von Uli Weber
(A) Vorbemerkung: Ich hatte in der fernen Vergangenheit oft die populärwissenschaftlichen Aussagen von US-amerikanischen Wissenschaftlern bewundert, deren stark vereinfachende Erklärungen allgemeinverständlich waren, ohne grob fehlerhaft zu sein. Von einem aktuellen Fortbestand dieser hohen Kunst ist mir in den Zeiten spontaner Empörung und hochmoralischem Mobbing leider nichts bekannt. Denn dazu gehört nunmal auch auf Seiten von selbsternannten „Fachleuten“ und sogenannten „Faktencheckern“ eine Kultur des Zulassens solcher allgemeinverständlichen Beschreibungen ohne spontan-cholerische Besserwisseranfälle, die solche Bemühungen konterkarieren. Schon die Mathematik scheint in der gegenwärtigen Kommunikation an frühe Verständnisgrenzen zu stoßen, und die Physik bedient sich der Mathematik lediglich als Formalsprache. Im aktuellen EIKE-Artikel von Dr. Hans Hofmann-Reinecke heißt es dazu, Zitat mit Hervorhebungen:
„Unsere grassierende Inkompetenz in Sachen Mathematik ist kein rein akademisches Problem, sie hat dramatische Konsequenzen, auch für die deutsche Politik. Dabei geht es nicht etwa um Fehler bei den letzten Stellen hinterm Komma, es geht um das Verkennen von Größenordnungen. Diese kognitive Behinderung führt zu katastrophalen Entscheidungen durch unsere „Politiker-innen“. Da aber die Mehrheit der Bevölkerung auch nicht besser rechnen kann, ist sie nicht in der Lage, das Versagen der Verantwortlichen zu erkennen und sie dafür zur Rechenschaft zu ziehen.“
Das vorstehend Gesagte gilt umso mehr für komplizierte physikalische Vorgänge, wenn dem geneigten Leser in unserer MINT-fernen Gesellschaft zusätzlich auch noch grundlegende physikalische Begriffe unbekannt sind, selbst wenn er denn eigenständig rechnen könnte. Was nun mein hemisphärisches Stefan-Boltzmann-Modell betrifft, mit dem ich den sogenannten „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ widerlegt hatte, so sind mir in der Vergangenheit drei Sorten von „Total-Quatsch“-Kritikern untergekommen. Die Hälfte dieser Kritiker besteht aus Professoren mit unterschiedlichen Schwerpunkten in Physik oder Chemie, die altersgemäß-intellektuell ihren ganz persönlich interpretierten „atmosphärischen Treibhauseffekt“ nicht mehr loslassen wollen oder können, ein weiteres Viertel davon sind Dunning-Krüger-Schmalspurphysiker, die nur ihre eigene vorgefasste Meinung (aner)kennen, und das letzte Viertel besteht aus sophistisch vorgebildeten Trollen der Klimakirche. Unter diesen Voraussetzungen ist es ziemlich ungünstig, sich mit stark vereinfachenden Beispielen zusätzlich angreifbar zu machen. Daher werde ich das jetzt mal versuchen und setze dabei einfach die Grundrechenarten ganz frech voraus.
(B) Fangen wir also mal mit den physikalischen Einheiten an: Physikalische Berechnungen bestehen nicht nur aus Zahlen und Symbolen, bestimmend sind vielmehr die jeweilig korrekten [physikalischen Einheiten]. Nehmen wir einmal an, Ihr Auto hätte eine Leistung von 100 [kW], das sind [k=kilo=1.000] mal 100 [Watt], also so viel wie 1.000 von den inzwischen verfemten 100 [Watt] Glühbirnen. Diese Leistung hat Ihr Auto immer, auch wenn es in der Garage steht. Und wenn Sie sich jetzt wundern, dass Ihr Auto dann gar nicht leuchtet, das tut die Glühbirne auch nicht, solange kein Strom fließt. Man nennt die Fähigkeit eines Körpers, Arbeit zu verrichten, physikalisch „Leistung“ (Einheit Watt [W]), und zwar auch dann, wenn dieser Körper momentan gar nichts leistet, sondern sich in der Garage oder im Supermarkt-Regal ausruht. Wenn Sie aber den Lichtschalter umlegen, dann läuft die Zeit, die Glühbirne verbraucht diese 100 [Watt] an elektrischem Strom und liefert Ihnen dafür Licht. Und wenn Sie diese Glühbirne jetzt 12 Stunden brennen lassen, dann stellt Ihnen Ihr Stromversorger dafür 12 Stunden mal 100 Watt in Rechnung, also 1,2 Kilowattstunden. Diese 1,2 Kilowattstunden bestehen also aus 100 Watt [W] mal 12 Stunden [h] gleich 1.200 Wattstunden [Wh] und nennen sich physikalisch „Arbeit“. Arbeit ist also Leistung [Watt] mal Zeit [Zeiteinheit], oder
Arbeit: 1 [Wh] = 1 [W] x 60 [min = 60sek] = 3.600 [Watt x Sekunden] [= Joule = Ws]
Zum Durchschnitt von physikalischer Arbeit: Nehmen wir jetzt einmal an, Sie haben für diese Glühbirne einen eigenen Stromzähler und lassen sie an 182,5 Tagen im Jahr brennen. Nach genau einem Jahr stellen Sie fest, dass Ihre Glühbirne 100 Watt x 182,5 Tage [=d] Strom verbraucht hat, also
100 [W] x 182,5[d] x 24[h] = 438.000 [Wh] x 3.600[s] = 1.576.800.000 [Ws oder Joule]
Nun sind Sie aber vielleicht schon etwas älter und ein bisschen vergesslich. Daher wissen Sie nicht mehr so genau, wie lange Sie die Glühbirne haben brennen lassen. Dummerweise ist auch die Leistungsangabe auf der Glühbirne nicht mehr lesbar, sodass Sie weder die tatsächliche Brenndauer noch die Leistung der Glühbirne aus dem Stromverbrauch physikalisch korrekt rückrechnen können, wie es sonst eigentlich möglich wäre:
Brenndauer der Glühbirne = 438.000 [Wh] / 100 [W] = 4.380 [Stunden =h]
Leistung der Glühbirne = 438.000 [Wh] / 4.380 [Stunden =h]= 100 [Watt]
Anmerkung: Wie Sie sicher bereits gemerkt haben, stehen physikalische Einheiten oft in eckigen Klammern. Diese physikalischen Einheiten müssen sich auf beiden Seiten des Gleichheitszeichens entsprechen und unterliegen ebenso den Regeln der Mathematik wie die davor stehenden Zahlen, also beispielsweise: 100 [Ws] / 10 [s] = 10 [W]
Ihnen bleibt jetzt also nur noch eine rein mathematische Rückrechnung, wobei Sie entweder die Leistung der Glühbirne oder deren Brenndauer als bekannt voraussetzen müssen, im einfachsten Fall also beispielsweise das gesamte Abrechnungsjahr, weil Ihre Stromrechnung darauf lautet:
Der Gesamtverbrauch war 438.000 [Wh] / [a] – und das Jahr [a] hat 8.760 Stunden [h]
Daraus folgt: Leistung der Glühbirne = 438.000 [Wh] / 8.760 Stunden [h] = 50 [Watt =W]
In dem Moment, wo Sie aus einer vorhandenen „Leistung“ [W] durch Einbeziehung der „Zeit“ [s] eine „Arbeit“ [Joule=Ws] abfordern, geht Ihnen der physikalisch eindeutige Bezug zwischen „Leistung“ und „Zeit“ verloren. Sie müssen also mindestens eine der beiden tatsächlichen Eingangsgrößen kennen, um den originären physikalischen Bezug wieder herzustellen. Das Ergebnis von „Arbeit“ [Ws] ist also mathematisch richtig, kann aber rückblickend den tatsächlichen physikalischen Sachstand nicht mehr eindeutig aus sich heraus abbilden. Denn Sie hatten ja gar keine 50 W Glühbirne übers ganze Jahr brennen lassen, sondern eine 100 W Glühbirne für ein halbes Jahr.
(C) Das geheimnisvolle Stefan-Boltzmann-Gesetz: Nachdem wir nun die nötigen physikalischen Einheiten geklärt haben, wenden wir uns einmal dem geheimnisvollen Stefan-Boltzmann-Gesetz zu. Dieses physikalische Gesetz verknüpft die Temperatur eines Körpers mit seiner Abstrahlungsleistung:
P / A = C x T x T x T x T = C x T^4 mit
P = Strahlungsleistung in [W]
A = Fläche des Körpers in Quadratmetern [m x m = m^²]
C = Konstante (S-B-Konstante) [W/(m^² x K^4)]
T = Temperatur des Körpers bezogen auf den absoluten Nullpunkt
[0 Kelvin = 0 K]
Anmerkung: 0 Kelvin entspricht einer Temperatur von -273,15°C
Wir können diese Gleichung vereinfachen, indem wir eine spezifische Strahlungsleistung „S“ (= P / A) in [W/m^²] einführen und erhalten dann:
S [W/m^²] = C [W/(m^² x K^4)] x T^4 [K^4] Stefan-Boltzmann-Gesetz
Jeder Körper mit einer Temperatur größer 0 Kelvin, also größer als -273,15°C, strahlt mit einer spezifischen Strahlungsleistung, die sich direkt aus dem Stefan-Boltzmann-Gesetz ergibt. Wie Sie unschwer erkennen, kommt die Zeit [t] im Stefan-Boltzmann-Gesetz gar nicht vor. Dieses physikalische Gesetz gilt nämlich ausschließlich „just in Time“, also, ein Körper strahlt dann und nur dann die durch das Stefan-Boltzmann-Gesetzes vorgegebene spezifische Leistung ab, wenn er in diesem Augenblick auch ganz genau die dort vorgegebene Temperatur hat.
Temperatur [Kelvin]
Abbildung: Die Abhängigkeit der spezifischen Strahlungsleistung [W/m^²] von der Temperatur [K] im Stefan-Boltzmann-Gesetz (mit freundlicher Genehmigung von M. Limburg)
Der in der vorstehenden Abbildung gezeigte Verlauf der Stefan-Boltzmann-Funktion ist durch eindeutige Wertepaare von Temperatur und spezifischer Strahlungsleistung gekennzeichnet. Eine mathematische Anwendung dieser Funktion auf Mittelwerte ist physikalisch nicht erlaubt. In einer räumlichen Umgebung, die gegenüber einem betrachteten Körper sehr groß und massereich ist, tendiert dieser Körper dazu, die Temperatur seiner Umgebung anzunehmen. Wenn Sie also ein Eis aus dem Kühlschrank nehmen und sich eine Tasse Kaffee aufbrühen, dann ist das Eis kälter als die Umgebung und der Kaffee heißer. Wenn Sie dann gestört werden und Eis und Kaffee vergessen, werden Sie später feststellen, dass beides die Temperatur der Küche angenommen hat; das ist sowohl schlecht für das ehemals kalte Eis wie auch für den ehemals heißen Kaffee, und für Sie bleibt auch nichts Gescheites mehr übrig. Im Ergebnis hatte also das Eis so lange Strahlung aufgenommen, bis es die Temperatur der Umgebung angenommen hat, und der Kaffee hatte so lange Strahlung abgegeben, bis er ebenfalls diese Temperatur angenommen hatte. Nehmen Sie zum Beispiel eine Tiefkühlpizza und schieben Sie diese in den Ofen. Solange der Ofen nicht angeschaltet ist, schmilzt diese Tiefkühlpizza lediglich still vor sich hin und nimmt schließlich die Umgebungstemperatur des kalten Ofens an. Sie müssen also den Ofen anschalten und die vorgegebene Temperatur einstellen, damit Sie Ihre Tiefkühlpizza aufbacken können. Physikalische Gleichzeitigkeit bedeutet also, dass der Ofen genau dann Wärme erzeugen muss, wenn die Pizza im Ofen aufgebacken werden soll.
Sie finden das selbstverständlich? Naja, Tag und Nacht sind auch selbstverständlich, das weiß schon jedes Kindergartenkind. Nur in der Klimawissenschaft ist das immer noch nicht bekannt.
(D) Das glauben Sie nicht? – Dann schaunmermal der Klimawissenschaft genau auf die Finger:
Die strenge physikalische Gleichzeitigkeit im Stefan-Boltzmann-Gesetz gilt nicht nur für Ihre Pizza und den heißen Ofen, sie ist ebenfalls eine zwingende Voraussetzung für eine Stefan-Boltzmann-Inversion*. Inversion heißt in diesem Fall, dass, in Umkehrung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes, eine spezifische Strahlungsleistung auf einen Körper einwirkt und dort eine Temperatur erzeugt. Und diese Temperatur folgt dann wiederum dem Stefan-Boltzmann-Gesetz. Soweit die Theorie, in der Praxis ist das gar nicht so einfach, wenn man die Temperatur der sonnenbeschienenen Erde berechnen will, denn es gibt auf unserer Erde nun mal Tag und Nacht:
Abbildung: Die geometrischen Verhältnisse beim Einfall der Sonneneinstrahlung auf die Erde
Und das sind die bestimmenden Parameter:
Spezifische Strahlungsleistung der Sonne: 1.367 W/m² (= Solarkonstante)
Fläche des Lichtkegels, der auf die Erde fällt: Kreisfläche mit dem Erdradius R
Von der Sonne beschienene Fläche: Halbkugel mit dem Erdradius R
Gesamtoberfläche der Erde: Kugel mit dem Erdradius R
Kreisfläche, Halbkugelfläche und Kugelfläche verhalten sich zueinander wie 1 : 2 : 4
Und mit diesem Flächenverhältnis haben wir bereits den wesentlichen Knackpunkt für eine Stefan-Boltzmann-Inversion auf unserer Erde zu fassen. Beim S-B-Gesetz (Temperatur erzeugt Strahlung) hat der betreffende Körper nämlich eine einheitliche Temperatur und strahlt in alle Richtungen gleichmäßig ab. Bei der S-B-Inversion (Strahlung erzeugt Temperatur) ist das nicht so. Versuchen Sie einfach mal, einen Fußball komplett mit einer Taschenlampe zu beleuchten (danke für das schöne Beispiel, Herr W. Schulz), dann erkennen Sie das Problem sofort. Denn egal was Sie auch machen, die Rückseite des Fußballs bekommen Sie mit dem Lichtstrahl nie zu fassen. Nun könnte man mit der sogenannten „Klimawissenschaft“ argumentieren, dass sich die Erde unter dem Lichtkegel der Sonne ja einmal in 24 Stunden um sich selber dreht und einfach über diese 24 Stunden mitteln. Wir haben aber bereits gesehen, dass eine mathematische Mittelung über Dunkelzeiten physikalisch nicht so richtig funktioniert. Denn schließlich wäre die dunkle Nachtseite der Erde in einer solchen 24h-Mittelung ja immer mit enthalten. Nehmen wir jetzt also noch einmal unsere Tiefkühlpizza und stellen über einen gemeinsamen Stromzähler nebeneinander 2 Herde auf, die Tag- und Nachtseite der Erde repräsentieren sollen und jeweils 12 Stunden des 24h-Tages angeschaltet sind. Jeder dieser beiden Herde wird also für 12 Stunden mit 2 [kW] betrieben und danach kommt der andere Herd dran. Wenn Sie Ihre Pizza aufbacken wollen, dann müssen Sie daher je nach Tageszeit den jeweils eingeschalteten Herd auswählen. Über einen 24h-Tag liegt der Verbrauch beider Herde zusammen dann bei 48 [kWh]. Bezogen auf einen einzelnen Herd ergibt das jeweils einen Verbrauch von 24 [kWh] in 24 Stunden oder 1 [kW] pro Stunde. Wenn wir jetzt einmal vereinfachend eine lineare Beziehung zwischen Stromverbrauch und Temperatur unterstellen, dann würden echte 2 [kW] beispielsweise 200°C entsprechen, 1 [kW] Durchschnitt dagegen nur 100°C. Die 200°C reichen zum Aufbacken der Pizza in der vorgegebenen Zeit völlig aus; bei 100°C sehe das Ergebnis dagegen sehr viel langwieriger und trockener aus…
Wir sehen also, dass die Ableitung von Temperatur allein aus einer Energiemenge zu völlig unterschiedlichen Ergebnissen führen kann, je nachdem, ob die tatsächliche physikalische Situation in die Berechnung eingeht oder nicht. Man muss also in einer Stefan-Boltzmann-Inversion immer die tatsächliche „Just-in-Time“ Augenblicksleistung als physikalische Grundlage für die Berechnung der tatsächlichen Augenblickstemperatur verwenden.
Weiterhin gilt das Stefan-Boltzmann-Gesetz nur für einen sogenannten „schwarzen“ Körper. Das ist ein idealisierter Körper, der sämtliche Strahlung aufnimmt, die auf ihn trifft. Und hier kommt ein weiterer wichtiger Fachbegriff ins Spiel, und zwar die sogenannte „Weiße“ (Albedo) eines natürlichen Körpers. Diese „Weiße“ gibt an, wie viel der Einstrahlung ein solcher Körper zurückreflektiert. Während also ein „schwarzer“ Körper eine Albedo von „0“ hat, reflektiert eine Diskokugel die gesamte Strahlung und hat eine Albedo von „1“. Und die natürlichen Körper liegen als sogenannte „graue Körper“ irgendwo dazwischen, beispielsweise auch unsere Erde:
Abbildung: Earthrise, Farbbild, von Bill Anders – gemeinfrei (Wikipedia)
Alles, was Sie hier in dieser Abbildung von der Erde sehen ist das reflektierte Sonnenlicht, und das sind etwa 30% (oder 0,30 vom Ganzen=1) der Sonneneinstrahlung. Diese 30 Prozent müssen wir also schon einmal von der Solarkonstanten (1.367 W/m²) abziehen, wenn wir das Stefan-Boltzmann-Gesetz auf die Erde anwenden wollen. Es bleiben somit etwa 940 W/m² für die Erzeugung der Temperatur auf unserer Erde übrig. Wir können auf der obigen Abbildung die Tagseite und die Nachtseite unserer Erde deutlich unterscheiden. Weiterhin ändern sich über die Breitenkreise der Zenitwinkel der Sonne, also wie hoch die Sonne am Himmel steht. Deshalb fahren Sie im Urlaub beispielsweise gerne in den Süden, weil es dort bei höherem Sonnenstand wärmer ist als hier bei uns. Und über das Jahr ändert sich dann auch noch das Verhältnis zwischen Tageslicht und Nacht, was man bei uns Sommer und Winter nennt.
(E) Der sogenannte „natürliche atmosphärische Treibhauseffekt“: Die Klimawissenschaft macht sich die Berechnung der „theoretischen“ Temperatur unserer Erde nun denkbar einfach. Sie nimmt nämlich einfach die einfallende Sonnenstrahlung auf der Kreisfläche mit dem Erdradius, zieht den reflektierten Anteil von 30% (Albedo) davon ab und teilt diesen Betrag dann durch 4, weil die Kugelfläche der Erde viermal größer ist als die Kreisfläche der einfallenden Sonnenstrahlung. Im Ergebnis ergibt sich somit ein Wert von:
(Solarkonstante – 30% = 940 W/m²) / 4 = 235 W/m² für jeden Quadratmeter unserer Erde.
Mit dieser spezifischen Strahlungsleistung geht man nun in das Stefan-Boltzmann-Gesetz hinein und erhält -18°C für die „theoretische Temperatur“ unserer Erde. Die „tatsächlich gemessene globale Durchschnittstemperatur“ beträgt dagegen etwa +15°C**. Die Differenz von 33°C zwischen diesen beiden Temperaturen schreibt man nun einem „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ zu, der durch sogenannte IR-aktive „Klimagase“, das sind mit absteigender Wichtigkeit Wasserdampf, CO2, Methan und andere IR-aktive Gase, erzeugt werden soll. Wenn Sie nun einmal das Internet durchsuchen, dann werden Sie feststellen, dass der Wasserdampf nur noch sehr selten unter den „Klimagasen“ auftaucht. Das war vor etwa einem Jahrzehnt noch ganz anders; damals hatte der Wasserdampf bei weitem den größten Anteil am sogenannten „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“:
Abbildung: Die gemittelten Anteile am sogenannten „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“
Quelle: Klimahysterie gefährdet die Freiheit Seite 57 (damals hat der Autor den THE noch „geglaubt“)
Das Problem von Klimawissenschaft und globaler Transformationspolitik war sicherlich der geringe Anteil von CO2 am sogenannten „Treibhauseffekt“, denn der „menschengemachte“ CO2-Anteil ist wiederum nur ein Bruchteil des natürlichen atmosphärischen CO2. Die Argumentation für den Wegfall des Wasserdampfs ist daher ganz einfach. Mit der Temperatur steigt der Anteil von Wasserdampf in der Atmosphäre. Also werden die übrigen „Klimagase“ zu „primären Temperaturanheizern“ befördert, während Wasserdampf mit einem Beitrag von etwa 65% am sogenannten „Treibhauseffekt“ nur ein „Mitläufer“ ist, der lediglich auf einen solchen Temperaturanstieg reagiert – und damit ist er ‘raus aus der Betrachtung. Vielmehr wird sein Einfluss auf die „globale Durchschnittstemperatur“ den „primären Klimagasen“ einfach proportional, also je nach deren eigenem Anteil an diesem Temperaturanstieg, zugerechnet. Mit diesem Zaubertrick hat man dann auch gleich noch die natürlichen Klimaschwankungen von ca. 50% (IPCC) für den „menschengemachten Treibhauseffekt“ vereinnahmt. Was die platten Zahlen angeht, so ist der aktuelle Stand bei den atmosphärischen Anteilen von CO2 und Wasserdampf:
Atmosphärisches CO2: um 420 ppm – Wasserdampf im Mittel 0,4 %
Ich hoffe, diese Zahlen haben einen allgemeinen Aufschrei unter meinen Lesern bewirkt, denn die Äpfel und Birnen stimmen in diesem Vergleich nicht überein. Wenn schon ppm, dann muss man in einem direkten Vergleich beide Anteile in ppm angeben, und bei Prozent ist das ebenso, also:
Atmosphärisches CO2: 420 ppm oder 0,042% – Wasserdampf 4.000 ppm oder 0,4 %
Mit der oben zitierten Argumentation kann man sich nun voll auf das lebensspendende CO2 als „klimatisches Giftgas“ stürzen, wie die nachfolgende Abbildung vom Umweltbundesamt beweist:
Abbildung: Beitrag zum Treibhauseffekt durch Kohlendioxid und langlebige Treibhausgase 2021
Quelle: UBA mit Angabe: National Centers for Environmental Information (NOAA)
Im dazu gehörigen Text ist nirgendwo beschrieben, dass es sich bei dieser Kreisgrafik um lediglich etwa 30% des sogenannten „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffektes“ handelt beziehungsweise der „Klimaeffekt“ von Wasserdampf bei den dargestellten „Klimagasen“ bereits mit eingerechnet ist. Das große Problem der sogenannten Klimakatastrophe soll nun vielmehr der stetig wachsende menschengemachte Anteil am atmosphärischen CO2 durch die Verbrennung fossiler Energieträger sein, durch den dieser „Treibhauseffekt“ sich immer weiter verstärken und schließlich zu einer „Selbstverbrennung“ unserer Erde führen soll:
Abbildung: Der atmosphärische Treibhauseffekt (Wikipedia, Autor „A loose necktie“, Lizenz Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International
Die Erklärung dazu lautet, Zitat: „Sonnenlicht (weiße Pfeile) wird auf der Erdoberfläche in Wärmestrahlung umgewandelt. Diese wird zurückgestrahlt (orange Pfeile). Ein Teil davon wird von Molekülen der Treibhausgase aufgenommen (Wasserdampf, Kohlendioxid und Methan) und in eine zufällige Richtung wieder emittiert, teilweise auch zurück zur Erde“.
Nix Genaueres über diesen sogenannten „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ finden Sie übrigens auch beim Umwelt Bundesamt, das sich hinter historischen Fehlinterpretationen und schwammigen Vermutungen versteckt, ohne konkrete zahlenbasierte physikalische Mechanismen darzustellen. Wer’s etwas theoretischer mag, möge hier nachschauen…
Die Fortsetzung dieses Artikels erfolgt im 2. Teil: In Teil 2 wird zunächst das Kapitel (E) beendet, indem die Kenntnisse aus den Kapiteln (B) bis (D) auf die Berechnung der Klimawissenschaft für ihren „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ angewendet und daraus Fragen abgeleitet werden. In Kapitel (F) erfolgt dann ein Abgleich dieser Fragestellungen mit den Gesetzen der physikalischen Wärmelehre. Als Gegenentwurf wird in Kapitel (G) dann mein hemisphärisches Stefan-Boltzmann-Modell vorgestellt. Und am Ende folgen in Kapitel (H) noch ein paar Nachweise, warum die mit meinem S-B-Modell berechnete und die gemessene Temperatur nicht übereinstimmen können.
Erklärungen
*) Stefan-Boltzmann-Inversion: Sowohl die klimawissenschaftliche Ableitung des Treibhauseffektes (THE) als auch mein hemisphärisches Stefan-Boltzmann-Modell stellen Inversionen des Stefan-Boltzmann-Gesetzes dar. In beiden Fällen wird aus der spezifischen Strahlungsleistung der Sonne eine Temperatur berechnet. Anstelle von (Temperatur erzeugt Strahlung) wird bei der Inversion also das S-B-Gesetz umgekehrt (Strahlung erzeugt Temperatur). Die Erwärmung eines Körpers durch Sonnenstrahlung kann jeder selber beobachten und überprüfen. Für eine genaue Berechnung müssen zusätzlich alle Randbedingungen des S-B-Gesetzes eingehalten werden, beispielsweise die zwingende Gleichzeitigkeit von Temperatur und Strahlung sowie die exakten geometrischen Verhältnisse bei der Einstrahlung. Das ist bei der klimawissenschaftlichen Faktor4-Berechnung des THE aber nicht der Fall.
**) Die „tatsächlich gemessene globale Durchschnittstemperatur“ von etwa +15°C: Diese „gemessene globale Durchschnittstemperatur“ ist eine Schimäre, denn dafür gibt es kein exaktes und nachvollziehbares „Kochrezept“ und keine zuverlässige Datengrundlage. Der interessierte Leser findet dazu die detaillierten Analysen und Ausführungen von Herrn Dipl.-Ing. Limburg hier und hier auf EIKE. Die Differenz dieser aktuell „gemessenen“ Globaltemperatur zu einer „vorindustriellen Temperatur“ stellt nun aber die Grundlage für die Sage von der „menschengemachten Klimakatastrophe“ dar. Der Menschen soll nämlich durch die Nutzung von fossilen Energieträgern und dem damit verbundenen Ausstoß von CO2 einen Temperaturanstieg verursachen, der schließlich das Ende der Menschheit herbeiführen soll. Aber selbstverständlich gibt es für die ominöse „vorindustrielle Globaltemperatur“ auch kein Kochrezept und keine nachvollziehbare Datengrundlage. Inzwischen werden sogar fast nur noch Differenzen zwischen dieser „vorindustriellen Temperatur und der angeblich „gemessenen globalen Durchschnittstemperatur“ veröffentlicht. Das wiederum ist ganz natürlich, denn es gab und gibt gar keine globalen vorindustriellen Daten, wie die nachstehende Abbildung beweist:
Abbildung: NOAA Global Historical Climatology Network: Gebiete mit mehr als 10 Jahren kontinuierlicher Temperaturaufzeichnung im Zeitraum 1861-1890 (rechts, grau unterlegt)
Anmerkung: Der angegebene Link aus 2020 funktioniert aktuell nicht mehr.
Die Industrialisierung begann in der 1. Hälfte des 19. Jahrhunderts. Es gibt aber selbst aus der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts keine weltumspannenden Temperaturdaten, lediglich aus Teilen der USA, Europa, Ceylon und Australien liegen solche Daten vor. Das reicht für eine Globaltemperatur schon mal nicht aus. Vielleicht wird jetzt auch klar, warum die „gemessene globale Durchschnittstemperatur“ nur noch als Differenz zu einem ungenannten Fixwert angegeben wird – und gleichzeitig das oben abgebildete Beweismittel verschwunden ist…
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Ich habe in Wüsten amerikanischen Hart-Weizen angebaut. Gegenstände aus Stahl wurden am Nachmittag so heiß, dass man sie nur mit Handschuhen anfassen konnte. Beim nächtlichen Pflügen wurde es dagegen in der Morgendämmerung so kalt, dass sich auf Wasserpfützen eine fünf Zentimeter dicke Eisschicht bildete. Wie gesagt, verstehe ich nicht den THE, vielleicht können mir Forumsteilnehmer ihn erklären. Danke
@Kruger am 3. Juli 2023 um 13:01
Kruger, Sie sind der Autor des alchimistischen THE-Pamphlets: Grundlagen des Treibhauseffektes für EIKIANER
In diesem Pamphlet haben Sie sehr schön grafisch dargestellt, dass von einem Pol zum andern quer über den Äquator jeder einzelne Quadratmeter unserer Erdoberfläche den globalen Durchschnittswert von 390 [W/m²] abstrahlt und jeder Quadratmeter der sogenannten „Abstrahlhöhe“ 240 [W/m²]. Und aus der Differenz zwischen beiden beweisen Sie dann einen „THE“ von 150 [W/m²], wie Ihre nachstehende Abbildung beweist:
FRAGE @Kruger: Wo haben Sie/wer hat dieses Durchschnittsspektrum gemessen?
Und wenn Sie’s nicht beantworten sollten: Wie kommen Sie dazu, Ihre Leser mit einem solchen THE-Durchschnittsfake dermaßen hinter die Fichte zu führen?
@Weber
Haben Sie mich auch schon etliche Male gefragt. Man kann Spektren mit Satelliten von Orbit aus messen und auch per Strahlungstransfermodell simulieren. Und diese dann mit dem Spektrum des Erdbodens vergleichen. Da kommt im jeden Fall dann sowas wie in der Abbildung raus. Man sieht direkt, was an Wärme zurückgehalten wird, von der Atmosphäre. Jetzt können Sie gerne auf den Strohmann „Modell“ herumreiten und sich daran abarbeiten. Es gibt auch direkte Messungen. Das werden Sie dann vermutlich wieder ignorieren.
das mit den eckigen klammern ist — bullshit
ich lehre an diversen hochschulen in baden-württemberg (dhbw und klassische fachhochschulen).
es hat sich auch universitären umfeld die unsitte eingebürgert, einheiten in eckigen klammern zu schreiben.
ich gebe zu, es wäre durchaus praktikabel, wenn es eine entsprechende vereinbsrun gäbe.
tatsächlich ist es so: eckige klammern [] liest man als „einheit von“; geschweifte klammern {} als „zahlenwert von“.
also: P (kursiv) = 10 W (steil):
[P] = W, also Watt
{P} = 10.
{} verwendet man auch in der neuen normschreibweise für zugeschnittene größengleichungen.
seufz!
Da hab ich auch noch etwas gefunden:
Der korrekte Umgang mit Größen und Einheiten
Danke für den Hinweis !!!
@Rainer Hoffmann bayer am 2. Juli 2023 um 19:43
Danke für den Hinweis, dass ich gegen die DIN 1313 verstoßen habe. Wie viele Punkte gibt das in Flensburg?
Alle THE-verfechter: Setzen Sie sich im Sommer mit der nackten Hintern auf einen Felsen und wenn Sie nachts nicht auf dem Bauch liegen müssen, versuchen Sie es nochmal! Vielleicht werden Sie begreifen, dass mann kein THE braucht zu erklären, wieso die Nachtseite der Erde nicht -18C hat.
Und alle SB Experten sollten vor jedem Beitrag barfuß durch den Garten laufen, die sehr unterschiedliche Temperatur wahrnehmen um zu begreifen, dass ausschließlich mit Strahlung die Temperaturbildung nicht zu beschreiben ist!
@Weber
Die Rechnung unter (E) bei Ihnen im Artikel funktioniert übrigens auch für den Mars. Da erhalten Sie auch mit den Werten für den Mars über die S-B-Herleitung eine effektive Abstrahlungstemperstur für den Mars, die mit der vom Sonden im Orbit gemessenen Wert übereinstimmt. Am Marsboden ist es auch dort um einige Grad wärmer wegen des Treibhauseffekt der dünnen CO2-Atmosphäre.
Dünne Atmosphäre? Aber wovon reden sie?
Die Atmosphäre hat 96% CO2. Da ist aber gar nichts Klima dünn an dieser Atmosphäre. Die ist Klima dick und nur ein paar Grad mehr an der Oberfläche, muss falsch sein.
Diese 96% CO2 haben schon längst die Oberfläche verbrannt.
Deshalb ist die auch so rot oder nicht? Oder ist das InfraRot?
Ich bedanke mich bei der EIKE-Redaktion für die Veröffentlichung meines Artikels, ganz besonders bei Herrn Michael Limburg für seine Unterstützung. Über positive und kritisch-konstruktive Kommentare habe ich mich gefreut.
Es ist schön zu lesen, dass Herr @Peter Georgiev am 30. Juni 2023 um 10:05 beim Sonnenbad keine Schutzcreme benötigt, denn durch „Wärmeleitung und Konvektion“ bekommt man ja keinen Sonnenbrand. Positiv fand ich diesmal die Argumentation von Herrn @Marvin Müller am 29. Juni 2023 um 12:32, der in diesem Kommentar seine Troll-Logik in der Werkzeugkiste gelassen hatte. Schaunmermal, ob’s ihm beim 2. Teil auch gelingt…
Und zum Schluss noch eine Frage @Christian Baumgarten am 29. Juni 2023 um 12:00: Was hat Ihr Kommentar überhaupt mit meinem Artikel zu tun? Ihre Abschlussfrage stellen Sie doch wohl besser Ihrer Partei! Sie erwarten neben „einfacher Physik“ nicht etwa auch noch „einfache Sprache“ von mir, wie sie beispielsweise die Herren @Michael Krüger am 29. Juni 2023 um 14:09 und @Peter Dietze am 30. Juni 2023 um 10:42 benötigen, die beide bei mir inzwischen unter „D-K-E“ laufen. Und auch der Nicht-Installateur Herr @E. Schaffer am 29. Juni 2023 um 17:32 hätte sich mit seinem ausdrücklichen „Ich versteh das nicht, also geht das nicht“-Kommentar nicht unbedingt intellektuell völlig entblö[ß/x]en müssen.
Schließlich möge sich ein Herr @stefan strasser am 29. Juni 2023 um 15:14, soweit er denn noch lernfähig ist, mit seiner Aussage, Zitat, „Eine „Stefan-Boltzmann-Inversion“, wie Weber sie lakonisch nennt, gibt es so nicht“ doch mal bei den Herren Williams et al. (2017) schlau machen, denn mir würde er ja doch nicht glauben, Zitat:
„The lunar regolith is highly insulating due to its low density and thermal conductivity (Linsky, 1966, Cremers and Birkebak, 1971, Keihm and Langseth, 1973) and therefore heat flow into the subsurface during the day is small compared to the incident solar flux (Vasavada et al., 1999, 2012). Daytime temperatures can therefore be approximated from the balance of incoming solar flux and outgoing thermal emission:”
Der Google-Übersetzer: „Der Mondregolith ist aufgrund seiner geringen Dichte und Wärmeleitfähigkeit hochisolierend (Linsky, 1966, Cremers und Birkebak, 1971, Keihm und Langseth, 1973) und daher ist der Wärmefluss in den Untergrund während des Tages im Vergleich zum einfallenden Sonnenfluss gering (Vasavada et al., 1999, 2012). Die Tagestemperaturen können daher aus dem Gleichgewicht des einfallenden Sonnenflusses und der ausgehenden Wärmeabgabe angenähert werden:“
Herr Weber, paar Semester Thermodynamik oder offene Augen bei Wärmeprozesse würden Ihnen gut tun.
Erstmal ist meine Hauttemperatur mit oder Sonnenbrand gleich, und um Temperatur geht es, oder?
Zweitens, legen Sie jeweils eine Kugel Eis in einem Holzteller und in einem Metallteller in die Sonne. Im Metallteller schmilzt er schneller, da das Metall besser leitet und somit schneller Wärme zuführt, und darüber hinaus sich schneller in der Sonne erwärmt. Es ist unerheblich, dass die Wärmequelle immer die gleiche ist (Sonnenstrahlen) entscheidend für die sich einstellende Temperatur die Eigenschaften des Körpers und die thermodynamischen Wechselwirkungen mit der Umgebung. Da spielt Strahlung eine untergeordnete Rolle!
@Weber
Da Sie leider keine Fragen beantworten, kommen wir mit der Physik einfach nicht weiter.
Zu Ihren Büchern ist ein kurzer Lebenslauf zu finden:
https://www.lovelybooks.de/autor/Uli-Weber/
Seismik war also Ihr Fachgebiet? Da ich auch in diesen Fachgebiet gearbeitet habe, kann ich sagen, dass das nichts Atmosphärenphysik zu tun hat. Mein Diplom als Physiker habe ich in Physik des Ozeans und der Atmosphäre gemacht. Anschließend bin ich von der Ozeanographie in die Geowissenschaften gewechselt. Geothermik, Seismik und Geoelektrik. Welche Qualifikationen haben Sie im Fachgebiet der Atmosphärenphysik?
Und stimmt es, dass Sie ehemals ein später Linker bei den 68ern waren? Wie kommt das?
Wäre schön, wenn Sie uns mal aufklären würden.
@Herr Krüger, man könnte ja nun auch noch bei den jeweiligen Autoren zur Prüfung der „Verfasser-Eignung“ z.B. einen Demokratietest hier einführen, ist ja gerade hipp in manchen Gebieten Deutschlands, oder eine Auflistung welche sexuellen Vorlieben oder welche Lieblingsgerichte der Autor hat, hier zur Schau stellen. Oder einen Nachweis, welche Ahnen in seiner Abstammung vorkommen mit welcher ggf. politischen Betätigung, Parteimitgliedschaft usw…
Ich hoffe Sie haben sich nur etwas im Ton und Umgangsform vergriffen!
„Wer mit 25 nicht liberal eingestellt ist, hat kein Herz, wer mit 50 nicht konservativ eingestellt ist, hat keinen Verstand!“
(unbek. Autor)
@ Herrn Dieter Meyer am 2. Juli 2023 um 8:56
Sehr geehrter Herr Meyer,
über Ihren „Ordnungsruf“ an Herrn Kruger habe ich mich sehr gefreut, auch, weil meine wesentlich bösartigere Replik dadurch hinfällig wurde.
Schön, dass „im Kleinen“ manchmal noch die Einhaltung von zwischenmenschlichen Regeln eingefordert wird; „im Großen“ scheint das seit dem Rücktritt von Horst Köhler nicht mehr üblich zu sein.
Viele Grüße – U. Weber
@Meyer
Alt-Linke sind heute oft bei sog. Rechten zu finden. Daher meine Nachfrage. Man wechselt von einer extremen Position in die andere. So meine Beobachtung. Zudem scheint Herr Weber keinerlei Qualifikationen in Atmosphärenphysik und Quantenphysik zu haben. Geophysiker haben eine Ausbildung, die mehr von Geologie geprägt ist. Auch meine Erfahrung.
@Michael Krüger am 1. Juli 2023 um 18:39
@Michael Krüger am 2. Juli 2023 um 18:33
Kruger, Ihre Selbstbeweihräucherung entspringt offenbar dem tiefen Wunsch, von allen akzeptiert und geliebt zu werden – aber daraus wird wohl nix mehr. Und wenn Sie tatsächlich im hohen Alter noch aufgeklärt werden wollen, dann gehen Sie gefälligst zu einer professionellen Sexualberaterin. Vielleicht kann die ja Ihr Selbstvertrauen wieder aufrichten…
@Weber
Sie haben als Explorations-Geophysiker in der Seismik gearbeitet. Da arbeitet man mit Hammerschlägen, oder kleinen/ größeren Explosionen und misst die aus dem Untergrund reflektierten, refraktierten seismischen Wellen, um Erkenntnisse aus dem Untergrund zu gewinnen. Habe ich auch mal auf dem Forschungsschiff Sonne gemacht. Der alten Sonne. Und dann am Bildschirm schöne Bilder von Zonen mit Gashydraten an den Kontinentalhängen erhalten.
Heute nutzt man das in Deutschland vor allem zu Erkundung von geothermischen Bohrungen. Wie Sie dazu kommen von Atmosphärenphysik Ahnung zu haben? Und wenn Sie von Physikern mit Fachkenntnis gesagt bekommen, dass Ihr Modell grundlegend falsch ist, dann ignorieren Sie das und beschimpfen diese.
@Kruger
Sie schrieben am 3. Juli 2023 um 13:01, Zitat mit Hervorhebungen:
Sie haben als Explorations-Geophysiker in der Seismik gearbeitet. […..] Heute nutzt man das in Deutschland vor allem zu Erkundung von geothermischen Bohrungen. Wie Sie dazu kommen von Atmosphärenphysik Ahnung zu haben? Und wenn Sie von Physikern mit Fachkenntnis gesagt bekommen, dass Ihr Modell grundlegend falsch ist, dann ignorieren Sie das und beschimpfen diese.
Verstehen Sie unter „Physikern mit Fachkenntnis“ etwa solche THE-Alchimisten wie den Schreiberling dieses Artikels, „Grundlagen des Treibhauseffektes für EIKIANER“?
Mehr dazu in meinem Kommentar ganz oben.
Werter Herr Weber,
das Eis ist nicht geschmolzen, und der Kaffee ist nicht kalt geworden aufgrund Strahlungen, sonder überwiegend aufgrund Wärmeleitung und Konvektion. Wenn man Wärmetauscher berechnen musste, weiß man, dass Strahlungen vernachlässigbar sind. Bei größeren Temperaturdifferenzen, z.B. Heizstrahler bzw. Sonne-Weltall bei 0K mag es anders sein.
Die Temperatur der Pizza ist nicht so sehr von der Strahlungsleistung, sondern mehr von der Masse der Pizza und der spezifischen Wärme abhängig. Die der Erde genau so. Daher ist SB grundsätzlich nicht für Temperaturberechnungen geeignet, weder vorwärts, noch rückwärts. Die gesamte Wärmelehre zu ignorieren um mit einer primitiven Gleichung eine „Solltemperatur“ der Erde zu berechnen ist unwissenschaftlich.
Es eignet sich nur um unendliche Strahlendiskussion auf Eike, die kaum jemand interessiert.
@Georgiev
Eis schmilzt in der Sonne wegen Wärmeleitung und Konvektion?
Kaffee wird kalt in der Thermoskanne wegen fehlender Wärmeleitung und Konvektion?
Interessant.
Die Doppelwand mit Isolationsschicht vermindert die Leitung, der Deckel die Konvektion. Man kann beides nicht vollständig verhindern, daher wird der Kaffee trotzdem kalt. Der Abfluss von Wärmeenergie durch Strahlung ist zwar auch vorhanden, aber im Vergleich vernachlässigbar!
Halten Sie mal die Hand bei Minus 20 einmal an einem Holz, dann an einem Metall. Das Metall ist „deutlich kälter“ obwohl beides exakt die gleiche Temperatur hat! Warum? Das Metall leitet ihre Körperwärme schnell weg, das Holz weniger. Mit reine Strahlung der warmen Hand in der Nähe, merken Sie noch viel weniger Wärmeverlust.
Aber mit verankerte Strahlenspielerei in jeder Überlegung, kann man den Wald vor lauter Bäume nicht erkennen!
Das Photo ist wunderbar! Erinnert mich an meine Kinderzeit! Danke!
Das vom Menschen freigesetzte CO2 Molekül ist so Klimarelevant, wie das läuten aller Glocken auf diesem Planeten! Es reicht einer dieser Experten, der das korrekt nachprüfbar widerlegt!
Jeder mit gesundem Menschenverstand sollte mitbekommen haben:
Was ist größer 14,8 oder 15?
2016 wurde als wärmstes Jahr seit 1900 mit Global 14,8 Grad Celsius ausgerufen.
Bis Ende 2022 wurde die globale Wohlfühl-Temperatur von 15 Grad Celsius bei über 400 ppm CO2 nicht überschritten,
also gemäß IPCC ist keine Menschen verursachte Erwärmung vorhanden
basierend auf NOAA-Daten
https://temperature.global/
29.06.2023 14,16 Grad Celsius bei 424 ppm CO2
Ist das jetzt der 37te (?) „Ich versteh das nicht, also geht das nicht“ Artikel???
Ich habe einen Warmwasserboiler. Der lauft nicht rund um die Uhr, vielmehr springt er ab und zu an, auch wenn ich kein Warmwasser verbrauche. Ich bin kein Installateur, vermute aber, dass da ein Temperatursensor drin ist und das Wasser aufgeheizt wird, wenn eine Minimaltemperatur unterschritten wird. Sagen wir diese Mindesttemperatur beträgt 60°C. Wenn darunter heizt der Boiler für 10 Minuten bis vielleicht 65°C erreicht sind und stellt sich danach ab. Das wiederholt sich dann alle 2 Stunden.
Kann man jetzt sagen, dass das Wasser im Boiler im Schnitt 62.5°C hat? Ich würde meinen: ja, das kann man. Wird diese Temperatur darüber hinaus ziemlich genau der zugeführten und verlorenen Energiemenge entsprechen? Ja, wird es, weil physikalisch nicht anders möglich.
Herr Weber hingegen würde uns erklären, dass das nicht sein kann. Entweder müsse das Wasser kochen, während der 10 Minuten da es aufgeheizt wird, oder kalt sein während der übrigen Zeit. Und wer etwas anderes sagt sei ganz schrecklich dumm und hätte nichts verstanden.
Ja, ok.. Wissenschaft auf Weltniveau halt.
Das ist sicher noch 3 dutzend Artikel wert 😉
Der Boiler erhitzt sicher auch die Pizza auf 62,5°. Auch wenn er kalt ist. Die ist dann bestimmt schön durch.
„Wenn Sie also ein Eis aus dem Kühlschrank nehmen und sich eine Tasse Kaffee aufbrühen, dann ist das Eis kälter als die Umgebung und der Kaffee heißer. Wenn Sie dann gestört werden und Eis und Kaffee vergessen, werden Sie später feststellen, dass beides die Temperatur der Küche angenommen hat; das ist sowohl schlecht für das ehemals kalte Eis wie auch für den ehemals heißen Kaffee, und für Sie bleibt auch nichts Gescheites mehr übrig. Im Ergebnis hatte also das Eis so lange Strahlung aufgenommen, bis es die Temperatur der Umgebung angenommen hat, und der Kaffee hatte so lange Strahlung abgegeben, bis er ebenfalls diese Temperatur angenommen hatte.“
Und das passiert auch noch völlig unabhängig von der Zusammensetzung der Luft. Nur dauert es unterschiedlich lange.
mfG
P. Fickenscher
Ick liebe Eiskaffee. Da lass ick Strahlung nicht zu, aber erreiche ein Ergebnis, das nicht Küchenumgebungstemperatur ist.
Die Eiswürfel muss man in den Kaffee machen!
Den Zusammenhang hätte ich gerne von ihnen erklärt bekommen.
Bisher war ich überzeugt, das keiner die Frage beantworten kann:
Sie haben einen Körper und führen 3000 Joule hinzu. Wie warm ist der Körper?
Alternativ verliert der Körper 3000 Joule. Wir warm war er vorher?
Eine „Stefan-Boltzmann-Inversion“, wie Weber sie lakonisch nennt, gibt es so nicht. Nur nach unendlich langer Bestrahlungszeit und Unmöglichkeit von Kühlung in andere Richtungen würde ein Körper jene Temperatur annehmen, die der permanent wirkenden Strahlungsleistung auf diesen Quadratmeter entspricht! So einen Fall gibt es in der Natur nicht.
Der Körper legt entsprechend seiner Masse Temperatur zu- oder ab, im Erdmaßstab sehr sehr langsam. Bestrahlt man einen Eisenwürfel mit 1 m Kantenlänge, der zuvor z. B. 0°C hatte, 10 Minuten z. B. mit 460 W/m², sollte er gem. „Invers-SB“ rechnerisch ca. 300 K = +27°C haben, das ist aber mit Sicherheit nicht der Fall. Im Erdmaßstab ist das an der Temperatur der Ozeane zu erkennen, deren Wert breitengradsynchron Tag und Nacht de facto identisch bleibt.
Alle Rechnungen, die auf umgedrehter also „inverser SB-Rechnung“ beruhen, sind vom Prinzip her falsch, weil die Speicherwirkung der Materie vollkommen ignoriert wird. Wäre „Invers-SB“ real der Fall, müßte die Nachtseite der Erde zyklisch einfrieren, was sie bekanntlich aufgrund ihrer Wärmespeicherfähigkeit = Energiespeicherfähigkeit nicht tut.
Herr Strasser,
gerade erst gelesen aber volle Zustimmung.
@stefan strasser am 29. Juni 2023 um 15:14
@Werner Schulz am 3. Juli 2023 um 8:14
Ich hatte hier am 30. Juni 2023 um 16:31 Uhr u.a. geschrieben, Zitat
@Weber
-18°C ist die effektive Abstrahlungstemperatur mit Atmosphäre ins All, die sich per S-B herleitet und auch per Satelliten seit den 1960/70er Jahren gemessen wird. Am Erdboden werden hingegen um 15°C gemessen, die 33°C Differenz sind der natürliche THE. Herr Weber hat es leider immer noch nicht verstanden?
Michael Krüger schrieb am 29/06/2023, 14:09:48 in 329362
Er gibt eine der gängigen Erklärungen wieder, das würde ich nicht kritisieren. Er gibt sie allerdings nicht korrekt wieder, da er wieder behauptet, dass dabei „aus der spezifischen Strahlungsleistung der Sonne eine Temperatur berechnet“ wird. Es wird allerdings berechnet, bei welcher gleichverteilten Temperatur von der Erdoberfläche soviel Energie abgegeben wird, wie von der Sonne eingestrahlt wird. Damit folgt diese Erklärung – wie er es fordert – dem Ansatz „Temperatur erzeugt Strahlung„.
Und es ist auch die einfachste, die man sich vorstellen kann. Bei der effektiven Abstrahlungstemperatur landen Sie nach ettlichen vorherigen Schritten auch bei der Temperatur, die ein schwarzer Körper hätte, wenn er diese Strahlung abgibt …
Herr Müller, vergessen wird hier dass Webers solarer Temperaturmittelwert (mit Albedo und ohne Gegenstrahlung) für die Tagseite von +15 Grad für eine NICHT ROTIERENDE Erde gilt (Prof. Gerlich). Dann gilt für die Nachtseite natürlich 0 K – und als globaler Mittelwert -129 Grad. Uli Weber behauptet jedoch grob falsch und unbelehrbar (zum 40. Mal bei EIKE) dass auch die Nachtseite +15 Grad annimmt weil die 15 Grad gespeichert und zur Nachtseite rotiert werden (womit ja kein THE existiert). Das würde aber bedeuten dass die Nachtseite trotz S-B *nichts* abstrahlt (oder dort eine 2. Sonne scheint).
Peter Dietze schrieb am 30/06/2023, 10:42:46 in 329463
Mir entgeht hier irgendwie der Zusammenhang zu meiner Anmerkung. Das hier als vergessen angemerkte steht in einem Kommentar weiter unten – 29. Juni 2023 um 12:32. Das interessante an diesem Artikel hier ist ja, dass Herr Weber genau das mit seinem Pizzaofenbeispiel veranschaulicht, also eigentlich ein Eigentor schiesst. Aber er wird sicherlich in Teil zwei seine Version des Treibhauseffektes einführen und dieses Problem beseitigen.
Oder die Wand einer Raumstation.
Es ist so einfach wenn man alles auf Strahlung reduzieren kann.
Geht nur nicht wenn man sich die Situation an der Oberflaeche anschaut.
@Marvin
Einigen wir uns darauf, dass Herr Weber eine Erklärung für den Treibhauseffekt der Lehrbuchwissenschaft erfindet und sich daran abarbeitet und eine neue Erklärung präsentiert, die noch absurder ist. Und das zum 40ten Mal. Strahlung und Temperatur verwendet er dabei wie er will. Und teleportiert die Sonnenwärme von der Tagseite auf die Nachseite. Und die Nachtseite bleibt auf wundersame Weise warm, da Treibhausgase und Wolken in seinem Modell nicht vorhanden sind und die Oberfläche die Wärme totzdem nicht abstrahlt.
„Die Effektivtemperatur ist diejenige Temperatur eines Sterns (Körpers), die ein schwarzer Körper hätte, wenn er die gleiche Leuchtkraft (Abstrahlung) wie der Stern besäße.“
Je besser das Spektrum eines realen Körpers dem eines schwarzen Körpers gleicht, desto besser die Übereinstimmung „wirkliche“ gegenüber „effektiver“ Temperatur.
Frage an Krüger: welche Leuchtkraft hat ein schwarzer Körper, der die Erde emuliert und wieso? Und was hat all das mit einem THE zu tun?
@Michael Krüger
Sie schreiben:
„-18°C ist die effektive Abstrahlungstemperatur mit Atmosphäre ins All, die sich per S-B herleitet und auch per Satelliten seit den 1960/70er Jahren gemessen wird. Am Erdboden werden hingegen um 15°C gemessen, die 33°C Differenz sind der natürliche THE“
Wenn Sie recht hätten, wäre Herr Beso Keks längst Millionäer mit seinem Hänchengriller und auf meiner
Glasscheibe könnte man Spiegeleier braten!
Sie behupten etwas , was total im Gegensatz zur Physik und Altagserfahrung steht!
Haben Sie wohl immer noch nicht verstanden, woher die Energie kommt, die die Erde erwärmt!
Im Stefan Boltzmann Gesetz komment nicht nur die Temperatur des strahlenden Körpers vor, sondern
auch die des an diesen Körper grenzenden anderen Körpers sowie die Fläche, die bestrahlt wird , sowie die Fläche , die abstrahlt! Es kommt also nicht auf die berechneten Leistungsströme an, sondern auf die gesamt Energien. Und hier spielen die Flächen die Hauptrolle!
Wie kommt man zu so einer Aussage? Im Stefan-Boltzmann-Gesetz steht genau eine Temperatur T und keine weitere. Auf der linken Seite steht der Quotient abgestrahlte Leistung P durch strahlende Fläche A, genau genommen als Differentialquotient dP/dA. Das ist eine lokal definierte Größe, bei der die Fläche A im Grenzfall A -> Null betrachtet wird. Ob die von außen bestrahlt wird oder nicht, kommt da gar nicht vor.
@Michael Mechtel
Wie wäre es wenn wir uns auf das Stefaan Boltzmann Gesetz einigen, dass in der Physik gelehrt wird!
Und die komplette Formel lautet da:
Die von einem Körper auf seine Umgebung oder von der Umgebung auf einen Körper übertragene Strahlungsleistung beträgt
P=a⋅A (T4K−T4U)TKTemperatur des KörpersTUTemperatur der Umgebung
Je nach dem Verhältnis der beiden Temperaturen TKundTU
sind drei Fälle zu unterscheiden:
, dann nimmt der Körper mehr Strahlung aus der Umgebung auf als er an diese abgibt. Er erwärmt sich dabei.
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/strahlungsgesetz-von-stefan-und-boltzmann
Somit ist das Verhältniss der Flächen von entscheidender Bedeutung, den in Bezug auf die Erde wird immer nur die halbe Erdoberfläche angestrahlt, aber die gesamte Erdoberfläche strahlt ab.
Hier wird auch klar gezeigt, dass im Verhältnis Erde Atmosphäre, an der Grenzfläche zwischen den beiden, die viel wärmere Erde die viel kältere Atmosphäre erwärmt und nich umgekehrt!
Somit kann man auch auf Grund dieses Gesetzes ausschliessen, dass es einen THE gibt!
Man muß den 2. Hauptsatz der Thermodynamik gar nicht ins Gespräch bringen!
Das ist die Theorie, die von meinem Glassscheibenexperiment bestätigt wird!
Also, nichts für Ungut, aber studieren Sie geanuer das Stefan Boltzmann Gesetz und Sie werden mir Recht geben! Die beteiligten Flächen spielen hier die Hauptrolle, ob ein bestrahlter Körper sich erwärmt oder abkühlt! Betrachten Sie einmal dei Grenzfläche Atmosphäre zum Weltall!!
Eugen Ordowski schrieb am 30/06/2023, 10:44:18 in 329464
Auf der von Ihnen referenzierten Seite steht es genau so, wie von Herrn Mechtel beschrieben:
Die von Ihnen zitierte Betrachtung bezieht sich auf eine Situation, in der sich zwei strahlende Körper gegenüberstehen – oder allgemeiner formuliert aus der Umgebung Strahlung auf den Körper einwirkt. Und das ist ja genau das, was die von Ihnen abgestrittene „Gegenstrahlung“ ist …
Bei dieser Formel handelt es sich nicht mehr einfach um das Stefan-Boltzmann-Gesetz, sondern um die Anwendung dieses Gesetzes auf eine Situation, in der zwei Flächen sich gegenseitig anstrahlen. P ist hier die Netto-Strahlungsleistung von K in Richtung U.
Was Sie leider unterschlagen ist, dass sich in dem unscheinbaren Parameter a eine Menge an Details verbirgt, nämlich außer den unterschiedlichen Emissivitäten von U und K noch das Flächenverhältnis zwischen U und K und nicht zuletzt ein geometrieabhängiger Term, die sog. Einstrahlzahl. Das geht alles über Stefan-Boltzmann hinaus.
Herr Ordowski, Sie sollten sich festlegen, was überhaupt K und was U ist.
Wenn K der Erdkörper ist und U die Atmosphäre, dann besteht weder Temperatur-Gleichheit noch Strahlungsgleichgewicht.
Wenn aber K das System Erdkörper+Atmosphäre ist und U das Weltall, dann besteht zwar (im Wesentlichen) Strahlungsgleichgewicht, aber es ist nicht TK = TU. Und auch, wenn man für die Umgebung die Sonne einsetzt (unser Haupt-Energielieferant), dann gilt auch nicht TK = TU.
Dass die Erde mit der Sonne im Strahlungsgleichgewicht steht, aber trotzdem die Temperaturen ungleich sind, liegt daran, dass umgekehrt die Sonne mit der Erde nicht im Gleichgewicht steht.
Krüger
Die Angabe einer effektiven Strahlungstemperatur hat bei Sternen einen Sinn, weil die üblicherweise rundherum gleichartig abstrahlen. Ein Planet wie die Erde hat aber einen warmen Äquator, kalte Pole und eine Tag und eine Nachtseite. Worauf wollen Sie also die effektive Strahlungstemperatur beziehen. Oder wollen Sie gar einen Mittelwert bilden?
Wer hat Ihnen denn den Schwachsinn mit der effektiven Strahlungstemperatur bei Planeten erzählt, den Sie offenbar ohne jedes Verständnis nachplappern? Und welchen Zusammenhang all diese Dinge mit infrarotsensitiven Gasen haben sollen, können Sie sicher anhand einer Energierechnung belegen, oder?
Um einen Liter Wasser um 1°C zu erwärmen, benötigt man bekanntlich 4,18 kJ. Bei 33 °C Erwärmung sind das 138 kJ je Liter. Nun können Sie berechnen, wie viele Liter das Oberflächenwasser aller Ozeane hat und dann die dafür erforderliche Gesamtenergie, die Ihr THE aus sich selbst(!) aufbringen muß für Ihre +15°C. Viel Spaß dabei!
Herr Strasser,
ich fürchte, Sie unterliegen einem Irrtum. Die Erde und damit auch der Ozean wird immer noch von der Sonne geheizt, nicht vom THE.
Dass der THE trotzdem die Temperatur erhöhen kann will ich mit einem kleinen Gedankenexperiment plausibel machen:
Nehmen Sie an, Sie wollen einen seitlich gut isolierten Topf (oben offen) mit Wasser füllen und auf eine Temperatur bringen, so dass an der Oberfläche sagen wir 10 Watt durch Verdunstung verloren gehen. Sie schaffen das, in dem Sie den Topf von unten mit 10 W heizen. Es stellt sich dann eine konstante Temperatur T des Wassers ein.
Jetzt setzen Sie einen Deckel auf den Topf bei gleicher Heizleistung von unten. Würden Sie zustimmen, dass das Wasser dann wärmer wird und ein Gleichgewicht auf einem höheren T-Niveau erreicht? Es ist aber nicht der Deckel, der heizt, sondern immer noch die Herdplatte.
Das ist nur eine Analogie. Bitte unterstellen Sie mir nicht, ich wäre der Meinung, dass ein Deckel auf der Atmosphäre sei!
Herr Mechtel, sie sagen also wenn man Konvektion unterbindet (macht da dieser Deckel und Latente Wärme wird als eine Spezialform der Konvektion beschrieben) dann wird es wärmer?
An welcher Stelle in der Atmosphäre wird die Freie Konvektion oder die Abführung der Wärme als Latente Wärme unterbunden?
Ist, was sie sagen, nicht genau der Beweis, das der strahlungsbetriebene Treibhauseffekt nur theoretisch ist?
Also die Konvektion bei meinen Kochtöpfen ist nicht ganz unterbunden, weil am Rand immer noch Wasserdampf durchpfeifen kann, aber das Durchkommen ist eben schwieriger, und deshalb wird es wärmer. Wäre der Topf ganz dicht, würde es noch wärmer. Ja, Unterbinden der Konvektion führt tatsächlich zu Temperaturerhöhung.
In der Atmosphäre haben wir auch Wärmeabfuhr vom Erdboden durch Konvektion (und Verdunstung). Aber zusätzlich noch durch Strahlung, und die kann man eben auch behindern. In den Frequenzbereichen außerhalb des atmosphärischen Fensters wird sie behindert. Mit ähnlichen Konsequenzen wie beim Deckel auf dem Topf.
Also durch Behinderung von Waermeabfuhr, die auch durch Strahlung erfolgt, wird es waermer? Oder ist es die Sparflamme, die die Waerme liefern muss? Immerhin spielt sich da am Boden vom Topf auch was ab!
Und am Rande der Atmosphaere, da wird die Konvektion und Waermeleitung aber sowas von verhindert, da ist die einzige Kuehlung die Strahlung. Ist nicht vielleicht die Verhinderung von Konvektion der Grund fuer die Erwaermung durch Behinderung von Waermeabfuhr?
Ist die Flamme immer an, oder gibt es da Einschraenkungen?
Herr U.Weber hat wieder einen , in meinen Augen, wichtigen Artikel verfasst!
Für einige sicher das „rote Tuch“ schlechthin!
Aber schon in den ersten Zeilen kommt der wohl wichtigste Hinweis:
“ Ich hatte in der fernen Vergangenheit oft die populärwissenschaftlichen Aussagen von US-amerikanischen Wissenschaftlern bewundert, deren stark vereinfachende Erklärungen allgemeinverständlich waren, ohne grob fehlerhaft zu sein.!“
Deise wichtige Kunst beherrschen die wenigsten „Besserwisser“ hier!
Was hören wir von Herrn Eistein dazu?
„Wenn Sie es einem Sechsjährigen nicht erklären können, verstehen Sie es nicht selbst.“ — Albert Einstein
Quelle: https://beruhmte-zitate.de/zitate/1982589-albert-einstein-wenn-sie-es-einem-sechsjahrigen-nicht-erklaren-kon/
Was wäre dei Physik ohne Experimente?
Ein Zweig der Philosophie, nicht mehr!
Ja dann hilft manchmal auch die Mathematik nicht weiter, obwohl sie uns suggeriert, die Zukunft sei berechenbar!
Wie man mit Mathematik an der Börse rechnen kann zeigt ein Zitat eines Börsengurus:
„An der Börse kann man 1.000 % Gewinn machen, aber nur 100 % Verlust!“
Ähnlich läuft es in der Klimawisenschaft, man kann alles komplex und kompliziert berechnen (Prof. Dr. Kramm), aber nichts beweisen mit eienem verständlichem Experiment, ist alles für die Katz.
Meine Experimente mit Glasscheiben und Wärmebildkameras zeigen für jeden , auch ungebildeten Menschen, keine atmosphärische Strahlung vorhanden, die die Erde zusätzlich erwäremen könnte!
Also ganz einfach, Kein THE, keine Klimawirkung des CO2 Moleküls, da es garnicht genug Erdstrahlung in den Absorptionsbanden des CO2 Moleküls gibt!
Es kommt ja nicht oft vor, dass ich Aussage von Hern Weber gut finde, aber die hier muss ich zusammen mit der Pizzaofenanalogie mal hervorheben:
Die „Stefan-Boltzmann-Inversion“ ist die Bestimmung der Temperatur, die ein schwarzer Körper hat, wenn er lokal genau die Energie abstrahlt, die ihm gerade auch dort lokal zugeführt wird. Gerlich/Tscheuschner bezeichnen das als lokales Strahlungsgleichgewicht. Und da hat Herr Weber völlig recht – man muss da genau die Energie betrachten, die auch in diesem Moment lokal eingestrahlt wird. Aus den daraus resultierenden Temperaturen ergibt sich auf der Tagseite eine gemittelte Temperatur von 15°C (Her Weber rechnete das mit seinen konzentrischen Ringen vor) und auf der Nachtseite – da da gerade 0W/m² einwirken – eine gemittelte Temperatur von -273°C.
Oder mit der Pizzaofenanalogie ausgedrückt: Wenn man die 15°C erleben will, muss alle 12 Stunden auf die andere Seite der Erdkugel hüpfen (zum geheizten Pizzaofen wechseln). Wenn man das nicht kann, hat man nachts die -273°c (oder den kalten Pizzaofen).
#329349
Eine brave Fleißarbeit aber sinnlos! Wer nicht das passende Studium hinter sich hat wird diese viel zu langen Ausführungen gleich bei Seite legen. Was wir brauchen sind Erklärungen für die Masse der Wähler! Eine Partei wird nie die erforderliche Mehrheit erlangen wenn sie sich nicht einfacher, allgemein verständlicher Erklärungen bedient! Diese Schwäche der Demokratie ist die Stärke des Sozialismus ! Wird das die AfD noch mal lernen?
„kognitive Behinderung“ bereits vor dem covid Terror & Impfung hatte ich den Eindruck, daß selbst „hochgebildete“ Akademiker mit einfachsten Aufgaben stellungen massiv überfordert sind. Nach verimpfung der Gensuppe kommt noch extremer Schwachsinn dazu, 1 kleines Beispiel: da möchte jemand dan Anschluss des Gartenschlauches abdichten. Da dieser jemand den Schlauch nicht über den Adapter gedrückt bekommt, wird das Ende des Schlauches erwärmt, gedehnt UND EINGEFETTET????!!!!… Nach Wasser on, spritzt es selbstevrständlich zu allen Seiten heraus, dieser jemand wundert sich, warum der gedehnte, gefettete Schlauch nicht dicht ist… UNFASSBAR!
„Wer zu allen Seiten offen ist, ist nicht ganz dicht!“