Axel Stolz
Anfrage des Bürgers unter Bezugnahme auf folgende Internet-Informationsseite der ZAMG:
Sonntag, 23. Februar 2014 10:17
Frage zu der in Kapitel „Energiebilanz der Erde“, Abb.1 rechts dargestellte Gegenstrahlung: Wenn die Atmosphäre Energie im Betrag von 324 W/m² ständig abstrahlt, dann muss das nach den Gesetzen der Physik zu einer permanenten Abkühlung der Atmosphäre im Betrag von 324 W/m² führen.
Das widerspricht der Aussage, dass die Atmosphäre durch den Treibhauseffekt erwärmt wird.
Bitte um Aufklärung des Widerspruches.
Antwort der ZAMG: Montag, 24. Februar 2014 10:17
Lieber Herr Stolz,
vielen Dank für Ihre Nachricht und das damit gezeigte Interesse am Informationsportal Klimawandel. Mit atmosphä-rischer Gegenstrahlung ist nicht die Energie gemeint die von der Atmosphäre verloren geht, sondern die Energie die von Wolken und anderen Teilchen in der Atmosphäre Richtung Erdoberfläche zurückgestrahlt wird.
Demnach geht die Energie nicht verloren sondern wird nur umgelenkt.
Von den 342 W/m² einfallender Sonnenstrahlung, werden 107 W/m² reflektiert und zurück den Weltraum gestrahlt und 235 W/m² verlassen die Atmosphäre als langwellige Strahlung.
Ich hoffe dass ich den Widerspruch aufklären konnte.
Mit freundlichen Grüße,
Johanna Nemec
Erneute Anfrage des Bürgers: Montag, 24. Februar 2014 18:21
Sehr geehrte Frau Nemec,
vielen Dank für die prompte Antwort.
Wenn ich Sie richtig verstanden habe, sagen Sie, dass es sich bei der sogenannten Gegenstrahlung nicht um Eigen-Strahlung handelt, die von Treibhausgasen emittiert wird, sondern um von Wolken und Aerosolen reflektierte Bodenstrahlung?Das widerspricht aber der weiter unten im Kapitel „Lebenswichtiger Treibhauseffekt“ folgenden Aussage: „Die dadurch verursachte atmosphärische Gegenstrahlung ist 324 W/m², die wieder in Richtung Erdoberfläche abgestrahlt wird. Hier ist eindeutig von Strahlung und nicht von Reflexion die Rede.
Bitte – um was handelt es sich denn nun: um Reflexion oder um Strahlung?Mit freundlichen Grüßen
Axel Stolz
Antwort der ZAMG: Dienstag, 25. Februar 2014 09:18
Lieber Herr Stolz,
Sie haben recht! Die Gegenstrahlung ist keine reflektierte Bodenstrahlung. Umgelenkt war vermutlich das falsche Wort. Ich wollte es nur anschaulich formulieren.
Aber Strahlung bleibt Strahlung, egal ob sie nun reflektiert wurde oder absorbiert und später wieder emittiert wurde. Es ändert sich nur die Wellenlänge der Strahlung.
Als Gegenstrahlung ist jegliche Strahlung gemeint, welche von Treibhausgasen emittiert (abgestrahlt) wird. Dabei ist die Herkunft der Energie egal, das kann entweder absorbierte kurzwellige Strahlung von der Sonne direkt sein oder auch langwellige Strahlung, welche von der Erdoberfläche abgestrahlt wurde.
Ich hoffe das ist verständlicher,
Johanna Nemec
Antwort des Bürgers: Dienstag, 25. Februar 2014 18.40
Sehr geehrte Frau Nemec,
vielen Dank, jetzt ist es klar und die Anfangsfrage stellt sich erneut: wenn die Atmosphäre Energie abstrahlt. dann muss sie sich nach den Gesetzen der Physik abkühlen. Das widerspricht der Aussage, dass die Atmosphäre durch den Treibhauseffekt erwärmt wird.
Können Sie mir diesen Widerspruch auflösen?Mit freundlichen Grüßen
Axel Stolz
Erneute Antwort der ZAMG: Mittwoch, 26. Februar 2014 09:14
Sehr geehrter Herr Stolz,
wenn die Atmosphäre nur Energie abstrahlt kühlt sie natürlich aus, das ist klar. Aber es kommt ja permanent Energie nach, sowohl von der Sonne als auch von der Erdoberfläche, welche von der Atmosphäre oder besser gesagt von Teilchen in der Atmosphäre zum Teil absorbiert wird.
Ich finde am anschaulichsten sieht man das in folgender Abbildung:
Mit freundlichen Grüßen,
Johanna Nemec
Antwort des Bürgers: Samstag, 1. März 2014 17:43
Sehr geehrte Frau Nemec,
auf der Info-Seite, die auch diese Grafik beinhaltet, steht:
Die Erdoberfläche strahlt 390 W/m² in Form von langwelliger Wärmestrahlung ab. Nur etwa 40 W/m² können ungehindert durch die Atmosphäre ins Weltall entweichen. Die restlichen 350 W/m² werden aufgrund der Absorptionseigenschaften der Atmosphäre und den darin enthaltenen natürlichen Treibhausgasen in dieser aufgenommen. Die Eigenschaft der Treibhausgase, kurzwellige Strahlung ungehindert durchzulassen, aber langwellige Strahlung zu absorbieren, hat den viel zitierten Treibhauseffekt zur Folge. Die dadurch verursachte atmosphärische Gegenstrahlung ist 324 W/m², die wieder in Richtung Erdoberfläche abgestrahlt wird.
Dann wird also die durch die Gegenstrahlung verursachte Abkühlung der Atmosphäre kompensiert durch eine gleich große Ausstrahlung von der Erdoberfläche her, wie es in der angehängten, von mir etwas abgeänderten Grafik dargestellt ist, oder?
Mit freundlichen Grüßen
Axel Stolz
Antwort der ZAMG: Samstag, 01. März 2014 18:26
Sehr geehrter Herr Stolz,
ich bin mir nicht sicher ob ich verstehen auf was sie hinaus wollen und ich verstehe auch nicht wieso sie langwellige Strahlung in 2 Kategorien einteilen wollen.
Die Atmosphäre unterteilt sich auch nicht in Teile mit Wolken und Teile mit Treibhausgasen.
Treibhausgase sind gut vermischt in der Atmosphäre.
Mit freundlichen Grüßen
Johanna Nemec
Antwort des Bürgers: Sonntag, 02. März 2014 15:05
Sehr geehrte Frau Nemec,
ich glaube nicht, dass sich die Atmosphäre in Teile mit Wolken und Teile mit Treibhausgasen unterteilt und bin überzeugt davon, dass die Treibhausgase gut in der Atmosphäre vermischt sind. Ich unterteile auch nicht die vom Boden abgegebenen 350 W/m² Langwellenstrahlung in zwei Kategorien, sondern versuche das Ergebnis unserer Diskussion, dass nämlich die durch die Gegenstrahlung hervorgerufene Abkühlung der Atmosphäre kompensiert wird durch eine gleich große Ausstrahlung von der Erdoberfläche her, grafisch darzustellen.
Mit freundlichen Grüßen
Axel Stolz
Mehrere Tage lang, keine Antwort der ZAMG
Daraufhin schrieb der Bürger an die ZAMG: Samstag, 08. März 2014 15:23
Sehr geehrte Frau Nemec,
nachdem ich nun seit einer Woche keine Antwort mehr von Ihnen bekommen habe, muss ich annehmen , dass Sie „von Oben“ die Order bekommen haben, die Korrespondenz mit mir einzustellen, da ich zu viele Fragen stelle.
Ihre in der letzten e-mail geäußerte Vermutung. „dass ich auf etwas hinaus wolle“ ist absolut richtig.
Kurz gesagt, ich kritisiere dass auf der Informationsseite „Energiebilanz der Erde“ der ZAMG Aussagen zur Rolle der Treibhausgase beim Energieaustausch Erde /Sonne gemacht werden, die falsch sind und dass die Gesamtdarstellung des sogenannten „Treibhauseffektes“ nicht der Realität entspricht.
Diese Kritik begründe ich folgendermaßen:
Beginnen wir bei der Grafik „Geschätzte mittlere jährliche und globale Energiebilanz der Erde“ und ziehen die Energiebilanzen auf den einzelnen Ebenen. Alle Zahlenangaben in W/m².
Links Unten kommen an der Erdoberfläche 168 an. Abgestrahlt werden durch Konvektion 24, Verdunstung 78, verbleibender Rest, wenn man von den 350 die „Kompensationsstrahlung“ für die Gegenstrahlung abzieht 26, sowie 40 vom atmosphärischen Fenster. 24 + 78 + 26 + 40 = 168. 168 = 168. Bilanz ausgeglichen.
Weiter nach Rechts: „Kompensationsstrahlung“ 324, Gegenstrahlung 324. 324 = 324. Bilanz auch ausgeglichen.Nun zur Atmosphärenmitte. Von der Solareinstrahlung absorbiert 67, aus Konvektion 24, aus Verdunstung 78, Reststrahlung 26. Die Strahlung des atmosphärischen Fensters geht durch. 67 + 24 + 78 + 26 = 195 eingehend.
Ausgehend aus der Atmosphärenmitte 165 und aus den Wolken 30. 165 + 30 = 195. 195 = 195 Bilanz ausgeglichen.Am oberen Atmosphärenrand kommen 342 aus Sonneneinstrahlung an, 107 werden Reflektiert, damit verbleiben 235 Eingang. Ausgehend sind 165 + 30 = 195 aus Atmosphärenstrahlung und Wolkenstrahlung, sowie die 40 des atmosphärischen Fensters. 165 + 30 + 40 = 235. 235 = 235. Bilanz ausgeglichen.
Wenn wir nun den Bereich rechts Unten in der Grafik betrachten, wird ersichtlich, warum es für das Gesamtverständnis vorteilhaft war, die 350 W/m² Bodenstrahlung in 324 W/m² „Kompensationsstrahlung“ und 26 W/m² „Reststrahlung“ aufzuteilen. Es lassen sich dadurch leichter einige interessante Schlüsse ziehen.
Man sieht, dass Gegenstrahlung und entgegengerichtete „Kompensationsstrahlung“ als ein in sich geschlossener, im unteren Bereich der Atmosphäre stattfindender Energiekreislauf betrachtet werden kann, dessen Bilanzsumme Null ist.
Da die Bilanzsumme Null ist, hat dieser Energiekreislauf auch keinen Einfluss auf die Gesamtbilanz des Systems. Man kann ihn also bei Betrachtung der Gesamtenergiebilanz des Systems, wie wir es Oben schon gemacht haben, sozusagen „Außen vor lassen“.
Da Gegenstrahlung und „Kompensationsstrahlung“ immer die gleiche, aber entgegengesetzte Größe haben, muss die Bilanz aus Gegenstrahlung und „Kompensationsstrahlung“ auch dann Null sein, wenn die Gegenstrahlung einen anderen Wert als 324 W/m² annimmt.
Diese Feststellung lässt sich ableiten aus dem Umstand, dass die „Kompensationsstrahlung“ niemals größer sein kann als die Gegenstrahlung, da sie ja von dieser induziert wird und sie kann nicht kleiner sein als diese, da das zu einer Abkühlung der Atmosphäre führen würde.
Die Größe der Gegenstrahlung ist eine Funktion der Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre. Da sie wie gezeigt die Gesamtenergiebilanz des Systems nicht beeinflusst, hat auch die Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre keinen Einfluss auf die Gesamtenergiebilanz des Systems. Das gilt selbstverständlich auch für die Menge des CO2 in der Atmosphäre. Somit lässt sich feststellen:
Die Behauptung „anthropogene CO2 Freisetzungen in die Atmosphäre haben einen Einfluss auf die Ener-giebilanz und damit auf das Klima der Erde“ ist FALSCH!
Eine Aussage im Abschnitt „Lebenswichtiger Treibhauseffekt“ lautet:„Ohne den natürlichen Treibhauseffekt würde auf der Erde keine angenehme, mittlere Temperatur von 15°C vorherrschen, sondern eisige -18°C!“
Diese Aussage ist falsch! Warum?
In der Atmosphäre sind gigantische Wärmemengen gespeichert. Auf Grund der Gravitation sind die Gasmoleküle der Atmosphäre derart angeordnet, dass sich vom Rand der Troposphäre bis zur Erdoberfläche hin ein stetiger Anstieg der Moleküldichte und damit des Atmosphärendruckes einstellen. Parallel dazu stellt sich ein kontinuier-licher Temperaturanstieg vom Troposphärenrand hin zur Erdoberfläche ein. Die gemessenen 15 °C Durchschnitts-temperatur in Nähe der Erdoberfläche ergeben sich ausschließlich aus dem Wärmeinhalt der Atmosphäre sowie den Gesetzmäßigkeiten der Thermodynamik und haben mit Gegenstrahlung nichts zu tun.
Aus den gängigen Erläuterung der Treibhausthese ergibt sich implizit die Vorstellung, dass die Energiebilanz des Systems primär von der Erdoberfläche aus ausgeglichen würde.
Das ist aber mit Ausnahme des atmosphärischen Fensters nicht der Fall, da einer 15 °C Bodentemperatur entsprechenden Abstrahlungsleistung von 390 W/m² nur eine Sonneneinstrahlungsleistung von 168 W/m² gegenübersteht, würde dies zu einer permanenten Abkühlung führen.
Die Strahlungsgleichgewichtstemperatur zwischen Erde und Sonne beträgt –18 °C.
Eine solche Temperatur herrscht in einer Atmosphärenschicht am oberen Rand der Troposphäre in einigen Km Hö-he oberhalb der Erdoberfläche. Von dort aus erfolgt der wesentliche Anteil der natürlichen Abkühlung des Systems durch Wärmeabstrahlung in das Weltall. Das belegen Satellitenmessungen und ist auch aus unserer Grafik ersicht-lich. Die 165 W/m² Abstrahlung aus der Atmosphäre entsprechen etwa 70% der 235 W/m² Gesamtabstrahlung.
Die Energie-Austauschvorgänge unterhalb dieser Atmosphärenschicht sind sozusagen „interne“ Energietransporte und werden dominiert von Konduktion, Konvektion. Verdunstung und Kondensation. Strahlung spielt dabei eine untergeordnete Rolle. Das rührt daher, dass Treibhausgase die die von der Oberfläche abgehende Langwellenstrah-lung absorbieren und sich dabei erwärmen, ihre aufgenommenen Energie sofort an benachbarte Moleküle weiter-geben, und zwar durch Molekülstöße und nicht durch Strahlung, weil das effizienter ist und Strahlung durch die ho-he Moleküldichte in Bodennähe behindert wird. Die erwärmten Luftmassen steigen infolge der Konvektion unver-züglich zum Troposphärenrand auf. Erst dort am oberen Troposphärenrand, bei annähernd vakuumähnlichen Bedin-gungen, können die Treibhausgase ihre Strahlungseigenschaften voll zur Entfaltung bringen.
Da etwa 70 % der natürlichen Abkühlung des Systems aus der Atmosphäre heraus durch Wärmeabstrahlung erfolgt und es ausschließlich die Treibhausgase sind, die zu Strahlung fähig sind, tragen die Treibhausgase die Hauptlast bei der Abkühlung des Systems. Man könnte sie daher trefflich auch als Kühlgase bezeichnen.Sehr geehrte Frau Nemec, ich möchte Sie nun abschließend ersuchen, diese e-mail den für den Inhalt der Informationsseiten in Ihrer Institution zuständigen Personen zur Kenntnis zu bringen, wobei es mir ein Anliegen wäre, dass diese doch bitte die Inhalte der Seiten im Sinne der gemachten Richtigstellungen korrigieren mögen. Der ursprüngliche und einzig Sinn von Wissenschaft und Forschung kann doch wohl nur im Entdecken und Verbreiten der Wahrheit liegen, oder?
Mit freundlichen Grüßen
Axel Stolz
Seitdem hat der Bürger von seiner ZAMG nichts mehr gehört.
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Sie fragten nach dem Zusammenhang zwischen Polytropenexpoent und linearem Temperaturgradienten. Der Polytropenexponent n gibt den Zusammenhang zwischen Volumen V und Druck p eines Gases bei polytroper Zustandsänderung an: p*V hoch n = const.
Bei einer polytropen Zustandsänderung in einer hydrostatisch geschichteten Atmosphäre mit linearem Temperaturabfall dT/dz ist n gegeben durch: n= 1/(1-R/g*dT/dz). R ist die Gaskonstante des Atmosphärengases, g die Schwerebeschleunigung des Planeten.
Für den Fall der adiabatischen Zustandsänderung (als Spezialfall der polytropen) gilt: dT/dz = g/cp, und damit n= 1/(1-R/cp). Da taucht g natürlich nicht mehr auf, weil es sich wegkürzt,denn die adiabatische Zustandsänderung ist ja eine reine Eingenschaft des Gases.
@ #245: Otto Junkers sagt am Donnerstag, 22.05.2014, 23:59
„Hier ist nirgends ein konvektiver Anteil enthalten.“
Ja und? Deine Gleichung ist ein theoretischer Grenzwert, dem sich der tatsächliche Temperaturgradient durch Konvekion annähert. Wie gut die Annäherung an den theoretischen Grenzwert ist, hängt von verschiedenen Bedingungen ab – aber ohne Konvektion wird das Gas isotherm bzw. es stellt sich bei optisch aktiven Gasen ein Temperaturverlauf entsprechend der Strahlungsbilanz ein.
MfG
#244: Ebel sagt:
„Summa summarum: Der Temperaturgradient in der Troposphäre ist durch die Konvektion bedingt.“
Der Temperaturgradient kann nicht gleichzeitig eine Grenze zur Konvektion darstellen und durch Konvektion bedingt werden.
Oder anders gefragt: Wo in der Definition oder Gleichung des Temperaturgradienten steht der konvektive Anteil am Temperaturgradient?
Polytroper („feucht-adiabatischer“) Temperaturgradient: dT/dz = -g*M*p(z)/[Cp*p(z) + R*T(z)*L*drho(W)/dT]
hier ist nirgends ein konvektiver Anteil enthalten.
Mit freundlichem Gruß
Otto Junkers
P.S.: Wegen Internal Server Error nochmals gepostet.
@ #243: Otto Junkers sagt am Dienstag, 20.05.2014, 01:12
„… damit kann auch ein vollständig adiabater (isentroper) und isothermer Prozess nur theoretisch existieren.“
Sie bestätigen mich:
@ #239: Ebel sagt am Sonntag, 18.05.2014, 21:41
„Einen streng adiabatischen Temperaturgradienten gibt es nicht.“
Summa summarum: Der Temperaturgradient in der Troposphäre ist durch die Konvektion bedingt.
Sogar Paul gibt jetzt die Konvektion für die Troposphäre zu und beharrt nicht länger auf seinem Luftstillstand:
@ #242: Dr.Paul sagt am Dienstag, 20.05.2014, 00:35
„Reale, also nicht virtuelle Konvektion ebenso wie Advektion ist aber diabatisch und modifiziert damit IMMER den rechnerischen adiabatischen Gradient.“
Endlich bestätigt Paul seinen Fehler und bestätigt, was ich schon immer geschrieben habe. Sogar das Wort „modifiziert“ benutzt er:
@ #238: Ebel sagt am Sonntag, 18.05.2014, 10:06
„… modifiziert durch …“
MfG
#241: Ebel sagt:
„Auch der feuchtadiabatische Gradient ist eine Adiabate, denn es erfolgt ebenfalls kein Wärmetausch mit der Umgebung“
Was für ein Unsinn!
Der korrekte „feucht-adiabatische Temperaturgradient“, ist eigentlich der adaibatische Temperaturgradient unterhalb des Kondensationsniveaus des Wasserdampfes (keine Kondensation), also dT/dz = -g/[cp(W)*s + cp(L)*(1-s)] mit der spezifischen Feuchte s = rho(W)/[rho(W) + rho(L)]. Ein relativ praktischer Mittelwert für die spezifischen Feuchte ist s = 0,01.
Der polytrope Temperaturgradient (fälschlicherweise als feucht-adaibatischer Temperaturgradient bezeichnet) ist der Temperaturgradient oberhalb des Kondensationsniveaus des Wasserdampfes, also der Prozess der Kondensation ist mit enthalten, somit ist die Zustandsänderung nicht mehr adiabat, sondern polytrop. Eine polytrope Zustandsänderung beschreibt Prozesse, die zusätzlich mit Wärmeübertragung gekoppelt sind.
In guter Näherung mit dem diabatischen Prozess der Phasenumwandlung Wasserdampf nach Wasser (Kondensation) kann der polytrope Temperaturgradient bei Erreichung des Kondensationsniveaus wie folgt formuliert werden.
Für die adiabatische Prozessführung dQ=0 kann folgendes ableitet werden:
dQ = dU + p*dV = 0 -> dH – Vdp – pdV + pdV = dH – Vdp = 0 -> Cp*dT – V*dp = 0 -> Cp*dT = V*dp
und damit kann man folgende äquivalente Gleichungen schreiben: Cp*dT = R*T/p*dp = V*dp = -M*g*dz.
Mit n/V = p/(R*T) der Energieumsatz auf das Volumen bezogen, ergibt sich:
dQ = Cp*dT – R*T/p*dp = Cp*dT – M*g*dz -> dQ = Cp*p/(R*T)*dT + M*g*p/(R*T)*dz
Bei Kondensation dQ!=0 ist dQ = -L*drho(W) und damit: -L*drho(W)*dT/dT = Cp*p(z)/[R*T(z)]*dT + M*g*p(z)/[R*T(z)]*dz
Umstellung nach dT/dz ergibt den polytropen (feucht-adaibatischen) Temperaturgradient: dT/dz = -g*M*p(z)/[Cp*p(z) + R*T(z)*L*drho(W)/dT]
dabei sind folgende Parameter enthalten:
drho(W)/dT = 3*10^-10*e^[0,05*T(z)] kg/(m^3*K) – Gradient der Wasserdampfdichte rho(W) bei Sättigung
L = 2,5*10^6 – 2372*T J/kg – Verdampfungswärme von Wasser mit T = Temperatur des Wassers in Grad Celsius (Lufttemperatur)
p(z) = 101325 Pa – Luftdruck in der Höhe z
T(z) = 287K – Temperatur in der Höhe z
Cp = 29,11 J/(K*mol) – molare Wärmekapazität der Luft
M = 0,02897 kg/mol – molare Masse der Luft
Alternativ kann man mit dem Sättigungsdampfdruck p(es) arbeiten:
dT/dz = -g*M*[p(z) + Lm*p(es)/[R*T(z)]]/[Cp*p(z) + Lm^2*p(es)/[R*T(z)^2]]
p(es) = rF/100 * 610,7*10^[7,5*T/(238+T)] Pa – Sättigungsdampfdruck vom Wasserdampf mit T = Temperatur des Wassers in Grad Celsius (Lufttemperatur)
Lm = 4,5*10^4 – 42,7*T J/mol – molare Verdampfungswärme von Wasser mit T = Temperatur des Wassers in Grad Celsius (Lufttemperatur)
Die zusätzliche Erwärmung bei Kondensation erhält man aus: dT = rho(W)/rho(L)*L/cp(L). Rechnet man zum Beispiel mit einer Temperatur von 288K und rho(W)/rho(L) = 0,012, so erhält man eine Temperaturänderung (Erwärmung) von bis zu dT = +30K.
Die Temperatur für das Kondensationsniveau eines Luftvolumens ist gegeben durch (Bolton 1980): T(KN) = 2840/(3,5*ln T – ln p(e) – 4,805) + 55 mit der Temperatur T in Kelvin und dem Wasserdampfdruck p(e) in hPa.
Folgende Mittelwerte und Bereiche für den Polytropenexponent n der Sphären wurden im Rahmen der Messungen zur Definition der internationalen Standard-Atmosphäre bestimmt:
Troposphäre n = 0,7 -> 1,3 (avg: 1,235)
Tropopause n = 0,972 -> 1,030
Stratosphäre n = 0,972 -> 0,9242
Stratopause n = (avg: 1,015)
Mesosphäre n = 1,062 -> 1,133
Alle Zustandsänderungen in der Atmosphäre sind polytrop, da es weder eine perfekte Wärmeisolation gegen die Umgebung noch eine perfekte Wärmekopplung mit der Umgebung gibt, damit kann auch ein vollständig adiabater (isentroper) und isothermer Prozess nur theoretisch existieren.
Mit freundlichem Gruß
Otto Junkers
zu #241: Herr Ebel verfälscht meine Ausführungen,
deshalb zur Klarstellung für die Mitleser:
1) wird „ein Luftpaket“ durch Auftrieb angehoben (= Konvektion), so gelangt es in Bereiche geringeren Umgebungsdrucks
2) Durch diesen geringeren Umgebungsdruck kann sich die Luft ausdehnen und kühlt dabe ab.
Unter Vernachlässigung der Ursache des Auftriebes (virtuelles Luftpaket) ist genau das der adiabatische Gradient bei dem definitionsgemäß kein Energietransport stattfindet.
Reale, also nicht virtuelle Konvektion ebenso wie Advektion ist aber diabatisch und modifiziert damit IMMER den rechnerischen adiabatischen Gradient.
Nun kommt noch der Wasserdampf ins Spiel, von dem die Luft temperaturabhängig nur eine sehr begrenzte Menge enthalten kann (
@ #240: Dr.Paul sagt am Montag, 19.05.2014, 15:39
„Standardatmosphäre [Konvektion mit feuchter Luft und Kondensat (Wolken)]:
T = To – (0,65/100m * h)
adiabatischer Gradient [Konvektion mit trockener Luft und dementsprechend ohne Kondensat] dagegen:
T = To – (0,976/100m * h)“
Da an der Oberfläche viel Wasser verdunstet wird der feuchtadiabatische Gradient beobachtet und nicht der trockenadiabatische Gradient.
Auch der feuchtadiabatische Gradient ist eine Adiabate, denn es erfolgt ebenfalls kein Wärmetausch mit der Umgebung und die bei der Kondensation freigesetzte latente Wärme verbleibt auch im Luftpaket und gehört auch zum Wärmegehalt eine Luftpaketes und nicht nur die fühlbare Wärme.
MfG
#239: Heizungsingeniör Ebel nun hören Sie endlich mit Ihrer Desinformation auf:
„Weil der Temperaturgradient mit Konvektion nur geringfügig höher ist als ein strenger theoretischer Wert, bezeichnet man den realen Temperaturgradienten auch als adiabatisch.“
Das ist schlicht eine Lüge!
Erstens gibt es in der Troposphäre nur niedrigere Gradienten und keine höheren als den adiabatischen, weil mehr Wärme von der Erdoberfläche in die Atmosphäre geleitet wird als umgekehrt
und zweitens
ist der Unterschied der realen (gemittelten) Standard-Atmosphäre zum adiabatischen Gradient nicht „geringfügig“,
sondern ERHEBLICH!
Standardatmosphäre:
T = To – (0,65/100m * h)
adiabatischer Gradient dagegen:
T = To – (0,976/100m * h)
Das ist für 10km immerhin 35°C UNTERSCHIED, siehe #225: Dr.Paul
Wie schon Herr #227: W.Rassbach mit seinem Ubot bildlich für Doofies erklärt hat.
Der Druck in die Tiefen nimmt nicht zu WEIL das Ubot runterfährt. Nur der anhängliche Herr Forentroll Boem bezeichnet das als „Fakt“. 🙂
mfG
@ #89: Gerald Pesch sagt am Donnerstag, 01.05.2014, 13:57
„b. Erhöht man die Strahlungsleistung des Erdbodens und der Gegenstrahlung um gleiche Beträge, so kann man leicht auch höhere Erdtemperaturen „einstellen“, z.B. mögen jeweils 100 W/m2 addiert werden“
Bloß hat so eine derartige Erhöhung nichts mit Physik zu tun, sondern gehört ins Reich der Märchen.
@ #237: Dr.Paul sagt am Samstag, 17.05.2014, 16:17
„Energiezufuhr als „adiabatisch“ zu bezeichnen, ist schon mehr als Dummheit.“
Aber bei Klimalaien wie Paul wundert mich schon lange keine Dummheit mehr. Vielleicht will Paul eine korrekte Aussage absichtlich falsch verstehen – deswegen noch mal die korrekte Aussage:
Einen streng adiabatischen Temperaturgradienten gibt es nicht, denn der Temperaturverlauf ruhender Luft wird nicht durch Konvektion, sondern durch die Strahlungsbilanz bestimmt. Aber schon geringfügig höhere Temperaturgradienten als der strenge theoratische adiabatische Wert führen zu Konvektion – und mit der Konvektion wird Energie transportiert – sowohl fühlbare als auch in Wasserdampfform.
Weil der Temperaturgradient mit Konvektion nur geringfügig höher ist als ein strenger theoretischer Wert, bezeichnet man den realen Temperaturgradienten auch als adiabatisch.
MfG
@ #237: Dr.Paul sagt am Samstag, 17.05.2014, 16:17
„Ihre „Spencer-Ausrede“ mit der Ozonschicht ist ebenso 1000 mal widerlegt worden, auch hier gelten die Gasgesetze!“
Und wenn der Laie Paul 100 000 mal behauptet, widerlegt zu haben, daß Konvektion für den adiabatischen Temperaturgradienten verantwortlich ist – wird es darum nicht richtiger.
Natürlich gelten die Gasgesetze überall – modifiziert durch die Strahlungseigenschaften, die die Gasgesetze nicht mit enthalten. Deswegen der Unterschied Troposphäre / Stratosphäre, wobei der wesentliche Unterschied ist Konvektion / fast keine Konvektion.
Können Sie nicht nur bei Spencer lesen, sondern auch bei Schwarzschild 1906.
MfG
#236: Ebel zunächt sollten Sie einen etwas gemäßigterer Ton anschlagen, wenn Sie nun ENDLICH auch bei dem Wert angelangt sind, den Sie vorher lächerlicherweise kritisiert haben:
Eberl #236 JETZT ENDLICH:
„Wenn Sie von +15°C die Differenz von 65 K abziehen, kommen -50°C heraus.“
#225: Dr.Paul sagt:
am Donnerstag, 15.05.2014, 20:14
Der errechnete adiabatische Gradient
ergibt bei 15° Oberflächentemperatur
in 10km Höhe -85°C (100-15)
für die reale „Standardatmosphäre“ kommen wir
aber nur auf -50°C (65-15)
ist diese Differenz weniger als 2K ?
mfG
Die Differenz von 35°C ist also die Folge von Konvektion,
einschließlich latenter Wärme durch Wasserdampf.
Ihre „Spencer-Ausrede“ mit der Ozonschicht ist ebenso 1000 mal widerlegt worden,
auch hier gelten die Gasgesetze!
Nur wird speziell diesem Teil der Atmosphäre Energie durch den kurzwelligen „Sonnenlicht“-Anteil zugeführt, das weis doch jedes Kind, Herr Ebel.
Energiezufuhr als „adiabatisch“ zu bezeichnen, ist schon mehr als Dummheit.
mfG
Verstehend lesen können ist die Mindestvoraussetzung für eine Diskussion – und das scheint für manche zu schwer zu sein.
@ #233: Dr.Paul sagt am Freitag, 16.05.2014, 16:30
„#230: Ebel, Jochen scheint verstanden zu haben, dass die Konvektion VERHINDERT, dass sich der adiabatische Gradient von 9,8 °C einstellen kann.“
Wer nicht lesen kann, schreibt solchen Unsinn.
– Konvektion mit trockener Luft liefert einen Gradienten von ca. 9,8 K/km.
– Konvektion mit feuchter Luft liefert einen Gradienten von ca. 6,5 K/km.
Auch für den Gradienten von ca. 9,8 K/km ist Konvektion erforderlich – siehe Argument 6 von Spencers Artikel:
„10 Argumente, warum viele Skeptiker Wissenschaftlern nicht mal das Wasser reichen können“
Ursache des Unterschieds zwischen ca. 9,8 K/km und ca. 6,5 K/km ist der Unterschied im Feuchtegehalt der Luft, nicht ob Konvektion oder nicht.
@ #234: Dr.Paul sagt am Freitag, 16.05.2014, 16:40
„welche Temperatur es bei 10km Höhe hat, wenn man mit dem Gradient der Standardatmosphäre (6,5) rechnet und der Boden 15°C hat?“
Schlimm, daß Sie schon bei so einfachen Rechnungen Probleme haben. Wenn über 1 km die Temperaturdifferenz 6,5 K ist, dann ist über 10 km die Differenz 65 K und ich hatte geschrieben ca. 70 K. Wenn Sie also rechnen könnten, müßten Sie mein Angabe bestätigen.
Auch Ihre Zusatzfrage ist einfach zu beantworten: Wenn Sie von +15°C die Differenz von 65 K abziehen, kommen -50°C heraus. Diese Zahlen basieren auf Ihren Vorgaben, müssen nichts mit der Realität zu tun haben – und zeigen, daß Sie schon mit so einfachen Rechnungen überfordert sind.
MfG
Paul schreibt:
Wer behauptet, die Konvektion VERURSACHT den adiabatischen Gradient, der kann hier nach all den Erklärungen nur noch als Forentroll gelten.
Wie gesagt, sie können mich Forenroll nennen, Innerhofer oder was sie gerade möchten, ist mir egal, jedenfalls sind sie der „Forendepp“.
Jedem Mittlerschüler sollte bekannt sein, dass es ohne Vertikalzirkulation ist der Troposphäre keine adiabatischen T Gradienten gibt. Das sind Fakten und wenn sie auch nur ein Beispiel zeigen könnten, welches ihre völlig naiven Annahmen stützt od. meine widerlegt, hätten sie erstmals in ihrem Dasein Applaus verdient.
#230: Verehrter Physiker Ebel, Jochen,
Sie enttäuschen mich ein wenig.
Können Sie nicht ausrechnen,
welche Temperatur es bei 10km Höhe hat,
wenn man mit dem Gradient der Standardatmosphäre (6,5) rechnet
und der Boden 15°C hat?
mfG
p.s.
das nennt man übrigens nicht „feucht-adiabat“
#207 Mein lieber anhänglicher Herr Boem, (alias Gunnar Innerhofer) meint wörtlich:
„Paul, sie meinen ich sei ein Forentroll?“
Antwort:
ja, nicht nur ich, das sieht doch jeder.
Weiter #207
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Ich habe nie behauptet, dass es mit der Höhe wärmer wird …. “
Antwort:
Dann dürfen Sie nur nicht „das Gegenteil“ von mir behaupten, lieber Herr Boem,
„#185: Kurt Boem sagt:Denn es ist genau umgekehrt“
weiter Boem #207: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Sie haben wohl geschnallt, dass ihre ursprüngliche Aussage dazu völlig hohl war und nun versuchen sie xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx“
Antwort:
Ach Sie meinen sicher Ihren tollen Beitrag:
#177: Kurt Boem sagt:
„Laien glauben z.B.
Ohne Konvektion hätten Sie exakt den adiabatischen Gradienten:
Ph = Po*e^-Rho*g*h/Po“
#181: Ich hatte Sie darauf gefragt:
xxxxx
Sie meinen, das ist eine Formel von Laien?
Und wie lautet diese Formel für Fachleute?
mfG“
Zur sachlichen Antwort reicht es bei Ihnen nicht.
Wer behauptet,
die Konvektion VERURSACHT den adiabatischen Gradient,
der kann hier nach all den Erklärungen nur noch als Forentroll gelten.
Und sehen Sie doch Ihr Vorbild
#230: Ebel, Jochen scheint verstanden zu haben, dass die Konvektion VERHINDERT, dass sich der adiabatische Gradient von 9,8 °C einstellen kann.
Von dieser Erkenntnis,
lieber Herr Boem,
scheinen Sie allerdings noch meilenweit entfernt zu sein.
Es wäre jetzt an der Zeit, das mal zuzugeben.
Und entschuldigen sollten Sie sich für die vielen xxxxx, die Sie fabriziert haben.
mfG
#231: besso keks ,
ich bin auf alles gefasst 😉
Die Versionsgeschichte bei Wiki ist der interessanteste Teil. Unter „Tropopause“ sind jetzt neuerdings die „Menschlichen Einflüsse“ weg, einschließlich Santer et. al. 2003,“ Hilfe, die Tropopause hat sich erhöht“
Sitzen da pausenlos unsere Profs. dran oder schreiben da die Jungs vom Politbüro für menschliche globale Erwärmung?
UNter Treibhauseffekt steht jetzt zur Weltjahresdurchschnittstemperatur:
„Das ist deutlich weniger als der durch Messungen und Interpolation bestimmte Wert von +14 °C.[“
Darf da jeder schreiben?
Messungen und Interpolation find ich gut 😉
#227: W.Rassbach sagt:
„Ich könnte auch sagen:
„Für ein U-Boot nimmt der Druck nur zu, wenn es sich in die Tiefe bewegt, also ist eine Vertikalzirkulation Voraussetzung für den Druckgradienten im Ozean.“
Hallo Herr Rassbach,
sagen Sie es bitte nicht, unser Ebel kommt schon irgendwann mal mit dem Satz…
Grüße
@ #225: Dr.Paul sagt am Donnerstag, 15.05.2014, 20:14
„für die reale „Standardatmosphäre“ kommen wir aber nur auf -50°C (65-15)“
Rechnen müßte man können und die Vorzeichen beachten:
+15°C – (-65°C) = 80 K und nicht
+65°C – 15°C = 50 K
Außerdem habe ich geschrieben „ca. 70 K“ und bei den vielen realen Temperaturunterschieden können sowohl 50 K als auch 80 K real sein – deswegen bleibt es bei der Differenz zur Adiabatik kleiner 2 K.
Nehemen wir an die Differenz beträgt 50 K. Dann hätte die reine Adiabatik wenigstens 48 K und die Abweichung von der Adiabatik beträgt auch dann unter 2 K.
Mit dem Druck allein können Sie sowieso nicht die 6,5 K/km erklären. Die Trockenadiabate (echte Adiabate) beträgt ca. 9,8 K/km. Durch die Wasserddampfkondensation (Wolken) mit freiwerdender Kondensationswärme sinkt der Temperaturgradient auf ca. 6,5 K/km (Feuchtadiabate). Ohne Vertikalzirkulation aber kein Wasserdampftransport in die Höhe.
MfG
#220: Ebel sagt:
Herrje, es geht um statische Profile wie dp/dz bzw. dT/dz und solche Profile werden von einem statischen Gleichgewichtszustand abgeleitet.
Kräftegleichgewicht zwischen Druckgradientkraft und Schwerkraft: „Statische Atmosphäre“
Die durch die Druckabnahme mit der Höhe bedingte Druckgradientkraft wird durch die Schwerkraft kompensiert, dass die Atmosphäre sich statisch verhält, d.h., dass keine Vertikalbeschleunigungen zustande kommen. Deshalb kann die Erdatmosphäre auch nicht ins Weltall entweichen.
Mit freundlichem Gruß
Otto Junkers
#223: Krishna Gans, Sie kneifen immer noch!
Wenn auch Sie die Position von Boem oder Ebel übernehmen,
dass aufsteigende warme Luft (Konvektion)
zur Abkühlung der Atmosphäre führt,
nenne ich Sie auch ganz ernsthaft einen Forentroll,
denn
für jeden, der lesen kann,
ist das nun hier wirklich in aller Breite richtig gestellt worden.
Forentrolle lassen sich aber von Richtigstellungen grundsätzlich nicht abhalten,
das falsche immer wieder zu wiederholen.
zu #224: bessokeks,
völlig richtig!
mfG
#220: Ebel
„Für ein Luftpaket nimmt der Druck nur ab, wenn es sich in die Höhe bewegt, also ist eine Vertikalzirkulation Voraussetzung für den Temperaturgradienten in der Troposphäre.
Oder wie soll der Druck ohne Höhenänderung auf ein Luftpaket abnehmen?“
Wenn ich sage:
„Für einen Segelflieger nimmt der Druck nur ab, wenn er sich in die Höhe bewegt, also ist eine Vertikalzirkulation Voraussetzung für den Temperaturgradienten in der Troposphäre.
Oder wie soll der Druck ohne Höhenänderung auf einen Segelflieger abnehmen?“
stimmt der Satz immernoch 😉
Ich könnte auch sagen:
„Für ein U-Boot nimmt der Druck nur zu, wenn es sich in die Tiefe bewegt, also ist eine Vertikalzirkulation Voraussetzung für den Druckgradienten im Ozean.
Oder wie soll der Druck ohne Tiefenänderung auf ein U-Boot zunehmen?“
Welcher Prof. hat sich das ausgedacht?
Ich habe mir auch LügenWiki „Schichtungsstabilität der Erdatmosphäre“ angeschaut:
„Grundsätzlich wird zwischen zwei Arten von atmosphärischen Temperaturgradienten unterschieden: den dynamischen Gradienten eines Luftpakets und den statischen Gradienten der Atmosphäre. Die messbare Lufttemperatur nimmt innerhalb der Atmosphäre oft sehr uneinheitlich mit der Höhe ab, in der Regel jedoch mit einer klaren Tendenz. Üblicherweise handelt es sich um eine Temperaturabnahme, die Luft wird nach oben also immer kälter. Nimmt die Lufttemperatur stattdessen mit der Höhe zu, so spricht man von einer Inversion. Gegenüber diesem Umgebungsgradienten besitzt ein sich vertikal bewegendes Luftpaket eine eigene, dynamische Temperaturänderung…..“
Das Luftpaket ist schon ein Früchtchen 😉
#224: bessokeks sagt:
Sorry, war überflüssig.
Sie haben es in #213 eh genauso beschrieben
MfG
#220: Ebel wieder mit Phantasiephysik?
„Der Temperaturunterschied zwischen Oberfläche und Tropopause ist ca. 70 K. Davon gehen weniger als 2 K auf die Abweichung von der Adiabatik.“
Der errechnete adiabatische Gradient
ergibt bei 15° Oberflächentemperatur
in 10km Höhe -85°C (100-15)
für die reale „Standardatmosphäre“ kommen wir
aber nur auf -50°C (65-15)
ist diese Differenz weniger als 2K ?
mfG
#221: Dr.Paul sagt:
„#219: W.Rassbach genau richtig gedacht!
komplizierter ist es wirklich nicht:
„Ich dachte grundsätzlich, die nicht bewegte statische Troposphäre erhält ihren Temperaturgradienten durch die Gravitation, im Kubikmeter Luft am Boden sind mehr Moleküle als an der Tropopause.“
(genannt: adiabatischer Gradient)“
Man kann das m.E. auch mit dem Energieerhaltungssatz begründen:
Da in einer statischen Atmosphäre die Energielevels aller Gasmoleküle gleich sind,
wird die höhenabhängige Abnahme der jeweiligen potentiellen Energie durch steigende Temperatur kompensiert. Die im Volumen enthaltene Energie bleibt konstant.
MfG
@Dr. Paul #222
Wer andere hier mal locker als Forentroll tituliert, #204, sollte sich nicht auf die Forenregeln berufen.
Und ja, es war eine allgemeine aber ernst gemeinte Antwort auf Ihre Frage.
#205: Krishna Gans, das ist keine Antwort auf meine Frage!!!
Bedenken Sie Forenregel 2-4
mfG
#219: W.Rassbach genau richtig gedacht!
komplizierter ist es wirklich nicht:
„Ich dachte grundsätzlich, die nicht bewegte statische Troposphäre erhält ihren Temperaturgradienten durch die Gravitation, im Kubikmeter Luft am Boden sind mehr Moleküle als an der Tropopause.“
(genannt: adiabatischer Gradient)
Gruß
@ #219: W.Rassbach sagt am Donnerstag, 15.05.2014, 08:34
„Ich habe auch nachgeschaut, das „Luftpaket“ ist eine Erklärhilfe, die muß ich aber nicht nehmen?“
Formal kann man auch anders arbeiten. Es geht darum, daß kein Wärmeaustausch mit der Umgebung erfolgt (a-diabatisch) und der Vorgang reversibel ist. Bei Bewegung, Strahlung aus dem Volumen usw. ist ein rein reversibler Vorgang nicht möglich, aber die Bewegung ist trotzdem Voraussetzung um der Adiabatik nahe zu sein.
Der Temperaturunterschied zwischen Oberfläche und Tropopause ist ca. 70 K. Davon gehen weniger als 2 K auf die Abweichung von der Adiabatik.
MfG
#212: Kurt Boem,
danke, Sie verstehen einen Klimalaien.
Ausgangspunkt war für mich dieser Satz:
„Für ein Luftpaket nimmt der Druck nur ab, wenn es sich in die Höhe bewegt, also ist eine Vertikalzirkulation Voraussetzung für den Temperaturgradienten in der Troposphäre.
Oder wie soll der Druck ohne Höhenänderung auf ein Luftpaket abnehmen?“
Hört sich für mich idiotisch an, was soll es für mich für einen Sinn machen, atm. Verhältnisse aus der Sicht eines Luftpaketes zu beschreiben?
Luft bewegt sich aus vielerlei Gründen, von Erwärmung durch die Erdoberfläche durch Sonne bis , sie wird in der Luftströmung über ein Gebirge geschoben oder ein Mix aus allen Gründen.
Ich dachte grundsätzlich, die nicht bewegte statische Troposphäre erhält ihren Temperaturgradienten durch die Gravitation, im Kubikmeter Luft am Boden sind mehr Moleküle als an der Tropopause.
Ich habe auch nachgeschaut, das „Luftpaket“ ist eine Erklärhilfe, die muß ich aber nicht nehmen?
Segelflieger nennen die Ablösung vom Boden, Thermik, einen Bart. Machte irre Spaß sich da reinzuzentrieren. Schon ab 45° Steilkreis ist der Andruck in den Sitz besser als im Kettenkarusell. Nach 6m/s Steigen kommt man am Rand zu 6 m/s Sinken, daran erinnere ich mich.
Ich dachte, das wäre ein Luftpaket 😉
Aber es ist nur eine Krücke, eine Sicht zu vermitteln.
@#212: Kurt Boem
„sehr gering bis nahe Null“
Lehrt man das heute an Universitäten?
@#210: Dr.Paul
„Der adiabatische Gradient bewirkt KEINE Luftbewegung.“
Da bin aber voll Ihrer Meinung.
Da die Boemsche Luftsäule sich auch seitlich ausdehnt, kommt es zu horizontalen Druckunterschieden. So entsteht ja schließlich Wind.
Und lassen sie sich ja nicht von Kurt Boem überreden, etwas von ihm dazuzulernen.
Seine Universitäten kenne ich, da sind mir zu viele Scharlatane, die gewissenlos die Energieverschwendewende wissenschaftlich begründen.
Ich halte mich lieber an so was:
http://tinyurl.com/2ellwr6
zu #212
Selten solch einen Blödsinn über den Segelflug und die Thermik gelesen. Hat der Autor womöglich bei Wiki abgeschrieben?
@ #210: Dr.Paul sagt am Mittwoch, 14.05.2014, 08:19
„Der adiabatische Gradient bewirkt KEINE Luftbewegung.“
Siehe Argument 6 von Spencers „10 Argumente, warum viele Skeptiker Wissenschaftlern nicht mal das Wasser reichen können.“
MfG
@ #211: W.Rassbach sagt am Mittwoch, 14.05.2014, 11:25
„was soll diese rudimentäre Antwort?“
Nehmen wir einen Kreisflug von 100 m Durchmesser an (= 300 m Flugweg) und eine Gleitzahl von 40, dann sind Sie in der Luftsäule ca. 7,5 m gesunken. Wenn die Luftsäule in der gleichen Zeit vertikal um 15 m gestiegen ist, dann sind Sie pro Runde 7,5 m gestiegen – aber die Luftmoleküle, die Sie bei Beginn der Runde durchflogen haben, sind dann 7,5 m über Ihnen, am Schluß der zweiten Runde 15 m usw.
Unter Luftpaket versteht man in der Meteorologie eine solch große Menge von Molekülen, das die Gasgesetze gelten und die Ausdehnung so gering ist, daß man für das ganze Luftpaket einheitliche thermodynamische Größen (Druck, Temperatur) annehmen kann. In der meteorologischen Definition der Größe eines Luftpakets kehren Sie schon nach einer Runde nicht mehr in das Anfangsluftpaket zurück.
MfG
#212: Kurt Boem, „Wie oft denn noch“ möchten Sie sich als Physiklaie blamieren. Sie können oder wollen nicht zwischen „Luftbewegung“ (=Konvektion) und der „thermischen“ Bewegung von einzelnen Gasmolekülen unterscheiden.
Der adiabatische Gradient bewirkt KEINE Luftbewegung,
sondern er ist ein BERECHNETER GLEICHGEWICHTSZUSTAND
im Schwerefeld
zwischen potentieller Energie
und kinetischer Energie (Wärme)!
Denken Sie einfach an die molekulare Kanonenkugel.
Gas-Moleküle bewegen sich immer, solange eine Mindesttemperatur herrscht.
Der adiabatische Gradient beschreibt also die Massenverteilung ohne zusätzlichen Energieeintrag oder Austrag und ohne Massenbewegung.
In der Realität gibt es dagegen immer ZUSÄTZLICH Luft(paket)bewegung = Veränderung der Massenverteilung
Sie demonstrieren mit Ihren „Tropenbeispielen“, dass Sie überhaupt nicht wissen was dort die Konvektion verursacht.
Nach Ihrer Logik führt die Erwärmung der Erdoberfläche zur zunehmenden Abkühlung der Atmospäre darüber.
Die Konvektion ist NICHT die Ursache von Druckabnahme und Abkühlung,
sondern die schwerkraftbedingte Verteilung der Masse der Gasmoleküle.
ich schreibe das nur für die Mitleser.
mfG
zu Ebel, Rassbach, Paul
Ebel, Rassbach:
Sie verlassen immer jede Luftschicht – nicht nur wegen der Horizontalausdehnung, sondern weil Sie entsprechend der Gleitzahl immer sinken.
Rassbach redet hier wohl von sg. Thermik, welche meist in den unteren 3km Luftsäule genutzt wird. Die sg. Thermiklasen (Kanäle) variieren im Tagesgang, sind aber über Intervalle von ca. 1h Länge örtlich ziemlich persistent. Sie haben auch unterschiedliche Volumina und können idealisiert im Durchmesser bis zu mehrere 100m betragen. Es ist durchaus möglich, wie Rassbach schreibt, über Minuten mit der aufsteigenden Luft zu fliegen, also annähernd mit der gleichen vertikalen Geschwindigkeit wie das betreffende Luftpaket. Oft sind die „Blasen“ aber viel kleiner und dann wird es eben „ruppig“. Da jedoch der Aufwindkanal meist wieder schnell mit neuen Blasen besetzt wird, kann man über gewisse Zeiträume eben genau diese Zonen nützen und sich bis zum Kondensationsniveau hochschrauben, mit Suizidgedanken auch wesentlich weiter…Gleichzeitig muss die Luft auch wieder nach unten und diese Zonen können sehr markant beieinander liegen, im Spezialfall spricht man von CAT, clear air turbulenze.
und der liebe Paul:
Der adiabatische Gradient bewirkt KEINE Luftbewegung.
Wie oft denn noch? Können sie nichts dazu lernen, oder wollen sie nicht?
Wird in der Troposphäre ein adiabatischer T Gradient erreicht, setzt unweigerlich vertikale Luftbewegung ein und zwar nur dann, merken sie sie das endlich? Liegt der Gradient darunter, spricht man von relativ stabilen Bedingungen und die vertikale Luftbewegung ist sehr gering bis nahe Null. Das weiß nun eigentlich wirklich jeder, außer sie scheinbar und weil sie selbst vom Trivialsten nichts verstehen, wundert es kaum noch, dass sie bei den Details zum Treibhauseffekt freilich völlig aussteigen. Übrigens sind ihre Kommentare nicht mal interessant. Es gäbe welche, auch wenn sie physikalisch falsch od. unsicher sind, ihre jedoch sind schlicht überflüssig und langweilig.
#209: Ebel ,
was soll diese rudimentäre Antwort?
„Sie verlassen immer jede Luftschicht – nicht nur wegen der Horizontalausdehnung, sondern weil Sie entsprechend der Gleitzahl immer sinken.“
Können Sie ja nicht wissen, wenn mein Variometer Steigen anzeigt leite ich einen Kreis ein, zentriere mich innerhalb des Steigens und verlasse das Luftpaket nie horizontal , wenn ich nicht will.
Bei 6-8 m/s Steigen ist die Gleitzahl marginal, wennse da das Maul aufmachen, kriegen Sie es nicht mehr zu.
Nebenbei, die Anzahl der Luftmoleküle im Kubikmeter hat also nichts mit der Gravitation zu tun?
#203: J. Ehlig sagt:
„Druckunterschiede bewirken wiederum Luftbewegungen.“
Nur Druckunterschiede IN GLEICHER HÖHE.
Der adiabatische Gradient bewirkt KEINE Luftbewegung.
@ #202: W.Rassbach sagt am Dienstag, 13.05.2014, 16:14
„Im Gegensatz zu Ihnen habe ich mich als Segelflieger schon im Luftpaket nach oben bewegt.“
Also nicht nur beim Klima kaum Ahnung, sondern auch dort, wo Sie es als Segelflieger eigentlich wissen müßten.
Sie verlassen immer jede Luftschicht – nicht nur wegen der Horizontalausdehnung, sondern weil Sie entsprechend der Gleitzahl immer sinken.
Hoffentlich wird das nicht wieder zensiert – ich finde es nicht gut, wenn ich zu Unrecht angegriffen werde, aber die Richtigstellung nicht freigeschaltet wird.
Wenn die Steiggeschwindigkeit der Luftpakete höher ist, als die Sinkgeschwindigkeit des Segelflugzeuges, dann addieren sich beide Geschwindigkeiten so, daß das Flugzeug steigt – allerdings langsamer als die Vertikalgeschwindigkeit der Luftströmung.
MfG
#203: J. Ehlig sagt:
„Endlich hab ich den Treibhauseffekt verstanden.“ ???
Hier mal eine andere Beschreibung der Volumen/Druck-Verhältnisse der Luftsäule.
Betrachtet man ein Luftsäule in kubischer Gestalt, wobei sich das Volumen vom Kubus in einem Zeitintervall dt ändert, und zwar so, daß der horizontale Querschnitt S vom Kubus überall um die gleiche Größe dS verändert wird. Will man die Luftdruckänderung aus dieser Betrachtung beschreiben, so ergeben sich folgende drei mögliche Gründe:
1. Wegen der Luftbewegung in die Richtung, in welcher sich der Luftdruck ändert, also wenn die Summe aus potentieller und kinetischer Energie des Systems verkleinert bzw. vergrößert wird.
2. Wegen der Zufuhr bzw. Abfuhr von Wärmeenergie des Systems
3. Wegen der Zufuhr bzw. Abfuhr der inneren und kinetischen Energie des Systems
Wenn man jetzt diese Betrachtungen für den polytropen Fall formuliert und als Randbedingung das hydro- oder aerostatische Gleichgewicht angestrebt wird, erhält man folgende vertikale Beschleunigung:
dv/dt = -g*(n-1)*[dS/S]*[1/n*dp/p] wobei n der Polytropenexponent ist.
Bei einer Volumenverkleinerung dS < 0, d.h. bei der Druckerhöhung, entstehen so vertikale Beschleunigungen dv/dt > 0 nach oben, während bei einer Vergrößerung des Volumens dS > 0, d.h. bei der Druckerniedrigung, diese Beschleunigungen dv/dt < 0 nach unten gerichtet sind. Man kann den isothermen Fall dT/dt = 0 mit n=1 beschreiben, wobei keine Beschleunigungen auftreten, also die Druckänderungen würden gleich den Gewichtsänderungen über der Einheitsfläche sein. Zudem wird auch erkennbar, daß der Luftdruck als thermodynamische Größe, die von der Kompressibilität abhängt, etwas ganz anderes ist, als der Luftdruck als dynamische Größe, die die Masse und das Gewicht der Luft darstellt. Nur im hydro- oder aerostatische Gleichgewicht sind diese beiden Größen vom Wert her gleich. Aus diesen Überlegungen kann man die Schlussfolgerung ziehen, daß die polytropen Volumenänderungen in der Atmosphäre die entsprechenden vertikalen Beschleunigungen bedingen, und zwar in dem Sinne, daß sich das Druckfeld dem Graviationsfeld anpassen muss, um letzendlich das hydro- oder aerostatische Gleichgewicht überhaupt erreichen zu können. Und noch etwas, ein statisches Profil mit z.B. dT/dz = 1 stellt etwas ganz anderes, als ein dynamischer Prozess mit z.B. dT/dt = 1 dar. Mit freundlichem Gruß Otto Junkers
zu Paul & Ehlig in 203, 204:
Paul, sie meinen ich sei ein Forentroll? Gut, dann sie sie der Forendepp. Ich habe nie behauptet, dass es mit der Höhe wärmer wird (auch wenn das zeitlich und regional immer wieder vorkommen kann). Was sie betreiben, ist krank. Ihnen fällt nichts besseres ein, als anderen Aussagen zuzuschreiben, welche sie erfinden und die falsch sind. Geht´s ihnen noch?
Sie haben wohl geschnallt, dass ihre ursprüngliche Aussage dazu völlig hohl war und nun versuchen sie ihre peinliche Unfähigkeit mit noch peinlicheren Lügen zu kaschieren. Bitte stänkern sie andere an, ich habe keine Lust mich auf ihrem Niveau zu unterhalten, weder dem fachlichen noch dem geistigen.
zu Ehlig:
in einer annähernd statischen Troposphäre, wo kaum Konvektion oder vertikale Strömungen vorhanden sind, existiert kein T Gradient, welcher auch nur annähernd den adiabatischen erreicht. Eine quasi ruhende Luftsäule in der Troposphäre muss extrem stabil geschichtet sein, was sg. T Inversionen beinhaltet und Gradienten, welche auch unter dem der feucht Adiabaten zu liegen haben. Freie Konvektion (Thermik) setzt nur dann ein, wenn der T Gradient den trocken adiabatischen erreicht und überall dort, wo andere Kräfte vertikale Luftbewegungen erzeugen finden sie ebenfalls diese 1K/100, oder eben feucht mit ca. 0,6K/100m. Bei Stabilen Schichtungen geht der Gradient über die gesamte Troposphäre gesehen sogar unter 0,4K/100m und ja, es kommt vor, dass es im Tal -5°C hat und 2000m darüber +10°C. Alles strahlungsbedingt bzw. mit Warmluftadvektion in der Höhe.
Übrigens hat das von ihnen mal gar nichts mit dem sg. Treibhauseffekt zu tun und die mittlere, globale bodennahe T hat nichts mit den sg. Gasgleichungen zu tun. Ohne Sonnenenergie geht jedes Luftpakte, egal wie hoch der Druck auch sein mag, gegen Null K. Wenn sie irgendwann den Atmosphäreneffekt verstehen wollen, sollten sie sich mit der Physik der Atmosphäre beschäftigen. Universitäten sind dazu besser geeignet, als Forenmärchen gewisser Laien.
#199: Sylke Mayr, Die Primitivität der AGW-Ideologen zeigt sich in ihren ad hominem Attakken.
Eine logisch begriffliche
und deshalb natürlich auch physikalisch völlig falsche Formulierung ist dagegen :
ein konvektionsverursachter adiabatischer Gradient.
Denn Konvektion transportiert mit der Masse auch Wärmeenergie
und adiabatisch heist nichts anderes, als ein Gradient OHNE Energietransport.
Konvektion kann also nur einen diabatischen Gradient erzeugen, keine adiabatischen.
Offenbar benötigt die AGW dringend falsche Physik für ihre parasitäre Volksverdummung
mfG
@Dr. Paul #204
Ich habe nur generell darauf hingewiesen, dass Sie der Letzte sind, der sich über Unsinn hier im Forum aufregen dürfte.
#198: Forentroll Kurt Boem besteht darauf,
dass es „umgekehrt“ mit der Höhe wärmer wird.
#195: Krishna Gans auch?
@#198: Kurt Boem:
„Erwärmt sich die angesprochene Luftsäule, vergrößert sie ihr Volumen und es finden in der Säule über den Punkt an der Oberfläche weniger Teilchen Platz, somit verringert sich auch die Masse, sprich der Druck“
Fortsetzung: Da die Masse ja nicht verschwinden kann, muß sie also an anderen Punkten den Druck mit der gleichen Intensität erhöhen. Richtig? Druckunterschiede bewirken wiederum Luftbewegungen.
Das statische Modell ist gar nicht mal so theoretisch wie man zu glauben meint und es beschreibt den realen Temperaturverlauf ausgezeichnet.
Endlich hab ich den Treibhauseffekt verstanden.
#179: Ebel sagt:
„Für ein Luftpaket nimmt der Druck nur ab, wenn es sich in die Höhe bewegt, also ist eine Vertikalzirkulation Voraussetzung für den Temperaturgradienten in der Troposphäre.
Oder wie soll der Druck ohne Höhenänderung auf ein Luftpaket abnehmen?“
Herr Ebel, Sie entwickeln sich ja zum richtigen Luftpaketingenieur.
Im Gegensatz zu Ihnen habe ich mich als Segelflieger schon im Luftpaket nach oben bewegt. Bei 6m/s Steigen wird es tatsächlich immer kälter.
Ich kann aber nicht einschätzen, ob ich mich immer im gleichen Luftpaket mit meinem Segelflieger aufhielt 😉
Wir nannten es Thermik, die aber sofort verschwandt, wenn eine geschlossene Wolkendecke vorhanden war, dann zeigte das Variometer leider nur noch Sinken an, deren Grenzen ich nicht erforschen konnte, weil ich dann landen musste.
Ich befürchte aber auch ohne Steigen(Vertikalzirkulation ) waren im Kubikmeter Luft auf 2000m Höhe weniger Moleküle als im Kubikmeter Luft in Bodennähe. Somit war es am Boden immer wärmer. Wenn das der Treibhauseffekt ist, dann kann ich das bestätigen 😉
#193,199
Dr. Paul hat hier keine Tautologie konstruiert. Allerdings wäre rotationsabhängig der passendere Ausdruck gewesen. Es ist wohl die, von der Drehgeschwindigkeit abhängige, zum Außenrand hin drängende Kraft gemeint. Zentrifugal heißt in etwa: Flucht weg von der Mitte nach außen hin und das kann nur durch Rotationen (Drehbewegungen) des Objektes geschehen
#199: Sylke Mayr
Was soll der Quatsch? Sagen Sie mal, wo haben Sie Ihre Tassen? Noch nie etwas von Höflichkeit hören wollen? Immerhin ist es Ihnen erlabut hier posten zu dürfen, oder nicht? Was haben Sie für ein Menschenbild? Aus dem Zoo entsprungen?
Redlichkeit und Höflichkeit und seriöse Wissenschaft gehören untrennbar zusammen. Auch Sie werden nervös?
Warum antworten und widerlegen Sie den verehrten Herrn Dr. Paul nicht sachlich und höflich? Irren Sie sich nie, verehrte Frau Sylke Mayr? Und dies gilt ebenso, für den Herrn Kurt Boem.
Tze-Tze-Fliege
P.S.: Es wäre nett und schön, wenn Sie Ihre Zweifel und Argumente fair und (!) sachlich einbringen würden. Danke, im voraus.
hahahha, der Paulsche Brüller in #193
„““rotationsbedingte Zentrifugalkraft“““
so wie Temperatur bedingte Temperatur, LOL
Paul bzw. Ehlig,
Ehlig, sie haben freilich recht, dass Statik Ruhe Bedeutet und somit auch der sg. statische Luftdruck ein ruhender ist. Dennoch, zu der sich erwärmenden Luftsäule, ist diese natürlich nicht statisch, die gesamte Atmosphäre ist dies nie, nur theoretisch, um eben gewisse Gleichungen herzuleiten. Erwärmt sich die angesprochene Luftsäule, vergrößert sie ihr Volumen und es finden in der Säule über den Punkt an der Oberfläche weniger Teilchen Platz, somit verringert sich auch die Masse, sprich der Druck. Klar, dass eben nur, weil wir die Betrachtung auf die Troposphäre beschränken, wäre dem nicht so, die Veränderungen sich also bis an den Rand der Atmosphäre fortsetzend, hätten sie natürlich recht.
Und lieber Dr. Paul,
Unsinn bleibt Unsinn und ihre Aussage hinsichtlich T Gradient in der Troposphäre ist einfach total falsch. Man fragt sich schon, ob sie eine masochistische Ader haben, weil sie sich hier selbst laufend der Lächerlichkeit preisgeben. Haben sie nun endlich einen Radiosondenaufstieg angesehen? Wenn ja, werden selbst sie schnell erkennen, dass meine Aussagen dazu völlig korrekt waren und auch der/die Admin wie der Rest im Forum wird das bestätigen: adiabatische T Gradienten finden sie nur dort, wo vertikale Luftbewegungen auftreten!
Sie hätten es wohl gerne, dass die Admis meine Korrekturen ihrer wirren Aussagen löschen, tja, Pech gehabt.
Sie schaffen es ja nicht mal, meinen Namen richtig abzuschreiben. Boem, nicht Böhm!