dramatisch“ verwendet habe oder an welcher Stelle ich den Eindruck vermittelt habe, dass es sich um dramatische Ausmaße handelte! Nach meiner Meinung wird die Klimaerwärmung sich nicht nur ökologisch sondern natürlich auch für den Menschen ökonomisch mit hohen Milliardenzahlen an Folgekosten bemerkbar machen. In Zeiten von Finanzkrisen und Finanztransaktionsvolumina in diesen Größenordnungen schon fast nichts ungewöhnliches mehr. Wenn für Sie der Zuwachs an etwas CO2 nichts dramatisches an sich hat, dann wohl auch nicht der Verlust von Milliarden an Euros und Dollars aufgrund von schlechteren Umweltbedingungen und Klimaveränderungen.
Hallo Herr D.Glatting, bzgl. #8, es ist vollkommen klar, dass man mit einer nationalen Lösung bei der Emissionsreduzierung nicht weiterkommt. Es sind global orientierte Ansätze gefragt. Sowas funktioniert aber nur, wenn einzelne Staaten kurz- und mittelfristig bereit sind, Kosten auf sich zu nehmen. Gleichzeitig sind neue Technologien gefragt, die die Märkte der Zukunft beherrschen werden. Die Frage dabei ist, will Deutschland dann 1., 2. oder 3. Sieger sein.
Es ist wie beim Gefangenendilemma. Wenn jeder nur nach seinem lokalen Interessen handelt und den anderen übers Ohr hauen will, kommt für die Gesamtheit die schlechteste Lösung dabei heraus. Mittels Kooperation wird hingegen ein gemeinsamer Gewinn erzielt.
Sehr geehrter Herr Baecker,
bitte beruhigen Sie sich doch erst einmal. Man kann Ihren Kommentar vor lauter Deutschfehlern ja kaum verstehen! Es ist natürlich leicht nachvollziehbar, dass Ihnen der Kommentar #27 von Marie so nahe geht. Ist ja auch ein starkes Stück, das Wirken des CO2 in der Atmosphäre so ganz ohne böse Gegenstrahlung erklären zu wollen. Da fällt ja dann gleich jegliche anthropogene Klimaerwärmung incl. Klimakatastrophe unter den Tisch! Es ist selbstverständlich, dass da nur „irgendein giftiger Ökohasser“ dahinter stecken muss (wie Sie ganz richtig anmerkten), der nur ganz doll Böses im Schilde führen kann und versucht, graue Schafe wie Marie vom Weg des tugendhaften Glaubens mittels Halbwahrheiten abzubringen und zu schwarzen Schafen zu transformieren! Ein solches Argumentieren mit Halbwahrheiten ist bei den wahren Jüngern des echten Glaubens – wie z.B. den ehrenwerten Prof. Schellnhuber, Rahmstorf oder Latif – dagegen völlig abwegig!
Wenn Ihr Puls nun vielleicht so nach 2 Tagen wieder Werte unter 200 angenommen hat, können Sie ja noch mal über Gegenargumente nachdenken. Ihre in #31 geäußerten waren leider nicht ganz so zutreffend, denn Sie vergaßen vor lauter Aufregung, dass die von Marie beschriebene Weitergabe der absorbierten Energie an Stickstoff- und Sauerstoffteilchen über Stöße zu 99,9…% nur in diese Richtung geht, denn CO2 ist ein Spurengas, so dass eben kein nennenswerter „umgekehrten Prozess, naemlich der Emission durch Stossanregung passiert“. (Ich hoffe, ich habe Ihr falsches Deutsch richtig verstanden – wenn nicht, versuchen Sie es bitte noch mal!)
Also auf ein Neues!
MfG
#27: Frau/Herr Marie:
„Tatsächlich wird ein Strahlungsquant absorbiert und erst nach einiger Zeit (Mikrosekunden) wieder emitiert. In dieser kurzen Zeit ist jedoch das CO2 bereits mit tausenden anderen Molekülen zusammengestoßen und hat die absorbierte Energie bereits abgegeben! Es wird daher kein weiteres Strahlungsquant ausgestrahlt.“
Halbrichtig.
Wohin wird denn die Energie im Gasmolekül absorbiert? Wer nimmt sie wie auf? Schon mal was vom Jablonski-Schema und Innerer Umwandlung gehört?
„Die Absorption bewirkt nur eine Erwärmung der bodennahen Luftschicht, welche dann ihre Energie durch Konvektion nach oben weitertransportiert.“
Ganz falsch.
Sie werfen hier (wieder) munter die klassische Mechanik und die Quantenmechanik in einem Topf, in der Hoffnung, dass es gut gehen wird.
Ich gehe davon aus, Ihnen ist der Zusammenhang zwischen der Temperatur, die ein Gasmolekül repräsentiert, und der kinetischen Energie des Gasmoleküls bekannt. Wenn nicht, nochmal zur Vollständigkeit: 1/2*m*v^2 = 3/2*k*T (k:Boltzmannkonstante) Damit also die Temperatur, die das Gasmolekül repräsentiert, höher wird, muss bei der Absorption des IR-Quantes die Masse oder die Geschwindigkeit des Gasmoleküls erhöht werden. Ich freue mich auf Ihre Erklärung, was da wie erhöht wird.
Gruß Holger Burowski
#25: Herr Zuber:
„@21: Herr Holger Burowski, Sie machen – als typischer AGW Katastrophenhysterikervertrter die üblichen Fehler:
[…
…]“
Ich habe an keiner Stelle etwas über Temperaturerhöhimh geschreiben und ich habe an keiner Stelle energetisch, quantitative Aussagen gemacht; ich habe lediglich eine Prozess beschrieben.
Gruß Holger Burowski
#31: NicoBaecke
„Herr Burowski hat in der Tat einiges verwechselt, aber Thermische Strahlung haben auch Sie nicht verstanden, wie kommt es eigentlich, dass man glauben kann, Molekuele koennten nicht abstrahlen, wenn sie Stoesse machen? “
Natürlich können Stöße das Aussenden eines Strahlungsquants bewirken. Allerdings muß die Stoßenergie auch exakt stimmen. Es kann aber eben nicht sein, daß die Luft durch Absorption von CO2 relevanter Bodenstrahlung sich erwärmt UND gleichzeitig weiterstrahlt. Dann hätten wir ein wunderschönes Perpetuum Mobile!
Das bedeutet, die Luft bzw. das darin enthaltene CO2 strahlt die empfangene Strahlungsenergie nicht wieder ab sondern bleibt nur durch Absorption und Abgabe der absorbierten Energie an die Umgebungsmoleküle „erwärmt“.
Wäre es anders könnten wir ohne jeglichen Energieeinsatz unsere Häuser heizen.
Herr/Frau Marie,
Herr Burowski hat in der Tat einiges verwechselt, aber Thermische Strahlung haben auch Sie nicht verstanden, wie kommt es eigentlich, dass man glauben kann, Molekuele koennten nicht abstrahlen, wenn sie Stoesse machen?
Dass es auch den umgekehrten Prozess, naemlich der Emission durch Stossanregung passiert und dies bei thermischer Strahlung wie in der unteren Atmsophaere genauso wichtig ist, wie der umgekehrte Prozess, wird ausgeblendet. Wer redet das aus, oder plappern Sie nur das nach, was an Halbwahrheiten vorgegaukelt wird?
Die Konsistenz der Argumente legt dies nahe. M.a.W irgendein giftige Ökohasser dachte sich, die lasse jetzt mal ein paar physikalische Prozesse weg, streue den Rest unter leicht-gläubige Sinnesgenossen, die nicht merken, was fehlt, und lasse die sich so tief mit dem Blödsinn identifizieren, dass Sie unfähig werden, das Gesamtbild zu betrachten.
//// #17: Elmar Oberdörffer sagt:
„14 Greg House und #15 FRanz Zuber: Können oder wollen Sie mich nicht verstehen? … Der winzige CO2-Anteil hat also sehr wohl eine spürbare Wirkung.“ ////
Herr Oberdörffer, nicht mal ein Glasdeckel, der ungeheuerlich mehr IR-Strahlung zurückhält, als CO2 in der höchsten Konzentration, bewirkt eine spürbare Wirkung. Dann kann die Wirkung des CO2 nur winzige Bruchteile des Grades betragen.
Sie haben wohl den Artikel von R.W.Wood doch nicht gelesen, dann poste ich mal das Wesentliche daraus:
„To test the matter I constructed two enclosures of dead black cardboard, one covered with a glass plate, the other with a plate of rock-salt of equal thickness. The bulb of a themometer was inserted in each enclosure and the whole packed in cotton, with the exception of the transparent plates which were exposed. When exposed to sunlight the temperature rose gradually to 65 oC., the enclosure covered with the salt plate keeping a little ahead of the other, owing to the fact that it transmitted the longer waves from the sun, which were stopped by the glass. In order to eliminate this action the sunlight was first passed through a glass plate.
There was now scarcely a difference of one degree between the temperatures of the two enclosures. The maximum temperature reached was about 55 oC. From what we know about the distribution of energy in the spectrum of the radiation emitted by a body at 55 o, it is clear that the rock-salt plate is capable of transmitting practically all of it, while the glass plate stops it entirely. This shows us that the loss of temperature of the ground by radiation is very small in comparison to the loss by convection, in other words that we gain very little from the circumstance that the radiation is trapped.
Is it therefore necessary to pay attention to trapped radiation in deducing the temperature of a planet as affected by its atmosphere? The solar rays penetrate the atmosphere, warm the ground which in turn warms the atmosphere by contact and by convection currents. The heat received is thus stored up in the atmosphere, remaining there on account of the very low radiating power of a gas. It seems to me very doubtful if the atmosphere is warmed to any great extent by absorbing the radiation from the ground, even under the most favourable conditions.
I do not pretent to have gone very deeply into the matter, and publish this note merely to draw attention to the fact that trapped radiation appears to play but a very small part in the actual cases with which we are familiar.“
Bezüglich Bildungsstand und Aussagen von BUND und anderen Fans möchte ich noch mal auf #3: S.Hader eingehen.
Auch ich hatte solche Gespräche, zum einen bei einer Vortragsveranstaltung in der Jura, zum anderen in München.
Insofern ist es glaubhaft, das auch Herr Karlauf von so einem Gespräch berichtet.
Auch in 2009, Greanpeace Demo gegen Klimakonferez in Berlin, dort war es Lord Monckton, der seine Gesprächspartner fragte und auch so unwissende Antworten bekam.
Habe ich aber auch im privaten Kreis schon erlebt: „… was so wenig ist das?“
Gruß