Weil das offizielle Klimamodell der Erde nicht gesichert, andererseits aber höchst wichtig und daher von hohem Interesse ist, versuchen sich immer wieder Natur-Wissenschaftler anderer Disziplinen, vorzugsweise aus Physik, Geologie und Physikalischer Chemie an Erklärungen der Klimavariabilität. Diesmal ist es der em. Professor für theroretische Elektrotechnik, der das Strahlungstransport-Modell der Erde untersucht. Und dabei zu verblüffenden Einsichten gelangt.
Wir stellen daher in diesem Zusammenhang einen neuen Ansatz von Prof. Dr. Matthias Ehrich em. von der Helmut-Schmidt Universität der Bundeswehr Hamburg vor.
Das von Prof. Ehrich entwickelte Modell enthält zahlreiche Formeln, deren Darstellung in WordPress zu aufwendig ist. Daher wurde von uns der unbearbeitete Beitrag von Herrn Prof Ehrich Seite für Seite in png übertragen und nachstehend gezeigt.
Wie bei allen betont wissenschaftlichen Beiträgen weisen wir darauf hin, dass die Inhalte vorwiegend der Fachdiskussion und Fachinformation dienen, sie im Allgemeinen aber nicht die Auffassung von EIKE wiedergeben müssen.
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Da selbst die glänzend reflektierende Außenhaut der ISS sonnenseitig um die +60°C hat, würde eine schwarze Kugel, die alles absorbiert (was soll daher der angenommene Albedowert 0,313?), wesentlich wärmer werden. Das Messing leitet dabei die Wärme in das gesamte Volumen der Kugel. Bei 1367 W/qm würde die Kugel daher nach entsprechend langer Zeit eine Temperatur vermutlich um +100°C erreichen, weil die Abstrahlfläche etwa doppelt so groß wie die Zustrahlfläche ist.
Welche Aussage die Berechnung, unabhängig davon, wie richtig sie ist, für die Erdsituation haben soll, erschließt sich mir nicht, weil die Erde rotiert und nicht still im Raum steht und weil die Erde keinen Kern hat, der eine Oberflächentemperatur gleichmäßig ins gesamte Volumen verteilt. Außerdem gibt es auf der Erde bewegliche Ozeane und Luft, die einen Teil der empfangegen Energie in Arbeit umwandeln (Strömungen, Winde).
Lediglich der Nachweis, daß die übliche Rechnung, die zu -18°C führt, falsch ist, ist relevant.
Vorsichtig formuliert; Deutschland hat ein Bildungsproblem! Dieser Beitrag ist keine Ausnahme. Die Klimaforschung zu hohlen, schwarzen Messingkugeln basierend auf Fehlverständnissen der Physik, war bisher wohl eine vernachlässigte Disziplin. Wenn aber jemand mit akademischen Ehren einen „Text“ verfasst, der eben aus möglichst wenig Text, aber möglichst vielen Formeln besteht, sodaß niemand mehr die Semantik nachvollziehen kann, ja dann wird wohl was dahinter stecken.
Was tatsächlich dahinter steckt deutet sich schon unter A.) an, verdeutlicht sich jedoch in der verlinkten Vorlesung von Prof. Paulus:
Nö, das ist vielmehr „Wissenschaft“ auf Kindergartenniveau. Nur weil die Atmosphäre vermeintlich dünn wie ein „Blatt Papier“ ist, entscheidet sie sich nicht mal einfach dazu die Hälfte zu emittieren. Selbst ein tatsächliches Blatt Papier emittiert übrigens relativ zu seiner Temperatur und dem Emissionsgrad die volle Leistung, auf beiden Seiten. Dementsprechend beträgt die „Gegenstrahlung“ tatsächlich rund doppelt so viel wie von Paulus angenommen, womit jedoch die Gleichung Gegenstrahlung = Treibhauseffekt nicht mehr aufgeht.
Darüber könnte man erkennen, dass der entropische und ubiquitäre Strahlungsabtausch zwischen Molekülen zu keinem THE führen kann und dieser vielmehr eine Funktion von atmosphärischen Wärmegradienten und Emissionshöhe ist. Oder aber man bastelt sich eine Milchmädchenrechnung mit falschen Parametern zusammen, wie das Paulus getan hat.
Ein solches Modell ist physikalisch fragwürdig. Prof. Gerlich hatte für eine nicht rotierende und nicht leitende Kugel 100% lokale Reemission auf der Sonnenseite angenommen, welche dann einen exakten Mittelwert von +15 Grad hat. Auf der Nachtseite sind dann 0 K und es wird nichts abgestrahlt. Der globale Mittelwert wird dann (288 +0)/2 =144 K (-129 Grad). Dieses Erdmodell wurde durch den Hemisphärenansatz von Uli Weber so modifiziert dass sich durch Rotation und Speicherung die +15 Grad auch auf die Nachtseite überträgt, womit keine Gegenstrahlung dem 2.HS widerspricht und es keinen Treibhauseffekt gibt. Dort wurde dann dieselbe Solarenergie der Tagseite nochmals abgestrahlt, also eine Verdoppelung der Solarstrahlung erfunden. Dieses Modell wurde 31mal bei EIKE präsentiert.
Ein deutlich realistischeres Modell als die isotherme Erde mit -18 Grad sowie die Modelle von Gerlich, Weber sowie Ehrich ist eine rotierende, sehr gut speichernde Erde. Der Temperaturmittelwert über Tag/Nacht (was bei kleiner Schwankung in Kelvin nur sehr geringe Fehler ergibt) wird mit S-B bei 1364•0,7/Pi in W/m²•cos(phi) für jeden Breitenkreis von z.B. 3 Grad berechnet und der flächengewichtete Mittelwert von den Polen bis zum Äquator berechnet. Das ergibt als globalen solaren Mittelwert -21 Grad und einen ziemlich realistischen Treibhauseffekt von +36 Grad.
Es bleibt ein Rätsel weshalb EIKE die z.B. mit HITRAN leicht berechenbare Klimasensitivität für CO2-Verdoppelung von etwa 0,6 Grad am Boden (mit Wolken, Wasserdampf und Feedback) selbst nach über 40 Jahren Forschung noch für „unbekannt“ hält. Teilweise wird sogar ein Treibhauseffekt infrage gestellt, und wenn man dann noch verschiedene fragwürdige Erdmodelle präsentiert, hat man praktisch keine Grundlagen mehr für ernst zu nehmende Kritik an der Energiewende.
https://greenhousedefect.com/basic-greenhouse-defects/vapor-the-big-misunderstood
Gleichsam sinkt 2xCO2 nochmal auf ca. 0.53K. Vom Strahlungsfeedback durch Wasserdampf bleiben gerade noch 0.15% übrig, und die werden vom „lapse rate feedback“, welches negativ ist, dominiert. Somit ist Wasserdampf in Summe immer ein negatives(!!!) feedback.
Da muss ich allerdings vehement widersprechen. Die relative Gleichverteilung der Temperaturen auf der Erde aufgrund von Atmosphäre und Ozeanen, im Vergleich etwa zum Mond, ist kein „THE“, ganz egal wie man das betrachtet. Sämtliche Ansätze dahingehend mögen bitte vergessen sein. Richtig ist vielmehr, angesichts des schon genannten Emissionsgrades, ein THE von 115W/m2 bzw. ca. 27K. Der ist allerdings zu differenzieren gegenüber dem Atmosphäreneffekt (inkl. Albedoanteil) von lediglich 8K.
Und ja, das Problem ist offenkundig, dass auch hier sich niemand ernsthaft mit der Physik beschäftigen will. Sonst hätte man das Thema „Klimawandel“ längst begraben können.
Der Frage, wie denn IPCC auf den „best guess“ von 3 K für CO2-Verdoppelung kam, bin ich nachgegangen. Basis war die solar-ozeanische Ausgasungssensitivität (!) aus Eisbohrkernen, welche mit dem „Strahlungsantrieb“ von 3,7 W/m² an TOA garnichts zu tun hat und etwa 20fach (!) zu hoch ist. Der Besorgnis erregende Vostok-Bohrkern ergab +6,5 K pro 100 ppm (linear!), wurde 1985 auf der Villach-Konferenz vorgestellt und war 1988 ein wesentlicher Anlass für die Gründung des IPCC.
Bald gab es Diskrepanzen zwischen Paläo- und Neuzeit-Forschern und man reduzierte als faulen Kompromiss das ECS von etwa 12 K um den Faktor 4 auf 3 K – was real und strahlungsphysikalisch immer noch um den Faktor 5 zu hoch ist. Deshalb musste IPCC für 3,7 W/m² und 1,11 K am Boden den (nirgends dokumentierten) Fake-Wasserdampf-Feedbackfaktor 2,7 erfinden. Dazu weise ich nochmal hin auf http://www.fachinfo.eu/dietze2018.pdf sowie http://www.fachinfo.eu/dietze2021.pdf
Zu erwähnen wäre noch das konvektiv-adiabatische Erdmodell welches die erhöhte Bodentemperatur durch Gegenstrahlung von THG bestreitet und mit konvektivem Auf und Ab der Luft erklärt. Bei einer IR-transparenten N2-Atmosphäre würde dann der Boden 390 W/m² abstrahlen, aber (mit 30% Albedo) nur solare 240 W/m² erhalten. Nikolov &Zeller wurden mit der Berechnung aus dem Atmosphärendruck (der aber garkeine Wärme erzeugt) bereits bei EIKE geehrt, und ich vermute dass Herr Dr. Fleischmann dieses Modell auf der IKEK 14 präsentieren wird.
1. Das Delta in „Gegenstrahlung“ ist irrelevant, stattdessen sollte man auf die Emissionen TOA achten. Ich weiß nicht ob das mit hitran so einfach geht, mit modtran ist es kein Problem.
2. Es gibt da keine zwei (oder mehr..) Meinungen, sondern nur unterschiedliche Grundannahmen. Ohne Überlagerung mit Emissionsgrad = 1 sind das 4W/m2 für 2xCO2. Emissionsgrad = 0.97 bringt 3.7W/m2. Inklusive Überlagerung mit Wasserdampf sind es 3W/m2 (siehe Wijngaarden, Happer). Inklusive Wolken verbleiben noch 2.15W/m2. Addiert man noch einen realiten Emissionsgrad dann verbleiben 2W/m2, oder 0.53K.
3. Wie schon angedeutet muss man den Emissionsgrad der Oberfläche kennen, zumindest näherungsweise. Und der beträgt nun mal ungefähr 0.91. Siehe hier
4. Ist das für die Beurteilung der Treibhauswirkung von Wasserdampf unendlich wichtig. Dessen THE ist nämlich nur etwa 50% dessen was ansonst angenommen wird. Gerade im far-IR Bereich, dort wo Wasserdampf die meiste Strahlung absorbiert, ist dieser mit durchschnittlich 0.875 sehr niedrig. Das heißt ein großer Teil der Strahlung die Wasserdampf „blockieren“ würde existiert gar nicht.
5. Dementsprechend wird das „feedback“ durch Wasserdampf nicht nur durch die verleugneten Überlagerungen massiv reduziert, sondern nochmal empfindlich durch den Faktor Emissionsgrad.
6. Geht mit Wasserdampf auch noch ein „lapse rate effect“ einher, dieser ist ein negatives feedback und eben größer als das „Strahlungsfeedback“.
7. Wird sich auch beim „Lambda“ geirrt. Ein Wert von 0.3 wird aus der Relation 288K/240W abgeleitet ((289/288)^4 x 240 – 240 = 3,35 bzw. 1/3.35 = 0.3). Das ist Unsinn! Die Oberfläche emittiert ja eben nicht 240W/m2 in der Weltraum, sondern halt vereinfachend die Atmosphäre mit durchschnittlich 255K. Also gilt.. ((256/255)^4 x 240 – 240 = 3,79 bzw. 1/3.35 = 0.264). Daher käme man mit 3.7W/m2 auch nicht auf 1.11K, sondern nur 0.98K.
Und ja, in der Struktur sieht das halt so aus, dass man sich ständig „irrt“, und zwar immer in die selbe Richtung. Nur so lässt sich ein relevantes ECS überhaupt ermitteln. Korrigiert man diese Fehler, und zwar nicht nur hinsichtlich der Überlagerungen sondern auch des Emissionsgrades, dann ergibt sich ein ECS von ca. 0.4K, inklusive Wasserdampf-feedback, jedoch exklusive weiterer feedbacks, die allerdings an dem Punkt keinen relevanten Unterschied mehr machen.
Wenn man über diese schlichten Fakten einvernehmen finden könnte, anstatt absurde Theorien zu fördern, dann wäre das Thema „Klimawandel“ in der Tat erledigt.
Irgendwie sind mir die verblüffenden Erkenntnisse entgangen. Die vom Autoren kritisierte Darstellung sagt, dass die gemittelte Temperatur unter den gegebenen Annahmen höchsten -18°C sein kann. Der Autor kommt dann nach eigenen Betrachtungen auf -28,3°C, was tiefer ist. Übersehe ich da etwas?
Was mir vielleicht auch mal jemand erklären kann ist folgender Widerspruch:
Widerspricht sich der Autor hier nicht selbst bzw. wendet eine Annahme an, die er vorher als falsch bezeichnet hat?
Für mich leider nicht sinnvoll, da mein Tag nur 24 Stunden hat und nur einige davon dem Computer gewidmet werden können.
Variabilität