Fred F. Mueller
Vorangegangene Kapitel siehe Teil 11) , Teil 22) , Teil 33) , Teil 44) , Teil 55)
Fühlen Sie sich hilflos, wenn Sie versuchen, den Wahrheitsgehalt der Behauptungen über den drohenden Weltuntergang zu beurteilen, mit denen wir ständig bombardiert werden? Für normale Bürger, die nicht mindestens einen Doktortitel in Atmosphärenphysik oder vergleichbaren klimarelevanten Wissenschaften erworben haben, scheint es fast unmöglich zu sein, bei der Bewertung solcher Behauptungen zu differenzieren. Reflektieren die so genannten Treibhausgase tatsächlich Infrarotenergie in solchen Mengen zur Erde zurück, dass dies die Temperatur der Erde beeinflusst? Geben Sie nicht auf, die relevanten Grundlagen zu verstehen, es gibt einen recht einfachen Weg, sich ein Bild davon zu machen, worum es hier geht. Auch ohne wissenschaftlichen Hintergrund haben die meisten Menschen zumindest einen gesunden Menschenverstand. Und das ist alles, was man braucht, um zu verstehen, wie Energie zwischen der Erdoberfläche und dem Himmel hin und her fließt.
Die entscheidende Fehlannahme der aktuellen Klimawissenschaft
Bei der Erörterung von Klimathemen im Zusammenhang mit der Rolle der so genannten „Treibhausgase“ und der vom IPCC getroffenen Unterscheidung zwischen „Verursachern“ und „Rückkopplungsverstärkern“ stößt man unweigerlich auf die Frage, worin der Unterschied zwischen beiden besteht. Tatsächlich können die Moleküle aus dem „Adel“ der Treibhausgase – CO₂, N₂O und Methan, ergänzt durch einige unbedeutendere Chemiegase – ganz bestimmte Arten von Photonen aus dem von der Erdoberfläche abgestrahlten Infrarotspektrum absorbieren und dadurch „angeregt“ werden. Dieser Zustand ist nicht von Dauer, die Moleküle geben kurze Zeit später ein anderes Photon mit vergleichbarer Wellenlänge wieder ab. In der Zwischenzeit erhöht die absorbierte Photonenenergie die innere Energie des Moleküls, indem sie mechanische Schwingungen zwischen seinen Bestandteilen auslöst. In diesem Zusammenhang ist zu betonen, dass unter oberflächennahen Bedingungen nur ein winziger Bruchteil der aufgefangenen Photonen wieder emittiert wird. Der größte Teil der von den angeregten Molekülen absorbierten Photonenenergie wird durch Zusammenstöße mit den umgebenden Luftmolekülen einfach in kinetische Energie umgewandelt, was zu einem unbedeutenden Temperaturanstieg der umgebenden Luft führt. Und nur die Hälfte der wenigen IR-Photonen, die zufällig wieder emittiert werden, wird nach unten zur Oberfläche hin ausgesandt, während die andere Hälfte eine aufwärts gerichtete Flugbahn verfolgt. Dieser kleine Bruchteil eines Bruchteils soll das Gleichgewicht unseres Klimasystems stören. Solche Behauptungen ignorieren die Tatsache, dass sich unser Klimasystem als widerstandsfähig gegenüber allen möglichen katastrophalen Ereignissen erwiesen hat, z. B. gegenüber monströsen Vulkanausbrüchen oder dem Einschlag des mächtigen „Dino-Killer“-Asteroiden vor etwa 64 Millionen Jahren. Aber das ist nicht die ganze Geschichte.
Warum wird das stärkste „Treibhausgas“ als kein „echtes“ Treibhausgas eingestuft?
In einem ausführlichen Artikel geben die Klimaexperten von NASA und NOAA6) zunächst zu, dass „Wasserdampf das am häufigsten vorkommende Treibhausgas der Erde ist. Er ist für etwa die Hälfte des Treibhauseffekts7) auf der Erde verantwortlich7).“ In der Tat reagiert Wasserdampf mit bestimmten Photonen des Infrarots genauso wie die anderen „Treibhausgase“. Er ist nicht nur stärker in Bezug auf die Bandbreite der IR-Strahlung, die er abfangen kann, sondern auch aufgrund der Tatsache, dass sein Vorkommen in der Atmosphäre viel höher ist als das aller anderen. Dennoch wird er sozusagen unehrenhaft aus dem exklusiven Club der „Treibhausgase“ ausgeschlossen, weil die durchschnittliche Verweildauer eines bestimmten Wassermoleküls in der Atmosphäre zwischen Verdunstung und Niederschlag nur etwa 8-10 Tage beträgt. Dies ist die wesentliche Begründung für die Behauptung, dass erhöhter Wasserdampf „die globale Erwärmung nicht verursacht“. Vielmehr sei er eine Folge davon. Erhöhter Wasserdampf in der Atmosphäre verstärke lediglich „die durch andere Treibhausgase verursachte Erwärmung“. Während die Verdunstung von Wasser im Wesentlichen nur von der Temperatur abhängt, hängt der atmosphärische Gehalt der „edleren“ Treibhausgase angeblich „direkt mit menschlichen Aktivitäten zusammen.“ Zudem sind sie im Unterschied zu Wasserdampf nicht kondensierend und hätten deshalb lange Verweilzeiten, die von Jahrzehnten bis zu Jahrtausenden reichen. Aus diesem Grund werden sie als „Verursacher“ eingestuft, während Wasserdampf (und mit ihm die Wolken) als einfache Verstärker bezeichnet werden, die sklavisch dem Einfluss ihrer Herren folgen, eine Ansicht, die in der Zwischenüberschrift gipfelt: „Kohlendioxid ist immer noch König“. Dieser Meinung ist auch der NASA-Experte PhD Andrew Lacis et al8), der erklärt: „Da CO₂ das bei weitem stärkste und wirksamste dieser nicht kondensierenden, die Strahlung verstärkenden Gase ist, folgt daraus, dass CO₂ als der wichtigste Infrarot-Stellhebel identifiziert werden kann, der das globale Klima der Erde steuert“.
Dennoch ist diese scheinbar offensichtliche Erklärung, die dem aktuellen IPCC-Standpunkt entspricht, nicht stichhaltig. Ein Fluss ist ein gewaltiges Phänomen für sich, und niemand würde beispielsweise die Macht der Niagarafälle mit dem Argument leugnen, dass die einzelnen Wassermoleküle, die ihn bilden, innerhalb weniger Sekunden woanders sein werden. Das offene Wasser, die Verdunstung, der Wasserdampf, die Wolken und die Bildung von Regen sind nämlich lediglich die für uns erkennbaren Auswirkungen mächtiger und langfristiger Energieströme, die als Wasser in verschiedenen Zustandsformen wahrnehmbar sind. Obwohl die Rolle jedes einzelnen Wassermoleküls darin in der Tat flüchtig ist, wird dieser Strom durch die Sonnenenergie, welche die Erde ständig erhält, ständig angetrieben. Und wie wir bereits in den vorangegangenen Kapiteln gesehen haben, spielt dieser Strom selbst – in seiner Manifestation als Wolken – eine entscheidende Rolle bei der Steuerung der Menge an Strahlungsenergie der Sonne, welche die Oberfläche unseres Planeten überhaupt erreicht. Und das wiederum ist eine Leistung, zu der „offiziellen“ Treibhausgase nicht imstande sind. Die so offensichtlich geringschätzige Einstellung der CO₂-Apologeten bezüglich der Wolken und ihrer Wirkung im Klimaprozess dürfte vor allem darauf zurückzuführen sein, dass sie von ihrer wahren Bedeutung ablenken wollen. Sonst würde ihre ganze „CO₂ ist an allem schuld“-Theorie zusammenfallen.
Und noch schlimmer für die IPCC-Theorien ist die Tatsache, dass die angeblich lange Verweildauer der „Treibhausgase“ in der Atmosphäre bei weitem nicht nur vom menschlichen Einfluss abhängt, den die Apologeten des Klimawandels so eifrig ins Rampenlicht zu stellen versuchen. Es gibt zahlreiche zusätzliche Faktoren, die den Gehalt dieser Gase in der Atmosphäre beeinflussen. Wir werden diese Themen im weiteren Verlauf dieser Beitragsserie noch näher beleuchten.
Fauxpas der NASA beim Kontrollsystem
Das IPCC, die NOAA und die NASA sind allesamt große, mächtige und gut finanzierte Organisationen, die für sich in Anspruch nehmen, in Sachen Klima den höchsten Stand der Wissenschaft zu vertreten. Umso erstaunlicher ist es, mit welch plumpen, geradezu lächerlichen Methoden sie versuchen, der Öffentlichkeit ihre Sicht der Dinge über den Unterschied zwischen „echten, treibenden“ Treibhausgasen und dem „einfachen, lediglich verstärkenden“ Wasserdampf zu erklären. Schauen wir uns dazu die Grafik Abb. 2 genauer an.
Abb. 2., ursprüngliche Beschriftung: „Dieses Diagramm zeigt die Mechanismen hinter einer positiven Wasserdampf-Rückkopplungsschleife. Die Zunahme des Treibhausgases Kohlendioxid führt zu einem Anstieg der globalen Lufttemperaturen. Da die Verdunstung zunimmt und wärmere Luft mehr Wasser enthält, steigt der Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre, was die Erwärmung des Treibhauses weiter verstärkt. Der Zyklus verstärkt sich selbst. Der Hintergrund ist ein Sonnenuntergang durch Altocumulus-Wolken. Bildnachweis: NASA und NOAA (9) Historic NWS Collection“
Diese Grafik ist ein entlarvendes Beispiel für die offensichtlich geringe Wertschätzung, welche unsere obersten Klimaschützer den Empfängern ihrer Botschaften entgegenbringen. Selbst ein Laie kann leicht erkennen, dass die von den drei gebogenen roten Pfeilen gebildete Schleife zu einer unkontrollierten, sich selbst verstärkenden Rückkopplung führt, die nur einmal ausgelöst werden muss, um solange weiterzulaufen, bis das System zusammenbricht oder seine Energie verbraucht hat. Man kann das ganz einfach selbst nachvollziehen, indem man ein Mikrofon an einen Verstärker anschließt und dieses neben den Lautsprecher hält: Sobald ein kritischer Abstand unterschritten wird oder ein lautes Geräusch die Reaktionsschwelle auslöst, erzeugt das System dauerhaft ein lautes, unangenehmes Geräusch, das nur unterbrochen werden kann, indem man entweder das Mikrofon zurückzieht oder den Lautstärkeregler des Verstärkers zurückdreht.
Das entscheidende Versäumnis ist, dass bei einem System wie in Abb. 2. schlichtweg vom Prinzip her kein Stellhebel oder Steuerknopf vorhanden ist. Wenn es der Realität entspräche, hätten wir hier auf der Erde Bedingungen, die denen auf der Venus ähneln. Wir hätten eine Atmosphäre, die aus großen Mengen CO₂, etwas Schwefeldioxid sowie Wasserdampf aus verdunsteten Ozeanen bestünde. Die Temperaturen auf der Venus erreichen einen Mittelwert von ca. 470 °C. Im Gegensatz zu diesen Bedingungen verfügen die natürlichen Prozesse auf der Erde über ein sehr effizientes und erstaunlich robustes Regelsystem. Dieses hat unser Klima seit mehr als 3,5 Milliarden Jahren sicher in Grenzen gehalten, die dem Leben zuträglich waren. Die Regulierung erfolgt dadurch, dass der Zufluss an solarer Strahlungsenergie gedrosselt wird, sobald die Temperaturen zu stark steigen. Ein stabiles Klima kann es nur geben, wenn sich Energiezufuhr und -abgabe weitgehend die Waage halten. Der wichtigste Steuerungshebel besteht darin, den Energieeintrag durch Sonneneinstrahlung zu drosseln, wenn sie zu hoch ist. Und es gibt nur einen einzigen Stellhebel im das Klima beeinflussenden Werkzeugkasten der Atmosphäre, der diese Aufgabe erfüllen kann: Wasserdampf. Unter den „Treibhausgasen“ kann nur Wasserdampf Wolken bilden, welche Teile der Sonnenenergie davon abhalten, die Oberfläche zu erreichen. Wenn höhere Temperaturen dazu führen, dass mehr Wasser verdunstet, füllt sich der Himmel mit mehr Wolken, die einen höheren Anteil der Sonnenstrahlung zurück ins All reflektieren. Weder CO₂ noch irgendwelche anderen der „Treibhausgase“ können dies bewirken. Eigentlich einfach und leicht verständlich.
Entwicklung des atmosphärischen CO₂-Gehalts seit 1750
Werfen wir zunächst einen Blick auf die Entwicklung der CO₂-Werte in der Atmosphäre seit 1750, dem Jahr, das als Startpunkt der menschlichen Eingriffe in unser Klimasystem festgelegt wurde, siehe Abb. 3.
Abb. 3. Die blaue Linie zeigt den Anstieg des atmosphärischen CO₂ in ppm seit 1750 im Vergleich zur roten Linie, welche die in ppm umgerechneten kumulierten menschlichen CO₂-Emissionen des gleichen Zeitraums darstellt. Die Grafik basiert auf Zahlen von CDIAC (10), EUROPEAN (11), NOAA (12) und IEA (13)
Nebenbei bemerkt kann man in Abb. 3 sofort erkennen, dass beide Diagramme vergleichbare Merkmale aufweisen, wenn auch mit unterschiedlichen Parametersätzen. Der Schnittpunkt der beiden Diagramme um das Jahr 1960 markiert eine klare Trennung. Von da an dominiert die Aufnahme von CO2 durch Senken wie den Ozean und das Pflanzenwachstum. Die Bedeutung der Atmosphäre als Puffer für das durch menschliche Aktivitäten freigesetzte CO₂ nimmt dagegen ab. Dies widerspricht der Behauptung, dass die Ozeane angeblich nicht mehr in der Lage sein werden, atmosphärisches CO₂14) im gleichen Maße wie bisher aufzunehmen. Und es kollidiert auch mit Behauptungen über die Gültigkeit des viel zitierten Revelle- oder Pufferfaktors15) , der die ozeanische CO₂-Aufnahme beeinflussen soll. Auf dieses Thema werden wir in den folgenden Kapiteln des Artikels noch zurückkommen.
Was dominiert die Wolkeneffekte: Erwärmung oder Abkühlung?
Wie wir in Teil 2 und Teil 3 dieses Artikels gesehen haben, haben Wolken zwei gegensätzliche Auswirkungen auf den Energiehaushalt der Erde. Einerseits reflektieren sie die einfallende Sonnenstrahlung und verringern so den solaren Energieeintrag in das System aus Land- und Ozeanoberflächen sowie der Atmosphäre erheblich. Andererseits können sie die von der Oberfläche ausgehende Infrarotstrahlung absorbieren und teilweise wieder nach unten emittieren, wodurch die Abkühlung der Erdoberfläche durch Strahlung ins Weltall erheblich verlangsamt wird. Das vertrackte daran ist, dass ein und dieselbe Wolke je nach Tageszeit, zu der sie über einen bestimmten Ort zieht, eine sehr unterschiedliche Wirkung haben kann – von mäßiger Erwärmung bis hin zu starker Abkühlung durch Reflexion der Sonnenstrahlung ins All. Diese Eigenschaft wird Albedo genannt. Die Albedo ist eine Zahl zwischen 0 (totale Absorption) und 1 (totale Reflexion), welche den Anteil der Sonnenstrahlung kennzeichnet, der in den Weltraum zurückgeworfen wird (siehe Abb. 4).
Abb. 4. Die Albedo bzw. der Reflexionsgrad verschiedener Strukturen auf der Erde für einfallende Sonnenstrahlung (Grafik: Wereon, CC 2.5) (16)
Auf planetarischer Ebene sind Wolken, Eis und Schnee die dominierenden Faktoren, wenn es darum geht, den Anteil der einfallenden Sonnenenergie zu bestimmen, der an der Oberfläche absorbiert wird. Dort angekommen, absorbieren die meisten Strukturen wie der Boden und vor allem das Wasser den größten Teil der Energie. Aus ihr wird die Wärme, welche das Leben auf der Erde ermöglicht.
Ohne eine ausreichende Albedo des Planeten hätten wir eine so starke Erwärmung, dass das Leben auf der Erde bedroht wäre. Auf weiten Teilen unserer Oberfläche würden die Temperaturen deutlich über den Werten liegen, die wir jetzt im Death Valley haben. In diesem Zusammenhang stellt die American Meteorological Society17) fest, dass „die Erde im Durchschnitt 31 % der Sonnenstrahlung in den Weltraum reflektiert (die irdische Gesamtalbedo beträgt also 0,31). Von diesen 31 % entfallen 23 auf die Albedo der Wolken“.
Darüber hinaus sollte man aber auch die andere entscheidende Wirkung der Wolken auf die Lebensbedingungen nicht vergessen:
Die Speicherung dieser Wärme durch Oberfläche und Ozeane verhindert, dass die Temperaturen während der Nacht oder im Winter zu weit unter den Gefrierpunkt sinken. In Teil 3 des Artikels wurde dargelegt, dass hierbei Wasserdampf und Wolken in der Atmosphäre wie eine isolierende Hülle wirken. Sie verhindern, dass ein erheblicher Teil der ständig von der warmen Oberfläche der Böden und Ozeane abgegebenen Infrarotstrahlung einfach im Weltraum verschwindet. Tatsächlich wird der Großteil dessen, was unsere Klimawandel-Propheten als „Treibhauseffekt“ unserer Atmosphäre bezeichnen, in Wirklichkeit durch zwei Faktoren gesichert, die von der offiziellen Klimawissenschaft als flüchtig abgetan werden: Wasserdampf und Wolken.
Unterschiedliche Bewertungen der Auswirkungen von Wolken in der Klimawissenschaft
In diesem Zusammenhang ist es interessant festzustellen, dass – wahrscheinlich aufgrund der Tatsache, dass sich unsere Klimawissenschaftler weitestgehend auf CO₂ kaprizieren – Uneinigkeit herrscht, wenn es darum geht, die Gesamtwirkung von Wolken zu quantifizieren. Dazu seien hier einige Aussagen angeführt.
Zunächst zwei Ansichten, die für die Zukunft von einer erwärmenden Wirkung ausgehen und sich dabei überwiegend auf Simulationsmodelle stützen:
„Gegenwärtig ist die kombinierte Wirkung aller Wolken eine Nettokühlung, was bedeutet, dass die Wolken die Geschwindigkeit der Klimaerwärmung dämpfen. …… Den Modellergebnissen zufolge werden die Wolken den Klimawandel in Zukunft wahrscheinlich verstärken. Dies wird als positive Rückkopplung bezeichnet“, so das Wissenschaftliche Bildungszentrum der University Corporation for Atmospheric Research (UCAR)18). „Infolgedessen können Wasserdampf und Wolken nur eine anfängliche Strahlungsstörung verstärken, aber nicht von sich aus einen anhaltenden Erwärmungs- oder Abkühlungstrend des globalen Klimas herbeiführen oder erzwingen, obwohl sie möglicherweise stärker zur gesamten atmosphärischen Strahlungsstruktur beitragen als die strahlungsfördernden Treibhausgase, die den globalen Temperaturtrend tatsächlich antreiben und kontrollieren“ meint A. Lacis, der Wasserdampf und Wolken als willenlose „Verstärker“ des angeblich vom CO₂ dominierten „Treibhausgaseffekts“ einstuft, in Unser sich erwärmender Planet – Andrew Lacis NASA Goddard Institute for Space Studies 19).
Eine andere Meinung vertreten dagegen zwei Veröffentlichungen, die sich vor allem auf bisherige Messungen beziehen:
„Der globale Netto-Mittelwert CRE (= Cloud Radiative Effect) beträgt etwa -20 W/m², was eine starke Netto-Kühlwirkung der Wolken auf das gegenwärtige Klima impliziert“. Die -20 W/m² sind der Mittelwert zwischen den in Abb. 5. dargestellten kurzwelligen und langwelligen Strahlungseffekten. NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory20).
Abb. 5. IPCC AR5-Bericht (Kapitel 7, Abb. 7.7a-b): Verteilung des Jahresmittelwerts der Strahlungseffekte an der Oberseite der Atmosphäre (a) kurzwellig, (b) langwellig, gemittelt über den Zeitraum 2001-2011 aus dem CERES EBAF (ed2.6) Datensatz. (Grafik: NOAA (20))
„Wolken haben also eine kühlende Wirkung im kurzwelligen Bereich und eine wärmende Wirkung im langwelligen Bereich. Der resultierende Nettoeffekt der Wolken auf die Strahlungsbilanz wird auf etwa -20W/m² geschätzt, gemittelt über den gesamten Globus. Dies bedeutet, dass Wolken die Energie an der Oberfläche reduzieren, d.h. sie kühlen das Klima derzeit ab. Der Strahlungseffekt der Wolken ist etwa vier- bis fünfmal so groß wie der Strahlungseffekt, der bei einer Verdoppelung der CO₂-Konzentration zu erwarten wäre“. DWD Deutscher Wetterdienst21).
Im nächsten Teil dieser Serie werden wir gemessene Langzeitabweichungen von Wolkeneffekten vorstellen, welche die Tatsache unterstreichen, dass Wasserdampf und Wolken aus den ideologischen Ketten der IPCC-Behauptung, sie seien lediglich „einfache Verstärker“ des von CO₂ dominierten Treibhausgaseffektes, herausgeholt werden müssen. Sie sind de Facto eigenständige Klimafaktoren und zudem viel stärker als alle „Treibhausgase“ zusammen. Bleiben Sie neugierig!
Quellen
- https://eike-klima-energie.eu/2023/02/13/klimalatein-fuer-laien/
- https://eike-klima-energie.eu/2023/02/21/klimalatein-fuer-laien-2/
- https://eike-klima-energie.eu/2023/03/04/klimalatein-fuer-laien-3/
- https://eike-klima-energie.eu/2023/03/18/klimalatein-fuer-laien-4/
- https://eike-klima-energie.eu/2023/04/04/klimalatein-fuer-laien-5/
- https://climate.nasa.gov/ask-nasa-climate/3143/steamy-relationships-how-atmospheric-water-vapor-amplifies-earths-greenhouse-effect/
- https://climate.nasa.gov/faq/19/what-is-the-greenhouse-effect/
- https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/9789813148796_fmatter
- https://climate.nasa.gov/ask-nasa-climate/3143/steamy-relationships-how-atmospheric-water-vapor-amplifies-earths-greenhouse-effect/
- https://cdiac.ess-dive.lbl.gov/ftp/ndp030/global.1751_2014.ems
- https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/daviz/atmospheric-concentration-of-carbon-dioxide-5/#tab-chart_6
- https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/
- https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/change-in-co2-emissions-by-fossil-fuel-relative-to-2019-levels-2019-2021
-
BG – Ocean carbon uptake under aggressive emission mitigation (copernicus.org)
-
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2008GB003407
-
https://scied.ucar.edu/learning-zone/climate-change-impacts/water-cycle-climate-change
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Wenn man davon ausgeht, dass Niederschläge in etwa zu 70% „regional“ entstehen, ist nachvollziehbar warum die Land-Niederschläge nicht zunehmen, die Feuchtigkeit ist einfach nicht vorhanden, wenn man gleichbleibende oder zurückgehende „Landfeuchtigkeit“ zugrunde legt.
Auf weit über 70% der Erdoberfläche, Weltmeere +, finden „keine“ Niederschlagsmessungen statt, gut möglich, dass die Niederschläge über den Meeren zunehmen, bei höheren Temperaturen.
Fred F. Mueller am 19. April 2023 um 8:53
Es ist nicht generell nötig, ein Stellelement zu suchen, welches eine Dämpfung bewirkt. Kann sein, dass Sie sich mit Regeltechnik auskennen, das hier funktioniert auch ohne externe Regelung.
Wie Lord Monckon es grundsätzlich korrekt wiedergibt ergibt sich die aufgrund der Rückkopplung resultierende Größe DX (Änderung der Temperatur (z.B. die 3 K), des Wasserdampfgehalts, andere im Prozeß auftretende Größen) aus der „Startgröße“ DX0 (Änderung ohne Rückkopplung, z.B. die 1,2 K) nach dem von Ihnen wiedergegebenen Anschauungsdiagramm der NASA als DX = DX0/(1-g). Diese Gleichung gewinnt man über folgende Schritte.
1. Zyklus: DX0 (initiale Temperaturänderung 1,2 K) bewirkt eine Änderung von DY ( Wasserdampfgehalt), die bewirkt eine Änderung von DZ ( IR Absorption von Wasserdampf) … etc (die Prozeßkette entlang) die bewirkt eine Änderung in X von DX0 auf DX1. Sagen wir, dies sei im einfachsten Fall linear, dann gilt DX1 = DX0 +g×DX0 = (1+g)×DX0, wobei g ein Faktor kleiner 1 ist (g = gain). g = 0 bedeutet offensichtlich, dass keine Rückkopplung vorliegt und DXO sich durch diesen Prozeß nicht weiter ändert.
2. Zyklus: DX1 wirkt (qualitativ) genauso wie DX0, d.h. der Zusatz
im 1. Zyklus g×DX0 wird um g verstärkt. Damit wird DX2 =DX0 +g×DX0 +g×g×DX0.
n. Zyklus: Die Rückkopplungschleife sei n-mal durchlaufen, das Resultat ist dann DXn =DX0 +g×DX0 +g^2×DX0 + …+ g^n×DX0.
Ihre Behauptung ist, dass mit steigendem n das DXn grundsätzlich unbeschränkt anwächst (divergiert). Diese Aussage ist falsch. Denn in der Mathematik der Reihen kennt man die konvergenten Reihen, die mit wachendem n gegen DX = DX0/(1-g) = DX0 +g×DX0 +g^2×DX0 + …+ g^n×DX0 + … konvergieren, wenn g nur kleiner 1 ist.
Ihr Fehler ist ursächlich durchs das Verfehlen einer stringenten Überlegung zu suchen. Sie müssen schon quantitativ vorgehen, dann wäre Ihnen Ihr Irrtum evtl. selbst aufgefallen. Von einem Regelungstechniker ist dies zu erwarten, denn diese Mathematik gehört zu den Studieninhalten der Regelungstechnik (UNI/FH).
Beim Beispiel des Wasserdampffeedbacks ergibt sich g=0,6, wenn wir annehmen, er sei linear und wir DX=3 K und DX0 = 1,2 K nehmen. Dann ist DX1 = 1,92 K, DX2 = 2,35 K, DX3 = 2,61 K,…
Der Zünder der Tretmine verwendet eine chemische Reaktion, welche durch ein g größer 1 beschrieben werden kann. Für die Atombombe gilt dies auch, dabei muß der k-Faktor der Neutronenvervielfachung einen kritischen Wert überschreiten, welcher in eine kritische Masse von U-235 resultiert.
Um Gottes Willen Hr. Heinemann,
natürlich gibt es unendliche Reihen mit endlichem Grenzwert. Es kann aber nie der Fall eintreten, daß bei so einer inkrementellen Reihe der Grenzwert kleiner oder gleich dem Ausgangswert ist. Er muß immer größer sein. Und genau diese Energie, um die der Grenzwert größer ist, muß von irgendwo herkommen.
Woher, das ist die entscheidende aber bisher noch nie beantwortete Frage?
stefan strasser am 22. April 2023 um 16:10
ua = DX = 3 K ist größer als ue = DX0 = 1,2 K. Ihr Fall existiert hier nicht.
Meinen Sie. Wo kommt denn die Energie beim Verstärker mit Mitkopplung hier her, gemäß https://www.elektroniktutor.de/elektrophysik/kopplung.html ? Nach ihnen sollte es also gar keine Verstärker geben, weil Sie die Herkunft der Energie nicht erklären können, richtig?
Hr. Heinemann, na was glauben Sie, wo die Energie bei einer Verstärkermitkopplung herkommt? Richtig, aus der Steckdose. Ohne Steckdose, die beim Verstärker sowohl die Basisenergie zur normalen Verstärkung liefert, liefert sie im Fall von Mitkopplung auch so viel weitere Energie, bis das System an die Übersteuergrenze stößt.
Was schrieb ich an anderer Stelle sinngemäß? Ihr Standpunkt offenbart messerscharf, daß Sie mit den grundsätzlichsten physikalischen Basiszusammenhängen auf Kriegsfuß stehen. Fällt offenbar nicht nur mir auf, hier im Forum …
stefan strasser am 24. April 2023 um 19:58
Korrekt. Das haben Sie verstanden. Um so unverständlicher ist es dann, dass Sie den Fall nicht analog auf die Mitkopplung beim Wasserdampffeedback übertagen können.
Denn beim Klima hat die Sonne als externe Energiequelle die Rolle, die die Steckdose beim elektronischen Verstärker hat. Warum bekommen Sie das nicht hin?
Heinemann @ 25. April 2023 um 6:20
Weiter unten (25. April 2023 um 8:57) habe ich erklärt, woran ein sog. „galoppierender Treibhauseffekt“ scheitert, den Sie ja als Wasserdampf-Mitkopplung behaupten, offenbar unter vermuteter Nutzung unbegrenzt zur Verfügung stehender Sonnenenergie. Die Sonnenenergie ist aber nicht unbegrenzt, die Solarkonstante ist in Venusentfernung ca. 2600 W/m². Und Solar-„Konstante“ sagt das auch klar, daß es sich eben um einen zeitlich konstant laufenden Leistungsstrom ab Sonne eben in W/m² handelt!
Sie verstehen eben nicht, welche Rolle der 2. HS spielt! Treffen diese 2600 W/m² nämlich auf eine Oberfläche, die z. B. 70% absorbiert, bleiben 1820 aktive W/m² über und die können als Grenzwert maximal um die 420 K verursachen oder um +150°C. So sind die echten Venustemperaturen also nicht erklärbar! Und höhere Leistungsströme als jene von der Sonne sind nicht vorhanden, wären aber gem. 2. HS erforderlich, um Wärmeanreicherung und damit höhere Temperaturen zu verursachen.
Das haben ich so nicht behauptet. Es ist in Wirklichkeit so:
Sowohl die gegenwärtige Wasserdampfverstärkung auf der Erde als auch der damalige runaway Treibhauseffekt auf der Venus funktionieren wie eine Mitkopplung.
Der Unterschied dabei ist lediglich, dass bei der Venus das k (mein g) nicht 0,6 wie auf der Erde, sondern näher an 1 lag (weil die Solarkonstante höher ist und damit gemäß der Clausius-Clapeyron-Gleichung die Steigung dP/dT am Arbeitspunkt größer ist). Damit war auf der Venus die Rückkopplung wirksamer. Diese Prozeß kam nur dadurch zum Erliegen, dass dann das Wasser irgendwann komplett verdampft war. Von der Mitkopplung der Venus sind wir auf der Erde jedoch quantitativ weit entfernt (siehe die verschiedenen g’s).
Sie argumentieren mit dem 1. HS. Mit dem 2. HS hat das gar nichts zu tun. Der ist hier insofern nur relevant, dass keine Wärme von kalt nach warm fließt. Dies ist offensichtlich nie weder bei der Erde noch der Venus der Fall, solange nur die Sonne heißer als die Planeten sind. Die Temperaturgrenze ist sie Oberflächentemperatur der Sonne von 5780 K.
Die Formulierung des 2. Hauptsatz als die Regel, dass Wärme nie von kalt nach warm fließt, basiert ja auf der Prozeßgröße der Entropie. Bei gleicher Energiemenge hat kurzwellige Sonnenstrahlung eine geringere Entropie als langwellige Wärmestrahlung. Solange die Sonne scheint, tritt also der Fall nie ein, dass im Erdsystem Wärme von kalt nach warm fließt, denn der Wärmefluß von der heißen Sonne zum kälteren Erdsystem erlaubt gemäß 2. HS jeden Energiefluß innerhalb des Erdsystems von Energie, die original von der Sonne stammt, aber seine Entropie durch Thermalisieren im Erdsystem erhöht hat.
Herr Heinemann,
sparen Sie sich die Mühe, Sie haben´s einfach nicht drauf. Sie sehen den Wald vor lauter Bäumen nicht und verheddern sich in sinnlosen Darlegungen. Schon Auszubildende in Berufen wie z.B. in Elektronik, ChemieLaborant, Elektrotechnik oder Messtechnik verstehen sofort, wie das Bild 2 zu interpretieren ist: Es zeigt ausschliesslich einen Trigger und einen Kreisverkehr mit lediglich Mitkopplungen.
Zum Trost spendiere ich Ihnen eine kleine Grafik.
https://www.elektroniktutor.de/elektrophysik/kopplung.html
Sie wollen anscheinend nicht verstehen, dass es bei Bild 2 um eine Prinzipdarstellung geht. Eine Mitkopplung hat immer eine V > Vo, was den gelben Bereich der obigen Grafik kennzeichnet. Punkt.
Sorry Herr F.Müller, Sie beziehen sich offensichtlich auf die Graphik in dem link in Ihrem Beitrag, die nicht als Bild in ihrem post erscheint (nur ein leeres Feld). Das habe ich zu spät erkannt. Aus diesem haben Sie auch die Formeln genommen. Danach sehen Sie die Äquivalenz zwischen der im link beschriebenen Mittkopplung und meiner Beschreibung sofort, wenn Sie folgende Entsprechungen durchführen (die Bedeutung von V dort ist anderes als ich es nach Ihrem Text zuerst ohne Kenntnis des link-Verweises vermutet hatte, daher muß ich es korrigieren) :
Ua= DX = 3 K ist das Ausgangssignal (die Temperaturerhöhung inkl. Wasserdampffeedback), ue = DXO= 1,2 K das Eingangssignal = die initiale Temperaturerhöhung. Ohne feedback findet keine Verstärkung statt, also ist V0 =1 beim Wasserdampffeedback.
Die Gleichung der Mittkopplung in dem link ist damit für unseren Fall ua = ue/(1-k). Das k ist mein g, k=g. Die Resonanzkatastrophe am roten Ende im gelben Bereich der Graphik tritt für k=g=1 auf. Sie sehen, dass die Gleichung und der Graph im link die Mitkopplung exakt so sind wie ich beschreibe.
Und was passiert nun mit den negativen Rueckkopplungen? Wie werden die denn nun beruecksichtigt?
Scheinbar fehlen in der Grafik noch ein paar Pfeile, oder wie sehen sie das?
@Heinemann,
herzlich willkommen bei den Klimarealisten. Glückwunsch zu Ihrem Sinneswandel. Sie geben sich wirklich redlich Mühe zu beweisen, dass es beim Klima keine Kipppunkte geben kann. Hoffentlich haben Sie sich diesbezüglich mit Ihren Arbeitgebern abgesprochen!?
https://orf.at/stories/3254984/
Die IPCC-Behauptung:
„… ab einem gewissen Punkt zu unaufhaltsamen Kettenreaktionen führen, durch die sich die Erderwärmung unkontrollierbar verstärken würde.“
würde bedeuten, daß sich die Erde bei unverändert konstanter Energiezufuhr ab Sonne aus sich selbst auf einen Erwärmungspfad begibt, der „unkontrollierbar“ ist. Es würde also ununterbrochen zusätzliche neue Wärmeenergie aus sich entstehen, die die Temperaturen nach oben treibt. Auf welchem physikalischen Prinzip so ein Vorgang beruhen könnte, verschweigen IPCC und Schellnhuber natürlich sicherheitshalber.
Es wäre aber das ideale Perpetuum Mobile, welches man im Kleinen als ideale Quelle zur Energieerzeugung nutzen könnte. Am notwendigen CO2 kann es auch nicht scheitern …
Herr strasser,
Zum xten Male: die Energiemenge, die zukünftig in einem System steckt, hängt davon ab, wieviel
(A) vorher drin war
(B) wieviel IN das System in der Zwischenzeit rein ging
UND
(C) wieviel in derselben Zeit AUS dem System HERAUSGING.
Da Sie die Prozesse B und C missachten, hat Ihre Aussage keine allgemeine Bedeutung und ist in unserem Falle falsch.
Ihre Behauptung, physikalische Systeme könnten ihren Energieinhalt nicht ändern, wird durch beliebig viele Beispiele aus der Physik widerlegt.
Hr. Heinemann, Sie haben recht, nur verschweigen Sie wichtige Bedingungen: es muß immer Energieerhaltung gelten und der 2. HS muß erfüllt sein!
Das bedeutet, in einem System, dem die Energie von außen zugeführt wird, entscheidet immer die stärkste Einzelenergie, welche Wärme und damit Temperatur erreicht wird. Das ist bei der Erde die externe Sonnenenergie. Es ist also unmöglich, daß in so einem System im Inneren Wärme (=Energie) entsteht, die über dieser zugeführten Energie liegt. Weil sonst müßte irgendwo Energie von Kalt nach Warm fließen.
Außerdem kann die Summe aller sich im System befindlichen Teilenergien (im Integral) nicht die Energiezufuhr ab Sonne übersteigen, weil es sonst ein Perpetuum Mobile wäre.
Wenn Sie diese beiden Bedingungen aber weglassen, offenbart Ihr Standpunkt messerscharf, daß Sie mit den grundsätzlichsten physikalischen Basiszusammenhängen auf Kriegsfuß stehen. Etwas, das tatsächlich der Fall sein dürfte, wenn man Ihre Beiträge so mitliest. Fällt offenbar nicht nur mir auf …
stefan strasser am 24. April 2023 um 13:10
Die Hauptsätze der TD wie ich Sie gelernt habe, beachte ich.
Aha, wenden wir das mal an: Neben die Sonne setzen wir einen zweiten Stern, einen Roten Riesen mit 5x Sonnenmasse (solche Doppelsternsysteme gibt es). Der Rote Riese strahlt in derselben Zeit 1000x soviel Joule auf die Erde als die Sonne bei einer Oberflächentemperatur von 3000 K (1000fache Leuchtkraft).
Nach Ihnen also macht dies dem Erdklima nichts aus, es bleibt sturr bei seinem Klima wie wir es heute kennen… Nach Ihnen tun Rote Riesen, auch wenn die 1000× höhere Leistung ins Erdsystem einstrahlen, dem Erdklima nichts, da sie kälter als die Sonne sind – interessant.
Hm,
X=“Die Summe aller sich im System befindlichen Teilenergien (im Integral)“ ist eine Energiemenge, Einheit Joule
Y=“Energiezufuhr ab Sonne“ ist eine Leistung = Energie, die in einer bestimmten Zeitdauer zugeführt wurde.
Wieso vermischen Sie hier wieder Energie X und Leistung Y, indem Sie fordern X kleiner Y? Das ist falsch, denn die beiden Größen haben verschiedene Einheiten. Sie können aber X mit Y×t, wobei t eine zu definierende Zeitdauer ist, in Relation setzen. Machen Sie mal. Für welches t ist X kleiner Y×t erfüllbar?
Herr Heinemann,
und wieder einmal tappen sie in the Realitaetsfalle.
Stichwort Flaeche. Ist der Rote „Riese“ so gross wie die Sonne und steht von der Erde aus gesehen immer dahinter?
Aendert sich die „Solarkonstante“?
Werner Schulz am 26. April 2023 um 15:41
Sollte nach meine Beschreibung klar sein: Die Solarkonstante des Roten Riesen beträgt an der Erde 1000x die der Sonne.
Hubert Kleen/Hr. Hagen am 23. April 2023
Wie unschwer zu erkennen ist, habe ich von Kipppunkten gar nichts geschrieben. Und dass es auf der Erde gegenwärtig andere Kipppunkte im Klima gibt als den damals auf der Venus beim Wasserdampffeedback, ist wissenschaftlicher Konsens: die Vorstellung, Wasserdampffeedback müsse auf der Erde ebenso zu einem runaway Treibhauseffekt wie damals auf der Venus führen, wird von Klimawissenschaftlern nicht vertreten. Jedoch gibt es andere Kipppunkte im Klimasystem der Erde. Sinneswandel braucht nur der, der es nicht von Beginn an richtig versteht.
Verzeihung, aber was ist damals auf der Venus passiert? Und welches Wasser? Und was kippen sie sich ein?
Waren Sie dann dabei, als „damals“ auf der Venus angeblich ein „Wasserdampffeedback“ begann? Wann soll denn das gewesen sein?
Und wie umging dieses Wasserdampffeedback den 2. HS, der da lautet, von selbst kann Wärme immer nur von der höheren Temperatur zur niedereren fließen. Wenn sich etwas aber bei unveränderter Energiezufuhr von außen, im Inneren beginnt, selbstständig über das Niveau dieser extern zugeführten Energie zu erwärmen, muß irgendwo Wärme von Kalt nach Warm fließen.
Wie lautet dafür eine Erklärung, die auch mit der Physik im Einklang steht?
Als jemand, „der es von Beginn an richtig versteht“, wie Sie es für sich beanspruchen, sollte es Ihnen leicht fallen, eine Antwort zu geben, oder?
Man soll Wasserdampf und Wolken nicht in einen Topf werfen.
Wolken sind Tröpfchen, die wie Festkörper mit einem kontinuierlichen Spektrum sowohl absorbieren als auch abstrahlen. Die Leistung der Abstrahlung hängt gem. Planck von der Temperatur der Tröpfchen ab. Wasserdampf ist ein Gas mit selektiven Bandenwellenlängen. Und es gelten die Energieerhaltung und der 2. HS. Energieerhaltung heißt, daß sich die beiden Integrale über Absorption und Abstrahlung die Waage halten, daß also keine neue zusätzliche Energie entstehen kann. Und der 2. HS bestimmt, ob eine Absorption eine Erwärmung bewirken kann oder nicht, sowohl bei Tröpfchen als auch bei Dampf.
Ist nämlich, und das ist der Normalfall, die Temperatur des Dampfmoleküls durch die umgebende Luft bereits höher, als eine Strahlungsabsorption bewirken würde, wird zwar absorbiert, aber es erwärmt sich dabei nichts, weil Wärmeenergie immer nur von Wärmer an Kühler fließen kann und nie umgekehrt. In so einem Fall fließt Wärme von der umgebenden Luft thermodynamisch an den Wasserdampf, sie vermehrt sich dabei aber natürlich nicht, das Integral bleibt, wie es ist.
Man soll Wasserdampf und Wolken nicht in einen Topf werfen.
Wolken sind Tröpfchen, die wie Festkörper mit einem kontinuierlichen Spektrum sowohl absorbieren als auch abstrahlen. Die Leistung der Abstrahlung hängt gem. Planck von der Temperatur der Tröpfchen ab. Wasserdampf ist ein Gas mit selektiven Bandenwellenlängen. Und es gelten die Energieerhaltung und der 2. HS. Energieerhaltung heißt, daß sich die beiden Integrale über Absorption und Abstrahlung die Waage halten, daß also keine neue zusätzliche Energie entstehen kann. Und der 2. HS bestimmt, ob eine Absorption eine Erwärmung bewirken kann oder nicht, sowohl bei Tröpfchen als auch bei Dampf.
Ist nämlich, und das ist der Normalfall, die Temperatur des Dampfmoleküls durch die umgebende Luft bereits höher, als eine Strahlungsabsorption bewirken würde, wird zwar absorbiert, aber es erwärmt sich dabei nichts, weil Wärmeenergie immer nur von Wärmer an Kühler fließen kann und nie umgekehrt. In so einem Fall fließt Wärme von der umgebenden Luft thermodynamisch an den Wasserdampf, sie vermehrt sich dabei aber natürlich nicht, das Integral bleibt, wie es ist.
Herr Strasser,
im Prinzip ist Ihre Anmerkung O.K. Ich habe jedoch wohlerwogene Gründe für meine verkürzte Aussage. Leider hat der EIKE-Server meine ausführliche Antwort anscheinend gefressen. Zurzeit kann ich leider diese Recherche nicht nochmal durchführen. Ich werde aber zu geeigneter Zeit auf Ihre Frage zurückkommen.
„Da CO₂ das bei weitem stärkste und wirksamste dieser nicht kondensierenden, die Strahlung verstärkenden Gase ist, folgt daraus, dass CO₂ als der wichtigste Infrarot-Stellhebel identifiziert werden kann, der das globale Klima der Erde steuert“.
Wer so etwas behauptet, sollte das Kapitel Energieerhaltung in Grundlagenphysik wiederholen und vor allem versuchen, es auch zu verstehen. Eine „Verstärkung“ von Strahlung benötigt eine Energiequelle, woher soll ein Gas aber so einen Energiequelle hernehmen? Das ist nichts als wirres Geplapper im Stil der IPCC-Berichte, von Dummies für Dummies …
Herr Strasser,
ich stimme Ihnen bezüglich Ihrer Meinung zu A. Lacis zu. Vielleicht interssiert es Sie zu wissen, dass Hr. Lacis einer der Haupturheber der IPCC-Narrative ist. Hier seine Vita in deutscher Übersetzung aus der Einleitung zu der von mir aufgeführten Quelle:
Seit einigen Tagen werden meine Beiträge zu Grundlagen der Regelungstechnik hier nicht mehr veröffentlicht.
Weil Sie nur herumeiern, aber nichts substanzielles beitragen.
Sehr geehrter Herr Fred F. Mueller,
ich war im letzten Jahr mit ein paar Freunden im marokkanischen Teil der Wüste Sahara. In der brütenden Mittagshitze haben wir uns an einigen Tagen Spiegeleier gebraten (in einer Eisenpfanne, aber ohne Ofen), nachts stellten wir auf einen Holzschemel mehrere flache Kunststoffbehälter und füllten diese mit Wasser aus unseren mitgeführten Wasserkanistern. Frühmorgens ‚ernteten‘ wir regelmäßig 3 cm dicke Eiswürfel für ein paar Softgetränke und Tee. – Nun meine Frage: Wie ist dieses Phänomen für einen blutigen Laien wie mich zu erklären? Es gibt in diesem Teil der Wüste weder Baum noch Gras, weder Bach noch See. Sicher gibt es in der Wüste einen ähnlichen CO2-Anteil wie bei uns (also etwa 420 ppm), aber ebenso sicher gibt es keinen (oder so gut wie keinen) Wasserdampf. Offenbar kann nur der Wasserdampf (bzw. Wolken) die Wärme halten – wo es nachts aber keinen Wasserdampf gibt, sinkt die Temperatur (nach unserer Messung mit einem normalen Thermometer) auf 11 Grad C unter Null! – Ich würde mich sehr freuen, wenn Sie mir eine kurze und für einen Laien verständliche Antwort geben könnten. Inzwischen verbleibe ich mit besten Grüßen, Kurt Blüchel.
Hr. Blüchel,
gut beobachtet, Sie haben doch die Antwort schon selbst gegeben. Ich weiss nicht, ob Sie schon die vorigen Folgen dieser Serie gelesen haben, aber die Erdoberfläche strahlt Wärme als Infrarotstrahlung mit der 4. Potenz ihrer Temperatur in Richtung Weltall. In Abwesenheit von Wasserdampf und Wolken geht ein sehr grosser Teil dieser Strahlung durch das sogenannte atmosphärische Fenster direkt in den Weltraum. Ihre Beobachtung zeigt, dass CO2 nur einen sehr geringen Effekt auf diese ausgehende Strahlung hat. Die Wirkung von Wasserdampf ist ungleich grösser, und Wolken fangen bei bedecktem Himmel praktisch alle heraufkommende IR-Strahlung ab und schicken entsprechend ihrer eigenen Temperatur wieder eine Gegenstrahlung herunter. Die Differenz dieser beiden Strahlungsströme bestimmt die Energieverluste des Bodens und damit die Geschwindigkeit der Abkühlung.
Anmerkung dazu: Trockener Sand ist ein schlechter Wärmeleiter, weshalb sich tagsüber nur eine vergleichsweise dünne Schicht wirklich hoch aufheizt. Diese dünne Schicht kann tagsüber nur wenig Energie speichern und kühlt nachts entsprechend schnell aus. Sollten Sie nochmals Gelegenheit zu einem Besuch in dieser Gegend haben, so vergraben Sie sehr früh morgens einige Thermometer in unterschiedlicher Tiefe und schauen abends nach, welche Temperaturen sie in welcher Tiefe erreicht haben.
„Ihre Beobachtung zeigt, dass CO2 nur einen sehr geringen Effekt auf diese ausgehende Strahlung hat.“
Immerhin emmitiert CO2 mehr Energie ins All als es selbst absorbiert
„Die Wirkung von Wasserdampf ist ungleich grösser, und Wolken fangen bei bedecktem Himmel praktisch alle heraufkommende IR-Strahlung ab und schicken entsprechend ihrer eigenen Temperatur wieder eine Gegenstrahlung herunter. “
Die Wolken dürften eine geringere Temperatur als der Boden haben, die Abstrahlung bei Eigentemperatur ist daher unbedeutend. Entscheidend ist die Reflexion der Bodenabstrahlung an der Unterseite der Wolken (Prinzip Thermoskanne)
Eine tolle Reihe, super informativ, vielen Dank! Tipp/Wunsch: pdf dokument oder sogar ein Buch daraus machen.
„Wenn höhere Temperaturen dazu führen, dass mehr Wasser verdunstet, füllt sich der Himmel mit mehr Wolken, die einen höheren Anteil der Sonnenstrahlung zurück ins All reflektieren. Weder CO₂ noch irgendwelche anderen der „Treibhausgase“ können dies bewirken. Eigentlich einfach und leicht verständlich.“
leider nein. Die Löslichkeit des Wassers im Lösungsmittel Luft ist von der Temperatur stark abhängig. Der Trugschluss liegt m. E. darin, dass das verdunstete Wasser „irgendwie“ auch wieder kondensiert. Das „irgendwie “ wird aber nicht größer und ist limitiert aus der Energieabfuhr (Kaltluftkontakt oder adiabatische Abkühlung der aufsteigenden Warmluft. Darum fahren wir gern in den sonnigen Süden. Warm und sonnig gehen zusammen wie kalt mit trübe und wolkig im Winter oder Norden. „Eigentlich einfach und leicht verständlich“
Hr. Rainer Müller,
ich fürchte, Sie müssen nochmal an die Lehrbücher. Stichwort Clausius-Clapeyron. Irgendetwas haben Sie falsch verstanden. Wasser, das verdunstet, kommt nach gängiger Erfahrung innerhalb von etwa 8-10 Tagen als Niederschlag wieder herunter. Quellen dazu finden Sie in den vorhergehenden Kapiteln.
Hr. F. Müller
Ich fürchte, dass Sie weder willens oder in der Lage sind (oder beides), einer Argumentation zu folgen. Was hat das zu sagen, in welcher mittleren Verweilzeit ein einzelnes, spezielles Wassermolekül wieder kondensiert?
Sie müssen begreifen, dass eine Erwärmung, so sie denn stattfindet, nicht nur am Anfangspunkt , sondern auch am Endpunkt (nach der Kondensation) höher liegt. Und da bleibt dann mehr Wasser in der gelösten Form in der wärmeren Luft.
Ich wertschätze Ihren Einsatz in der Aufklärung gegen den CO2 – Wahn, aber falsche Argumente sind da nicht dienlich.
Zum Bezug auf Claudius fällt mir nur die Redewendung ein: „Zwerge verstecken sich gern hinter großen Steinen“. Haben Sie eine solche Notreissleine nötig oder die Taktik von Herrn H. abgeschaut?? Ende.
sorry, muss natürlich Clausius heissen. s und d liegen so eng nebeneinander und so wird schnell ein Wissenschaftler zum Dichter.
Hr. Rainer Müller,
vielleicht klären Sie erstmal, was Sie unter
verstehen. Die Begriffe „Löslichkeit“ und „Lösungsmittel“ kenne ich aus der Chemie, sie beziehen sich auf Flüssigkeiten. Im Bereich von Gasen war ich bisher davon ausgegangen, dass hier Gemische vorliegen, welche den spezifischen Gasgesetzen unterliegen. Auch Wasserdampf verhält sich m.W. nach hierbei wie ein Gas, solange es nicht zur Kondensation kommt.
Dass eine wärmere Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen kann, steht ausser Frage. Das ändert aber nichts daran, dass auch dieses zusätzliche Wasser wieder herunterkommt, sobald es Höhen erreicht, wo die Temperatur ausreichend abgesunken ist. Und dieser Aufstieg findet unausweichlich statt. Im Endeffekt findet der gleiche Energie-Kreislauf statt wie sonst auch, nur dass die umgewälzten Energiemengen höher ausfallen. In einem wärmeren Klima ist mit mehr Wolken und dementsprechend auch mit mehr Regen zu rechnen. Siehe die Regenhöhen in wärmeren Regionen wie z.B. in Indien, die jährlich zwischen 1020 und 1280 mm liegen, viel höher als die ca. 800 mm in Deutschland
Ein Punkt, den ich noch nicht richtig verstanden habe: Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Wasser aufnehmen, doch warum sieht man davon nichts in den Niederschlagsdaten? In Abbildung 9 im vierten Teil Ihrer Reihe (die ich mit Gewinn lese) kann man trotz Erwärmung keinen Aufwärtstrend in den globalen Niederschlägen erkennen. Auch habe ist es wohl so, dass die Wolkenbedeckung seit 1980 abgenommen hat – zB können wir uns in Deutschland trotz Erwärmungstrend an ca 25% mehr Sonnenstunden iVz 1980 erfreuen. Vielleicht kommen da noch andere Faktoren hinzu, wie zB geringere Luftverschmutzung, oder indirekte Effekte der Sonnenaktivität auf die Wolkenbildung (Svensmark), oder gibt es eine andere Erklärung?
E. Ernst
Herr Ernst,
leider ist meine Antwort vom EIKE-Server verschluckt worden und nicht mehr auffindbar.
Ich komme auf Ihre Frage in den nächsten Kapiteln zurück, sorry für die Verzögerung
Habe ich bereits im 7. Schuljahr gelernt. Der Wasserkreislauf bestimmt unser Klima!
Alleine durch die Luftbewegungen, die Wasser durch seine Aggregatzustandsänderungen erzwingt ist der Einfluss von CO2 einfach nur zu vernachlässigen! Also, was trägt CO2 zum Transport von Luft, dem Ursprung des Wetters so bei?
Was in dem Beitrag noch fehlt ist die Tatsache, dass eine Zunahme von „Treibhausgasen“ auch eine erhöhte Energieabfuhr aus der Atmosphäre Richtung Weltraum bedeutet. Was wiederum ein größeres thermisches Gefälle zwischen Erdboden und Atmosphäre und damit zusätzliche Konvektion bedingt. Also zusätzlichen Energieverlust der Erdoberfläche. Ich bin gespannt, wie lange sich der Abkühlungstrend seit 2016 fortsetzt. Es ist durchaus möglich, dass wir bereits einen „Kipppunkt“ erlebt haben.
Das ist ein weitverbreiterer Irrglaube von Leuten, die keinen mathematischen Sinn haben.
Tatsache ist: Ein rückgekoppltes System kann, muss aber nicht in jedem Fall divergieren.
Die Rückkopplung beim Wasserdampf führt in unserem Klima nicht zur Diverganz, sondern konvergiert.
Merkwürdig. Das konvergiert und trotzdem soll die Wasserdampfverstärkung den ECS von 1,2 K auf 3 K anheben. Das sieht mir jedenfalls wie eine Verstärkung aus.
Admin am 18. April 2023 um 22:57
Verstärkung ja. Aber Herr Müller behauptet, dass der Rückkopplungs-Prozeß zu einer nicht endenden Verstärkung führen müsse (divergiert) und deswegen nicht funktionieren könne. Da aber eine Verstärkung von 1,2K auf 3 K (und nicht unendlich K) erfolgt, ist die Rückkopplung offensichtlich endlich (konvergent) und zeigt, dass Herrn Müllers Behauptung falsch ist.
In dieser Welt ist alles endlich. Der integrale Absturz (aus Regelungsperspektive betrachtet) eine Flugzeugs findet sein Ende mit dem Aufprall am Boden. Anders gesagt die Systemgrenzen beenden jede unendliche Verstärkung, wie auch am Beispiel Rückkopplungspfeifen ausgeführt.
Herr Heinemann,
kommen Sie aus Ihrem Elfenbeinturm der theoretischen Physik mal heraus und auf den Boden der Tatsachen. Ich habe schon als 13jähriger Radios und Verstärker gebaut. Der aus den drei Pfeilen in Bild 2 aufgebaute Prozess verfügt nur über eine Mitkopplung und keinerlei Gegenkopplung. Sowas läuft natürlich nicht unendlich, sondern bis der Saft ausgeht oder extern eingegriffen wird. Sprechen Sie mal mit einem Elektroniker, da werden Sie geholfen.
Herr F Müller,
Warum sollte ich als Physiker damals keine Radios gebastelt haben. Wer einen Widerspruch zwischen theoretischer Physik und Elektronik sieht, hat letztere nicht verstanden.
Warum der Rückkopplungprozeß von 1,2 K zu 3K führt, habe ich erklärt. Sie haben bislang nichts außer Schlagwörter geliefert. Es muß ja nicht ein wissenschaftliches Niveau haben, aber Ihre Begründung muß mehr bieten als nur ein gefühles Analogon zum Radio.
Herr Heinemann,
können oder wollen Sie nicht verstehen, dass ich mich auf die Darstellung in Bild 2 beziehe?
Bild 2 zeigt eine positive Rückkopplung, die zu einer ständigen weiteren Verstärkung führt. Das hat mit der Realität in der Atmosphäre nichts zu tun. So einfach ist das. Es gibt eine ganze Reihe technischer Lehrberufe, wo die Auszubildenden imstande sind, solche Zusammenhänge zu begreifen. Selbst ohne akademische Ausbildung. Warum tun Sie sich damit so schwer?
Fred F. Mueller am 20. April 2023 um 13:56
Ja, es geht um Bild 2. Dieses erklärt jedoch nicht den Prozeß, es ist ja nur ein Schema. Wie ich gestern und heute ihnen und Herrn Rohde ausführlich erläutert habe, ist das Wasserdampffeedback eine positive Rückkopplung (Mitkopplung) . Es gilt demnsch 3K = DX = DXo /(1-g) = 1,2 K/(1-g). Der gain g ergibt sich danach zu g=0,6.
Positive Rückkopplungen führen mitnichten zur unbegrenzten Verstärkung, solamge g kleine 1 bleibt, ist das Ausgangssignal (DX) endlich, 3 K ist ja auch endlich.
Herr Heinemann,
ich empfehle Ihnen, sich bei Wikipedia um die Richtigstellung des Kapitels über positive Rückkopplung zu bemühen. Dort fehlt Ihre bahnbrechende mathematische Fähigkeit ganz offenkundig, denn zum Thema Mitkopplung steht dort lediglich lapidar:
https://de.wikipedia.org/wiki/Positive_R%C3%BCckkopplung
Ansonsten sind Sie jedoch mit dem Inhalt des Kapitels einverstanden?
Fred F. Mueller am 21. April 2023 um 7:50
Der Wikipedia-Artikel ist korrekt aber etwas zu dürftig. Denn unser Fall der Mitkopplung beim Wasserdampffeedback wird nur als Beispiel aufgelistet aber nur der fürs Wasserdampffeedback ja (wiederholt erklärte) unzutreffende Fall der Divergenz mit g größer oder gleich 1 wird dort erläutert (Teil Ihres Zitates):
Während beim Wasserdampffeedback ja wie gesehen sich für g etwa 0,6 ergibt, was (wie ausführlich erklärt) die Konvergenz von 1,2 K auf 3 K impliziert.
Eine Nennung und Ableitung der Übertragungsfunktion fehlt ebenfalls im Wikipediaartikel. Diese finden Sie aber z.B.
http://fmh-studios.de/theorie/regelungstechnik/herleitung-der-uebertragungsfunktion/
Im Abschnitt: „Herleitung der Übertragungsfunktion eines Regelkreises mit Mitkopplung“. Dort ergibt sich (in etwas anderer Notation, aber mathematisch äquivalent) meine schon prozeßtechnisch abgeleitete Gleichung DX = DX0 /(1-g). Wichtig ist der Nenner 1-g,der bei Konvergenz zwischen (0,1] liegt und dann Verstärkung liefert. Damit haben Sie sogar was für Radios und Klima gelernt.
Herr Heinemann,
Zum besseren Verständnis: Solange ein Zinssatz nicht komplett Null oder gar negativ ist, wird sich ihr Kapital IMMER erhöhen. (Das ist auch ein mitgekoppeltes Verstärkersystem, siehe Wikipedia).
Leicht und ohne mathematische Ausflüchte zu verstehen.
Fred F. Mueller am 21. April 2023 um 17:01
Eben nicht, Herr Müller. Weder in Wikipedia noch in dem link, den ich ihnen genannt habe, steht, dass Mittkopplung exponentiell geht. Außerdem hatte ich Ihnen die Gleichung mehrfach genannt, die die Verstärkung der Mittkopplung beschreibt: 1/(1-g) ist offensichtlich keine Exponentialfunktion.
Herr Heinemann,
technisch korrekt wäre die Bezeichnung „Mitkopplung“. Und jetzt bitte mal eine fundierte Begründung, warum die Erwärmung von 1,2° auf 3° nicht weiteres Wasser verdunsten lässt, welches wiederum zu einer weiteren Erwärmung führt. Denn schließlich wird die Stärke des Treibhauseffektes ja von der Quantität der vorhandenen „Treibhausgase“ abhängig gemacht.
Um aber ein mitgekoppeltes System wieder „einzufangen“, ist eine Absenkung des Verstärkungsfaktors erforderlich. Durch was soll diese Absenkung passieren?
Wenn gilt, dass mehr Treibhausgase mehr Erwärmung bedeuten, und mehr Erwärmung zu mehr Treibhausgasen führt, geht das System zwangsläufig durch.
Sie sollten sich mit Marvin Mueller unterhalten.
Der hat letztens noch erklaert, das es negative Rueckkopplungen gibt.
Zum Glueck gibt es aber ein Physikalisches Model, anhand dem hat Manabe (64) feststellen koennen, das Wasserdampf kuehlend wirkt.
Da ist der Wasserdampf vielleicht seine eigene negative Rueckkopplung!
Aufpassen, jetzt kommen sie!
Werner Schulz schrieb am 19.4.2023, 19:13:36 in 321364
Davon kann man sich mit einem einfachen Blick in einen der IPCC Reports selbst überzeugen.
Das ist so allgemein formuliert mit Sicherheit falsch. Das steht nicht in Manabe/Strickler 1964 …
Ich dachte sie haben die Arbeit nach meinem ersten Hinweis gelesen:
Sie sehen den Effekt auch wenn sie die Trockene Adiabatische Rate mit der feuchten vergleichen. Der Unterschied, wenn man ihn richtig am Abstrahlungshorizint ansetzt fuehrt zu einer kuehleren Oberflaeche.
Werner Schulz schrieb am 20/04/2023, 10:35:30 in 321414
Sie nehmen hier einen Satz aus einer Diskussion heraus und stellen den als Ergebnis der Arbeit dar. Klassisches Quotemardern … Wasserdampf hat zwei Effekte, einen radiativen (siehe Abbildung 6a mit einer höheren Bodentemperatur als nur CO2) und den Einfluss auf die Lapserate durch Konvektion und durch latente Wärme (Wärme, die durch Kondensation freigesetzt wird. Beides zusammen führt immer noch zu höheren Bodentemperaturen als wir ohne Wasserdampf hätten.
Kühler im Vergleich zu rein radiativem Gleichgewicht. Sie finden aber im Papier keinen Vergleich zwischen CO2 und Wasserdampf in thermalem Equilibrium.
Ergänzend zu dem vorher gesagten vielleicht noch der Hinweis auf eine tatsächliche Untersuchung des Einflusses des Wasserdampfgehaltes aus Manabe/Wetherald 1967. Dort wird berechnet, wie eine Änderung des Wasserdampfgehaltes auf die Temperatur wirkt. Da ist etwas mehr dahinter als ein einfacher Satz in einer Diskussion in einem Papier, in dem die Veränderung des Wasserdampfsgehaltes nicht betrachtet wird …
Wasserdampf kühlt. Oder haben sie was daran auszusetzen das man die Lapserate bei der Beschreibung von de Atmosphäre benutzt? Immerhin ist die Lapserate Grundlage der physikalischen Beschreibung der Atmosphäre.
„Da aber eine Verstärkung von 1,2K auf 3 K (und nicht unendlich K) erfolgt, ist die Rückkopplung offensichtlich endlich (konvergent)“
Na, Gott sei Dank. Sie zeigen gerade, dass es hier keinen *Kippunkt* gibt. Blasen wir die *Selbsverbrennungs- Stimmung* ab.
Das und die negativen Rueckkopplungen…
Man fragt sich langsam wo die Erwaermung herkommen soll.
Ist sie schon da?
So ein April, kalt und macht was er will!
Herr Heinemann,
in dem gezeigten Diagramm ist kein Stellelement enthalten, welches die Rückkopplungsschleife dämpfend beeinflussen könnte/würde. Also geht ein solches System auf Anschlag. Das CO2 wirkt lediglich als Trigger. Ich habe genügend berufliche Erfahrung mit Mess- und Regeltechnik, um das beurteilen zu können.
Mein Punkt ist doch ganz einfach: Egal was in der Atmosphäre passieren mag, DAS HIER IN BILD 2 GEZEIGTE SYSTEM hat eine Funktion, die höchstens mit der eines Zünders in einer Tretmine vergleichbar ist. Es ist nicht nur irreführend sondern GRUNDFALSCH. Dafür gibt es angesichts der Größe, Ausstattung und Bestückung mit wissenschaftlichem Personal der betreffenden Institutionen keinerlei Entschuldigung. Hier handelt es sich ja nicht um Amateure. Hieraus lässt sich nur der Schluss ziehen, dass die Öffentlichkeit bewusst irregeführt werden soll.
Fred F. Mueller schrieb am 19/04/2023, 08:53:04 in 321297
Es gibt jetzt mindestens zwei Texte zu dem Bild. In einem Text wird lediglich erklärt dass und wie Wasserdampf zu einer Erwämung beiträgt, in dem anderen wird behauptet, der Wasserdampffeedback würde zu einer endlosen Erwärmung führen. Ich würde Ihnen Recht geben – einer der beiden Texte will bewusst irreführen.
Wenn man durch das Bild neugierig wird und nach weiteren Informationen zu dem Thema sucht, findet man eigentlich sehr schnell, dass es negative Feedbacks gibt, die die Erwärmung begrenzen…
Hr. Marvin Müller,
ich beziehe mich in meiner Kritik an Bild 2 im vorliegenden Kapitel AUSCHLIESSLICH auf die Botschaft, die von diesem Bild vermittelt wird. ES HAT MIT DER REALITÄT DER VORGÄNGE IN DER ATMOSPHÄRE ABSOLUT NICHTS ZU TUN. Seine Botschaft ist grundfalsch. Und genau diese Irreführung habe ich angeprangert.
Genau Herr Mueller,
diese negativen Feedbacks, verhindern das die Wasserdampfrueckkopplung ueberhaupt wirksam sein kann.
die 3 – 5 K sind daher theoretisch aber praktisch niemals erreichbar.