Die „CO2 Temperatur“-Theorie geht folgendermaßen:
– Die Menge des atmosphärischen CO2 nimmt zu.
– Dadurch wird mehr aufsteigende langwellige Strahlung absorbiert, was zu einer unausgewogenen Strahlung an der Oberseite der Atmosphäre (TOA) führt. Dies ist das TOA-Gleichgewicht zwischen dem einfallenden Sonnenlicht (nachdem ein Teil davon in den Weltraum zurückgeworfen wurde) und der von der Oberfläche und der Atmosphäre ausgehenden langwelligen Strahlung.
– Um das Gleichgewicht wiederherzustellen, so dass die eingehende Strahlung gleich der ausgehenden Strahlung ist, muss sich die Oberfläche zwangsläufig erwärmen, bis genügend zusätzliche aufsteigende Langwelle vorhanden ist, um das Gleichgewicht wiederherzustellen.
Ich habe bereits erwähnt, dass diese Theorie nicht stimmt, weil es mehrere andere Möglichkeiten gibt, wie das TOA-Strahlungsgleichgewicht verändert oder wiederhergestellt werden kann. Dazu gehören:
– Erhöhte Wolken- oder Oberflächenreflexionen können die Menge des einfallenden Sonnenlichts verringern.
– Eine verstärkte Absorption des Sonnenlichts durch atmosphärische Aerosole und Wolken kann zu einer größeren aufsteigenden Langwellen-Strahlung führen.
– Eine Zunahme der Anzahl oder Dauer von Gewittern verlagert zusätzliche Oberflächenwärme in die Troposphäre und damit über einige der Treibhausgase, was zu einer verstärkten aufsteigenden Langwellen-Strahlung führt.
– Eine Veränderung des Anteils der atmosphärischen Strahlung, der nach oben und nicht nach unten gerichtet ist, kann zu einer erhöhten aufsteigenden Strahlung führen.
– Eine verstärkte Advektion (horizontale Bewegung) von Wärme aus den Tropen in die Polarregionen kann die Menge der aufsteigenden langwelligen Strahlung erhöhen.
Wenn man an eine Strahlungsbilanz an der Oberseite der Atmosphäre (TOA) denkt, ist es normal, sich vorzustellen, dass die TOA überall auf der Erde ziemlich ausgeglichen ist. Nichts könnte jedoch weiter von der Wahrheit entfernt sein … hier ist das TOA-Ungleichgewicht, wie es in den CERES-Satellitendaten gezeigt wird:
Abbildung 1. Durchschnittliche Strahlungsbilanz an der Obergrenze der Atmosphäre (TOA), März 2000 bis Februar 2021. Positive Werte zeigen ein Ungleichgewicht an, d. h. einen Überschuss an eingehender Sonnenstrahlung im Vergleich zur ausgehenden langwelligen (thermischen) Strahlung, und umgekehrt bei negativen Werten.
Wie Sie sehen können, ist der einzige Ort, an dem die ein- und ausgehende Strahlung gleich ist, durch die schwarz-weißen Linien dargestellt. In den Tropen ist die eintreffende Netto-Sonnenstrahlung (nach Reflexionen) viel höher als die ausgehende langwellige Strahlung. Und außerhalb dieser Region in Richtung der beiden Pole ist die abgehende langwellige Strahlung viel höher als die eingehende Sonnenstrahlung.
Dies ist das Ergebnis der oben erwähnten „Advektion“, der polwärts gerichteten horizontalen Energieübertragung durch Meeresströmungen und atmosphärische Bewegungen. Und dies ist eine gigantische Energiebewegung. Es ist ein konstanter Fluss von etwa 15 Petawatt (10↑15 Watt) über die schwarz-weißen Linien oben.
Wie viel Energie ist das? Nun, wenn man alle drei Meter entlang der schwarz-weißen Linien um die Erde bei etwa 40°N/S des Äquators ein 1-Gigawatt-Kernkraftwerk aufstellen würde … so viel Energie würden sie insgesamt erzeugen.
Oder anders ausgedrückt: Das ist mehr als das Tausendfache des derzeitigen gesamten Primärenergieverbrauchs aller Menschen auf der Erde.
Vor diesem Hintergrund möchte ich auf die Frage der TOA-Bilanz zurückkommen. Steigendes CO2 absorbiert mehr aufsteigende Langwellen-Sgtrahlung, was zu weniger abfließender Langwellen-Strahlung an der TOA führt. Dadurch wird die TOA-Bilanz positiver.
Und theoretisch sollte ein Anstieg der Oberflächentemperatur die Menge der abgehenden Langwellen-Strahlung an der TOA erhöhen. Dadurch würde die TOA-Bilanz negativer ausfallen. Kurz gesagt, wenn die Oberflächentemperatur steigt, sollte die TOA-Bilanz sinken …
[Alle Hervorhebungen im Original]
Als ich darüber nachdachte, wurde mir klar, dass ich mir diese Beziehung noch nie angeschaut hatte. Hier sind, wiederum aus dem CERES-Datensatz, die beiden fraglichen Variablen – Oberflächentemperatur und TOA-Ungleichgewicht.
Abbildung 2. Änderung der Oberflächentemperatur, März 2000 – Februar 2021
Dies steht in guter Übereinstimmung mit anderen Rekonstruktionen der globalen Oberflächentemperatur, wie Berkeley Earth und HadCRUT, obwohl sich jeder dieser globalen Temperaturdatensätze leicht von den anderen unterscheidet.
Als nächstes habe ich mir die Veränderung des TOA-Ungleichgewichts angesehen.
Abbildung 3. Veränderung des TOA-Strahlungsungleichgewichts, März 2000 – Februar 2021
Als ich das sah, sagte ich etwas, das sich sehr nach „YIKES!!“ anhörte.
Und warum?
Nun, wenn Sie sich an die obigen Ausführungen erinnern, sollte das TOA-Ungleichgewicht mit steigender Temperatur eigentlich sinken … tut es aber nicht. Das TOA-Ungleichgewicht bleibt nicht einmal auf dem gleichen Niveau. Es steigt an.
Um dies weiter zu untersuchen, habe ich ein Streudiagramm des TOA-Ungleichgewichts gegenüber der Oberflächentemperatur erstellt … und hier ist das Diagramm:
Abbildung 4. Streudiagramm, Strahlungsungleichgewicht an der Obergrenze der Atmosphäre (TOA) gegenüber der Oberflächentemperatur, März 2000 – Februar 2021
Dasselbe Problem, nur schlimmer – es gibt KEINE statistisch signifikante Beziehung zwischen der Oberflächentemperatur und dem TOA-Strahlungsungleichgewicht.
Seltsam … die Schlussfolgerung daraus muss eindeutig sein, dass die anderen Faktoren, die das TOA-Gleichgewicht beeinflussen, viel mehr Einfluss haben als die Veränderung der Oberflächentemperatur.
Für mich ist das keine Überraschung. Ich sehe das Klimasystem als eine riesige natürliche Wärmekraftmaschine, die dem von Adrian Bejan entdeckten Konstruktionsgesetz unterliegt. Diesem Konstruktionsgesetz zufolge müssen sich Strömungssysteme, die sich nicht im Gleichgewicht befinden, ständig verändern und weiterentwickeln, um weiter bestehen zu können … und das führt dazu, dass, wie in diesem Fall, die vereinfachenden Annahmen der modernen Klimawissenschaft einfach nicht aufgehen. Hier ist Abbildung 1 einer Analyse des Klimas von Bejan und Reis mit dem Titel [übersetzt] „Thermodynamische Optimierung der globalen Zirkulation und des Klimas“ …
Beachten Sie, wie sich das Klimasystem auf natürliche Weise so entwickelt, dass es ein Hochtemperaturgebiet AH und ein Niedrigtemperaturgebiet AL gibt … vergleichen Sie das mit Abbildung 1 oben in diesem Beitrag. Die Studie von Bejan/Reis ist äußerst faszinierend. Ich kann es jedem, der sich ernsthaft für das Klima interessiert, nicht genug empfehlen. Das Konstruktionsgesetz ist das erste neue Gesetz der Thermodynamik seit über einem Jahrhundert, und es gilt für eine Vielzahl von natürlichen Systemen. Weitere Informationen über das Konstruktionsgesetz finden Sie auf constructal.org, sowie einen ausgezeichneten Artikel zum Thema im Forbes-Magazin hier.
Weitere Gedanken zu diesem Thema werden gerne angenommen …
Anmerkung: Während des 21-jährigen Zeitraums hat die aufsteigende LW von der Oberfläche um ~1,5 W/m² zugenommen, wovon etwa 1 W/m² in den Weltraum gelangt, ohne von Treibhausgasen absorbiert und wieder nach unten umgeleitet zu werden. Dies sollte das TOA-Ungleichgewicht um etwa 1 W/m² verringert haben.
Und im gleichen Zeitraum hätte der Anstieg des CO2-Antriebs das TOA-Ungleichgewicht um etwa 0,6 W/m² erhöhen müssen. Das Nettoergebnis hätte eine Abnahme des TOA-Ungleichgewichts um 0,4 W/m² in diesem Zeitraum sein müssen.
Stattdessen haben wir einen Anstieg des TOA-Ungleichgewichts um 0,8 W/m² gesehen … deshalb habe ich „YIKES!“ gesagt.
Link: https://wattsupwiththat.com/2021/12/14/unbalanced-at-the-top/
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
Wir freuen uns über Ihren Kommentar, bitten aber folgende Regeln zu beachten:
- Bitte geben Sie Ihren Namen an (Benutzerprofil) - Kommentare "von anonym" werden gelöscht.
- Vermeiden Sie Allgemeinplätze, Beleidigungen oder Fäkal- Sprache, es sei denn, dass sie in einem notwendigen Zitat enthalten oder für die Anmerkung wichtig sind. Vermeiden Sie Schmähreden, andauernde Wiederholungen und jede Form von Mißachtung von Gegnern. Auch lange Präsentationen von Amateur-Theorien bitten wir zu vermeiden.
- Bleiben Sie beim Thema des zu kommentierenden Beitrags. Gehen Sie in Diskussionen mit Bloggern anderer Meinung auf deren Argumente ein und weichen Sie nicht durch Eröffnen laufend neuer Themen aus. Beschränken Sie sich auf eine zumutbare Anzahl von Kommentaren pro Zeit. Versuchte Majorisierung unseres Kommentarblogs, wie z.B. durch extrem häufiges Posten, permanente Wiederholungen etc. (Forentrolle) wird von uns mit Sperren beantwortet.
- Sie können anderer Meinung sein, aber vermeiden Sie persönliche Angriffe.
- Drohungen werden ernst genommen und ggf. an die Strafverfolgungsbehörden weitergegeben.
- Spam und Werbung sind im Kommentarbereich nicht erlaubt.
Diese Richtlinien sind sehr allgemein und können nicht jede mögliche Situation abdecken. Nehmen Sie deshalb bitte nicht an, dass das EIKE Management mit Ihnen übereinstimmt oder sonst Ihre Anmerkungen gutheißt. Wir behalten uns jederzeit das Recht vor, Anmerkungen zu filtern oder zu löschen oder zu bestreiten und dies ganz allein nach unserem Gutdünken. Wenn Sie finden, dass Ihre Anmerkung unpassend gefiltert wurde, schicken Sie uns bitte eine Mail über "Über Uns->Kontakt"„Wie war das mit Strahlung an der Obergrenze der Atmosphäre TOA?“ Ich finde es ganz interessant die drei TOA gemessenen Strahlungskomponenten LWOutAS, SWOutAS und SolarIn einmal einzeln in stündlicher Auflösung anzuschauen. Sie sind bei CERES zu finden. Ich beschränke mich auf den Zeitraum 1.7.2021 – 3.7.2021. Der IR Strahlungsfluss der Erde LWOutAS im globalen Mittel ist hier gezeigt. Im Vergleich dazu hat der kurzwellige reflektierte Strahlungsfluss SWOutAS eine etwas andere Struktur. Der einfallende solare Fluss SolarIn hat die geringste Variabilität. Ursache der Stufen ist die elliptische Bahnbewegung der Erde. Auch scheinen diese Daten durch Interpolation gewonnen zu sein. Insgesamt ist festzustellen dass die Variabilität der solaren Einstrahlung viel geringer ist als die der Erdstrahlung. Einige Erklärungsversuche: größere Sonnenmasse, die Rotationsperiode der Sonne beträgt etwa 25 Tage. Die Abstrahlung der Sonne ist isotrop.
Verdienstvoll, die realen lokalen Strahlungsbilanzen hier einmal aufzuzeigen – die Unterschiede zu den üblicherweise betrachteten globalen Mittelwerten sind gigantisch. Probleme habe ich damit, aus den langjährigen Differenzen zwischen ein- und ausgehender Strahlung mehr zu schließen, als dass hier allenfalls der Temperatureinflüsse/Trägheit der Ozeane sichtbar werden sollten. Ansonsten besteht ein vergleichsweise schnelles Anpassungsvermögen der Temperaturen an veränderte Strahlungs- und Wärmebilanzen, das zeigen die Tag/Nacht-, Witterungs- und Jahreszeiteinflüsse. Auch frägt man sich, wie es mit der Messgenauigkeit bei diesen nur sehr kleinen Änderungen der Strahlungsbilanzen steht.
Trotzdem, warum vergrößert sich die Differenz zwischen Ein- und Ausstrahlung, wo doch die globalen Temperaturen im gleichen Zeitraum zugenommen haben? Da mit Abstand die meiste Ein- und Abstrahlung über den Tropen-nahen Gebieten erfolgt, könnte dort nicht Änderungen des dynamischen Wetter- und Wolkengeschehens beitragen, wie sie der Autor aufzeigt hat? Und ist nicht der vermeintliche Temperaturanstieg der letzten Jahre ganz entscheidend durch El Nino-Ereignisse geprägt (Abb. 2)? Weshalb man gespannt sein darf, wie es mit den globalen Temperaturen die nächsten Jahre weitergeht. Vielleicht sehen wir anstelle eines Temperaturanstiegs „nur“ die Fortsetzung des Hiatus seit 2000…
A propos atmosphärische Energie von 2561 MJ/m2 (Oort, Peixoto, Physics of Climate, 1990, Ch. 13 Energetics, p 323). Mit der an der TOA ein- und ausfließenden Leistungsdichte von 240 W/m2 im Strahlungsgleichgewicht folgt, dass die
atmosphärische Energie alle 123 Tage komplett erneuert würde, die ozeanische Energie braucht freilich Jahrzehnte.
Herr Heinemann,
ihre Rechnung stimmt nicht, da die 240 W/m2 Leistung, die an der TOA (wo ist die ueberhaupt) registriert werden, nicht aus der Atmosphaere kommt.
Ein Grossteil der Strahlung (60% im atm. Fenster) geht durch die Atmosphaere durch, ohne mit dieser zu interagieren.
„Die Menge des atmosphärischen CO2 nimmt zu. Dadurch wird mehr aufsteigende langwellige Strahlung absorbiert, was zu einer unausgewogenen Strahlung an der Oberseite der Atmosphäre (TOA) führt. Dies ist das TOA-Gleichgewicht zwischen dem einfallenden Sonnenlicht (nachdem ein Teil davon in den Weltraum zurückgeworfen wurde) und der von der Oberfläche und der Atmosphäre ausgehenden langwelligen Strahlung.“ Elektromagnetische Strahlung breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Wenn keine Absorption auftritt würde sich ein Strahlungs-Ungleichgewicht innerhalb von wenigen Sekunden ausgleichen. Absorption und Emission von Strahlung führt zu einer Änderung des Inhalts von Wärmespeichern (Ozean,Land,Atmosphäre,Schnee,Meereis usw.) Diese Wärmespeicher tauschen auch Wärme untereinander aus. Dies macht es schwierig das Strahlungs-Ungleichgewicht TOA allein auf die Wirkung von CO2 zurückzuführen.
Da es der TOA keine relevante vertikale Energieflüsse außer durch Strahlung gibt (Vakuum), ist Strahlungsgleichgewicht und Energieflußgleichgewicht dort äquivalent. Physikalisch geht es um letzteres, dem Energieflußgleichgewicht, welches durch den Begriff Strahlungsgleichgewicht durch das genannte Fehlen anderer Energieflüße im erdnahen Weltall der TOA weder beschränkt noch verfälscht wird.
Das Energieflußgleichgewicht ist keine Forderung, sondern stellt sich im langfristigen Mittel von selbst ein, da das Klimasystem nicht dauerhaft stetig Energie verliert noch gewinnt, sondern einen stationären Zustand anstrebt. Klimaänderungen sind die Kompensationsreaktionen auf Störungen dieses Energieflußgleichgewichts.
Einen „Erhaltungssatz für Strahlungen“ gibt es nicht und „braucht“ offensichtlich auch niemand.
Das ist die Energie, die im Klimasystem (Atmosphäre, Ozeane etc) vorhanden ist (im Strahlungsgleichgewicht an der TOA bleibt diese Gesamtenergiemenge konstant)
Die atmosphärischen Winde haben einen Anteil („verbrauchen“) von 5% der atmosphärischen Energie von 2561 MJ/m2 Erdoberfläche (Oort, Peixoto, Physics of Climate, 1990, Ch. 13 Energetics, p 323)
Das ist nicht der Fall, Satelliten messen Strahlungsenergien, und auch am Boden misst man Wärme- bzw. Strahlungsenergien, wenn man Energien messen will. Die Meteorologie weiß sehr wohl die physikalischen Größen Energie und Temperatur auseinanderzuhalten. Meteorologen haben ein Grundstudium in Physik.
Nach den Werten nach Kiehl Trenberth 97 (siehe deren Diagramm) ergibt sich für die Energiebilanz an der Erdoberfläche (in 10 hoch 15 kWh pro Jahr):
Absorbed SW by Surface 751
Thermals -107
Evapotranspiration -349
Absorbed LW by Surface 1450
Summe 1740
Diese Summe von 1740 e+15 kWh ist die jährlich der Erdoberfläche zugeführte Nettoenergie, die zur Aufrechterhaltung der beobachtbaren Temperaturverteilung am Boden notwendig ist.
Umrechnungsfaktoren:
1 kWh = 3,6 e+6 Ws
Erdoberfläche = 510e+12 m2
Sekunden pro Jahr = 31,5576e+6
Herr Heinemann,
hier eine Frage.
Sie fuehren einem Koerper 5 Mega Joule Waerme zu. Der Koerper gibt genau diese Energiemenge wieder ab.
Welche Temperatur hat der Koerper?
Welche Angeben wollen sie noch haben um die Frage zu beantworten?
#stefan strasser
„In dieser erledigten Arbeit wurde die Energie „verbraucht“ und steht nicht weiter als Wärme zwecks Abstrahlung zur Verfügung.“
Hier muss ich leider widersprechen. Verbrauchte Energie gibt es nicht, nur gewandelte. Letztlich wird jede gewandelte Energie Wärme. Ob die Wellen mit dem Ziel der Beruhigung das Wasser, die angrenzende Luft oder den Boden erwärmt oder an einer Abstrahlung wohin auch immer teilgenommen haben, ist sicher in der Bilanz schwer festzustellen. Sie ist in Summe irgendwo, aber nie verbraucht, bestenfalls eben abgestrahlt und unterwegs, diesen Teil woanders hinzuschicken – selbst wenn ein winziger Bruchteil irgendwann im Andromeda Nebel ankommt.
Puschner
Ich schrieb verbraucht deshalb in Anführungszeichen, weil Arbeit eben eine Form der Energieumwandlung darstellt, hat auch die selbe phys. Einheit.
Es stimmt, ein Teil wird auch bei Arbeit sicher als Strahlung abfallen, aber zuletzt bleiben Millionen von Kubikkilometern an Wasser, die an einen Tausende Kilometer entfernten Ort verfrachtet wurden. Das ist ein aus sich heraus unumkehrbarer Prozeß. Die Energie wurde also dazu verwendet, den Ortswechsel zu bewirken, ohne Energie wäre sowas nicht möglich.
Auch in jedem Auto, Zug oder Flugzeug muß Energie investiert werden, um einen Ortswechsel zu bewirken, auch wenn unterwegs ein Teil davon als Wärme anfällt. Wäre es nicht so, müßte sich das Auto usw. durch Zufuhr von Wärme automatisch zum Ausgangspunkt zurückbewegen, was offensichtlich nicht der Fall ist.
So lange um das Strahlungsgleichgewicht bzw. die Energie- oder Wärmebilanz einfallender und abgehender Energien herum mit Global-Temperaturen (gemittelte, adjustierte, homogenisierte oder sonst wie verbogene Temperatur-Mittelwerte) hantiert wird, besteht nicht die geringste Chance, dem Geschehen wirklich irgendein Verständnis abzuringen.
Das ist so, als würde ein Elektrotechniker sich allein für gemittelte Potentiale interessieren, um dann nach deren Mittelungen energetische Berechnungen für Quellen oder Senken anzustellen. Das geht physikalisch einfach nicht.
Der Temperaturwert, auch wenn er wie auch immer gemittelt ist, ist ein Skalar eines einzigen Parameters. Von Temperaturen auf Energien zu schließen, dafür schreibt die Physik eindeutige Verfahren unter Berücksichtigung der jeweiligen Massen, die jeweils eine der vielen gemittelten Temperaturen aufweisen und deren zuzuordnenden jeweiligen thermischen Kapazitäten.
Nur weil man die zugehörigen Massen und thermischen Kapazitäten nicht erfasst (erfassen kann), ist es nicht erlaubt, nur mit gemittelten Temperaturen zu arbeiten, um Energiebilanzen aufzustellen. Man kann es doch schon daran erkennen, selbst wenn man physikalisch nicht so sehr gebildet ist, dass Temperatur in der Einheit K (Kelvin) angegeben wird und Wärme = Energie in kWh oder J (Joule). Der Satz, „das mittelt sich alles raus“, gilt nur für Anfänger und Physik-Fremde. Trotzdem wird es einfach gemacht, auch wenn es der größte Unsinn ist. Wer es macht, ist ein Scharlatan. Und wer sich danach richtet, verdient damit Geld oder treibt Steuern ein oder zerstört eine erprobte und gut funktionierende Energieversorgung.
Aus dem geflügelten Satz, die Globaltemperatur ist gestiegen und deshalb ist es wärmer, spricht abgrundtiefe physikalische Dummheit. Wer sein kleineres Bad auf 20°C heizt und sein Wohnzimmer auf 22°C hat eine „globale“ Temperatur von 21°C. Wenn er sich für 22°C im Bad und 20°C im Wohnzimmer entscheidet, hat er immer noch die „globale“ Temperatur von 21°C, aber seine „globale“ Wärme hat abgenommen. Für Leute, die „CO2 verbrauchen“, wahrscheinlich schon zu kompliziert.
Wenn man mit „Strahlungsgleichgewicht“ TOA ein energetisches Gleichgewicht meint, bleibt die Frage, welche Energie treibt dann z. B. die Meeresströmungen an und welche die atmosphärischen Winde?
Bei Strömungen werden permanent und unumkehrbar riesige Massemengen verfrachtet, es wird also Energie in Arbeit umgewandelt! In dieser erledigten Arbeit wurde die Energie „verbraucht“ und steht nicht weiter als Wärme zwecks Abstrahlung zur Verfügung.
Die Theorie mit dem „Strahlungsgleichgewicht“ stimmt bei Himmelskörpern ohne Atmosphäre wie z. B. am Mond, aber bereits bei solchen mit Atmosphäre stimmt sie nicht mehr und mit Ozeanen schon garnicht mehr!
Alle die von „Strahlungsbilanz“ schwadronieren, vergessen, daß es eine Strahlungsbilanz nicht gibt, weil es keinen Strahlungserhaltungssatz gibt, es gibt nur Energiebilanzen. Und in eine Energiebilanz muß man alle Prozesse, die Energie umwandeln, miteinbeziehen, also auch Arbeit!
Das Energieflußgleichgewicht existiert für alle Schichten (Höhen) der Atmosphäre, wenn stationäres Klima existiert. Strahlungsgleichgewicht ist der Spezialfall bei den Höhen, bei den alle anderen klimarelevanten Energieformen Null sind, also z.B. im Nahezu- Vakuum. Ab welchen Höhen das bei Planeten bzw. Monden ist, hängt u.a. von der sog. Skalenhöhe ab., die grob angibt, wie stark die Gasdichte mit der Höhe abnimmt und damit, ab wo quasi Vakuum angenommen werden kann. Bei Planeten/Monden ohne Atmosphäre gilt dies am Boden schon.
Herr Heinemann,
was meinen sie mit:
„stationäres Klima“ in den Luftschichten in allen Hoehen? Klima ist anders definiert.
Und was meinen sie wenn sie sagen:
Meinen sie, das das Strahlungsgleichgewicht an die Skalenhöhe gebunden werden kann?
Die ist bei der Erde bei 7.8 km (Wiki). Hat das was mit der TOA zu tun?
Warum denken sie ist diese beim Mars bei 11 km oder anders: stimmt diese Angabe bei Wiki?
Allgemein nicht, selbst bei einer Höhe von 10x Skalenhöhe kann je nach Bodendruck der Druck in 10 x Skalenhöhe noch zu hoch sein, um dort von Vakuum sprechen zu können. Auf der Erde schon, denn bei 10xSkalenhöhe~80 km ist der Druck auf exp(-10) = 0,00004 des Bodendrucks gefallen.
Die Skalenhöhe ist definiert als R×T/g, alles in der Ausgangshöhe (idR der Boden). Können Sie also nachrechnen. Wenn die Skalenhöhe höhenkonstant wäre, würde der Luftdruck exponentiell abfallen. Da das i.a. nicht Fall ist, nur näherungsweise.
Herr Heinemann,
sie sagen:
Die Skalenhoehe wird zahlenmaessig vorgegeben. Die Naeherung des exponentiellen Abfalls des Druckes in der Atmosphaere ist gegeben. Warum denken sie, ist die Skalenhoehe nicht hoehenkonstant?
Klima ist der Zustand des Klimasystems, und das umfasst die komplette Atmosphäre, die Ozeane, Kryosphäre, Biosphäre und die wechselwirkenden Teile der Lithosphäre.
Herr Heinemann,
danke fuer ihren Wissenbeitrag. Als Quelle nehme ich an sie beziehen sich auf Wikipedia?
Es scheint sie benutzen das Wort „Klima“ hier im falschen Zusammenhang.
Oder koennen sie den Zusammenhang darstellen?
Sieht man doch in der Definition, lesen Sie oben.
Zum Klimabegriff, ich weiß nicht, warum die ein Problem daraus machen.
Herr Heinemann,
ihre Antwort:
wiederspricht die nicht ihrer vorhergehenden Antwort:
Wenn sie die TOA irgendwo ansiedeln wollen, dann doch erst ab der Skalenhoehe. Wenn sie darueber Strahlungsgleichgewicht annehmen, dann ist laut ihrer Definition, bei Skalenhoehe die TOA erreicht.
Oder gibt es das Strahlungsgleichgewicht nicht unhd stellt sich erst bei einer anderen Bedingung ein?
Sie erwaehenen den Luftdruck. Hat diesder also einen direkten Einfluss auf die Zustandsbedingungen, bei der wir die TOA ansiedeln koennen? Bisher haben sie das verneint.
Bitte um eine erklaerende Antwort.
Ich sehe keinen Widerspruch. Sie wollten die Skalenhöhe als Höhe der TOA postulieren. Das ist offensichtlich falsch, denn da ist der Luftdruck exp(-1) = 37% des Bodendrucks und damit spielen in dieser Höhe die anderen Energieflüsse noch eine Rolle, d.h. dort ist der Begriff des Strahlungsgleichgewichts unsinnig.
Ein Vielfaches wie z.B. 10x Skalenhöhe als mögliche TOA anzunehmen mag in den Fällen passen, wenn dort die anderen Energieflusse keine Rolle spielen, denn das physikalisch relevante Kriterium für die TOA ist, dass an der TOA quasi Vakuum herrscht und damit alle anderen Energieflüsse außer die durch Strahlungen keine Rolle spielen.
Ich sehe nicht, dass ich etwas verneint haben sollte. In diesem Fall wäre es zudem widersinnig. Wie mißt man die Güte eines Vakuums, überlegen Sie mal?