von Uli Weber
Noch in seinem geowissenschaftlich geprägten Buch „Klimahysterie…“ (Farbe / S-W) hatte der Autor den vorgeblich durch eine „atmosphärische Gegenstrahlung“ angetriebenen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ als Stand der Klimawissenschaft beschrieben. Und in seinem letzten EIKE-Artikel hatte er eine anthropogene Nutzung dieser „atmosphärischen Gegenstrahlung“ einmal über den 2. Hauptsatz der Thermodynamik hinweg zu Ende gedacht. Sein hemisphärisches Stefan-Boltzmann-Modell für die Temperaturgenese auf unserer Erde ist zwar ebenfalls längst zu Ende gedacht, aber auf mehr als 40 EIKE-Artikeln verteilt. Daher dürfte inzwischen selbst ein gutwilliger Kommentator den Überblick verloren haben, und es ist höchste Zeit, den aktuellen Stand dieses Hemisphärenmodells einmal zusammenfassend darzustellen.
Der hemisphärische Stefan-Boltzmann-Ansatz geht auf eine Veröffentlichung von 2016 in den „Roten Blättern“ der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft zurück und beschreibt die Temperaturgenese auf unserer realen Erde ohne einen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“. Ein populärwissenschaftlicher Artikel darüber erschien Anfang 2017 auf Tichys Einblick und wurde von EIKE übernommen. Seither konnte dieses Hemisphärenmodell in mehr als 40 EIKE-Artikeln an diversen Klimaphänomenen erprobt und kontinuierlich weiterentwickelt werden, wofür ich mich bei der EIKE-Redaktion, insbesondere bei Herrn Dipl.-Ing. Michael Limburg, ganz herzlich bedanke.
Die nachfolgende Zusammenfassung des hemisphärischen S-B-Modells wird diesmal nicht mit physikalischen Beweisen oder im Abgleich mit dem konkurrierenden THE-Paradigma erfolgen. Vielmehr wird mit Zahlen in eckigen Klammern jeweils auf den/die im Anhang verlinkten weiterführenden EIKE-Artikel mit der entsprechenden Beweisführung hingewiesen. Für den interessierten Laien wird hier zur Problemübersicht auf meine EIKE-Trilogie „Eine Analyse der Thesen/Antithesen für einen ‚natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt‘“ mit Teil 1 „Gegenüberstellung der Thesen/Antithesen“ [1], Teil 2 „Diskussion der Thesen/Antithesen“ [2] und Teil 3 „Erkenntnisse zu den Thesen/Antithesen und das Ergebnis dieser Analyse“ [3] hingewiesen. Auch das Stefan-Boltzmann-Gesetz wird hier nicht erneut beschrieben [4], genauso wenig wie der physikalisch entscheidende Unterschied zwischen Leistung und Energie [5]. Und auch der Abgleich des hemisphärischen Stefan-Boltzmann-Modells mit echten Temperaturmessungen vom Mond [6] und [7] als real existierendes Modell für eine Erde ohne Atmosphäre ist nicht Teil dieser Zusammenfassung. Nachfolgend sind alle entsprechenden EIKE-Artikel mit einer ausführlichen Beweisführung unter den jeweils in eckigen Klammern angegebenen Zahlen im Anhang verlinkt.
Das hemisphärische Stefan-Boltzmann-Modell betrachtet das System Erde vom makroskopischen Standpunkt der Klimadefinition als Durchschnitt von 30 Jahren Wetter. Daraus versucht der Autor dann die primären Wirkmechanismen der terrestrischen Temperaturgenese auf unserer realen Erde qualitativ abzuleiten. Im Prinzip handelt es sich dabei also um ein hybrides Modell, das auf Berechnungen (Tagseite) und terrestrischen Wärmespeichern (Nachtseite) aufbaut. Die Berechnungen für die Tagseite beruhen auf dem S-B-Temperaturäquivalent aus einer Inversion der hemisphärisch eingestrahlten spezifischen Strahlungsleistung der Sonne. Der Beitrag der terrestrischen Wärmespeicher Atmosphäre und Ozeane, die mit ihrem Energieinhalt auf die individuellen Ortslagen der Nachthälfte einwirken, lassen sich über die Umgebungsgleichung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes herleiten. Die Ausgangssituation für die terrestrische Temperaturgenese ist geometrisch eigentlich ganz einfach und zwingend, aber offenbar steckt schon hier der Teufel im Detail:
Abbildung 1: Die geometrischen Flächenverhältnisse bei der terrestrischen Temperaturgenese
Einstrahlung: Hochfrequente (HF) Sonneneinstrahlung, die auf einer Kreisfläche mit dem Erdradius (@PiR²) auf die Erde fällt, erwärmt die Materie von deren Tagseite (@2PiR).
Abstrahlung: Die erwärmte Materie strahlt Infrarot(IR)-Strahlung über die gesamte Erdoberfläche (@4PiR²) ab.
Wir betrachten jetzt einmal die häufig als Indikator für globale Klimaveränderungen verwendete sogenannte „Near Surface Temperature“ (NST) in Form der gemessenen und global gemittelten Durchschnittstemperatur. Diese NST bleibt trotz Tag und Nacht, Jahreszeiten und deren gegensätzlichen Verläufen auf Nord- und Südhalbkugel über aufeinander folgende Jahresmittel relativ stabil. Daraus ist wiederum abzuleiten, dass sich das Klimasystem unserer Erde in einem gesättigt eingeschwungenen Zustand befindet, in dem die eingestrahlten und abgestrahlten Energiemengen sich im langjährigen Mittel ausgleichen. Um diese quasi-stabile Gleichgewichtssituation zu verstehen, nähern wir uns unserer Erde jetzt einmal aus dem Blickwinkel eines 1:1-Eisballmodells [8]:
Wir verbringen also zu einem Zeitpunkt “0” ein Duplikat unserer Erde aus einem Dunkelkammer-Weltraumlabor an den aktuellen Standort unserer Erde. Dieses Duplikat soll eine voll funktionsfähige Erde in einem „tiefgefrorenen“ Zustand mit einer Eigentemperatur von minus 240 Grad Celsius aus einem eigenen terrestrischen Wärmefluss von 60 Milliwatt darstellen. Vom Zeitpunkt “0” an ist unsere neue Schneeball-Erde nun der Sonnenstrahlung mit der Solarkonstanten So=1.367 W/m² ausgesetzt. Die Sonneneinstrahlung trifft grundsätzlich nur die Tagseite der Erde. Die Polkappen sind etwas schwerer zu beschreiben, weil Polartag und Polarnacht jeweils ein halbes Jahr dauern [9]. Wir beschränken uns daher bei der folgenden Betrachtung auf die Äquinoktien, also die Tag und Nacht Gleiche am Frühlings- und Herbstpunkt, wenn die Sonne direkt über dem Äquator steht [10]:
Abbildung 2: Eine Summierung der vom mittäglichen Zenitwinkel abhängigen maximalen solaren Einstrahlung über 1°-Kugelsegmente und deren S-B-Temperaturäquivalent im Äquinoktium
Es muss an dieser Stelle ausdrücklich hervorgehoben werden, dass hier die Berechnung des S-B-Temperaturäquivalentes mit einer Anfangstemperatur von 0 Kelvin erfolgt ist, die auf unserer realen Erde überhaupt nicht vorkommt. Vielmehr dient diese Berechnung dem Nachweis, welche Durchschnittstemperatur die Sonne auf der Tageshemisphäre unserer Erde nach dem S-B-Gesetz maximal zu erzielen in der Lage ist. Der hemisphärische Mittelwert der solaren Einstrahlung über eine Summation von 1°-Kugelsegmente ergibt eine Durchschnittstemperatur von 14°Celsius, die hemisphärisch korrigierte Integrallösung [10] von Gerlich und Tscheuschner (2009) kumuliert bei einer Temperatur von 15°C, die der gemessenen global gemittelten NST entspricht und in der weiteren Betrachtung verwendet wird. Jetzt dreht sich also das tiefgefrorene Abbild unserer Erde wie ein Grillhähnchen unter der hemisphärischen Sonneneinstrahlung [11] und wärmt sich langsam auf. Während dieser Erwärmung steigt dann auch die terrestrische IR-Abstrahlung von 60 Milliwatt ganz langsam auf den Betrag der solaren Einstrahlung an. Während dieses Temperaturanstieges taut der Permafrost in niederen und mittleren Breiten auf, bilden sich die atmosphärischen Zirkulationszellen und ihre Windfelder und natürlich auch die thermohaline Zirkulation in den Ozeanen, die etwa zu 2/3 die Oberfläche unseres Wasserplaneten bilden.
Mit welchen Zeiträumen und Energiemengen müssen wir bei diesem Prozess rechnen?
Ein konservativer Vergleich des Wärmeinhalts der Ozeane mit der täglichen und jährlich global eingestrahlten Sonnenenergie zeigt, dass deren Einfluss auf die 24h-tägliche globale Temperaturgenese nicht vernachlässigt werden darf [12]. Allein die aktuell in den Ozeanen gespeicherte Energie (=Arbeit=Leistung*Zeit) [5] entspricht ohne Berücksichtigung der Albedo in grober Abschätzung einer solaren Einstrahlung von etwa 120 Jahren:
Solare Einstrahlung auf der Erde an einem 24h-Tag: 1,05*10^22 Joule
Solare Einstrahlung auf der Erde über ein Jahr: 3,85*10^24 Joule
Gespeicherte Wärmemenge in den Ozeanen: 4,59*10^26 Joule
Nachdem wir eine Vorstellung von den terrestrisch gespeicherten Wärmemengen ermittelt haben, müssen wir uns jetzt Gedanken um die Zeiträume machen, die ein solches Auftauen erfordern würde. Nehmen wir dazu einmal den längsten aktiven Klimaprozess auf unserer Erde als Maßstab, die thermohaline Zirkulation mit etwa 1.000 Jahren für einen kompletten Umlauf. Sicherlich würde ein einziger thermohaliner Umlauf nicht ausreichen, um die gefrorene Tiefsee und möglicherweise auch den Permafrost aufzutauen. Wenn wir jetzt einmal den Faktor 10 zusetzen, kommen wir mit 10.000 Jahren in etwa ans Ende der letzten Kaltzeit. Da seither die Permafrostböden der vergletscherten mittleren Breiten bis auf alpine Reste verschwunden sind, können wir diese 10.000 Jahre zumindest grob für die aufzuheizenden Landflächen ansetzen. Die tiefgefrorenen Ozeane mit ihrem Permafrostboden dürften eher noch einen weiteren Faktor 10 vertragen. Aber das soll uns hier jetzt nicht weiter interessieren, denn eine Abkühlung würde vergleichbare Zeiträume dauern und es geht bei all diesen Überlegungen lediglich um das Verhalten der Nachttemperaturen auf unserer Erde.
Und da können wir bezüglich der Nachtabsenkung der Temperaturen auf unserer realen Erde feststellen, dass es auf Grundlage der in diesem eingeschwungenen System vorhandenen Energiemengen völlig ausgeschlossen ist, dass irgendwo auf der Nachtseite unserer Erde auch nur ansatzweise der absolute Nullpunkt erreicht wird.
Umgekehrt heißt das wiederum, dass die hemisphärisch einfallende Sonneneinstrahlung auf der Tagseite unserer Erde lediglich die über den 24h-Tag abgestrahlte Energiemenge ersetzen muss:
Abbildung 3: Die Beziehung zwischen Temperatur und spezifischer Strahlungsleistung im Stefan-Boltzmann-Gesetz am Beispiel des Leistungsbedarfs einer mittleren Oberflächentemperatur von 15°C mit einer Tag-Nacht-Schwankungsbreite von +/-10°C
Sowohl die Temperatur auf der Tagseite der Erde als auch die Temperatur auf deren Nachseite setzen auf der Temperatur der globalen Wärmespeicher auf, die im Wesentlichen von der Durchschnittstemperatur der Ozeane (ca. 20°C) bestimmt wird. Wasser ist der hauptsächliche Träger dieser Energie, sei es in flüssiger Form in den Ozeanen oder gasförmig in der Atmosphäre. Die örtliche Nachttemperatur der kontinentalen Landflächen wird also letztendlich über die Umgebungstemperatur ziehender Tiefdruckgebiete oder lokaler Land- Seewind Systeme bestimmt und gehorcht damit der Umgebungsgleichung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes [13]. Je weiter also eine Örtlichkeit vom Meer entfernt ist und umso weniger Wasserdampf die örtliche Atmosphäre enthält, umso größer sind dort die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht. Die kontinentalen Wüstengebiete unserer Erde sind dafür ein ganz hervorragendes Beispiel. Seit jeher haben die Ozeane mit einem Zeitverzug von Jahrhunderten jede Klimaänderung „mitgemacht“ und gleichzeitig die jeweiligen individuellen Ortstemperaturen oder meinetwegen auch eine sogenannte „globale Durchschnittstemperatur“ auf der Nachthemisphäre nach unten abgesichert:
Die Erwärmung von 0 Kelvin auf die jeweilige Ortstemperatur muss also nicht erst durch die aktuelle solare Einstrahlung erzeugt werden, denn diese Ortstemperatur mit ihren Schwankungen zwischen Tag und Nacht ist in diesem „eingeschwungenen“ System Erde ja bereits vorhanden.
Die Abbildung 2 stellt eine Momentaufnahme der maximalen spezifischen solaren Strahlungsleistung und das entsprechende S-B-Temperaturäquivalent aus einer Stefan-Boltzmann-Inversion [14] für die terrestrische Temperaturgenese dar. Die Zeit ist von einer solchen Betrachtung mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz ausgeschlossen. Für eine 24-Stunden-Betrachtung müssen wir also das örtliche Maximum der solaren Strahlungsleistung bzw. dessen S-B-Temperaturäquivalent aus den konzentrischen 1°-Kugelsegmenten einmal über den 24h-Tag für die gesamte Erdoberfläche fortschreiben [15], wie die nachfolgende Abbildung auf Grundlage einer Mollweide Projektion zeigt:
Abbildung 4: Die maximale breitenabhängige temperaturwirksame solare Strahlungsleistung (Skala links) und das resultierende S-B-Temperaturäquivalent (Skala rechts) über einen 24-Stunden-Tag im Äquinoktium mit farblich unterlegter Mollweide-Projektion (© L. Rohwedder – Lizenz CC BY-SA 3.0)
Linke Skala: MAX (Si) @24h-Tag mit (Si = 1.367W/m²* (1-ALBEDO) * cos PHIi)
und (PHIi = örtlicher Zenitwinkel)
Rechte Skala: Maximales örtliches S-B-Temperazuräquivalent( SBTi) von MAX (Si)
Aus dieser Abbildung wird sofort deutlich, dass die maximale temperaturwirksame spezifische Strahlungsleistung der Sonne im Tagesverlauf des Äquinoktiums bei gleicher geographischer Breite immer denselben Maximalwert und damit auch immer dasselbe maximale örtliche S-B-Temperauräquivalent ergibt. Im Tagesverlauf wird also zwischen 75 Grad N und S (mit jeweils 243 W/m²) und dem Äquator (mit 940 W/m²) die global gemittelte temperaturwirksame spezifische Strahlungsleistung von 235 W/m² (≅ -18°C) nach dem THE-Paradigma weit übertroffen.
Anmerkung: Der Autor hat in seinem hemisphärischen S-B-Modell ganz bewusst die maximale solare Einstrahlung betrachtet, denn nur so lässt sich der Tag-und-Nacht-Wechsel physikalisch sinnvoll darstellen. Jede Rückrechnung aus irgendeiner Energiemenge über die Zeit auf eine Durchschnittsleistung [5] entfernt sich dagegen physikalisch unwiderruflich vom Stefan-Boltzmann-Gesetz.
Weiterhin verfügt unsere Erde auf zwei Dritteln ihrer Oberfläche über eine Warmwasser-Fußbodenheizung mit einer Vorlauftemperatur zwischen 0°C und 30°C bis etwa 70° nördlicher und südlicher geographischer Breite und fällt erst jenseits davon auf bis zu -5°C ab; ein globaler Durchschnitt wird mit 20°C angegeben und dürfte etwas über der NST von 15°C kumulieren. Damit ist bewiesen, dass die täglich durch Sonneneinstrahlung überall auf der Erde zwischen 75°N und 75°S erzeugten Temperaturen keinerlei zusätzlichen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ benötigen, um die gemessenen Ortstemperatur zu erklären. Die Ozean-Temperaturen repräsentieren wiederum zwei Drittel der „gemessenen“ globalen Ortstemperaturen. Wie wir bereits erfahren haben, wird das maximale rechnerische S-B-Temperaturäquivalent des hemisphärischen S-B-Modells aufgrund von örtlicher Konvektion und Verdunstung in der Realität aber nirgendwo auf unserer Erde erreicht [16]. Andererseits sinkt die Temperatur in mittleren und höheren Breiten der Winterhemisphäre, insbesondere in der Polarnacht, niemals auf das rechnerische S-B-Temperaturäquivalent der geringen/fehlenden solaren Einstrahlung ab. Die nachfolgende Abbildung zum globalen breitenabhängigen Wärmetransport [17] gibt Aufschluss über die Gründe dafür:
Abbildung 5: Jahresmittel des Energiehaushaltes der Atmosphäre und seiner Komponenten in Abhängigkeit von der geographischen Breite. QUELLE: HÄCKEL, Meteorologie, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart 1990 – Hinweis: In dieser Grafik ist die horizontale Achse der Breitenkreise vom Äquator ausgehend polwärts gestaucht dargestellt
Aus dieser Abbildung 5 „Jahresmittel des Energiehaushaltes der Atmosphäre und seiner Komponenten“ ergibt sich für die
Strahlungsbilanz: In den Tropen ist die Strahlungsbilanz positiv und geht dann knapp jenseits von 40°N und 40°S in den negativen Bereich. Wenn Sie’s mal mit dem 0°C-Durchgang des S-B-Temperaturäquivalents aus der maximalen solaren Einstrahlung bei etwa 70° geografischer Breite im Äquinoktium in der Abbildung 2 vergleichen, dann ist im Jahresdurchschnitt ein energetischer Nulldurchgang bei 40° Breite durchaus plausibel.
Latente Energie: Die latente Energie ist um den Äquator positiv, geht dann um ca. 10°N&S ins Negative, steigt nach ca. 40°N&S noch einmal an und geht dann zu den Polen auf null.
Advektion durch Luft: Um den Äquator werden erhebliche Wärmemengen abgezogen. Der weitere Verlauf auf den beiden Hemisphären ist, offenbar aufgrund der Land-Meer-Verteilung, recht unterschiedlich, aber jenseits von ca. 50°N&S wird zu den Polregionen ein erheblicher Zustrom vom Wärme dokumentiert.
Advektion durch Ozean: In den Tropen wird Wärme abgezogen, etwa von den beiden Wendekreisen an ergibt sich dann ein Zufluss von Wärme zu höheren geographischen Breiten, der sich zum jeweiligen Pol hin auf null reduziert.
Anmerkung: Der Zeitversatz zwischen den Jahreszeiten auf der Nord- und Südhalbkugel ist der Mittelung für den durchschnittlichen Jahresverlauf zum Opfer gefallen.
Die Sonneneinstrahlung in den Tropen und den mittleren Breiten der Sommerhemisphäre erwärmt die globalen Energiespeicher und treibt damit den Klimamotor auf unserer Erde an [13] [18]. Alle Energieströme summieren sich bei Häckel im mehrjährigen Mittel über alle Ortslagen einer festen geographischen Breite gerade auf null, wobei sich deren durchschnittliche individuelle Beiträge und Ortstemperaturen in der Realität je nach meridionaler Land-Meer-Verteilung durchaus unterscheiden können. Wir können hier also erkennen, dass sich die Überschüsse und Defizite gegenüber dem örtlich berechneten hemisphärischen S-B-Temperaturäquivalent durch den lateralen Transport von Energie gerade global ausgleichen und damit das hemisphärische S-B-Modell voll bestätigen. Dieser Punkt ist offenbar der am wenigsten verstandene im hemisphärischen S-B-Modell. Dabei wurden die globalen Wärmespeicher unserer Erde und deren Temperaturwirkung über die Umgebungsgleichung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes bereits in diversen Artikeln thematisiert und mehrfach mit der Grafik von Häckel (Abbildung 5) veranschaulicht. Der terrestrische Wärmetransport bedarf daher offenbar erneut einer ausführlicheren Erklärung:
Primär = Sonneneinstrahlung auf der Tageshemisphäre: Die HF-Einstrahlung der Sonne bewirkt die terrestrische Temperaturgenese. Die Temperatur einer individuellen Ortslage ist abhängig von dem örtlichen solaren Zenitwinkel , der terrestrischen Albedo und dem von der Tageszeit abhängigen Azimut. Die örtlich maximal mögliche Temperatur aus der solaren Einstrahlung ergibt sich dann aus [So x (1-Albedo) x COS(Zenitwinkel)] durch eine Inversion des Stefan-Boltzmann-Gesetzes [19]. Dieser theoretische Wert wird aber nirgendwo auf der Erde erreicht, weil während der gesamten Sonnenscheindauer Energie in die globalen Energiespeicher von Atmosphäre und Ozeanen abfließt.
Sekundär = Abstrahlung der Erde: Die sekundäre IR-Abstrahlung der Erde aus erwärmter Materie erreicht aufgrund des örtlichen Abflusses von Energie durch Konvektion und Verdunstung nicht den Gesamtbetrag der solaren Einstrahlung.
Tertiär = Speicherung von Energie durch Konvektion und Verdunstung: Beim primären terrestrischen Erwärmungsprozess wird Energie in Form von Verdunstung und Konvektion aus diesem Prozess herausgelöst, in Atmosphäre und Ozeanen gespeichert und durch die globalen Strömungssysteme aus der jeweiligen Ortslage abgeführt.
Quartär = Abgabe von Energie durch Advektion und Kondensation: Da es sich beim Energieinhalt der Wärmespeicher unserer Erde um ein eingeschwungenes Klimasystem handelt, wird im langjährigen Mittel gleichzeitig genauso viel Energie von den globalen Strömungssystemen abgegeben, wie dort zeitgleich aus der primären HF-Sonneneinstrahlung „eingelagert“ wird. Die Zeiträume solcher individuellen Speicherzyklen betragen Stunden, Tage, Wochen, Monate, Jahre, Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte.
Im langjährigen Klimamittel über 30 Jahre gilt demnach auf unserer Erde für das energetische Gleichgewicht (IN=OUT=1,15*10^26 Joule in 30 Jahren) oder:
HF-Primär [J] = IR-Sekundär [J] + IR-Quartär [J] ≅ 3,85*10^24 Joule im Jahresdurchschnitt
mit ((Tertiär = HF IN @Energiespeicher [J]) ≈ (Quartär = IR OUT @Energiespeicher [J]))
Und die Summe der örtlichen Abweichungen zu diesem Jahresmittel nennt man dann „Wetter“. Dabei ist noch zu beachten, dass üblicherweise Energie aus den niederen Breiten und mittleren Breiten der Sommerhemisphäre abgeführt und den mittleren und hohen Breiten der Winterhemisphäre zugeführt wird. Das hemisphärische Stefan-Boltzmann-Modell ist also in der Lage, die Temperaturgenese auf unserer Erde qualitativ zu beschreiben, ohne dazu irgendwelche physikalischen Hilfskonstruktionen wie einen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ zu benötigen. Darüber hinaus schließt dieses Modell weitere Faktoren der terrestrischen Klimagenese ein, beispielsweise die Umkehr der vektoriellen Richtung zwischen Einstrahlung und Abstrahlung [20]. Weiterhin bildet dieses Modell die Breitenabhängigkeit der solaren Einstrahlung ab [21], erklärt die Jahreszeiten [22] und widerlegt den äquatorialen Hotspot in der Atmosphäre [23] sowie die „atmosphärische Gegenstrahlung“ [24]. Und schließlich ist in einem Faktencheck [25] mein hemisphärisches Modell das einzige von drei Modellen für die Temperaturgenese auf unserer Erde, das den Verlauf der terrestrischen Beleuchtungsklimazonen nachzuzeichnen vermag:
Abbildung 6: Vergleich hemisphärisches S-B-Modell mit den Beleuchtungsklimazonen der Erde
Links: Das hemisphärische S-B-Modell aus einem Modellvergleich von Dr. G. Kramm (persönliche Mitteilung 2021 mit freundlicher Genehmigung) – Originale Bildunterschrift:
Maxima nach Weber, beginnend mit dem 1. Januar 2000, 12:00 Uhr (JD = 2451545)
Rechts: Beleuchtungsklimazonen der Erde (N-S gestreckt)
Quelle: Wikipedia, Autor: Fährtenleser, Lizenz: GNU Free Documentation License)
Wie es die wissenschaftliche Beweisführung der Physik befiehlt, ergibt sich am Ende dieser Betrachtung also eine widerspruchsfreie semi-quantitative Übereinstimmung in Raum und Zeit zwischen Theorie und praktischem Versuchsaufbau, nämlich zwischen meinem hemisphärischen Stefan-Boltzmann-Modell und der Temperaturgenese und -verteilung auf unserer realen Erde im langjährigen Durchschnitt. Die Erklärung dieser, für viele Betrachter eher unerwarteten Übereinstimmung ist ziemlich einfach, denn wärmer als das Mittel aus den örtlichen S-B-Temperaturäquivalenten der maximalen örtlichen HF-Solareinstrahlung [= So x (1-Albedo) x COS(max. Zenitwinkel)] kann es auf unserer Erde nun einmal nicht werden [10].
ANHANG: Wegweiser durch meine EIKE-Artikel mit den im Text bezeichneten Verweisen
[4] Fangen wir mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz noch einmal ganz von vorne an
[5] Der physikalische Unterschied zwischen Energie und Leistung in der politischen Klimawissenschaft
[6] Beweist die Temperatur des Mondes den hemisphärischen Stefan-Boltzmann Ansatz?
[7] Neues von Willis Eschenbach
[8] Machen wir mal ein Gedankenexperiment: Es gibt gar keine Erde!
[9] Verbesserungswürdig: Über fehlerhafte Ansätze für eine breitenabhängige Globaltemperatur
[10] Anmerkungen zur hemisphärischen Mittelwertbildung mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz
[11] Das Hähnchengrill-Paradoxon
[12] Der hemisphärische Stefan-Boltzmann-Ansatz ist kein reines Strahlungsmodell – Teil 2
[13] Safety First: Zum besseren Verständnis meiner hemisphärischen Energiebilanz
[14] Handreichung zum besseren Verständnis der Stefan-Boltzmann-Inversion
[15] Anmerkungen zur Bestimmung der hemisphärischen solaren Einstrahlung auf „Mittelerde“
[16] Die dunkle Seite unserer Erde und der meridionale Energietransport
[17] Die sogenannte „gemessene globale Durchschnittstemperatur“ wird von den Ozeanen bestimmt
[18] Die dunkle Seite unserer Erde und der meridionale Energietransport
[19] Handreichung zum besseren Verständnis der Stefan-Boltzmann-Inversion
[20] Zeigt der Poynting-Vektor auf „Mittelerde“ oder auf die sogenannte „Abstrahlungshöhe“?
[21] Verbesserungswürdig: Über fehlerhafte Ansätze für eine breitenabhängige Globaltemperatur
[22] Niemand hat die Absicht, eine Ökodiktatur zu errichten
[23] Der Wechsel von Tag und Nacht erklärt das Fehlen eines äquatorialen Hotspots in der Atmosphäre
[24] Anmerkungen zum Gegenstrahlungs-Paradoxon aus einem hemisphärischen Blickwinkel
[25] Faktencheck: Drei Modelle für die Temperaturgenese auf unserer Erde
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Wie viele alter egos hat Herr Weber eigentlich? Nicht nur, dass hier Herr Weber mit Herrn Agerius diskutiert, also Selbstgespräche führt, es gibt inzwischen überhaupt eine auffällige Häufung von alliterierenden Postern.
@ ALL
Ich bedanke mich bei Herrn Dipl.-Ing. Michael Limburg und der EIKE-Redaktion für die Veröffentlichung dieses zusammenfassenden Artikels über mein hemisphärisches Stefan-Boltzmann-Modell. Zu danken habe ich auch Herrn Marvin Müller für die Inspiration zu diesem Artikel, weil er vor einiger Zeit in einem Thread hier auf der EIKE-Kommentarfunktion Einzelheiten aus einem meiner ganz frühen Artikel zitiert, dabei aber Zweifel über den aktuellen Stand meines S-B-Modells geäußert hatte. Es wurde nach einigen thematisch zusammenfassenden Artikeln also höchste Zeit für eine Gesamtretrospektive. Ich habe mich bewusst für einen zweistufigen Text entschieden, der einerseits zügig zu lesen ist, andererseits über die Verlinkungen aber auch tiefer gehende Einblicke ermöglicht. Für ersteres hatte ich einstmals die amerikanische Wissenschaft bewundert, weil man dort in der Lage war, komplizierte Zusammenhänge stark vereinfacht und allgemeinverständlich wiederzugeben, ohne dabei gröbere Fehler in Kauf zu nehmen. Im „Lande der Dichter und Denker“, wo man das Kind mit dem Bade auszuschütten beliebt und mit Leichtigkeit jede Korinthe zu einem Fesselballon aufzublasen vermag, ist sowas natürlich nicht unbedingt erfolgversprechend…
@Weber
Ich glaube es ist anders herum. Jeder Artikel von Ihnen erfreut jeden der den THE nicht abstreitet. Um Eike vorzuführen.
Frage des Admins am 18.4.24 um 9:05 zum Artikel im Rahmen dieser Diskussion „Wo […] ist Herr Weber nach der richtigen Beobachtung, dass die Sonne nur am Tage scheint, falsch abgebogen?“
Mit der Taghemisphäre von rund 15 °C im Mittel hatte Uli Weber sehr viel rausgebracht. Es wurde weiter unten im Kommentarbereich von mir entsprechend gewürdigt und bestätigt. Ich teile viele Gedanken von Uli Weber. Ein paar Dinge sehe ich etwas anders. Für die Nachthemisphäre führte Uli Weber (2023 vielleicht auch schon früher) in einer Modellerweiterung eine Wärmespeicherung nur in den Ozeanen ein. (Die Landmasse speichert nichts vom Tag in die Nacht.) Die Ozeane waren in der Vergangenheit mit 50.000 Tagesseiten Wärmeeinheiten an Wärmekapazität aufgefüllt worden. Die Wärmegabe erfolgt nun aus der Tagseite von den Ozeanen hinauf in die Atmosphäre und von dort hinunter in die Nachseite. (So hatte ich es verstanden. – Vielleicht habe ich es auch falsch verstanden, dann wird Uli Weber das sicherlich näher erläutern.)
Modellbetrachtung mit Ozeanwärmespeicher aus der Vergangenheit über einen Zeitraum rund 600 Jahren:
Dieses Modell nimmt die Wärmeenergiemenge für die Nachttemperatur aus dem Ozeanspeicher mit ca. -50.000 bis – 1 Tag mit gespeicherten Sonnentagen oder 137 Jahren. Minus weil Rückblick in die Vergangenheit. Der Speicher sei voll (Zyklus 0) als Ausgangszustand. 1. Zyklus Die Taghemisphäre erhält von +1 Tag bis +50.000 Tag die Solarkonstante abzüglich Albedo und so ist diese Seite rund + 15°C warm. Alles wird sofort abgestrahlt und nichts gespeichert. Würde etwas von der Wärme eines einzigen Tages in den Ozeanspeicher gehen, würden 15 °C nicht erreicht. Die Nachthemisphäre erhält 50.000 Tage lang immer eine gespeicherte Tageswärmeeinheit für die Nacht. Am +50.000 Tag ist der Speicher leer. 2.Zyklus Der Ozeanspeicher muss aufgefüllt werden, und zwar 50.000 Tage lang. Damit steht für die Temperaturgenese auf der Tagehemisphäre am 50.001 Tag keine Wärmeenergie zur Abstrahlung zu Verfügung. Die Taghemisphäre hat 0 Watt Abstrahlung oder ist -273 Kelvin kalt. Die Nachthemisphäre kann aus dem Speicher nicht bedient werden, denn der ist leer und muss erst wieder voll aufgefüllt werden 50.000 Tage lang. Am Ende des 2.Zyklus, nach 274 Jahren, ist die Erde vereist und erreicht weder auf der Tag- noch auf der Nachthemisphäre die beobachtete Globaltemperatur von rund 15 °C. 3. Zyklus. Am 100.000 Tag ist der Ozeanspeicher voll. Am 100.001 wird ausgespeichert in die Nachthemisphäre und am Tag wird die solare Energie sofort zu 100% ohne Rest in 15 °C der Taghemisphäre umgesetzt. Am Ende eines geraden Zyklus ist Taghemisphäre der Erde rechnerisch komplett gefroren. Die Nachthemisphäre ist ebenfalls gefroren und taut zu ihrem Ende hin langsam auf. Im Ergebnis werden im geraden Zyklus die 15°C nicht erreicht. Sie taut dann auf und ist nach 548 Jahren gefroren. Das Jahr 600 befindet sich 5 Zyklus. Weil wir alle paar hundert Jahre keinen Wechsel zwischen gefrorener und aufgetauter Erdkugel sehen, ist für mich diese Speichermodellierung für ein Rechenmodell zwar mathematisch möglich, aber in der Konsequenz auf der Erde so nicht feststellbar. Das „Prinzip“ zeigt, dass es nicht darauf ankommt, ob 50.000 oder 100.000 Tageseinheiten „Sonnenwärme“ in den Ozeanen gespeichert sind.
Es gibt noch einen Punkt, wo ich mich schwertue. Es ist der Wärmetransport als solches. Wir müssten ein Oberflächentemperaturgefälle auf der Nordhalbkugelkruste von West- nach Ost auf den großen Kontinenten und in der Lufttemperatur sehen. Auf der Südhalbkugel sodann entgegengesetzt. Zusätzlich müsste die lapse rate invers sein. Das beobachten wir nicht.
@ Herrn Albert Agerius am 20. April 2024 um 20:38 Uhr
Hallo Albert, nur die Einstrahlung ist auf die Tagseite beschränkt, die Abstrahlung muss selbstverständlich über die gesamte Oberfläche der Erde erfolgen. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für die Sonneneinstrahlung im eingeschwungenen System Erde. Nur der Strahlungsbereich (B) wird benötigt, um die über Nacht auf Min abgesunkene Ortstemperatur wieder auf Max zu erhöhen. Der Bereich (A) geht ohne Temperaturgewinn in die Speicher und (C) kann zusätzlich auch noch die Temperatur der Speicher erhöhen.
Konsequenz: Die globalen Speicher werden regelmäßig auf der Tagseite „aufgeladen“ und nicht geleert.
Die Antwort ist ganz einfach: Wir haben ein Temperaturgefälle von den Tropen zu den Polkappen. Die Beschleunigung des Herrn Coriolis sorgt nun dafür, dass diese Bewegungen nach Osten umgebogen werden.
@Weber
Gibt es Experimente zu solchen Speichern, die das belegen können? Wärmespeicher, die nicht isoliert sind und nicht geleert werden?
Gibt es. Bin am Schwarzen Meer aufgewachsen und bin nachts auch mal ans Meer. Es ist nicht isoliert, gibt aber die Wärme nicht richtig ab und über Konvektion wärmt es auch die Küste. Es gibt auch die Begriffe „Kontinentslklima“ und „Meeresklima“, da sind diese Prozesse mit enthalten. Haben mit Strahlung nichts zu tun.
@Georgiev
Herr Weber hat uns doch erklärt, dass die Ozeane in der Nacht die Landmassen mit erwärmen?
Wie können die das, wenn die Wärmespeicher sich dort nicht entleeren?
Herr Krüger, es geht um die Menge der gespeicherten Energie. Nicht einmal der Winter reicht aus, um einen Bruchteil der gespeicherten Energie der Weltmeere abzugeben. Von einer Nacht ganz zu schweigen. Es ist auch nicht nur Sonnenenergie in den Meeren, die Erde war vor 4 Mrd Jahren deutlich heißer, genauer genommen heizt die Sonne nicht die Erde, sondern verhindert, dass sich diese weiter abkühlt als in den ersten Jahrmillionen.
Ich habe nicht den geringsten Zweifel, dass CO2 in irgend einer Form Energie speichert und daher im gewissen Sinne Abkühlung verhindert. Allerdings beginnend damit, dass es sich um 0,04% der Luft handelt, und vor allem, dass die Weltmeere um Größenordnungen mehr Energie speichern als Luft, ist es eine völlig vernachlässigbare Größenordnung!
Herr Krueger,
wenn sie die Heizung ausstellen, wird es dann irgendwann kaelter?
An welcher Stelle sind die Ozeane nicht isoliert? Da wo das Meer mit dem Himmel am Horizont zusammenstoesst oder wo?
Das die Ozeane Waermespeicher sind, ist beobachtbar.
Ihr Urteilsvermoegen in der Hinsicht scheint getruebt zu sein. Alles was eine Temperatur hat ist auch ein Waermespeicher.
Wird es nachts kaelter wo sie sind?
@Werner
Die nordöstliche Ostsee und das Polarmeer frieren jeden Winter zu. Meine Beobachtung. Da ist nichts mehr mit Wärmespeichern, die sich nicht leeren und am Tag aufgeladen werden.
Herr Krueger,
und was schliessen sie aus dieser lokal beobachtbaren Situation? Das es keine Speicherung von Waerme, was nichts anderes ist als einen Waermeinhalt zu haben, gibt?
Sie denken also auch wie die Treibhausunphysik, das ein Koerper sofort keinen Waermeinhalt mehr hat, wenn er nicht von irgendetwas angestrahlt wird?
Wenn die Ostsee zufriert, wie warm ist das Wasser am Grunde der Ostsee? Wie kann die Ostsee diese Temperatur dort halten?
Werner Schulz am 22. April 2024 um 13:27
Ihre Behauptung ist falsch. Ich hatte schon mehrmals geschrieben, dass für den Wärmeinhalt Q gilt: dQ/dt = J-F, J Leistungszufluß = Summe Sonneneinstrahlung+Gegenstrahlung+…, F Leistungsabfluß = Summe Wärmeabstrahlung+Konvektion+Verdunstungsstrom…
Wenn der Zufluß J nur durch Strahlung (Gegenstrahlung + Sonne) erfolgt und null ist (Sonne weg und keine THGs), so ist dQ/dt = – F, und damit ist Q nicht sofort null, der nimmt nur ab (Abkühlung). Sie irren also mal wieder.
Herr Heinemann,
fuer sie irre ich micht immer sehr gerne, wenn sie anschliessend genau das sagen, was ich ihrer Meinung nach nicht weiss!
Es scheint sehr wichtig fuer sie zu sein, das ich mich irre. Warum, wissen nur sie allein. Weil ich irre mich ja!
Wie sie allerdings auf darauf kommen, das eine Frage eine Aussage sein soll, das sollten sie schon doch noch mal erklaeren.
Werner Schulz am 23. April 2024 um 16:12
Da Ihre scheinbare Frage in keinem Zusammenhang mit einer Aussage vorher war, also daraus nicht ableitbar ist, ist es keine Frage, sondern Ihre Behauptung. Da ändert sich auch nichts daran, wenn Sie Ihre Behauptung als Frage tarnen.
Herr Heinemann,
es ist sehr ehrenhaft, wie sie sich fuer Herrn Krueger einsetzen.
Sind sie schon mal auf die Idee gekommen, das er sich da selber aeussern kann?
PS. Meine Fragen sind ernst gemeint. In einem normalen Diskurs benutzt man Fragen, um das Wissen des Gegenbueber zu testen.
Hatten sie noch etwas zum Hauptthema oder zum Nebenthema zu sagen?
Werner Schulz am 26. April 2024 um 17:01
Ich habe mich klar ausgedrückt: Ihre Fragen sind deswegen keine Fragen, weil Sie die Antworten darauf ignorieren und es keinen Fortschritt bei Ihnen gibt.
Aber Herr Heinemann,
ich ignoriere ihre Antwort doch gar nicht.
Wenn sie sagen:
Da stimme ich ihnen doch zu.
Nur wenn sie an den Ausgangspunkt zurückkehren, dann war das eine Frage an Herrn Krüger, wie er es sieht.
Was denken sie, sieht er es genau so wie wir beide?
Werner Schulz am 30. April 2024 um 11:42
Es mag für einzelne Fälle zutreffen.
Aber Sie ignorieren beispielsweise kategorisch die triviale physikalische Tatsache, dass z.B. ein 15°C warmer Boden unabhängig von allem anderen Umständen (mit und ohne Konvektion, Sonneneimstrahlung, Atmosphäre mit und ohne THGs, etc) gemäß SB/Kirchhoff um die 300 – 390 W/m2 abstrahlt. Und diese Verweigerung von physikalischen Tatsachen nehmen Sie als Vorwand für unzählige sinnlose Fragen und Diskussionen, die alleine nur dann relevant wären, wenn die Physik falsch wäre. M.a.W. Sie versuchen, mit Ihren Fragen in die Irre (weg vom eigentlichen Thema) zu führen, und das tun Sie m.E. mit Absicht.
Koennen sie das mit Zitaten belegen?
Sie schaffen hier ihrer eigene Realitaet von dem was sie denken, was sie lesen oder vielleicht lesen wollen.
Aber mit dem was ich sage, hat das nichts zu tun.
Sie sollten besser Lesen lernen.
Werner Schulz am 30. April 2024 um 17:58
Brauche ich nicht, es ist offensichtlich. Oder wollen Sie etwa behaupten, dass Sie plötzlich einen Gewinnungswandel durchgemacht haben und Sie Ihr jahreslanges Rumgeeier um physikalisches Grundwissen in die Tonne treten wollen ?
Wenn ja, so unterzeichnen Sie einfach:
„Herr Werner Schulz akzeptiert im April 2024 endlich die physikalische Tatsache, dass ein 15°C warmer Boden unabhängig von allem anderen Umständen (mit und ohne Konvektion, Sonneneinstrahlung, Atmosphäre mit und ohne THGs, etc) gemäß SB/Kirchhoff um die 300 – 390 W/m2 abstrahlt.
Gez. Werner Schulz“
Kopieren Sie dies in Ihren Antworttext und zukünftig können Sie sich jede dumme Frage, die diese Tatsache anzweifelt, verfälscht oder ignoriert, verkneifen.
Herr Schulz,
der Punkt von Herrn Krüger zielt darauf ab, klarzumachen, dass Webers Argumente auf Bilanzfälschung beruhen. Die Tatsache, dass die Ozeane Sonnenenergie von 137 Jahren speichern und damit die Nachttemperaturen nicht abrupt mit Sonnenuntergang auf -273 °C abfallen, ändert ja nichts an der Tatsache, dass diese die einzig mathematisch korrekte Lösung eines solaren Klimas ist. Beim solaren Klima wird angenommen, dass die Wärmeabstrahlung zu jedem Zeitpunkt exakt gleich der absorbierten Sonnenstrahlung ist. Da Weber dies für die Tagseite zur Berechung eines Tagseitenmittelwertes von 15°C annimmt, müsste er es konsequenterweise auch für die Nachtseite tun, und da beträgt die Lösung -273 °C. Seine Bilanzfälschung beruht darauf, dass er dies nicht tut und die Energiebilanzlücke, die sich in 24 Stunden ergibt, wenn man den wahren Temperaturverlauf am Boden alleine über die Einstrahlungsenergie der Sonne erklären will, mit Hilfe einer „Verschuldung“ überbrücken will, indem er die fehlende Energie dem Wärmereservoir der Ozeane entnimmt. Seine Argumentation basiert darauf, am lichten Tag 100 Euro einzunehmen (Sonneneinstrahlung) und exakt 100 Euro am lichten Tage auszugeben (abstrahlen, 15°C). Aber zusätzlich gibt er nachts noch 90 Euro aus (die Abstrahlung bei kälteren Nachttemperaturen). Nun hat er 1000000 Euro auf dem Konto und sagt, die 90 Euro täglicher Verlust in der Bilanz fallen bei diesem Guthaben kaum auf.
Der Punkt ist aber, dass er trotzdem mehr emtnimmt also reinkommt und damit das Konto irgendwann trotzdem leer ist. D.h. seine Kontobewegungen erlauben entgegen seiner Behauptung kein stationäres Gleichgewicht, welches besagt, dass die Einzahlungen komplett die Auszahlungen deckt. Damit basiert Webers Modell wie eh und je auf einer Bilanzfälschung.
Herr Heinemann,
ihre Argumentationsweise ist unnachahmlich.
Zumindestens nicht zu empfehlen.
Sie unterstellen mir etwas, auf Nachfrage sagen sie, sie müssen nicht zeigen das ich sowas gesagt habe und dann fordern sie ein, das ich ihre Sichtweise bestätigen soll.
Das erste ist ein klassischer Strohmann, das zweite arrogant und demzufolge von ihnen zu erwarten.
Aber gesetzt den Fall ich würde ihnen folgen, können sie ein Material benennen das eine Emissionszahl von 0.77 hat, können sie erklären warum sie von 300-390 W/m2 ausgehen, wo doch klar bei KT 396 W/m2 stehen, können sie wiederholen, das sie wirklich der Meinung sind, das die 15 Grad C eine Temperatur unabhängig von der Gegenstrahlung ist und können sie bestätigen, das sie wirklich das SB Gesetz meinen und was Kirchhoff damit zu tun hat?
Kennen sie Spektralcalc? http://www.spectralcalc.com/blackbody_calculator/blackbody.php
Sollten sie gucken, werden sie brauchen.
Werner Schulz am 1. Mai 2024 um 21:29
Ja, denn – machen Sie sich nichts vor – Sie wissen genauso wie ich, was Sie behaupten und für Mitleser brauchen wir kein Theater machen.
Falls Sie nun behaupten wollen, dass Sie Ihre eigenen Texte ganz anders gemeint haben, wie man sie liest, so hätten Sie ein grundlegendes Kommunikationsproblem, was recht einmalig in seinem Ausmaß wäre. Lassen wir uns zum Punkt kommen:
Meine Frage ist viel einfacher, ich habe das weite Intervall 300-390 W/m2 gewählt, dass Sie die Abstrahlung des festen Bodens nicht mit einem schmalen Bandenabstrahler vertauschen können, der auch bei 15°C noch weniger als 300 W/m2 abstrahlen kann (wie z.B. CO2). Wenn Sie das verwirrt, mache ich es einfacher: ich möchte von Ihnen die klare Aussage, dass Sie die physikalische Tatsache akzeptieren, dass die Erdoberfläche bei 15°C entsprechend seinem Emissionsgrad E (die Erdoberfläche hat typischerweise E = 0,9…0,99) eine Strahlungsleistungsdichte von ca. E × 391 Wm2 abgibt.
Bestätigen Sie einfach schriftlich im Antworttext:
„Herr Werner Schulz akzeptiert im April 2024 endlich die physikalische Tatsache, dass eine 15°C warme Erdoberfläche unabhängig von allem anderen Umständen (mit und ohne Konvektion, Sonneneinstrahlung, Atmosphäre mit und ohne THGs, etc) gemäß SB/Kirchhoff entsprechend seinem Emissionsgrad E eine Strahlungsleistungsdichte von ca. E × 391 Wm2 abstrahlt.“
Mein Punkt ist gar nicht, was die 15°C verursacht, sondern ich will von Ihnen klar bestätigt haben, dass Sie der allgemeinen Physik folgen, aus der die obere Konsequenz folgt. Ich möchte bei Ihnen sehen, ob Sie zu den Konsequenzen grundlegender Physik stehen oder Ihre Position dazu je nach Situation wechseln.
Das sie vielleicht nicht richtig lesen was ich schreibe, kommt ihnen nicht in den Sinn?
Warum stehen denn bei KT 396 W/m2?
Ihr Interval hat sich ja mächtig verkleinert,
haben sie nichts mit der Emissionszahl gefunden?
Falls es ihnen hilft, ich kenne das SB Gesetz.
Würden sie verstehen, wenn sie meine Fragen lesen.
So gut oder fehlt noch was?
Und wieder zeigt diese Debatte, mit Mathematik kann jeder jedem beweisen, dass er falsch liegt!
Also nichts Neues unter der EIKE Sonne!
Auch gut zu beobachten:
„Es ist im Allgemeinen üblich, dass der Autor einer wissenschaftlichen Arbeit auf der letzten Seite eine Liste der Bücher gibt, die er gelesen hat. Er tut das, damit man weiß, dass er sich nichts in seinem eigenen Kopf ausgedacht, sondern alles wahrheitsgetreu und gewissenhaft aus schon Vorhandenem abgeschrieben hat. (Quelle: Wenn ich wieder klein bin. Und andere Geschichten von Kindern.) Janusz Korczak“
„Mathematik ist die Wissenschaft, bei der man nicht weiß, wovon man spricht, noch ob das, was man sagt, wahr ist. Bertrand Russell“
„Eine Theorie ist nur dann wissenschaftlich, wenn sie überprüfbar ist. Karl Popper“
Was wissen wir?
Stirbt das CO2 – stirbt der Wald – dann stirbt auch der Mensch!
Co2 kühlt die Erde und macht sie grüner und fruchtbarer!
https://www.co2-kuehlt-die-erde.com/
https://www.spektrum.de/magazin/co2-macht-die-erde-gruener/1413530
Es gibt keinen THE!
Siehe Karl Popper!!!!!!!!!!!!!!
Es gibt Effekte in der Mathematik, die in der Natur vorkommen und Effekte der Mathematik, die in der Natur nicht vorgefunden werden. Nicht alles, was in der Mathematik ein in sich logisches Ergebnis liefert, beschreibt automatisch die Natur richtig. Deshalb ist mathematische Logik nicht zwangsläufig das Kriterium für Richtigkeit einer Hypothese für Abläufe in der Natur. Verifizierung oder Falsifizierung durch Experimente führen im Nachgang zum Hypothesenausschluss. [Frei nach Prof. Karl Popper – Erkenntnistheorie]
@Kramm am 17. April 2024 um 20:04
Erstmal bedankt, ich fühle mich geadelt; denn das hochwissenschaftliche Argument „Alles, was Weber behauptet, ist vollkommen falsch“ hatten sich bereits Galilei, Semmelweis und Wegener vom glaubenseifrigen Wissenschaftsmob anhören müssen. Und was die Beweise für eine potemkin’sche Wahrheit angeht, so sind Sie der Meister aus Alaska, wenn Sie beispielsweis zu Häckel behaupten,
In der Legende von Abb. 5 heißt es dagegen auf der rechten Seite eindeutig,
Selbstverständlich ist auch Ihre Temperaturgrafik mit dem Pol der jeweiligen Sommerhemisphäre als Hotspot [9] atemberaubend, wie Sie das ja in Kramm et al. (2017) und (2022) bereits sehr erfolgreich unter die Glaubensbrüder:innen gebracht hatten. Und selbst dahinter bleibt Ihr Verständnis für den Unterschied zwischen Energie und Leistung dann noch weit zurück.
Ist es vielleicht Ihre volle Absicht, Ihre wissenschaftliche Reputation im hohen Alter mit parawissenschaftlichen Vermutungen an die Wand zu fahren?
@Peter Puschner, Prof. Dr.-Ing. am 18. April 2024 um 16:05
Ich möchte gern nochmal auf Ihr Wohnzimmer-/Bad-Beispiel zurückkommen: fairerweise müsste man aus den beiden Temperaturen das Mittel bilden, indem man mit dem Raumvolumen gewichtet. Dann würde sich beim Vertauschen der Mittelwert ändern. Falls beide Räume gleich groß sind, dann natürlich nicht. Tatsächlich könnte die Heizabrechnung aber trotzdem unterschiedlich ausfallen, wenn z.B. das Wohnzimmer nach Norden liegt und große Fenster hat o.ä.
Was mich jetzt erstaunt, ist Ihre Bemerkung „dass jemand Mittelwerte bilden kann, die aber keine Dimension haben“. Sie haben doch selber vorgerechnet, wie Einheiten multipliziert werden, also z.B. 1 m * 1 m = 1 m². Analog kann man für die Addition argumentieren:
1 m + 1 m = (1 + 1) m = 2 m. D.h., gleich benannte Größen werden addiert, indem man die Einheit ausklammert und die Zahlenwerte addiert. Das lässt sich auch auf die Mittelwertbildung übertragen. Ich sehe also nicht, dass die Einheit dabei verloren gehen sollte.
#Michael Mechtel am 18. April 2024 um 20:04
Herr Mechtel, Sie verlaufen sich. Dimensionslos ist eine sog. Globaltemperatur, auch wenn der immer wieder °C angehangen wird.
Korrekte mathematische Ergebnisse setzen korrekte Mathematik Zeile für Zeile voraus. Wenn sie Massen mitteln und die Dimension der einzelnen Massen (kg) mitnehmen erhalten sie bei der erforderlichen Summation auch tatsächlich eine wirkliche Summenmasse in kg. Sobald Sie das mit Temperaturen machen, erhalten Sie eine Summentemperatur, die es tatsächlich nicht gibt (Wohnzimmertemperatur plus Badezimmertemperatur ergibt 46 nicht vorhandene °C, oder können Sie die im Gegensatz zu einer Massensumme irgendwo ausmachen?).
Wenn Sie trotzdem hinter 46 nun °C setzen, ist das allein Ihre Angelegenheit.
Was Ihre Gewichtung mit dem Raumvolumen angeht, versuchen Sie wohl eine Verschlimmbesserung ihrer Temperaturmittelung. Vielleicht ist ja der Gedanke dahinter, für eine homogene Masse über die ihr zuzuordnende Temperatur deren Energie zu ermitteln. Das dürfen Sie machen, funktioniert aber eben nicht mit gemittelten Temperaturen. Allerdings sind sie dann auch bei der Dimension Ws angelangt, mit der kann man weiter über Erwärmung oder Abkühlung philosophieren.
Habe spaßeshalber auch mal die KI zum Modell von Herrn Weber befagt.
Quatsch!
In Tschechien ist durchschnitliche Sonnenleistung cca 600W/m2. Nennleistung der Solarzellen sind 1000W/m2, das solte ab und zu in Bayern erreicht werden. Ist es nicht im wiederspruch zu oben genanten Zahlen?!
Für mich ist die Erde KEIN schwarzes Ding. Sonne scheint am Tag und wärm die Erde, welche gibt die eingespeiste Energie Nachts aus. So einfach funktioniert es – und dazu brauche ich keine komplizierte Rechnungen.
Besonders, wenn der sogenannte THE NICHT bewiesen wurde -ich meine in Natura, nicht im Rechner…
# Michael Krüger am 18. April 2024 um 13:56 Uhr
Hallo Herr Krüger, Sie schreiben: „Habe spaßeshalber auch mal die KI zum Modell von Herrn Weber befragt: […] Bei diesen Modellansatz behindert nichts die direkte Sonneneinstrahlung auf dem Erdboden. Treibhausgase und Wolken spielen keine Rolle.“
Weil Wolken keine Rolle spielen, deshalb rechnet Herr Weber mit eine Albedo von 0.3 ??? Herr Krüger, entweder haben Sie absichtlich für die KI formuliert „Wolken spielen keine Rolle“, dann sind Sie gezielt bösartig oder Sie haben den Modellansatz von Herrn Weber nicht verstanden, dann würde es Ihnen an physikalischem Verständnis fehlen. Dies bezweifle ich aber. Einerseits verarbeitet die KI den Mist, den Sie eingegeben haben und Weber anhängen wollen, andererseits ist die KI unter den Leitplanken der Vorgaben der IPCC-Klima-Alarmisten programmiert und damit vom Grundsatz nicht mehr unabhängig, siehe hierzu die kritischen Eingaben zum Klima in die KI Software von Prof. Christian Rieck. KI zum Klima zu befragen erübrigt sich.
Uli Weber weist für seinen Modelansatz nach, dass mit einer konstanten Albedo für eine homogene Ersatzkugel auf der Taghemisphäre vereinfacht im Äquinoktium, ohne LH und ohne SH unter einer Solarkonstante von 1367 W/m² ohne Gegenstrahlung eine mittlere Durchschnittstemperatur 14.3 °Celsius sofort erreicht wird. Da Herr Weber den Rechenweg nicht veröffentlicht hat, hatte ich es nachgerechnet und kann sein Ergebnis 14.3 °C für die Tagseite bestätigen. (Die Temperaturen auf den Breitengraden haben hierbei leider keinen Bezug zu denen, die auf der Erde mit Thermometer gemessen werden, es stimmt nur der Mittelwert. Aber auch dies ist ein sehr wichtiges Ergebnis.) Zwischenzeitlich hat Uli Weber sein Modell um eine Aussage zur Nachthemisphäre erweitert. Darüber kann man diskutieren.
Herr „Agerius“, haben Sie trotz Nachrechnung immer noch nicht gespannt dass die +14,3 Grad der Maximalwert bei senkrecht stehender Sonne OHNE Erdrotation (also bei DAUERBESTRAHLUNG) sind und in Wirklichkeit bei Rotation und idealer Speicherung nur -21 Grad herauskommen??
#Peter Dietze am 20. April 2024 um 9:31 Uhr
Herr „Dietze“, Sie haben noch nicht verstanden, dass es a) sich um eine Modellberechnung [idealisierte Strahlungsbilanz] handelt und b) wie sich die Beziehung zwischen Stillstand und Rotation in dieser Modellbetrachtung verhalten können.
Prof. Gerlich und Dr. Tscheuschner, hatten 2015 die Nichtexistenz atmosphärischer Treibhauseffekte im Rahmen der Physik eindeutig und umfänglich bewiesen. Meines Wissens war Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Kramm der Prüfer, bzw. Lektor dieser Arbeit. Auf S. 69-72 wird dort die Bodentemperatur der Erde [Erdmodell] als Tphys bezeichnet. Sie wird als Durchschnittstemperatur in Kap. 3.7.3 und 3.7.4 unter äquatorparalleler Sonneneinstrahlung (S.71 Abb. 24) auf den Globus, ohne Berücksichtigung einer Achsenschiefstellung und ohne lokalen Stundenwinkel für lokale Tagesbögen kleiner 24h über das ¼ bestimmt. [Herr „Dietze“, in dieser Weise steht bei Uli Weber die Sonne senkrecht und auch in KT97.] In Kap 3.7.3, der Fall einer idealisierten Strahlungsbilanz, erläutern die Physiker: „Wenn der Transport von Wärme für einen der Strahlung ausgesetzten Körpern nur über die Wärmestrahlung erfolge, würde man das Stefan-Boltzmann Gesetz S(T) = σ T4 verwenden, um die Bodentemperatur zu berechnen,…“ Hier kommt, wie bei Uli Weber, kein LH und kein SH vor.
Tphys = ¼ /π ∫ 0 2 π ∫ -1 1 T dμ dϕ mit μ = cos ϑ, mit 0 < ϑ < π/2 oder für die Integrationsgrenzen cos ϑ und T = 394.2 K mit 394.2 K gleich = (1368/5.6704 E-8)^(0.25) K
Hierbei wurde erst die vierte Wurzel gezogen und danach der Durchschnitt gebildet zu: Tphys = 0.4 394.2 K
Die Integration von 0 bis 2 π entspricht so einer Rotation in 24 h oder einer durchschnittlich immer allseitig ausgeleuchteten Kugel. ε = 0.7 ist gleichzusetzten mit einer Albedo von ca. 0.30. Mit 0.3 als Albedo rechnet auch Uli Weber. Tphys = 0.4 x (0.7)^ (0.25) x 394.2 K -273.15 K = -128.9 °C. Prof. Gerlich und Dr. Tscheuschner widerlegen in Ihrer Veröffentlichung die Treibhauseffekte im Rahmen der Physik in vielen Punkten. Obigen, rechnerischen Ansatz kann man fortführen:
Es folgt jetzt die Betrachtung einer stets halbseitig beleuchteten Kugel im Augenblick T = 0 aus der Sicht der Sonne. Anschließend umrundet man (gedanklich) geozentrisch mit der Sonne einmal das ruhende Erdkugelmodel. Dies entspricht heliozentrisch auch ebenfalls genau einer Erdrotation, also 0 bis 2 π: Tphys = ½ / π ∫ 0 2π ∫ -1 1 T dμ dϕ mit dμ = cos ϑ oder Tphys = 0.5 / π [ 2 π – 0] [1 – (-1)] T = 0.8 394.2 K = 288K oder rund 15° C. Dies ist ein unabhängiger Beweis, dass die Berechnung für mittlere Temperatur von Uli Weber für die Tagshemisphere ohne Gegenstrahlung, also ohne THE richtig ist.
Eugen Ordowski hatte mit seinem Versuch eines schwarzen Steins in der Sonne mit seiner Temperaturmessung beweisen, dass die gemessene Temperatur auf der Taghemisphere nur ohne Gegenstrahlung so möglich ist. Dies bestätigt jetzt Herrn Weber für den Ansatz ohne Gegenstrahlung auf der Taghemisphere indirekt.
Wenn es gibt keinen Treibhauseffekt gibt, dann muss zwangsläufig die beobachtete Temperatur anders entstehen.
Bei der Albedo setzt Herr Weber anscheinend Wolken an, die bei der Wärmeabstrahlung dann auf einmal fehlen. Herr Weber hat so oft sein Modell verändert, dass da gar nichts mehr stimmt.
Sehr geehrter Herr Weber,
auch wenn ich eventuell nicht jede Einzelheit vollständig verstanden habe, sehe ich keine grundsätzliche Widersprüche zu Thermodynamik. Im Gegensatz zu andere Ausführungen. Möchte aber Folgendes zu bedenken geben:
1. Wenn Sahara-Wind weht, herrschen in Europa 35 Grad und mehr. Diese bodennahe Temperaturen kann man weder abstreiten, noch mit Strahlungsbilanzen begründen. Die in ganz Europa deutlich erhöhte Temperatur kommt nur aufgrund Konvektion zustande, die in Strahlenberechnungen nicht berücksichtigt wird. Konvektion bedeutet auch nicht „Zwang nach oben“, wie es manche hier verstehen, sondern immer ein Kreislauf. Die gleiche heiße Menge Luft aus Sahara wird durch identische Menge kalte Luft in der Sahara ersetzt und kühlt die Oberfläche dort ab. Das hat zu Folge, dass dort wieder mehr Wärme vom Boden aufgenommen werden kann. Gebe es diese Konvektion nicht, würde die bereits maximal erhitzte Oberfläche nicht mehr Sonnenenergie aufnehmen. Also kurz: die Verteilung der Wärmeenergie über Konvektion ermöglicht es, dass die erde mehr Sonnenenergie absorbiert und die Oberflächentemperatur steigt!
Wie wird dies in den SB-Formeln ausgedrückt? Ich möchte darauf hinaus, dass es unwichtig ist, mit welcher Intensität die Erde bestrahlt wird, sondern einzig und allein, wie viel dieser Energie absorbiert wird. Dazu habe ich keine absolut glaubwürdige Berechnung gesehen, die alle Prozesse einbezieht, und halte es für eigentlich unmöglich.
2. Hunderte Millionen Jahre war es auf Erden rund 10 Grad wärmer (Schwankungen von 2-3 Grad sind nicht nachweisbar) mit eisfreien Polen. In regelmäßigen Abständen von rund 250 Mio Jahren kam es zu Eiszeiten wie heute, die zwischen 5 und 40 Mio Jahre dauerten. Die Eiszeiten sind geprägt durch Glaciale, also massive Vereisungen auf der halben Erde und 6 Grad kälter (letzter vor 12.000 Jahre zu Ende), und Interglaciale, also wie heute. Niemand weiß, ob und wann wieder ein Glacial folgt (mit Vergletscherung vom Nordpol bis zu den Alpen). Nur Eins ist sicher: irgendwann ist die Eiszeit endgültig zu Ende und es wird 10 Grad wärmer.
Für diese extreme Klimaschwankungen gibt es keine zufriedenstellende Erklärung. Das CO2 kann man aber freisprechen, es war weder schlagartig verschwunden, noch schlagartig wieder da. Dass die Sonne die Intensität halbiert und später wieder voll da ist, ist ebenfalls unlogisch. Das logischste, was ich dazu gelesen habe ist, dass die relativ junge Berge Alpen, Himalaja u.a. die Konvektion von heißeren zu höheren Breiten stoppt und damit die Erwärmung im Norden verhindert. Und wie ausgeführt, Südwinde bringen mehr Grad als direkte Sonnenstrahlen. Und die erde war meistens deutlich flacher als heute. Reich aber auch nicht ganz als Erklärung.
So lange die gesamte Menschheit keinen blassen Schimmer von den Mechanismen der großen Temperaturschwankungen hat, ist es albern, mit irgend welche simplen SB-Gleichungen eine Solltemperatur zu berechnen und digitale Glaskugeln für die zukünftige Temperatur zu entwickeln. Klar ist nur, morgen oder in x Mio Jahre wird es deutlich wärmer, der Rest ist „ich weiß, dass ich nichts weiß“, unabhängig vom akademischen Grad!
„So lange die gesamte Menschheit keinen blassen Schimmer von den Mechanismen der großen Temperaturschwankungen hat, ist es albern, mit irgend welche simplen SB-Gleichungen eine Solltemperatur zu berechnen und digitale Glaskugeln für die zukünftige Temperatur zu entwickeln. Klar ist nur, morgen oder in x Mio Jahre wird es deutlich wärmer, der Rest ist „ich weiß, dass ich nichts weiß“, unabhängig vom akademischen Grad!“
So ist das, lieber Herr Georgiev!
@ Herrn Peter Georgiev am 18. April 2024 um 13:06 Uhr
Zu Ihren Fragen:
1. S-B-drückt das gar nicht aus. S-B gibt lediglich das maximale Temperaturäquivalent für eine Ortslage vor, das eben aufgrund von Verdunstung und Konvektion nicht erreicht werden kann. Was die durch Verdunstung und Konvektion aus dieser Ortslage abgeführte Energie angeht, so geht diese nach dem 1. HS eben nicht verloren, sondern wird, wie in Ihrem Beispiel, einfach woanders hin transportiert.
2.Ein Interglazial dauert üblicherweise 10-15 ka. Vom aktuellen sind schon wieder 12 ka vergangen, sodass die nächste Eiszeit irgendwann in 0-3ka eintreten wird. Der Mechanismus ist ganz simpel:
Hypothese: Über welchen Mechanismus hängen Sonne und Klima zusammen?
Hallo Herr Weber,
Danke für den Link, aber die Hypothese befriedigt mich nicht richtig. Erstmal habe ich eine Abneigung gegenüber die Begrifflichkeit „Albedo“, es ist einerseits ein Wert, der örtlich und zeitlich zwischen 0 und 1 schwankt, und in jeder Strahlungsbilanz dazu geeignet ist, mit eine jeweils andere Zahl die Energiebilanz/Temperaturen eine Richtung zu verändern. Letztendlich habe ich inhaltlich das Gleiche vor Jahrzehnten gelesen, als der Begriff „Albedo“ noch nicht so in Mode war: „Wenn aufgrund eines Anfangimpulses von Kälte sich mehr Eis bildet, spiegelt dieses Eis die Sonnenstrahlen , anstatt zu absorbieren, damit wird es noch kälter, es bildet sich noch mehr Eis usw. Rückwärts analog“. Inhaltlich kommt es aufs Gleiche. Es fehlt aber der ordentliche „Anfangsimpuls“ in Ihren Erläuterungen. Und vor allem:
Wieso war es meistens 10 Grad wärmer als heute, andererseits auch bis zum Äquator vereist? Diese Frage kann niemand auch nur ansatzweise beantworten!
Zu 1. Muss zugeben, habe mich missverständlich ausgedrückt: Diese Prozesse (Sahara-Beispiel) werden in Strahlenberechnungen nicht berücksichtigt, daher sind Strahlenberechnungen nicht geeignet, vollständig die Temperaturbildung zu beschreiben. Dabei ging es mir nicht so sehr darum, dass die Wärmeenergie nach Norden transportiert wird. Sondern: Ohne diese Konvektion wäre der Saharasand 50 Grad heiß (als Beispiel) und würde keine weitere Wärmeenergie der Sonnenstrahlen aufnehmen. Durch die Konvektion kühlt sich der Sand auf 40 Grad ab, und wird umgehend von Sonnenstrahlen wieder auf 50 Grad erwärmt. Also die Konvektion verursacht nicht nur eine Erwärmung im Norden, sondern auch, dass im Süden mehr Sonnenenergie aufgenommen wurde. Die Strahlung der Sonne ist in beiden Fällen identisch, geändert hat sich die Absorption, und das ist das Entscheidende, nicht die Strahlung!
Ich würde dem Laien erklären, die nach Norden abgezogene Wärme hat Platz für neue Wärme im Süden gemacht, Sie dagegen, die Albedo der Sahara hat sich geändert. Da wären wir wieder beim Einstiegsthema! Für Sie ist Albedo eigentlich immer gleich, bzw. wird geändert um Temperaurschwankungen zu erklären, mich interessiert Albedo nicht, sondern will wissen, wo kommt die Energie her und und wo ist sie hin!
Was Sie sagen stimmt. Herr Weber liegt da natürlich wieder falsch.
Entschuldigung, das ist dummes Zeug, gucken Sie in ein Physikbuch.
SB drückt die Abhängigkeit zwischen Temperatur und Energiedichte eines Photonengas aus, was sich damit auswirkt, dass ein heißer Körper mehr Wärmestrahlungsleistung abgibt als ein kalter. Mit Verdunstung und Konvektion hat das gar nichts zu tun, der Körper strahlt mit wie ohne konvektive Energieverluste oder Verdunstung dieselbe Leistung ab, denn genau dies besagt ja das SB Gesetz. Im Zusammenhang mit dem SB existiert kein Begriff „maximales Temperaturäquivalent“.
Wo ist das Gegenstrahlungskraftwerk?
Technische Anwendungen zum Treibhauseffekt: gibt es keine. Auch das Gegenstrahlungskraftwerk von Herr Weber beschrieben als technische Anwendung zum Gelingen der Energiewende funktioniert nicht. (Natürlich weiß er das selbst)
Ich hätte mir gewünscht, dass das Schreiben an die politische Führung Deutschlands mit dem Vorschlag zur Planung und Realisierung eines Gegentrahlungskraftwerkes als Artikel hier bei EIKE veröffentlicht worden wäre. Im mailschreiben wurde nochmals begründet, warum dieses funktionieren müßte, wenn es den CO2- Treibhauseffekt in der vom PIK-Potsdam behaupteten Höhe gäbe.
Vor allem sind wir doch alle auf die Antworten des Habeck`schen Ministeriums gespannt.
Herr Kowatsch, technische Anwendungen zum Treibhauseffekt gibt es keine? Ich hatte doch schon Wasserkraftwerke genannt, denn bei -18 oder -21 Grad funktionieren die nicht. Auch messen kann man den THE von 33 Grad nicht weil es ja keine Region gibt wo der Strahlungs- und Temperatureffekt nicht wirksam ist und man erheblich mehr heizen müsste. Da bleibt nur die Berechnung mit S-B, und die wollen Sie doch nicht etwa anzweifeln?
Herr Dietze, mir ging es in meiner Kommentaranfrage nicht um die Rechnungen zum SB-Gesetz. Ich will wissen, was das Habeck`sche Ministerium zum Vorschlag, ein Gegenstrahlungskraftwerk zur Rettung der Energiewende zu bauen, geantwortet hat.
==> Die Erwärmung von 0 Kelvin auf die jeweilige Ortstemperatur muss also nicht erst durch die aktuelle solare Einstrahlung erzeugt werden, denn diese Ortstemperatur mit ihren Schwankungen zwischen Tag und Nacht ist in diesem „eingeschwungenen“ System Erde ja bereits vorhanden.
Der Unsinn dass die rotierende Erdoberfläche ohne THE bei im Mittel etwa 288 K ja doppelt (!) soviel Energie abstrahlt wie sie (mit Albedo) dauernd maximal auf der rotierenden Tagseite aufnimmt, und i.w. die erwärmten Ozeane die nachts fehlende Energie liefern, wird uns hier vom unkaputtbaren Uli Weber nun zum 50. Mal (!!) aufgetischt. Und er bedankt sich auch noch bei EIKE dafür dass er uns hier immer wieder mit seinem „Beweis“ gegen den durch (gemessene!) Gegenstrahlung trotz 2.HS erzeugten THE sowie mit seiner S-B-Falschanwendung zum Narren halten darf.
Bei Herrn Weber scheint die Somme auch immer voll auf die Erdoberfläche. Wolken und Ozonschicht gibt es da für die Sonneneinstrahlung auch nicht.
Michael Krüger schrieb am 18/04/2024, 12:42:21 in 370970
Aber er hat sich immerhin schon dazu durchgerungen, dass nur ein Teil der Abstrahlung der Erdoberfläche direkt durchs atmosphärische Fenster ins All geht. Der Rest kommt aus Stratosphäre/Mesosphäre und ergibt insgesamt 235W/m² gemittelt über die gesamte Erdoberfläche. Vielleicht erfahren wir eines Tages noch, wie diese Reduktion von 390W/m² auf 235W/m² passiert und was anders ist, als beim „Treibhauseffekt“ …
Siehe Uli Weber, „Verbrannte Erde“, Seite 7 Punkt (4) …
Das ist ja relative einfach erklaert. Oben ist es kaelter als draussen!
Wie sich der Temperaturgradient in der Atmosphaere gestalltet wissen sie ja sicherlich, oder nicht?
Werner Schulz schrieb am 18/04/2024, 15:32:42 in 371012
ach werner … Es gibt ein den Texten von Herrn Weber bisher nichts, was erklären würde, warum die Abstrahlung der Erdoberfläche nur im atmosphärischen Fenster direkt ins All geht und in den anderen Frequenzen nicht. Absorbtion/Emission durch infrarotaktive Gase kommt bisher nicht in seinen Texten vor; das wäre ja der Treibhauseffekt, den er bisher kategorisch ausschliesst …
@ Schulz,
Die 235 W/m² haben rein gar nichts mit den 390 W/m² zu tun, die sich ergeben, wenn man das Stefan-Boltzmann-Gesetz im Sinne von Weber (2016) auf das globale Mittel der beobachteten oberflaechen nahen Luftemperatur anwendet. Die 235 W/m² entsprechen allenfalls der vom System Erde-Atmosphaere absorbierten solaren Strahlung.
Dass Weber staendig Falschaussagen und erfundene Behauptungen verbreitet, belegt folgender Absatz:
“ Und schließlich ist in einem Faktencheck [25] mein hemisphärisches Modell das einzige von drei Modellen für die Temperaturgenese auf unserer Erde, das den Verlauf der terrestrischen Beleuchtungsklimazonen nachzuzeichnen vermag:“
Unter [25] behauptet er:
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Modell (B): Weiter geht es nun mit Kramm et al. (2017), die einem verfeinerten Faktor4-Ansatz folgen (Quotient = 0,24996 anstelle von 0,25), aus dem sich eine breitenabhängige Temperaturverteilung mit den Maxima am Pol der jeweiligen Sommerhemisphäre herleitet. In seiner E-Mail vom 29.01.2021 um 09:58 Uhr* an mich und den üblichen Skeptiker-Email-Verteiler hatte Dr. Gerhard Kramm ein PDF-Dokument „kramm_bemerkungen_weber_v3.pdf“ (in der Folge „Kramm (2021)“) mit einem direkten Temperaturvergleich zwischen meinem hemisphärischen S-B-Modell und seiner „Erde ohne Atmosphaere“ verschickt. Wie erwartet spiegeln die Beleuchtungsklimazonen (Definition) unserer Erde den Verlauf der maximalen örtlichen solaren Strahlungsleistung und zeigen keinerlei Hotspot am Pol der Sommerhemisphäre. Diese Beleuchtungsklimazonen sind in der nachfolgenden Abbildung (hier finden Sie die Originaldarstellung) als Overlay über die beiden genannten Modelle projiziert worden:
(a [links]) Maxima nach Weber, beginnend mit dem 1. Januar 2000, 12:00 Uhr (JD = 2451545)
(b [rechts]) Tägliche Mittelwerte nach Kramm et al. (2017), beginnend mit 1.Januar 2010, 00:00 Uhr (JD =2455197,5)“
Anmerkung: Die Overlays der Beleuchtungsklimazonen sind gegenüber den Modellen a und b nicht flächentreu.
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Die Abbildung „b“ hat mit der Arbeit von Kramm et al. (2017) nichts zu tun. Und mit Beleuchtungsklimazonen kann man keine Temperaturverteilungen ueberpruefen. Weber erweist sich wieder einmal als physikalischer Geisterfahrer.
Beide Diagramm stammen aus meinem Bericht:
vom Februar 2021. Beide Diagramme beruhen auf dem Ansatz des lokalen Strahlungsgleichgewichtes. Dieser Ansatz wird auch von Weber in seinem hemisphaerischen Stefan-Boltzmann-Ansatz verwendet. Dazu heisst es in meinem Kommentar:
„Die Verteilungen der Oberflächentemperaturen, die auf dem lokalen Strahlungsgleichgewicht nach Gleichung (18) beruhen, sind in der Abbildung 32 veranschaulicht. Die Maxima der Oberflächentemperatur nach Weber sind in Abbildung 32 (a) dargestellt. Die Ergebnisse von Kramm et al. (2017) sind in Abbildung 32 (b) veranschaulicht. Diese Berechnungen wurden nur durchgeführt, um das Ergebnis von Gerlich und Tscheuschner (2009) im Falle einer rotierenden Erde ohne Atmosphäre zu bewerten, deren Rotationsachse zur Ekliptikebene geneigt ist. Für die Tagesmittel der Oberflächentemperatur wurden wiederum 144 Werte pro Tag herangezogen (siehe Kramm et al., 2017).
Auch dieser Vergleich zeigt, auf dass Webers Verteilung der Maxima der Oberflächentemperatur völlig sinnlos ist, denn die „maximalen“ Oberflächentemperaturen gelten nur für den solaren Mittag. Den Tagesgang der Oberflächentemperatur zu missachten, ist inakzeptabel. Hinzukommt, dass der Ansatz des lokalen Strahlungsgleichgewichtes unzureichend ist, was – wie zuvor vermerkt – Wesselink schon vor mehr als 70 Jahren demonstrierte.“
Die Abbildung 32 zeigt die beiden Diagramme. und die Gleichung (18) entspricht dem Ansatz des lokalen Strahlungsgleichgewichtes, der, wie erwaehnt, bereits von Wesseling als unzureichend nachgewiesen wurde. Beide Diagramme sind also zu verwerfen.
Das waere eine neue Definition. Bisher hies das Gasstrahlung und Absorption von IR Strahlung.
Koennen sie die auch auf eine Papierwand anwenden? Koennen sie definieren wie ein Gas das nicht strahlt oder IR absorbiert thermodynamisch in der Atmosphare wirkt?
Ich glaube mit dem was sie gerade geschrieben haben werfen sie mehr Frage zum sogenannten Treibhauseffekt auf als sie Herrn Weber vorwerfen zu koennen, das er sie nicht beantworten kann.
Herr Kramm,
Sie sagen:
Sieht es so aus als haetten sie recht. Das heisst doch aber auch, das jeder der eine Differenz aus beiden Zahlen bildet und das als einen Treibhauseffekt verkauft, diese Erklaerung nicht anerkennt oder?
Wie stabli sind eigentlich die atm. Temperaturen ueber der Prantdlzone? Ist es nicht erstaunlich wie sich z.B. die atm. Temperaturen in den Gebirgen verringern obwohl dort die gleiche Solarstrahlung ankommt…
@Werner Schulz
Wenn Sie und Herr Weber der Atmosphäre/ Troposphäre ständig Volumenarbeit zuführen, dann reichert sich dort die Energie an. Und kann nur weg, wenn sie abgestrahlt wird. Aber bei Herrn Weber ist Strahlung ja nicht vorgesehen und fällt weg.
Ich wusste gar nicht das ich das tue. Heisse Luft wird doch im Wirtschaftministerium genug produziert.
Aber ich gebe ihnen recht, die Energie reichert sich an und kann nur weg, wenn sie abgestrahlt wird.
Da faellt mir gleich ein Gas ein, das das nicht so gut kann, aber das die Energie mit anreichert. Wie heisst dieses Gas noch mal?
@Marvin
Wenn ich mich recht erinnere wird das mit Volumenarbeit der Luft erklärt. Berechnungen dazu gibt es natürlich nicht. Herr Weber erfindet dann einfach etwas dazu und das darf man dann nicht hinterfragen. Atworten oder gar Berechnungen zu der Behauptung werden nicht präsentiert.
„bei im Mittel etwa 288 K ja doppelt (!) soviel Energie abstrahlt wie sie (mit Albedo) dauernd maximal auf der rotierenden Tagseite aufnimmt“
Das wäre dann der alte Fehler, den ich auch befürchtete. Von dem ich hoffte, dass er sich durch die genauere geometrische Berechnung irgendwie in Wohlgefallen auflöst. Schon Gerlich und Teuschner hatten durch genauere geometrische Rechnung erstaunliche Abweichungen ermittelt – allerdings, soweit ich mich erinnere, in die „verkehrte“ Richtung. An Ihrer Energiebilanz, Herr Dietze, die offensichtlich stimmt, führt jedoch kein Weg vorbei, auch mit Hilfe der Geometrie nicht.
Verzeihung Herr Dietze, aber ihre Kritik ist unverstaendlich und nicht nachvollziebar.
Nichts von dem was sie sagen, findet sich im Hauptartikel. Sie sollten mit Zitaten arbeiten und nicht mit dem, was sie glauben, verstanden zu haben.
Dann sagt naemlich die Kritik mehr ueber sie aus, als ueber den Beitrag.
Wo zum Beispiel sehen sie „fehlende Energie“?
Herr Schulz, wenn Sie nicht verstehen dass die solare Gleichgewichtstemperatur auf Webers ruhender (!) Tagseite nach S-B 288 K ist und auf 2PiR² auch 2•S/2 wieder abgestrahlt wird, sowie S-2•S/2=0 für die Nachtseite übrig bleibt und Herr Weber uns dies natürlich verschweigt, ist Ihnen nicht zu helfen.
Herr Dietze,
sie machen immer noch kein Sinn, wenn Herr Weber verschweigt, was sie gerade sagen, dann faellt was sie gerade sagen auf sie zurueck. So finde ich keine Angabe bei Ihm fuer 288 K auf der Tagesseite gar nicht.
Im Gegensatz, es schient sie fussen ihre Kritik auf einem falschen Verstaendnis. So steht da fuer Abbildung 3:
Es geht hier darum, das sie ihre Kritik ordentlich anbringen. Aber wenn sie ihre Kritik damit garnieren, was Herr Weber gar nicht gesagt hat, dann ist ihre Kritik falsch.
Herr Schulz, Sie haben die zentrale Aussage von Uli Weber (Bild 2) nicht gesehen: „Der hemisphärische Mittelwert der solaren Einstrahlung über eine Summation von 1°-Kugelsegmenten ergibt eine Durchschnittstemperatur von 14°Celsius, die hemisphärisch korrigierte Integrallösung [10] von Gerlich und Tscheuschner (2009) kumuliert bei einer Temperatur von 15°C, die der gemessenen global gemittelten NST entspricht und in der weiteren Betrachtung verwendet wird“. Somit durch Falschanwendung von S-B eine solare Maximaltemperatur auf der ruhenden Tagseite (Teilfläche) sowie KEIN THE durch Gegenstrahlung und +15 °C auch global auf der rotierenden Erdoberfläche.
Herr Dietze,
sie sollten auch das Dickgedruckte lesen, bevor sie zu einer falschen Schlussfolgereung kommen.
Ich habe gelesen:
Wenn die jeweilige Ortstemperatur nicht von der Strahlung abhaengt, dann ist jeder Bezug zu SB sowieso hinfaellig.
Dem wuerde ich so folgen!
Wie gesagt, sie muessen ihre Kritik da ansetzen, wo sie denken, das es Ungereimtheiten gibt. Allerdings habe ich ihnen schon mehrfach gesagt, das auch GT nicht auf 15 Grad C auf der Tagesseite gekommen sind.
Da die Tagesseite nach Abzug der Albedo 480 W/m2 erhaelt (Abb. 1 Ohne Albedo gezeigt) sollte, wenn man denn SB ansetzen kann, dort eine Temperatur von 30 Grad C sein.
Herr Weber gibt 15 Grad C durchschnitt mit plus minus 10 Grad C an. Das waere fuer den Tag 25 Grad C max. und die Nacht 5 Grad C. Da die Erde zu 70% von Wasser bedeckt ist, entspricht die Schwankungsbreite wohl der spzifischen Waermekapazitaet vom Wasser, aber ich habe das nicht nachgerechnet.
An den Wuesten sieht man das die Temperaturschwankungen viel hoeher sind. Wuesten zeichnen sich durch Abweseneit von Wasser aus. Ist also ein schoener Kontrast.
Herr Schulz, jetzt schlägt’s aber dreizehn! Die Ortstemperatur hängt nicht von der Einstrahlung ab, und somit wären doch S-B sowie auch die Berechnung der Tagseite mit Albedo durch Prof. Gerlich irrelevant?? Hat also die Hirnwäsche von Herrn Weber bei Ihnen dazu geführt dass Sie uns weismachen wollen dass die globale Bodentemperatur auch ganz ohne Sonnenstrahlung (!) durch die bereits vorhandene Ozeanwärme +15 Grad wäre und schon deshalb gar kein THE existiert??
Herr Dietze,
Auch dieses Mal geht ihre Kritik ins Leere. Es sei denn sie können mit Zitat belegen, das ich etwas derartiges gesagt habe.
Solche Überlegungen von ihnen zeigen leider ihr falsches Physikverstaendnis auf.
Es sagt keiner, das man nicht mit SB eine Temperatur aus einer gemittelten Strahlstaerke theoretisieren kann.
Aber die Temperatur hängt nunmal von Energiegehalt ab und nicht von der gemittelten Einstrahlung wenn die weiteren Wärmeflüsse unbestimmt sind.
Nach zweimaligem mehr oder weniger gründlichem Durchlesen habe ich den entscheidenden Fehler bisher nicht gefunden. Gefühlt sind die neuen Ergebnisse Folge des geometrisch korrekteren Rechenansatzes (Abb. 2). Wäre natürlich eine tolle Sache, wenn die aktuelle Version des Hemisphären-Ansatzes den „Klima-Weltuntergang“ widerlegt! Jedenfalls Respekt vor der Beharrlichkeit des Autors!
Ich wundere mich immer wieder über die einfachen oder komplizierten Versuche diese Ansatz zu wiederlegen. Es muss doch vglw. einfach sein herzuleiten, dass die unweigerliche halbseitige „Temperaturgenese“ der Sonne auf die Erde, diese nach so und so und so viel Drehungen der Erde um sich selbst, zur Übereinstimmung mit der jetzigen gerechneten Einstrahlung von einem Viertel der Solaren Einstrahlung entspricht.
Oder anders ausgedrückt, wo nach meiner vieler Kommentatoren, ist Herr Weber nach der richtigen Beobachtung, dass die Sonne nur am Tage scheint, falsch abgebogen?
Herr Limburg, ebenso wie Herr Dr. Ullrich haben Sie offenbar meinen Kommentar heute von 6:03 nicht gelesen. Für die Temperaturgenese auf der Tagseite stoppt Uli Weber doch die Erdrotation und erhält so den Hemisphären-Mittelwert von +15 °C im Gleichgewicht (Bild 2) – also bei Re-Emission der gesamten Sonnenstrahlung nach S-B. Die Nachtseite nimmt also 0 K an, und es steht KEINE Energie für deren Aufheizung auf fast 288 K zur Verfügung wenn er die Erde dann wieder rotieren lässt. Wegen Speicherung entsteht dann – über alle Breitenkreise und Tag/Nacht gerechnet – nicht ein globaler Mittelwert von isotherm -18, sondern sogar von -21 Grad.
Darum geht es doch gar nicht.
Es genügt nachzuweisen, dass die tägliche Solarstrahlung, die nur die Halbkugel bescheint identisch ist, mit der (theoretisch) Zwei-Sonnenstrahlung, die zwar mit halber Kraft, aber dann die ganze Erde bescheint.
Aber genau geht es darum. Ich schrieb doch: „Wegen Speicherung entsteht dann – über alle Breitenkreise über Tag/Nacht gerechnet – nicht ein globaler Mittelwert von isotherm -18, sondern sogar von -21 Grad“. Denselben globalen Mittelwert erhält man mit einer „Rundumsonne“ mit 240 W/m² – soweit man richtig mit S-B rechnet.
Sie müssen es beweisen, nicht postulieren!
Aber Herr Limburg, dass mit 255 K isotherm S=Sigma•T^4=240 W/m² ist, soll ich beweisen?? Und die -21 Grad über Tag/Nacht und alle Breitenkreise mit Speicherung habe ich und auch ein Physiker unabhängig voneinander berechnet. Ich frage mich, was Herr Weber eigentlich bezüglich der Nachtseite und des angeblich nicht existenten THE beweist.
Admin am 18. April 2024 um 12:48
Hier der Beweis: 1× Halbkugel × 1 Sonnenstrahlung = 2 × Halbkugel × 0,5 Sonnenstrahlung = 1× ganze Kugel × halbe Kraft Sonnenstrahlung. Dieser mathematische Beweis ergibt sich schon einfach aus dem Gesagten und weil 2×0,5 =1 ist.
Quatsch!
Admin schrieb am 18/04/2024, 09:05:22 in 370939
Wenn ich in diesem Artikel nur eins hervorheben sollte, wäre es der „Überholen ohne Einzuholen“ Ansatz, den Herr Weber bei seinem „1:1-Eisballmodell“ verwendet. Er schreibt korrekt „Während dieser Erwärmung steigt dann auch die terrestrische IR-Abstrahlung von 60 Milliwatt ganz langsam auf den Betrag der solaren Einstrahlung an.“ Wir wissen von Gerlich/Tscheuschner, Kramm, …, der Erklärung des Treibhauseffektes, dass dieser Punkt bei Temperaturverteilungen erreicht ist, deren Mittelwert zwischen 144K und 255K liegt. Und hier macht Herr Weber einen Sprung und postuliert unsere heutige beobachtete Temperaturverteilung (bei der 390W/m² am Boden abgestrahlt werden, während nur 240W/m² zugeführt werden), ohne zu erklären, wie man dort hin kommt.
Und landet dann bei „Das hemisphärische Stefan-Boltzmann-Modell ist also in der Lage, die Temperaturgenese auf unserer Erde qualitativ zu beschreiben, ohne dazu irgendwelche physikalischen Hilfskonstruktionen wie einen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ zu benötigen. “ Die „physikalische“ Hilfskonstruktion bei Herrn Weber ist die Stefan-Boltzmann-Umgebungsgleichung
. Das ist genau das, was Herr Schnell und Herr Harde in ihrem ersten Artikel präsentierten und im zweiten Teil dann für die Absorbtion/Emission durch Gase anpassen. Der Frage, wie denn die Atmosphäre die aus anderen Bereichen herantransportierte Energie mit 
abgeben soll, wenn nicht über die Strahlungs infrarotaktiver Gase, darüber möchte Herrr Weber nicht diskutieren. Auch die in letzter Zeit hinzugekommene Abstrahlhöhe und deren Zustandekommen wird nicht diskutiert.
Und es ist eine Hilfskonstruktion, da man mit dem, was Herr Weber präsentiert hat, nichts berechnen kann. Im Gegensatz z.B. zu dem, was Happer präsentiert hat, da kann man Theorie und Messungen vergleichen, wie man an seinen berechneten und gemessenen Spektren sehen kann.
Auch darum geht es nicht.
Es genügt nachzuweisen, dass die tägliche Einstrahlung die nur die Halbkugel bescheint, identisch ist, mit der Zwei-Sonnenbestrahlung die mit halber Kraft dann die ganze Erde bescheint.
Admin schrieb am 18/04/2024, 12:51:51 in 370973
Wer soll das nachweisen? Die Temperaturverläufe werden natürlich verschieden sein, wenn man einen Tag/Nacht-Verlauf mit einem Tag/Tag-Verlauf bei gleichem Energiezufluss für 24h vergleicht. Bei dem Tag-/Nachverlauf werden die Temperaturen stärker schwanken, als bei einem Tag-/Tagverlauf. Aber die Temperaturverteilungen werden in beiden Fällen ohne „Treibhauseffekt“ oder „Stefan-Boltzmann-Umgebungsgleichung“ zu einer Mitteltemperatur führen, die unter der liegt, die wir gegenwärtig haben. Gerlich/Tscheuschner und Kramm zeigen das doch – deren Rechungen kann man nachvollziehen, die von Herrn Weber kann man nicht nachvollziehen.
Sie, die sie das behaupten.
Admin schrieb am 18/04/2024, 14:50:11 in 371006
Hmm, ich schrieb gerade, dass das nicht gleich ist: „Die Temperaturverläufe werden natürlich verschieden sein„.
Herr Weber wird ja auch nicht für seine „Die Sonne wirkt nur auf die Hälfte der Erdoberfläche“-Betrachtung kritisiert, sondern die dann folgenden Fehler.
Sie merken immer noch nichts. Nicht die Behauptung zählt sondern ein Beweis.
Admin am 18. April 2024 um 18:02
Warum soll ich eine Behauptung beweisen, die ich nicht geäußert habe? Entgeht mir hier was? Oder beziehen Sie sich jetzt auf etwas, was ich geäußert habe? Dann wäre es vielleicht gut, die Äußerung zu zitieren, damit ich hier nicht im Wald stehe …
Sie können sich auch in der Nase bohren.
@Admin
Das Problem ist doch, dass die Berechnungen von Weber gemaess der sog. Tagseite voellig falsch sind.
Die Erde rotiert kontinuierlich im Strahlungsfeld der Sonne. Und die sog. Tagseite wird kontinuierlich von wechselnden Punkten auf der von Obergrenze der Atmosphaere aufgespannten Flaeche gebildet. Wird das Gedankenmodell einer Erde ohne Atmosphaere betrachtet, dann wird die sog. Tagseite kontinuierlich von wechselnden Punkten auf der Oberflaeche einer Erde ohne Atmosphaere gebildet. Das kann man mit Hilfe einer Taschenlampe und einem Globus veranschaulichen.
Folglich muss die solare Einstrahlung fuer jeden dieser Punkte, die mit Hilfe von Laengen- und Breitengrad gekennzeichnet werden, zwischen lokalem Sonnenaufgang und lokalem Sonnenuntergang berechnet werden. Da die instantane solare Einstrahlung einer Energieflussdichte entspricht, die in J/(m² s) ausgedrueckt wird, zwischen lokalem Sonnenaufgang und lokalem Sonnenuntergang sehr stark variiert, muss ueber die instantane solare Einstrahlung zeitlich integriert werden. Folglich lautet die physikalische Einheit des Integrationsergebnisses J/m². Diese Einheit wurde auch in dem von mir zitierten NASA-Diagramm verwendet.
Fuer die Juni-Sonnenwende ergibt sich eine mittlere taegliche solare Einstrahlung fuer den Nordpol von 524, 2 J/(m² s) = 524, 2 W/m². Fuer die Dezember-Sonnenwende ergibt sich eine mittlere taegliche solare Einstrahlung fuer den Suedpol von 559, 4 J/(m² s) = 559, 4 W/m². Es muessen jeweils 24 Stunden betrachtet werden, weil in beiden Faellen die Sonne nicht untergeht. Die instantane solare Einstrahlung unterscheidet sich kaum von der mittlere taeglichen solaren Einstrahlung. Man erhaelt also fuer den Nordpol waehrend der Juni-Sonnenwende 45,3 MJ/m² und fuer den Suedpol waehrend der Dezember-Sonnenwende 48,3 MJ/m².
Diese Werte koennen Sie dem von mir zitierten NASA-Diagramm bzw. dem nachfolgenden Diagramm entnehmen.
wobei TDB =2455197,5 dem 1. Januar 2010, 00:00 UT1 entspricht.
Fazit: Alles, was Weber behauptet, erfuellt nur das Kriterium des esoterischen xxxxx
Admin schrieb am 18/04/2024, 09:05:22 in 370939
Ist es ja auch. Sie hatten gerade einen Artikel von Herrn Mechtel dazu veröffentlicht, Herr Kramm hat es in seiner Veröffentlichung „Using Earth’s Moon as a Testbed for Quantifying the Effect of the Terrestrial Atmosphere„, Spencer zeigte es in seinem kleinen in Excel zur Verfügung gestellten Modell … Es gibt genügend bis zu Ende gerechnete Herleitungen, die man sich ansehen kann[1]. Herr Weber stellt keine zur Verfügung, er postuliert einfach, dass sie die Erde bis auf unsere beobachteten Temperaturen aufwärmen würde.
[1] Die „Modelle“ betrachten alle die tatsächliche rotationsbedingte Einstrahlung (nicht nur Mittelwerte für die ganze Fläche oder die Tagesseite oder gar nur Maximalwerte für die Tagesseite). Sie unterscheiden sich bezüglich Energiefluss in und aus dem Boden, der Behandlung der Neigung der Erdachse und der Rotation um die Sonne, Albedo, …
Dr. Roland Ullrich schrieb am 18/04/2024, 00:04:36 in 370906
Werfen Sie doch einfach mal einen genaueren Blick auf Abbildung drei vielleicht zusammen mit einer detaillierteren Erklärung in „Über neue Erkenntnisse und alte Postergucker als „Hüter der Wissenschaft“„. Herr Weber kuckt sich die Abstrahlung bei 5°C = 340W/m² und 25°C = 448W/m² an und bestimmt daraus, wieviel Energie die Sonne liefern muss, um die abgeflossene Energie auszugleichen. Und kommt dabei nicht etwa auf irgendwas um (340 + 448)/2, sondern auf 448-340 = 148W/m². In diesem Artikel hier suggeriert er durch die Verwendung der maximalen Einstrahlung mittags am Äquator, dass die Sonne auf der Tagseite 492W/m² mehr einstrahlt, als für die Aufrechterhaltung von 25°C gebraucht werden. Und das, obwohl man sonst bei ihm lesen konnte, dass auf der Tagseite im Mittel 480W/m² zur Verfügung stehen … Geraten Sie da nicht ins Stutzen?
Ich kann Euren Schwachsinn hier nicht mehr ertragen! Wie kann man bei 348-240 auf ein Ergebnis von 148 kommen? Manchmal zweifle ich stark daran, das hier erwachsene Menschen kommentieren!
Herr Kablitz, es handelt sich nur um einen Fehler von Herrn Müller und hätte für die Gegenstrahlung (340+448)/2-240=154 sein müssen.
Laut Herrn Kramm, rechnen sie mit verschiedenen Zahlen, dessen physikalische Bedeutung eine solche Berechnung nicht zulaesst.
Demzufolge ist die Aussage von Ihnen, von Frau/Es Kosch und von Herr Mueller falsch.
Es sieht im uebrigen auch so aus, als wenn das ein Strohmannargument ist, weil eine solche Aussage findet sich bei Herrn Weber gar nicht.
Peter Dietze schrieb am 19/04/2024, 09:32:38 in 371151
Es war wirklich ein echter Typo von mir. Ich habe keine Ahnung, wie ich da die 4 in das Ergebnis reinbekommen habe. Ich bezog mich auf die Aussage von Herrn Weber, dass zur Aufrechterhaltung der beobachteten Temperaturen nur die Differenz zwischen maximaler und minimaler Abstrahlung zuführen muss. Hier im Artikel mit B) und dem gelben Pfeil gekennzeichnet, im referenzierten Artikel wie folgt beschreiben:
hubert kablitz schrieb am 19/04/2024, 00:35:32 in 371112
Das habe ich mich beim Lesen des Kommentars auch gefragt. Dann kamen mir die Zahlen irgendwie bekannt vor und ich habe den Artikel geöffnet … Und siehe da, bis auf zwei falsche Ziffern war das meine „Rechnung“: „448-340 = 148W/m²„. Keine Ahnung, wie auch immer mir da die eine falsche Ziffer reingerutscht ist, das müssen natürlich 108W/m² sein.
Aber wenn Sie mal über die flasche Ziffer hinwegsehen: Halten Sie es für plausibel, das 108W/m² ausreichen, um die mit 340W/m² bis 448W/m² abgestrahlte Energie auszugleichen? Das war die Frage, die ich aufgeworfen hatte.
#371239
Herr Müller, damit sind Sie voll hereingefallen auf nur die Differenz der vom S-B-Falschanwender Weber angenommenen (etwa doppelt zu hohen) Temperaturschwankung von ±10 Grad (+5 bis +15 bis +25) und der grottenfalschen Behauptung dass die Solarstrahlung ja nur diese Differenz zwischen Tag und Nacht ausgleichen muss. NEIN, DIE DIFFERENZ ZWISCHEN +15 UND -18 GRAD MUSS AUSGEGLICHEN WERDEN. Und das macht die Gegenstrahlung von 150 W/m². Bei idealer Speicherung (womit sich ja z.B. am Äquator -2,6 Grad ergeben) wäre ja die Differenz Null, und es wäre dann trotz der globalen Abstrahlung überhaupt keine Solarstrahlung erforderlich.
Peter Dietze schrieb am 20.4.2024, 10:24:16 in 371351
Habe ich den Eindruck erweckt, ich würde denken, das wäre richtig? Ich schrieb doch: „Und kommt dabei nicht etwa auf irgendwas um (340 + 448)/2, sondern auf 448-340 =
148108W/m². In diesem Artikel hier suggeriert er durch die Verwendung der maximalen Einstrahlung mittags am Äquator, dass die Sonne auf der Tagseite 492W/m² mehr einstrahlt, als für die Aufrechterhaltung von 25°C gebraucht werden. … Geraten Sie da nicht ins Stutzen?“ In meinen Augen müßte eigentlich jeder, der das liest, darüber stolpern.Wenn ich mir das mal auf Geld übertragen vorstelle: Ich gebe tagsüber 448 Euro aus, nachts 340 Euro und muss nur 108 Euro einnehmen, um diesen Standard aufrechtzuerhalten. Das wäre toll …
Herr Müller, Sie sind also doch nicht auf die Differenz hereingefallen und Ihr Beispiel mit den Euros ist gut. Die Sonne liefert im Weber-Modell tagsüber also 480 € und über Nacht Null, die Erde gibt aber über Tag und Nacht 448+340=788 € aus. Der Fehlbetrag ist 308 €. D.h. die fehlende mittlere Gegenstrahlung entspricht 154 €. Damit ist Webers erneuter Schwindel aufgeflogen. Das sollte auch Herr „Agerius“ einsehen, der uns weismachen will dass ja durch den 2.HS schon nachgewiesen wurde dass es (obwohl diese ja gemessen wird) gar keine Gegenstrahlung gibt und die Forschung diese geheimnisvolle Quelle seit über 40 Jahren (!!) noch nicht gefunden hat.
Herr Ullrich,
ich nehme Ihnen nicht ab, dass Sie den Unsinn, den Uli Weber hier in Endlosschleife anbietet, nicht als solchen erkennen.
Die mittlere Sonneneinstrahlung unter Abzug der Albedo bezogen auf die Erdoberfläche beträgt ca. 240 W/m². Das entspricht einer mittleren Temperatur von -18°C.
Die mittlere Temperatur der Erde beträgt rund 15°C. Das entspricht einer mittleren Abstrahlleistung von 390 W/m².
Den Unterschied von rund 150 W/m² versucht Uli Weber nun verzweifelt ohne Treibhauseffekt zu erklären. Das ist zum Scheitern verurteilt. Spätestens, wenn er in irgendwelchen Wärmespeichern (Ozeanen) „ertrinkt“ und sich gegen jede noch so einleuchtende Erklärung durch hier kommentierende Physiker und Physikerinnen wehrt, weiß man: Das wird nichts mehr.
@ Herr oder Frau Kosch
Sie schrieben:
„Die mittlere Sonneneinstrahlung unter Abzug der Albedo bezogen auf die Erdoberfläche beträgt ca. 240 W/m². Das entspricht einer mittleren Temperatur von -18°C.
Die mittlere Temperatur der Erde beträgt rund 15°C. Das entspricht einer mittleren Abstrahlleistung von 390 W/m².“
Sie wenden das, wenn ueberhaupt, nur lokal gueltige Stefan-Boltzmann-Gesetz
1. auf das globale Mittel der absorbierten solaren Strahlung von 240 W/m² an und
2. auf das globale Mittel der oberflaechennahen Lufttemperatur von 288 K.
Beides ist aus physikalischer und mathematischer Sicht falsch.
Diese 255 K ≈ -18°C entsprechen der effektiven Strahlungstemperatur des Systems Erde-Atmosphaere. Die effektive Strahlungstemperatur ist keine reale Temperatur, sondern nur ein Synonym fuer das globale Mittel der in den Weltraum emittierten infraroten Strahlung, das dem globalen Mittel der Absorbierten solaren Strahlung gleichgesetzt wird. Das kann man schon bei Robert Emden (1913) nachlesen.
Gerlich & Tscheuschner (2009) haben mit Hilfe des Ansatzes des lokalen Strahlungsgleichgewichtes gezeigt, dass im Falle einer Erde ohne Atmosphaere das globale Mittel der Oberflaechenflaechentemperatur nur 144 K ≈ -129°C betraegt, falls eine lokale Albedo von 0,3 verwendet wird. Das bedeutet, dass diese 144 K mit dem globalen Mittel der absorbierten solaren Einstrahlung von etwa 240 W/m² kompatibel ist.
Kramm et al. (2017) haben mit Hilfe der lokalen Bilanzgleichung fuer die Gesamtenergie ein globales Mittel fuer die Oberflaechentemperatur von 218,5 K fuer eine Erde ohne Atmosphaere erhalten, falls die lokale Albedo wieder mit 0,3 gewaehlt wird. Dieses globale Mittel ist ebenfalls mit dem globalen Mittel der absorbierten solaren Strahlung von etwa 240 W/m² vereinbar. Das bedeutet, dass die 255 K in keiner Weise etwas mit dem globalen Mittel der Oberflaechentemperatur einer Erde ohne Atmosphaere zu tun haben.
Was Sie missachten, ist die Temperaturungleichung von Gerlich & Tscheuschner (2009),
〈T_s〉 ≤ 〈(T_s)^4〉¼
von den Autoren mit Hilfe der Hoelderschen Ungleichung fuer Integrale verifiziert.
Es existiert allerdings auch ein empirischer Beweis, der anhand der 24 Datensaetze der bolometrischen Temperatur des Diviner Lunar Radiometer Experiment (Williams et al., 2017) von Kramm et al. (2022) erbracht wurde:
Auch Sie sollten in der Lage sein, zu erkennen, dass
〈F_IR〉 = ε σ 〈(T_bol)^4〉
und
F_IR = ε σ 〈T_bol〉^4
sich betraechtlich unterscheiden, d.h.:
〈T_bol〉 < 〈(T_bol)^4〉¼
Williams verwendeten ein relatives Emissionsvermoegen von ε = 0,95.
Da Sie sich durch Unbelehrbarkeit auszeichnen, werden Sie wohl auch diese Ergebnisse negieren.
Ein weiterer Versuch das Diagramm in Abbildung 22 von Kramm et al. (2022) hochzuladen:
@ Herrn Dr. Roland Ullrich am 18. April 2024 um 0:04 Uhr
Danke, über Ihren Kommentar habe ich mich gefreut.
Herrn Uli Weber
Zitat: Solare Einstrahlung auf der Erde an einem 24h-Tag: 1,05*10^22 Joule
Nein, das ist nicht korrekt. Eine Leistungsdichte oder Energiestromdichte (intensive Größe) darf man nicht über den Globus mitteln, weil die Energiestromdichte nur eine lokale Wirksamkeit hat. Außerdem würde man das Gesetz der Erhaltung vom Phasenraumvolumen der Strahlung verletzen und damit den Erhaltungssatz der Energie.
Die Zeit t und die Oberfläche O bilden eine Bezugseinheit [O·t]. Man muss sich immer auf die Gesamtheit [G] eines Körpers beziehen, um Teile zu spezifizieren. Die Kugel ist die Gesamtheit [G] = 2·[G]/2 vom Körper, wobei O – [Kugeloberfläche] und t – [Rotationsperiode] sowie zusammengesetzt die Ot = [O·t] – [Periodenoberfläche] ist. Für die halbe Gesamtheit [G]/2 (Hemisphäre) gilt: O/2 – [halbe Kugeloberfläche], t/2 – [halbe Rotationsperiode] und für die halbe Periodenoberfläche ergibt sich Ot/2 = [O·t]/2.
+ Einstrahlung am TOA der Erd-Hemisphäre: Ei = Mi·[O·t]/2
+ Ausstrahlung der sphärischen Erdoberfläche: Es = Ms·[O·t]
+ Ausstrahlung am TOA der Erd-Sphäre: Ep = Mp·[O·t]
Mit den Werten (gerundet) aus den Messungen ERBE oder CERES ergibt sich:
+ Ei = 1367 W/m²·(1 – 0,3)·[5,1·10^14 m²·24h]/2 = 5,85·10^18 Wh = 2,1·10^22 J/d
+ Es = 376 W/m²·[5,1·10^14 m²·24h] = 4,6·10^18 Wh = 1,65·10^22 J/d
+ Ep = 239 W/m²·[5,1·10^14 m²·24h] = 2,93·10^18 Wh = 1,05·10^22 J/d
Die Energiezufuhr am TOA bezieht sich auf die halbe Gesamtheit [G]/2 und die Energieabgabe am TOA auf die Gesamtheit 2·[G]/2 damit erhält man: [G]/2·Ei = 2·[G]/2·Ep → Ei/2 = Ep. Die Energiebilanz am TOA Ei/2 = Ep muss ungefähr ausgeglichen sein, damit der Erhaltungssatz der Energie für das fast energetisch passive System Erde erfüllt wird.
Zudem ist das System Erde ein fast energetisch passives System, das bedeutet, dass der Großteil der Energie 99,9% an der Oberfläche vom Erdkörper und der Erdatmosphäre nicht dem System Erde „selbst entstammt“, sondern von der externen Energiequelle Sonne. Die dynamisch-dissipativen Änderungen im Erdsystem sind der radioaktive Zerfall, die geothermalen Ströme, die Gezeitenkräfte, die Energieänderung durch Massenänderung, die Photosynthese und der von den Lebewesen auf der Erde umgewandelten Energie, das ergibt im Durchschnitt eine Energiestromdichte von 0,5 – 0,7 W/m². Aus diesem Grund wird die Energiebilanz am TOA nie exakt Energie-Zufuhr = Energie-Abgabe über einen relativ kurzen Zeitraum entsprechen.
Die „Energieproduktion“ der Menschheit im Jahr beträgt ca. 3,5·10^20 J/a. Das sind rund 1/22000 der jährlichen Energiezufuhr (2,1·10^22 J/d·365 = 7,7·10^24 J/a) durch die Sonne. Damit hat die Menschheit einen energetisch vernachlässigbaren Einfluss auf die Energieströme vom System Erde.
Des weiteren ist die „Abbildung 2“ nicht korrekt, man muss um den Zentral-Solarpunkt mit 1367 W/m²·(1 – 0,3) = 956 W/m² isoenergetische bzw. isotherme konzentrische Kreise (Breitengrad) legen, das sieht dann so aus, wie auf Seite 13 vom Paper https://tfaws.nasa.gov/TFAWS05/Website/files/ThermalPaperSession/tfaws_2005_mastropietro.pdf. Übrigens, dieser Zentral-Solarpunkt-Ansatz stammt von Erich Schoenberg – Photometrie der Gestirne – 1922.
@Holtz
Offensichtlich sind Sie nicht mit der einschlaegigen Fachliteratur vertraut und zimmern sich Ihre Welt selbst. Selbstverstaendlich darf man ueber die Verteilung der lokalen Energieflussdichten mitteln, denn die Energie ist eine extensive Groesse. Die physikalische Einheit einer Energieflussdichte ist das J/(m² s). Nur weil 1 J = 1 W s entspricht, kann man eine Energieflussdichte auch in W/m² ausdruecken.
Fuer Sie zum Mitschreiben:
Die lokale solare Einstrahlung F_S↓ an der Obergrenze der Atmosphaere bzw. an der Oberflaeche einer Erde ohne Atmosphaere ist gegeben durch
F_S↓ = (r_0/r)² S cos Θ (1)
wobei die lokale Sonnenzenitdistanz Θ auf der folgenden Formel beruht:
cos Θ = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos h (2)
Hierin sind r_o und r die mittleren und instantanen heliozentrischen Abstaende der Erde, φ der Breitenkreis und δ sowie h die Deklination und der Stundenwinkel der Sonne. Fuer den lokalen solaren Mittag gilt: h = 0. Diese Formel ist seit Wiener (1877, 1879) im deutschsprachigen Bereich bekannt. Sie wurde vielfach ueberprueft, u.a. von Milankovitch (1920, 1941).
Fuer h = 0 erhaelt man
cos Θ = sin φ sin δ + cos φ cos δ = cos (φ – δ) (3)
Das bedeutet, dass Webers Argumentation mit den Maxima der solaren Einstrahlung voellig unsinnig ist. Es muss selbstverstaendlich die Variation der solaren Einstrahlung zwischen lokalem Sonnenaufgang und -untergang beruecksichtigt werden. Diese beiden lokalen Zeitpunkte koennen anhand der Formel (2) bestimmt werden, indem man cos Θ = 0 setzt, was Θ = π/2 liefert. Dafuer ergibt sich
cos H = – sin φ sin δ/(cos φ cos δ) = – tan φ tan δ
bzw.
H = arccos (- tan φ tan δ) (4)
Hiein ist H der halbe Tagesbogen, der die Zeitspanne vom lokalen Sonnenaufgang bis zum lokalen solaren Mittag bzw. vom lokalen solaren Mittag bis zum lokalen Sonnenuntergang ausdrueckt. Diese Formel gilt nur dann, wenn die Dauer des Tagesbogens kleiner als 24 Stunden oder H < π ist, also nicht für diejenigen Punkte innerhalb der von den Polarkreisen begrenzten polaren Kalotten, für die die Sonne innerhalb von 24 Stunden nicht untergeht, weil dann nicht cos Θ = 0 wird. Diese Erkenntnis stammt schon von Wiener (1877, 1879).
Die Formel (4) kann man jeden Tag an einem beliebigen Ort auf der Erdoberflaeche ueberpruefen, wobei eine Ergaenzung infolge der Refraktion des Sonnenlichtes in der Atmosphaere zu beruecksichtigen ist.
H = arccos (sin γ/(cos φ cos δ) – tan φ tan δ) (5)
Hierin beschreibt γ den Stand des Zentrums der Sonnenscheibe mit Bezug auf den Horizont ist. Dabei wird γ=− 34′ − 16′ = − 50′ = − 0,833° angenommen, d.h. das Zentrum der Sonnenscheibe befindet sich unterhalb des Horizonts. Dabei gilt der Wert von – 34′ für die atmosphärische Refraktion des Lichtes mit Bezug auf den Horizont. Im Falle der Sonne beziehen sich die berechneten Zeiten im Allgemeinen auf den Aufgang bzw. Untergang des oberen Randbereiches der Sonnenscheibe, so dass noch ein Zuschlag von – 16′ hinzukommt, mit dem der Halbdurchmesser der Sonnenscheibe berücksichtigt wird. Für γ = 0 geht Gleichung (5) selbstverständlich in Gleichung (4) über. Das koennen Sie z.B. bei
nachlesen. Die ersten Berechnungen dazu wurden von Meech (1857) vorgenommen.
Die Integration der Gleichung (1) ueber die Zeit liefert unter Beruecksichtigung von Gleichung (2) die Energiemenge, die ein Punkt auf der von der Obergrenze der Atmosphaere aufgespannten Flaeche bzw auf der Oberflaeche einer Erde ohne Atmosphaere zwischen lokalem Sonnenaufgang und lokalem Sonnenuntergang erhaelt. Die Loesung lautet:
W_S↓ = (r_0/r)² d S/π (H sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H) (6)
worin d der Tag ist. Der Tag taucht deswegen auf, weil bei der Integration entweder der Stundenwinkel der Sonne durch die Zeit oder die Zeit durch den Stundenwinkel ersetzt werden muss. Ueblicherweise wird letzteres vorgenommen. Dabei wird die Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation herangezogen, die man fuer einen Tag ziemlich genau kennt.
Diese Formel (6) ist ebenfalls seit Wienner (1877, 1879) im deutschsprachigen Bereich bekannt.
Das Produkt d S bestimmt die physikalische Einheit, naemlich [d] [S] = 86400 s · J/(m² s) = 86400 J/m² . Das von mir erwaehnte NASA-Diagramm verwendet diese Einheit. Man kann natuerlich Gleichung (6) auch schreiben:
{W_S↓} = W_S↓/d = (r_0/r)² S/π (H sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H) (8)
Dabei bedeutet {…} das Tagesmittel.
Fuer die Bedingung der beiden Aequinoktien δ = 0, kann man eine exakte Loesung des globalen Mittels der solaren Einstrahlung herleiten. Diese lautet:
〈{W_S↓}〉 = (r_0/r_e)² S/4 (9)
wobei r_e der heliozentrische Abstand der Erde zum jeweiligen Aequinoktium ist. 〈…〉 kennzeichnet das globale Mittel.
Der Faktor 4, der von Weber vehement bestritten wird, weil er die Berechnungen nicht nachvollziehen kann, ist also korrekt.
Wieviel Energie ankommt kann man auch mit Faktor 1 oder Faktor 2 berechnen.
Die Herleitung fuer Faktor 1 ueberlasse ich ihnen. Stichwort Solarkonstante.
Die Herleitung des Faktors 2 ist auch einfach Wenn Faktor 4 fuer die Erdoberflaeche A gilt, dann ist Faktor 2 fuer A/2 gueltig.
Siehe auch Grafik im Artikel:
Desweiteren ist festzustellen, das wenn man 1,05*10^22 Joule pro Tag der Erde taeglich zufuehrt und 1,05*10^22 Joule wieder abgefuehrt werden, dann ist die einzige Bestimmung, die man vornehmen kann, die folgende:
Die Bestimmung der eigentliche Temperatur, bei vorhandensein der reelen Atmosphaere, kann nur anhand weiterer Randbedingungen vorgenommen werden.
Biete noch an, die Bestrahlung mit der Einheit J/m2 zu benutzen, um von der Faktordiskussion ueber die Strahlstaerke und evenetuell falscher Schluesse auf Tempetaturen nach dem SB Gesetzt, entgegenzuwirken.
Herr Schulz, dass S=Sigma•T^4 im Gleichgewicht eine falsche Temperatur ergeben soll, ist mir neu. Toll dass Sie da noch einen Schritt weiter gehen als Uli Weber, der S-B fälschlich nur auf die ruhende Tagseite und auch umgekehrt anwendet.
Auch diesmal verstehe ich ihre Kritik nicht. An welcher Stelle spreche ich denn von einem Gleichgewicht? Ist die Grafik fuer sie wirklich so unverstaendlich?
Sind sie wenigstens davon ueberzeugt, das die Erde sich dreht und ein eher Kartoffelmaessige Form hat?
@Kramm
Wie üblich lesen Sie nicht richtig und erzählen dann irgendwelchen physikalischen Unsinn.
Ich weiß nicht welche so genannte „Fachliteratur“ Sie lesen?!
Die Energiestromdichte ist eine intensive Größe! Die Flächenleistungsdichte oder flächenbezogener Energiestrom bzw. Energiestromdichte eines Strahlers (vektorielle intensive Größe) wirkt an Ort und Stelle der Absorberfläche im Zeitintervall der Bestrahlung und nicht gemittelt über die Zeit und Fläche. Das hängt damit zusammen, dass die wirksame Fläche der Bestrahlung durch den Strahler in diesem Fall die extensive Größe darstellt. Zudem verletzen alle ihre „Mittelungs-Betrachtungen“ den Erhaltungssatz vom Phasenraumvolumen der Strahlung – Étendue-Erhaltung (2.Hauptsatz der Optik).
Jede tägliche Messung der Solarstrahlung von ERBE oder CERES widerlegt ihre „physikalischen Rechnungen“.
Bei Ihnen werde ich immer an den Ausspruch von Melchior Palágyi erinnert:
„Mathematik schützt vor Torheit nicht. Und was dabei herauskommt, ist Mathematismus, zur Formel erstarrte Pseudo-Physik.“
@ Holtz
Sie behaupten:
„Die Energiestromdichte ist eine intensive Größe! Die Flächenleistungsdichte oder flächenbezogener Energiestrom bzw. Energiestromdichte eines Strahlers (vektorielle intensive Größe) wirkt an Ort und Stelle der Absorberfläche im Zeitintervall der Bestrahlung und nicht gemittelt über die Zeit und Fläche. Das hängt damit zusammen, dass die wirksame Fläche der Bestrahlung durch den Strahler in diesem Fall die extensive Größe darstellt. Zudem verletzen alle ihre „Mittelungs-Betrachtungen“ den Erhaltungssatz vom Phasenraumvolumen der Strahlung – Étendue-Erhaltung (2.Hauptsatz der Optik).“
Die physikalische Einheit der Strahlungsflussdichte lautet: J/(m² s). Das ist die Einheit einer Energieflussdichte, die selbstverstaendlich einem Vektor entspricht.
Da man die Einheit der Energie, Joule, verschieden ausdruecken kann, z.B.
1 J = 1 N m = 1 kg m²/s² = 1 W s
kann man natuerlich auch schreiben:
1 J/(m² s) = 1 W/m²
Offensichtlich wissen Sie nicht, was intensive und extensive Groessen sind.
Was Sie zur Mittelung schreiben, ist falsch. Sie werfen wirklich alles durcheinander, weil Sie die Fachliteratur nicht kennen.
Selbstverstandlich wird nur die lokale Flaecheneinheit, m², betrachtet und sonst nichts. Das beschreiben die folhenden Gleichungen, die ich schon erwaehnt hatte:
=========
Die lokale solare Einstrahlung F_S↓ an der Obergrenze der Atmosphaere bzw. an der Oberflaeche einer Erde ohne Atmosphaere ist gegeben durch
F_S↓ = (r_0/r)² S cos Θ (1)
wobei die lokale Sonnenzenitdistanz Θ auf der folgenden Formel beruht:
cos Θ = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos h (2)
Hierin sind r_o und r die mittleren und instantanen heliozentrischen Abstaende der Erde, φ der Breitenkreis und δ sowie h die Deklination und der Stundenwinkel der Sonne. Fuer den lokalen solaren Mittag gilt: h = 0. Diese Formel ist seit Wiener (1877, 1879) im deutschsprachigen Bereich bekannt. Sie wurde vielfach ueberprueft, u.a. von Milankovitch (1920, 1941).
==========
Und da
F_S↓= dW_S↓/dt ,
wobei dW_S↓ die Energiemenge der Sonnenstrahlung ist, die waehrend des Zeitelements dt durch die Flaecheneinheit hindurchstroemt, ergibt sich fuer die Energiemenge pro Flaecheneinheit
W_S↓ = ∫ (r_0/r)² S (sin f sin d + cos f cos d cos h) dt
wobei die Integration vom Zeitpunkt des lokales Sonnenaufgangs, t_sr, bis zum Zeitpunkt des lokalen Sonnenuntergangs, t_ss, durchzufuehren ist.
Die Loesung lautet:
W_S↓ = (r_0/r)² d S/π (H sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H) (6)
worin d der Tag und H der halbe Tagesbogen sind. Der Tag taucht deswegen auf, weil bei der Integration entweder der Stundenwinkel der Sonne durch die Zeit oder die Zeit durch den Stundenwinkel ersetzt werden muss. Ueblicherweise wird letzteres vorgenommen. Dabei wird die Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation herangezogen, die man fuer einen Tag ziemlich genau kennt.
Nirgendwo taucht bis dahin irgend eine Mittelung auf, sondern nur die Annahme, dass sich (r_0/r)² waehrend eines Tages kaum aendert.
Das Tagesmittel lautet
{W_S↓} = W_S↓/d = (r_0/r)² S/π (H sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H)
Dieses Ergebnis, was fuer einen Punkt auf der von der Obergrenze der Atmosphaere aufgespannten Flaeche gilt, koennen Sie in vielen Lehrbuechern finden, z.B.
Milankovitch, M. (1941), Kanon der Erdbestrahlung und seine Anwendung auf das Eiszeitproblem.
Liou, N. (2002), An Introduction to Atmospheric Radiation.
Die globale Mittelung beruht auf der Definition des Flaechenmittels. Wie das definiert ist, koennen Sie z.B. bei
University Press, Cambridge,
nachlesen.
Bei der globalen Mittelung wird ueber die geographische und jahreszeitliche Verteilung der solaren Einstrahlung gemittelt. Auch das koennen Sie in einer Vielzahl von Lehrbuechern finden, z.B. Milankovitch (1941) und Liou (2002). Dazu ist die meridionale Verteilung der zonalen Mittel erforderlich, was Sie z.B. bei
https://doi.org/10.1007/978-3-662-48193-6
https://doi.org/10.1063/1.2809772
nachlesen koennen.
Im uebrigen existiert kein Strahlungshaushalt fuer Strahlung, sondern nur ein Energiehaushalt sowie ein Entropiehaushalt. Letzterer ist fuer den 2. Hauptsatz der Thermodynamik relevant. Das kann man in einer Reihe von Lehrbuechern zur Thermodynamik irreversibler Prozesse nachlesen.
Ihre Frage, welche Fachliteratur ich zu intesiven und extensiven Groessen gelesen habe, beantworte ich gerne:
Planck, M. (1897), Vorlesungen ueber Thermodunamik,
Ehrenfest, P. (1911), Das Prinzip von Le Chatelier-Braun und die ,Reziprozitätssätze der Thermodynamik, Zeitschrift fuer physikalische Chemie, 77 (2), 237-244,
Tolman, R.C. (1917), The measurable quantities of physics, The Physical Review, 9 (3), 237-253.
Redlich, O. (1970), Intensive and extensive properties, Journal of Chemical Education, 47 (2), 154 -156.
Fazit: Gehen Sie zurueck zur Schule.
@ Herrn Werner Holtz am 17. April 2024 um 23:32 Uhr
Ich glaube, Sie sind auf dem Holzweg.
@ Holtz
Was Sie zur Bildung des globalen Mittels behaupten, ist unvereinbar mit der Fachliteratur.
Es wird immer die zeitliche Aenderung einer extensiven Groesse in einem Volumen betrachtet, Diese Aenderung erfolgt ueber den Austausch zwischen dem Volumen und seiner Umgebung, der durch die zugehoerigen Flussdichten bewirkt wird, sowie duch Quellen und Senken innerhalb des Volumens.
Im Falle der Atmosphaere, die naeherungsweise einer Kugelschale entspricht, ergibt sich fuer die zeitliche Aenderung der Gesamtenergie in der Atmosphaere (es existieren keine Netto-Quellen oder -Senken von Gesamtenergie in der Atmosphaere):
d/dt ∫_V ρ e dV = – ∫_A ∑Je,i · n dA
Hierin kennzeichnen ∫_V das Integral ueber das gesamte Volumen, das von der Oberflaeche der Atmosphaere eingeschlossen wird und ∫_A das Integral ueber diese Oberflaeche. Weiterhin sind ρ die Luftdichte und e der spezifische Wert der Gesamtenergie, die aus innerer Energie plus potentieller Energie plus kinetischer Energie besteht, ∑Je,i die Summe der Flussdichten, die das infinitesimale Flaechenelement dA durchdringen, und n die Normale die senkrecht auf dA steht. Die Je,i und n sind Vektoren, ueblicherweise durch Fettdruck gekennzeichnet, wobei n positiv gerechnet wird, wenn die Normale von Innen nach Aussen zeigt. Das skalare Produkt sorgt dafuer, dass nur die Komponenten der Vektoren Je,i, die senkrecht auf dem Flaechenelement dA stehen, beruecksichtigt werden.
An der Obergrenze der Atmosphere sind die Flussdichten der solaren Einstrahlung und der zurueckgestreuten bzw. reflektierten solaren Strahlung sowie die von der Atmosphaere und den Wassermassen (einschliesslich Schnee und Eis) und Landmassen (einschliesslich Vegetation) in unmittelbarer Naehe der Erdoberflaeche direkt in den Weltraum emittierte infrarote Strahlung zu beruecksichtigen.
An der Erdoberflaeche sind die absorbierte solare Strahlung, die atmosphaerische Gegenstrahlung, die von den Wassermassen (einschliesslich Schnee und Eis) und Landmassen (einschliesslich Vegetation) in unmittelbarer Naehe der Erdoberflaeche emittierte infrarote Strahlung, die Flussdichten von sensibler und latenter Waerme sowie die Bodenwaermeflussdichte bzw. das Analogon im Wasser zu beruecksichtigen.
Das folgende Beispiel betrifft nur die solare Einstrahlung an der Obergrenze der Atmosphaere, wobei die lokale Zenitdistanz der Sonne zu beruecksichtigen ist. Das Skalarprodukt zwischen der lokalen Flussdichte F der solaren Einstrahlung und der Normalen lautet:
F · n = |F| |n| cos ∠ (F, n)
wobei |…| die Betraege der Vektoren und ∠ (F, n) den von den Vektoren F und n eingeschlossenen Winkel (π – Θ) kennzeichnen. Es gilt: |n| = 1. Der Kosinus des Winkels ∠ (F, n) entspricht also dem Kosinus der lokalen Sonnenzenitdistanz Θ (Vorzeichen beachten).
Das Integral ∫_A |F| cos Θ dA ueber die aeussere Oberflaeche der Kugelschale liefert also die solare Einstrahlung in das Volumen der Atmosphaere. Und die Integration muss so durchgefuehrt werden, dass alle Orte auf der von der Obergrenze der Atmosphaere aufgespannte ausseren Oberflaeche beruecksichtigt werden. Das hat zunaechst nichts mit einer globalen Mittelung zu tun.
Natuerlich ist es in der Physik ueblich, mit normierten Groessen zu arbeiten. Folglich kann man auch durch die aeussere Oberflaeche der Kugelschale dividieren, die etwa 5,31·10^14 m² betraegt. An Stelle der etwa 181 Petawatt der taeglichen solaren Einstrahlung ergibt sich dann etwa 340 W/m².
Und das kann auch kein Holtz, oder wie immer Sie heissen moegen, aendern.
P.S.: Ich empfehle Ihnen die Herleitung der Kontinuitaetsgleichung
∂ρ/∂t + ∇·(ρ v) = 0
bei Landau & Lifschitz, Theoretische Physik, Band 6, Hydrodynamik, zu studieren.
Alles, was Weber behauptet, ist vollkommen falsch. Er begreift noch nicht einmal, den Unterschied zwischen Energieflussdiche und Beleuchtung, die sich auch in den physikalischen Einheiten unterscheiden.
Wer mit Maxima der solaren Einstrahlung zu argumentieren versucht, der treibt groben Unfug, denn das Maximum der Einstrahlung gilt nur zum Zeitpunkt des lokalen solaren Mittag, was seit dem Altertum bekannt ist, denn die Sonnenuhr war schon im Altertum bekannt.
Die obige Verteilung der maximalen Oberflaechentemperaturen stammt aus meinem Beitrag
vom Februar 2021, der unter https://www.academia.edu/47749094/Kommentar_zu_Webers_Beitrag_Verbesserungsw%C3%BCrdig_%C3%9Cber_fehlerhafte_Ans%C3%A4tze_f%C3%BCr_eine_breitenabh%C3%A4ngige_Globaltemperatur_
zu finden ist. Dieses Diagramm habe ich angefertigt, um zu dokumentieren, dass der von Weber verwendete Ansatz des lokalen Strahlungsgleichgewichtes unsinnige Ergebnisse liefert. Das ist keine neue Erkenntnis. Sie wurde bereits von Wesselink (1948) im Falle des Mondes dokumentiert. Der Ansatz des lokalen Strahlungsgleichgewichtes liefert fuer einen synodischen Monat fuer mehr als die Haelfte grob falsche Ergebnisse, wobei Unterschiede von bis zu 150 K auftreten. Wesselinks Abbildung 3 ist in meinem Kommentar enthalten.
In meinem Kommentar sind auch die geographische und zeitliche Verteilungen der Maxima der solaren Einstrahlung und der zugehoerigen absorbierten solaren Strahlung nach Weber enthalten. Alle diese Diagramm belegen, dass Weber nur groben Unfug treibt. So liefert die Verteilung der Maxima der solaren Einstrahlung ein globales Mittel von etwa 1029 W/m², was einer Solarkonstanten von 4116 W/m² entsprechen wuerde, also mehr als dem Dreifachen der wahren Solarkonstanten von etwa 1361 W/m². Selbst die Solarkonstante der Venus betraegt nur etwa 2601 W/m². Der Wert von 4116 W/m² ergaebe bei einer von der Obergrenze der Atmosphaere aufgespannten Flaeche vom 5,31·10^14 m² eine Energiemenge von 1,888·10^23 J. Der tatsaechliche Wert betraegt nur 1,561·10^22 J.
Die zugehoerige Verteilung der absorbierten solaren Strahlung liefer als globales Mittel etwa 711 W/m²; die obige Verteilung der Maxima der Oberflaechentemperaturen 324 K. Danach ergaebe sich eine Differenz von ΔT =324 K – 288 K = -36 K, was einem negativen atmosphaerischen Treibhauseffekt entsprechen wuerde. Der wurde allerdings schon vor 9 Jahren von Schmithuesen et al. diskutiert.
Das globale Mittel der solaren Einstrahlung an der Obergrenze der Atmosphaere betraegt etwa 340,3 W/m². Das Muster der geographischen und jahreszeitlichen Verteilung ist nachfolgend veranschaulicht.
Dazu heisste es auf der Webseite der NASA
„The total energy received each day at the top of the atmosphere depends on latitude. The highest daily amounts of incoming energy (pale pink) occur at high latitudes in summer, when days are long, rather than at the equator. In winter, some polar latitudes receive no light at all (black). The Southern Hemisphere receives more energy during December (southern summer) than the Northern Hemisphere does in June (northern summer) because Earth’s orbit is not a perfect circle and Earth is slightly closer to the Sun during that part of its orbit. Total energy received ranges from 0 (during polar winter) to about 50 (during polar summer) megajoules per square meter per day.“
Das Muster dieser Verteilung ist in der Fachliteratur seit den Arbeiten von Meech (1857) und Wiener (1877, 1879) bekannt und unumstritten. Es wird nur von Weber angezweifelt.
Bei einer planetaren Albedo von 0,3 ergibt sich eine globales Mittel der absorbierten solaren Strahlung von etwa 238,2 W/m².
Es ist ein Unding, sich auf Jaeckel zu berufen, und dann nur mit dem Ansatz des lokalen SStrahlungsgleichgewicht zu argumentieren, denn der schliesst grundsaetzlich die Energieflussdichten von sensibler und Latenter Waerme sowie den Bodenwaermefluss bzw. den Waermefluss im Wasser aus. Er schliesst auch die atmosphaerische Zirkulation sowie die Zirkulation in den Ozeanen aus. Und Webers hemisphaerischer Stefan-Boltzmann-Ansatz beruht auf dem Ansatz des lokalen Strahlungsgleichgewichtes.
Fazit: Bis heute hat Weber nicht die Spur eines Beweises erbracht, dass seine sog. Theorie richtig und seine Ergebnisse belastbar sind.
Herr Weber bestätigt sich halt immer wieder selbst. Schon das im seinem Modell keine Wirkung von Treibhausgasen und Wolken auf die Wärmeabstrahlung bestehen ist absurd. Lohnt die Aufregung nicht. Ich denke genau die möchte er.
Herr Krueger,
sie sagen:
Inwiefern soll denn das vorhandensein der Wolke oder von IR aktiven Gasen die Abstrahlung von der Oberflaechen verhindern oder behindern?
Diese findet so oder so statt und follgt einzig den Materialeigenschaften und der Temperatur. Falls sie das an Herrn Weber kritisieren wollen, dann ist ihre Kritik falsch und unwissenschaftlich begruendet.
Mit etwas Objectivitaet koennten sie sicher eine bessere Erwiederung finden.
Herr Schulz, Absorption und Rückstrahlung bedeutet Verringerung der Strahlungskühlung. Wenn wir z.B. durch einen großen Spiegel Licht auf die Sonne zurückschicken, wird sie sich etwas erwärmen. Erstaunlicherweise (und vermeintlich gegen den 2.HS) reicht dazu sogar die IR-„Kaltstrahlung“ (W/m²) der Erde.
Herr Dietze.
Bitte erklaeren sie wie sie sich die Spiegelung von einem – 18 Grad C warmen Object vorstellen.
Uebrigens sind in dem NASA-Diagramm die beiden Polarkreise sowie die Wendekreise des Krebses und des Steinbocks veranschaulicht, die in dem Wikipedia-Diagramm zur Beschreibung der Beleuchtungsklimazonen dienen. Die Behauptungen, die in diesem Wikipedia-Beitrag aufgestellt werden,
„Aus dieser Tatsache werden (bei Vernachlässigung atmosphärischer Einflüsse) die Beleuchtungsklimazonen – auch astronomische, mathematische oder solare Klimazonen – abgeleitet. Die Unterteilung der Erde in Beleuchtungsklimazonen wird astronomisch exakt an den Wende- und Polarkreisen vorgenommen; zwei der Besonderen Breitenkreise, die etwa mit der jährlichen Tageslängenschwankung (TLS, nach Lauer, Frankenberg und Rafiqpoor)[8] definiert werden können.“
sind vollkommen falsch. Die Beleuchtungsklimazonen haben mit dem mathematischen Klima nichts zu tun.
Mit dem Begriff „mathematisches Klima“ wird das solare Klima bezeichnet, das die Bestrahlung der Erde durch die Sonne behandelt. Dieser Sachverhalt wurde z.B. ausfuehrlich von Julius Hann (1897), Handbuch der Klimatologie, I. Band – Allgemeine Klimatologie, sowie Defant & Obst (1923), Lufthuelle und Klima, behandelt.
Von daher ist der staendig wiederholte Versuch Webers, mit Beleuchtungsklimazonen zu argumentieren, nur ein Zeichen seiner xxxxxxxx.
Herr Weber,
weite Teile Ihres Beitrages halte ich für zustimmungsfähig, aber nicht alles.
Zunächst beziehen Sie die irdischen Energiespeicher und -transporte in Ihre Betrachtung ein. Damit die realen Temperaturen modellieren zu wollen, ist ein ehrgeiziges Projekt, an dem sich selbst die IPCC-Leute die Zähne ausbeißen. Alle Achtung!
Ihr Umgang mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz ist jedoch nicht haltbar. Dieses Gesetz stellt einen zwingenden Bezug her zwischen der lokalen Temperatur einer Oberfläche von kondensierter Materie und der dort auftretenden thermischen Strahlungsflussdichte ihrer Abstrahlung. Nichts weiter! Das hat nichts mit der Umgebung oder zusätzlichen Strahlungsquellen zu tun, nichts mit weiteren Wärmetransporten wie Konvektion, Verdunstung etc. und auch nichts mit der Wärmespeicherkapazität des Materials.
Will man eine lokale Oberflächen-Temperatur aus der eingestrahlten Flussdichte berechnen, ist zwingend Strahlungsgleichgewicht vorauszusetzen, denn nur dann gilt Abstrahlung = absorbierte Einstrahlung. Insofern haben Sie sich u.U. viel Mühe gegeben, um den zeitlichen Verlauf von einem Anfangszustand hin zum eingeschwungenen Zustand zu ermitteln, aber es würde vollauf genügen, den eingeschwungenen Endzustand selber zu untersuchen.
Mein Hauptkritikpunkt gilt folgender Aussage:
„Im Tagesverlauf wird also zwischen 75 Grad N und S (mit jeweils 243 W/m²) und dem Äquator (mit 940 W/m²) die global gemittelte temperaturwirksame spezifische Strahlungsleistung von 235 W/m² (≅ -18°C) nach dem THE-Paradigma weit übertroffen.“
Sie beziehen sich dabei auf die Abb. 4. Diese beruht für alle Breitenkreise auf dem Maximalwert der absorbierten Flussdichte. Der existiert aber nur kurzfristig zur Mittagszeit bei Sonnenhöchststand, und mit ihm stellt sich nun gerade kein Gleichgewicht ein. Das SB-Gesetz ist also darauf nicht anwendbar. Wenn man es trotzdem tut, erhält man eine völlig fiktive Temperatur, die allenfalls zufällig einem erwünschten Wert entspricht. Damit kann man jedenfalls nicht das „THE-Paradigma“ widerlegen!
@ Herrn Michael Mechtel am 17. April 2024 um 19:40 Uhr
Bei der Analyse von Abb. 5 hatte ich ausdrücklich gesagt, dass damit Häckels 40° N/S plausibel sind.
„Daraus ist wiederum abzuleiten, dass sich das Klimasystem unserer Erde in einem gesättigt eingeschwungenen Zustand befindet, in dem die eingestrahlten und abgestrahlten Energiemengen sich im langjährigen Mittel ausgleichen.“
Hier ist eindeutig von Energie die Rede, was zweifellos richtig ist. Um ein langjähriges „Energiemittel“ zu bestimmen, muss man langjährig unterbrechungsfrei alle Augenblicksenergien feststellen und zwischen zugeführter und abgeführter Energie unterscheiden. Dann ist das Ergebnis zu jedem beliebigen Augenblick ein momentaner Energiezustand der Erde. Natürlich kann man zugeführte und abgeführte Energien auch in lückenlos aufeinander folgenden Zeitintervallen summieren und dann die jeweiligen Summen-Energien auch bilanzieren.
So weit so gut.
Aber:
„Sowohl die Temperatur auf der Tagseite der Erde als auch die Temperatur auf deren Nachseite setzen auf der Temperatur der globalen Wärmespeicher auf, die im Wesentlichen von der Durchschnittstemperatur der Ozeane (ca. 20°C) bestimmt wird.“
Es gibt weder „eine“ Temperatur auf der Tagseite, noch „eine“ Temperatur auf der Nachtseite, sondern unzählige und an jedem Ort, an dem ein Sensor platziert wird, eine andere. Und somit kann es auch keine „eine“ Temperatur der globalen Wärmespeicher geben. Tatsächlich hat jedes Teil-Volumen des „globalen“ Wärmespeichers eine andere Temperatur. Und damit gibt es eben auch keine „Durchschnittstemperatur“ der Ozeane.
War die anfängliche energetische Betrachtung noch richtig, so ist die temperaturmäßige Betrachtung leider falsch. Sie kann nicht mehr dazu herangezogen werden, um eine energetische Wärmebilanz daraus abzuleiten. Und nur aus dieser lässt sich „wärmer“ oder „kälter“ für das Gesamtsystem ableiten. Das S-B-Gesetz kann das nicht leisten, es ist eben nur ein Missbrauch, auch wenn man damit Rechenergebnisse erzielt. Das liegt aber nur daran, dass ein Computer nur Skalare kennt und keine physikalischen Einheiten. Würde er auch physikalische Einheiten kennen, käme kein derartiges Rechnerprogramm durch einen Compilerlauf fehlerfrei hindurch. Er käme gar nicht in die Lage, physikalisch fehlerbehaftet zu rechnen.
Herr Prof. Puschner,
folgender Absatz ist für mich nicht nachvollziehbar:
„Das S-B-Gesetz kann das nicht leisten, es ist eben nur ein Missbrauch, auch wenn man damit Rechenergebnisse erzielt. Das liegt aber nur daran, dass ein Computer nur Skalare kennt und keine physikalischen Einheiten. Würde er auch physikalische Einheiten kennen, käme kein derartiges Rechnerprogramm durch einen Compilerlauf fehlerfrei hindurch. ...“
Es ist doch völlig egal, ob ein Computer nur „Skalare“ (Sie meinen: Zahlenwerte) kennt. Sie können doch (jedenfalls im Prinzip) das Gleiche mit Bleistift und Papier rechnen: die beiden kennen auch keine Einheiten. Es ist immer der Mensch, der die Einheiten im Blick haben muss, egal ob er manuell rechnet, einen Algorithmus programmiert oder den Algorithmus anwendet.
Ungeachtet dessen stellt das S-B-Gesetz lediglich einen Zusammenhang zwischen einer lokalen Oberflächentemperatur und der abgestrahlten Energieflussdichte her (da gehen die SI-Einheiten Kelvin und Watt/m² ein) und sagt in der Tat nichts über eine energetische Bilanz aus.
#Michael Mechtel am 17. April 2024 um 19:59
Wer mit Bleistift und Papier rechnet und die Dimensionen außen vorlässt, macht einen Anfängerfehler. Wenn er dann eine Ergebnis-Zahl erhalten hat, fügt er dieser eine Dimension bei, die seinen Erwartungen entspricht.
Bei richtigen Rechnungen werden die zu jeder physikalischen Größe zugehörige Dimensionen mitgenommen, dann ergibt sich die richtige Dimension auch am Ende der Rechnung.
Wer das Volumen eines Würfels mit 2m Kantenlänge berechnet, kann natürlich die Rechnung nur mit den Skalaren 2*2*2 machen, er weiß ja, dass da m³ herauskommen müssen. Richtig ist die Rechnung aber dann, und auch nur dann physikalisch vertretbar, wenn man V = 2m*2m*2m = 8m³ rechnet. Dann ergibt sich die mit der Zahl verbundene Dimension nämlich von sich aus richtig als m³.
Würde man dies bei den komplexen Rechenmodellen betreffend Klima und damit erzeugter Aussagen auch konsequent machen, käme man schnell dahinter, dass man über eine sog. Globaltemperatur im Endergebnis nicht auf Ws (Wärme) kommt. Schließlich will man ja in Potsdam über Global-Temperaturen den Untergang des Planeten mit einer behaupteten Wärmezunahme (Energiezunahme) beweisen.
Und deshalb wird sich die nächste Generation nicht mit Klimafolgenforschung sondern mit „Klimaforschungsfolgen“ auseinandersetzen müssen.
(„Klimaforschungsfolgen“ hat ein kluger Kopf hier auf EIKE ins Spiel gebracht, ein genialer Ausdruck für den gigantischen Rechenunsinn, der für viel Geld in die Welt gesetzt worden ist und wie ein Götze gepflegt wird. Und weil es ja so bequem ist, Temperaturen per Satellit zu erfassen, wird uns die falsche Weiterverarbeitung zu einer Global-Temperatur noch lange verfolgen und gleichzeitig für gigantische Steuereinnahmen missbraucht werden.)
Ich glaube verstanden zu haben, was Sie meinen.
Die Rechnung 1m * 1m * 1m = 1m³ macht ein Computer i.a. nicht (Ausnahme: es soll Programme geben, die eine Plausibilitätsprüfung auf die Dimensionen in einer Gleichung machen).
Und es ist tatsächlich denkbar, dass ein globaler Temperaturwert sich erhöht, obwohl die dahinterstehende Wärmesumme u.U. sogar abnimmt, durch Wärmeumverteilung. Das ist aber ein recht exotischer Fall und könnte niemals spontan passieren, da steht der 2. HS entgegen.
#Michael Mechtel am 18. April 2024 um 14:31
Solange mit einem globalen Temperaturwert herumgespielt wird, braucht man sich nicht um den 2. HS kümmern. Der würde sich ohnehin vor lauter Lachen verbiegen, weil er mit einer nicht existenten Welt in Zusammenhang gebracht wird, die physikalisch überhaupt keine Bedeutung hat, außer, dass jemand Mittelwerte bilden kann, die aber keine Dimension haben und vor allen Dingen keine beschreibbaren Wirkungen entfalten können. Maximal können Sie mit einem Thermostaten ihrer Heizung eine Temperatur-Vorgabe machen, mit einem Temperaturwert selbst bekommen Sie Ihre Wohnung nach Stand der Technik heute immer noch nicht warm.
Sie können ja einmal eine Wohnzimmertemperatur mit tausend Sensoren auf 20 °C mitteln und ebenso eine Badezimmertemperatur – egal mit wie vielen Sensoren – auf 26°C mitteln. Dann bestimmen Sie über beide das Temperatur Mittel auf exakt 23°C. Und jetzt ändern Sie einfach ihre Lebensgewohnheiten und stellen die Heizungen beider Räume um, so dass sie Ihr Wohnzimmer im Ergebnis gemittelt auf 26°C gebracht haben und im Bad die neue Kühle von 20°C bevorzugen. Fertig, und das über beide bestimmte Mittel ist doch tatsächlich wieder 23°C. Spätestens bei der Heizkostenabrechnung tritt der Unterschied zutage. Was Sie bezahlen müssen, ist nämlich die gewandelte Energie und nicht Ihre Globaltemperatur. (Hört sich jetzt ein wenig banal an, ist es aber auch wirklich, und der 2. HS kommt darin gar nicht vor.)
Herr Prof. Puschner, was Temperaturmittelwerte anbetrifft, überinterpretieren Sie bekanntlich die Thermodynamik, welche die Temperatur als intensive Größe ansieht, woraus eigentlich folgt dass man sie nicht wie extensive Größen addieren, dividieren, man also auch weder Mittelwerte noch ein ∆T (z.B. vom THE) berechnen darf und sogar bei den Berechnungen die Dimensionen ausser Acht gelassen werden. Das ist offensichtlich falsch – ebenso falsch wie die Auffassung dass der globale Mittelwert des Hemisphärenmodells (ohne Erdrotation -129 Grad nach Prof. Gerlich) unsinnig sei und additive „Kaltstrahlung“ (W/m²) nach Absorption trotz S-B wegen des 2.HS keine Erwärmung eines (leistungs)beheizten Körpers bewirken kann. Bekanntlich hat kein Physikbereich soviele Irrtümer und Spinner hervorgebracht wie die Thermodynamik, welche ja bis heute nichtmal die Wärme- und Strahlungsdämmung behandelt.
#Peter Dietze am 19. April 2024 um 8:52
„Bekanntlich hat kein Physikbereich soviele Irrtümer und Spinner hervorgebracht wie die Thermodynamik,…“
In einem bin ich mir ziemlich sicher, das betrifft natürlich den Rest der Welt, aber nicht PD.
Und eine neue Physik gibt es auch gleich mit: Eine „überinterpretierte Thermodynamik!“ – Man lernt eben nie aus.
@ Herrn Peter Puschner, Prof. Dr.-Ing. am 17. April 2024 um 13:37 Uhr
Sie kritisieren eine allgemeine Aussage (Durchschnittstemperatur der Ozeane). An anderer Stelle heißt es dann genauer, „Je weiter also eine Örtlichkeit vom Meer entfernt ist und umso weniger Wasserdampf die örtliche Atmosphäre enthält, umso größer sind dort die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht“.
Gefällt Ihnen das besser?
#U. Weber am 19. April 2024 um 9:12
Sehr geehrter Herr Weber,
es geht mir nicht darum, was mir besser gefällt, sondern einzig darum, dass die Mittelung von Temperaturen keine weiter verwertbaren Größen ergeben.
Jegliches Weiterrechnen mit Global-Temperaturen soll offensichtlich dazu führen, dass man ein chaotisches und damit unbeschreibbares System so vereinfacht, dass man es als lineares quasistatisches System mit einer einfachen Formel beschreiben kann. Die ganze Herumrechnerei mit bloßen Annahmen, ggf. mit Fehlerabschätzungen, kann nicht zu einem physikalisch akzeptablen Ergebnis führen.
Wenn man dennoch daran Spaß hat, wäre es vielleicht ein besserer Ansatz, den Globus nicht in Tag und Nachseite aufzuteilen, sondern in vollständigen Zyklen von je 24 Stunden zu betrachten. Dann kann mach auch bei der einzigen Sonne bleiben, die wir haben.
Im Artikel steht:
Sekundär = Abstrahlung der Erde: Die sekundäre IR-Abstrahlung der Erde aus erwärmter Materie erreicht aufgrund des örtlichen Abflusses von Energie durch Konvektion und Verdunstung nicht den Gesamtbetrag der solaren Einstrahlung.
Wenn ich die Aussage richtig verstehe, müßte dies besser heißen: Die sekundäre IR-Abstrahlung der Erde aus erwärmter Materie (Erdboden) erreicht aufgrund des örtlichen Abflusses von Energie in die Luft durch Konvektion, Verdunstung und Wärmeleitung nur einen Bruchteil vom Gesamtbetrag der solaren Einstrahlung.
Vereinfacht: Alle Wärme des Erdbodens erfolgt duch Einstrahlung. Die Erwärmung der Luft über dem Boden erfolgt fast nicht durch Rückstrahlung sondern durch Konvektion, Verdunstung und Wärmeleitung.
„Alle Wärme des Erdbodens erfolgt duch Einstrahlung“
Hier muss ich dann doch mal ein Veto einlegen. Die durch eine Erwärmung aufsteigende Luft muss auch irgendwo wieder herunterkommen. Geschieht dies über einem kälteren Boden wird auch Wärmeenergie an diesen abgegeben. So entsteht z.B. Bodennebel. Warme, feuchte Luft kühlt bei Bodenkontakt ab, der Taupunkt wird überschritten.
„Hier muss ich dann doch mal ein Veto einlegen. Die durch eine Erwärmung aufsteigende Luft muss auch irgendwo wieder herunterkommen. Geschieht dies über einem kälteren Boden wird auch Wärmeenergie an diesen abgegeben. So entsteht z.B. Bodennebel. Warme, feuchte Luft kühlt bei Bodenkontakt ab, der Taupunkt wird überschritten.“
Bodennebel hat mit Vertikalkonvektion nichts zu tun – diese kommt beim Erliegen der Energiezufuhr durch die Sonne zum Erliegen.
Es bildet sich bodennah erst ein Temperaturgleichgewicht zwischen Boden und bodennaher Luftschicht. Der Boden kühlt dann über Wärmeabstrahlung weiter ab. Die darüber liegende Luftschicht gibt Wärme per Leitung an den Boden und kühlt dadurch auch ab. In der Folge kondensiert, abhängig von der Lufttemperatur, in der Luft gelöster Wasserdampf aus.
@ Herrn Josef Kowatsch am 17. April 2024 um 13:24 Uhr
Das war eine bewusste Entscheidung zwischen korrekter und verständlicher Darstellung. Mehr dazu in meiner üblichen Danksagung.
@Weber
Ja. Sie haben solange ihr Modell verändert, bis das heraus kommt, was Sie wollen. So funktioniert Physik nicht.
Das Wärmeabstrahlungsspektrum der Erde und anderer Planeten kann man messen und da auch deutlich die Einflussbereiche von CO2, H2O, O2, CH4, etc. sehen. Und das schon seit den 1960er Jahren.
@Weber
Einfach mal bei Modtran Online hereinschauen. Dort werden Spektren gezeigt und was eine Erhöhung (z.B. Ver8fachung) beim CO2 am Spektrum ändert. Findet alles nicht in Ihren Modell statt.
„Einfach mal bei Modtran Online hereinschauen.“
Joo!
Oder bei Frau im Spiegel…
Scheint du bist zu blöde um zu kapieren…
Manche Zeitgenossen können einem ganz schön auf den keks gehen. 🙁
du bist anscheinend auch einer derjenigen, die nix kapieren (wollen)
MODTRAN basiert auf vom amerikanischen Militär veröffentlichten Daten.
Zu glauben, daß die Amis/der CIA so blöde ist seinen Gegnern die Entwicklung von Boden-Luft und Luft-Luftwaffen dadurch zu erleichtern daß man die exakten Daten der Strahlungseigenschaften der Atmosphäre in Abhängigkeit von Konzentrationen und Temperature sowie Höhen veröffentlicht, ist kein Beweis für ausreichende Intelligenz.
Aber jeder hat natürlich das Recht sich als leichtgläubiger Seppl zu beweisen
Herr Weber schreibt in seinen Büchern auch, dass er Alt68er ist. Soweit ich weiß gehören Sie auch dazu? Darf ich fragen, Sie stehen also hinter der Physik von Herrn Weber?
Es gibt keine Weber’sche Physik, es gibt nur die Physik.
Herr Weber weist meines Erachtens zu Recht auf die Fehlerhaftigkeit der auf Durchschnittswerten beruhenden Leistungsbilanzen hin.
Daß MODTRAN Fake ist, beweist alleine schon die bekannte Bedienungsanleitung dieser „Meßgeräte“.
Alle auf Basis dieser Fake-Datenbank ermittelten Meßergebnisse sind in den relevanten Bereichen falsch.
Siehe auch die von Herrn Ordowski hier erwähnte Hochschularbeit.
Aber hier auf EIKE wird ja neuerdings Treibhauspropaganda vermarket…
@keks
Ich höre bei Ihnen immer nur Modtran, Militär, Amerikaner, Fake. War 68 auch schon so, dass diese die USA als Feindbild hatten. Ich halte von den 68ern nichts. Und auch nichts davon, was die heute noch treiben.
„Ich höre bei Ihnen immer nur Modtran, Militär, Amerikaner, Fake.“
Weil die zentrale Erkenntnis der ganzen TH-Diskussion darin besteht, daß es bodennah nicht aus, sondern durch die Atmosphäre strahlt. Wenn die gegenstrahlungsgläubigen Hirnis mal den Spiegel-Test machen würden, wären sie schlauer. Aber dann hätten sie nichts mehr zu palavern…
„War 68 auch schon so, dass diese die USA als Feindbild hatten. Ich halte von den 68ern nichts. Und auch nichts davon, was die heute noch treiben.“
Bin keiner von den …ern. Weder 67 noch 68 noch sonst was. Die meisten sind ja auch schon von uns gegangen, ein paar verspritzen noch ihr Gift.
Wobei: Das mit dem „Amis raus“ war gar nicht so falsch!
„Dieses Duplikat soll eine voll funktionsfähige Erde in einem „tiefgefrorenen“ Zustand mit einer Eigentemperatur von minus 240 Grad Celsius aus einem eigenen terrestrischen Wärmefluss von 60 Milliwatt darstellen. Vom Zeitpunkt “0” an ist unsere neue Schneeball-Erde nun der Sonnenstrahlung mit der Solarkonstanten So=1.367 W/m² ausgesetzt. Die Sonneneinstrahlung trifft grundsätzlich nur die Tagseite der Erde. Die Polkappen sind etwas schwerer zu beschreiben, weil Polartag und Polarnacht jeweils ein halbes Jahr dauern“
Wieso gibt es in diesem Modell Polkappen wenn die Erde „tiefgefroren ist, dann erstrecken sich diese mindestens über 70% selbiger und reflektieren (Albedo) die eingestrahlte Energie nahezu komplett? Da bleibt dann für den weiteren Modellverlauf nicht mehr wirklich viel Energie übrig welche wärmend wirksam werden kann. Oder versteh ich da irgendwas falsch an diesem „Modellansatz“?
Herr Krueger,
was sie hier zeigen ist nicht der Treibhauseffekt. Was sie zeigen ist eventuell eine Klimasensitivitaet.
Aber darum geht es im Model Weber nicht.
Dazu will ich noch mal als Gedankenexperiment die IR graue Atmosphaere anraten. Nach welchen Faktoren stellt sich dann die oberflaechennahe atm. Temperatur und nach welchen Faktore die Oberflaechentemperatur ein?
Wenn es das atm. Fenster nicht gaebe, dann ist die direkte Bodenabstrahlung nicht moeglich.
Sie sind dann gezwungen festzustellen, wo die Atmosphaere die Waerme abstrahlt und bei welchen Bedingungen.
Warum zum Beispiel soll das Zentrum der CO2 Strahlung aus der Stratosphaere kommen? Wo kaeme die Strahlung bei anderen Wellenlaengen her? Warum strahlt Wasser mit anderer Intensitaet?
Aber noch mal, ihre Grafik gibt keinen Aufschluss daruerber warum die Oberflaeche die Temperatur hat.
Ihre Antwort passt also gar nicht zu der Fragestellung.