Grundmodell der Erde als Schwarzkörper – Ein ganz schweres Problem
Robert G. Brown, Duke University
Die Erde hat nur eine Absorptionsfläche, die einer zweidimensionalen Scheibe gleicht, nicht einer Kugeloberfläche.
Eine halbe Nacht lang habe ich im Lern-Halbschlaf über dem Buch von Caballero zum Thema des Strahlungstransfers gebrütet und bin zu zwei Einsichten gekommen:
Erstens: das Grundmodell des Schwarzkörpers (es führt zu T_b = 255K) ist physikalisch ein schreckliches Grundmodell. Es behandelt den Planeten wie einen nicht rotierenden Wärme-Supraleiter ohne Wärmekapazität. Warum das so schrecklich ist? Weil es absolut falsch ist, 33K als Treibhauserwärmung in Bezug auf den Ausgangswert zu setzen. Dieser Ausgangswert ist ein völlig unphysikalischer Ausgangswert.
Zweitens, die 33K bedeuten nichts. Sie werfen Erwärmungs- und Abkühlungseffekte zusammen, absolut nichts mit dem Treibhauseffekt zu tun haben. Mehr dazu später.
Jetzt verstehe ich den Treibhauseffekt viel besser. Ich möchte das jetzt mit meinen eigenen Worten schreiben, weil mir einige von Caballeros Aussagen nicht gefallen, und weil ich denke, dass meine Darstellung einfacher und einleuchtender ist. Ich denke auch daran, sie vielleicht später für einen Modellbausatz zu verwenden, von der Art, wie man sie als Lernspielzeuge kaufen kann.
Fangen wir mit einer nicht rotierenden supraleitenden Kugel an, null Albedo, einheitliche Emissivität, vollständige Schwarzkörper-Strahlung von jedem Punkt der Kugel. Wie hoch ist die Durchschnittstemperatur?
Jetzt behandeln wir die nicht rotierende Kugel als vollständigen Nicht-Leiter, dergestalt, dass sich ein Teil der Oberfläche im Strahlungsgleichgewicht befindet. Wie hoch ist die Durchschnittstemperatur jetzt? Das ist für den Mond ein besseres Modell als das vorhergehende, aber immer noch nicht gut genug. Verbessern wir es!
Wir geben der Oberfläche nun einige thermische Wärme-Kapazität – wir machen sie Wärme-supraleitend, aber nur in vertikaler Richtung und wir nehmen noch eine Masseschale von einiger Dicke an, die eine vernünftige spezifische Wärme hat. Das ändert am vorherigen Ergebnis nichts, solange wir die Kugel nicht rotieren lassen. Oho, nun erhalten wir doch eine andere durchschnittliche (Oberflächen-) Temperatur, diesmal ist es der sphärische Durchschnitt einer Verteilung, die von der sphärischen Breite abhängig ist. Dabei liegt die höchste Temperatur auf der Tagseite nahe beim Äquator kurz nach dem „Mittag“ (verzögert, weil es Zeit braucht, um die Temperatur jedes Blockes zu erhöhen, weil die Einstahlung den Schwarzkörper-Verlust übersteigt, und weil es Zeit zur Abkühlung braucht, weil der Schwarzkörper-Verlust die Strahlung übersteigt, und die Oberfläche hat niemals und nirgends eine konstante Temperatur außer an den Polen (ohne axiale Kippung). Das ist wahrscheinlich ein recht passendes Modell für den Mond, wenn man rückschreitend eine Albedo hinzufügt (damit wird der Anteil der hereinkommenden Energie vermindert, der thermisch ausbalanciert werden muss).
Man kann für jede dieser Veränderungen tatsächlich die exakte parametrische Temperatur-Verteilung errechnen als Funktion des sphärischen Winkels und des Radius, und (durch Integration) die Veränderung berechnen in z. B. der durchschnittlichen Temperatur aufgrund der Annahme eines vollständigen Schwarzkörpers. Beim Übergang von einem supraleitenden, aber im Übrigen perfekt isolierenden (nicht rotierenden), Planeten zu einer lokal detaillierten Balance fällt die nachtseitige Temperatur einfach von ½ der Kugel Ihrer Wahl von 3 K, oder von null K nach sehr langer Zeit (das ist leichter zu idealisieren). Das ist die untere Grenze, unabhängig von Sonneneinstrahlung oder Albedo (in diesem Sinne hier: der Emissivität). Die tagseitige Temperatur hat eine polare Verteilung, wobei ein Pol auf die Sonne blickt, sie variiert nicht-linear mit der Einstrahlung, Albedo, und (wenn Sie sie verändern wollen) mit der Emissivität.
Das vermaledeite T^4 verkompliziert alles! Ich möchte noch nicht einmal das Vorzeichen der Veränderung der Durchschnittstemperatur zuweisen, wenn ich vom ersten Modell zum zweiten übergehe! Jedesmal, wenn ich meine, ein gutes heuristisches Argument für die Aussage von einer niedrigeren Durchschnittstemperatur zu haben, sagt eine innere Stimme – T^4 – bilde lieber das verflixte Integral, weil die Temperatur im Übergangsbereich von der Tagseite her allmählich auf Null gehen muss. und da gibt es eine ganze Menge von geringer Einstrahlung in einem Gebiet (und daher mit niedriger Temperatur), wo die Sonne auf fünf Uhr steht, sogar mit null Albedo und der Emissivität von einer Einheit! Leicht ist nur, den sphärischen Durchschnitt zu erhalten: Wir nehmen einfach den sphärischen Tagseiten-Durchschnitt und teilen durch zwei.
Mit dem Vorzeichen für die rotierende Kugel bin ich auch nicht glücklich, weil es auf vom Zusammenspiel zwischen der erforderlichen Zeit zur Erwärmung der thermischen Last (engl: „thermal ballast“) abhängt, bei gegebener Differenz zwischen Einstrahlung und ausgehender Strahlung und der Rotationsrate. Wenn man mit unendlicher Geschwindigkeit rotieren lässt, ist man wieder bei der supraleitenden Kugel. Wenn man dazwischen rotieren lässt, und – verdammt noch mal – indem man nur die Größe der thermischen Last verändert (die thermische Last bestimmt die Thermisierungszeit), kann man es sogar so einrichten, dass sich eine rasch rotierende Kugel wie die statische nicht-leitende Kugel verhält, oder wie eine langsam rotierende (jeweils zwischen null Wärme-Kapazität und sehr hoher Wärme-Kapazität).
Schlimmer noch, wenn man die Geometrie der axialen Pole verändert (die noch in Bezug auf die Ekliptik als ungekippt angenommen werden). Während zuvor die Tag/Nacht Grenze sich allmählich an T = 0 von der Tagseite annäherte, gilt das nun nur noch an den Polen! Das Integral des polaren Gebietes (bei einem gegebenen Polarwinkel dtheta) ist viel kleiner als das Integral des Äquator-Winkels, und zudem hat man nun auch noch einen darüber verschmierten Satz von festen Temperaturen, die alle Funktionen des Azimut-Winkels phi und des Pol-Winkels theta sind, der verändert sich nicht-linear, wenn man einen der folgenden Parameter ändert: Einstrahlung, Albedo, Emissivität, omega (Winkelgeschwindigkeit der Rotation) und Wärmekapazität der Oberfläche.
Und dabei ist noch nicht einmal eine Atmospäre berücksichtigt! Oder Wasser. Aber wenigstens bis zu diesem Punkt kann man die Temperaturverteilungsrechnung T (theta,phi,alpha,S,epsilon,c) exakt lösen, denke ich.
Darüberhinaus kann man tatsächlich so etwas wie das Wasser recht gut modellieren. Wenn wir uns nun die Erde als mit einer Schicht von Wasser bedeckt anstelle von Luft vorstellen, mit einem Schwarzkörper auf dem Grund und einer dünnen Schicht einer völlig transparenten Frischhaltefolie drauf, um die vermaledeite Verdampfung zu verhindern, dann wird das Wasser zu einem Teil des thermischen Ballasts. Nun braucht es viel viel länger, um die Temperatur einer ein-Meter-dicken Wasserschicht (bei gegebenem Ungleichgewicht zwischen der einfallenden Strahlung) zu erhöhen oder zu vermindern, als die Temperatur im vielleicht oberen Zentimeter eines Felsens, von Dreck oder von Sand. Es dauert viel länger.
Wenn man das alles einigermaßen im Griff zu haben meint, könnte man das Modell mit Meeren und Landmassen füllen (aber immer noch den lateralen Energie-Transfer verbieten, und einen unmittelbaren vertikalen Ausgleich unterstellen). Man könnte dem Wasser die richtige Albedo zuschreiben und es beim Erreichen der richtigen Temperatur gefrieren lassen.
Danach wird es aber wirklich schwer.
Jetzt muss nämlich eine Atmosphäre dazukommen. Auch das noch!
Die Meere müssen Konvektionsfähigkeit erhalten, Dichte und unterschiedliche Tiefen. Und das alles auf einer rotierenden Kugel, wo alles was nach oben geht (Luftmassen) gegen die Erddrehung (relativ zur Oberfläche) abgelenkt wird, wo alles, was herunterkommt, in Richtung der Erddrehung angelenkt wird, was nach Norden geht auf der Nordhalbkugel in Drehrichtung abgelenkt wird (es wird schneller), was nach Süden geht, gegen die Drehrichtung abgelenkt wird, als Funktion von Winkel, Geschwindigkeit und Drehgeschwindigkeit. Verdammte Coriolis-Kraft, sie lenkt die Küstenartillerie ab, usw. Und jetzt erwärmen wir mal dieses verdammte Ding differentiell so, dass überall und über alle Entfernungen Turbulenzen vorkommen, für die wir kaum noch die einfachste Symmetrie für das differentielle Erwärmen haben. So ungefähr, wenn wir ein fünfjähriges Kind Farbe auf die Kugel spritzen lassen, um anzuzeigen, wo Landmassen und Ozeane sind, oder wir hätten ihm auch Spielzeuglastwagen geben und es im sphärischen Sandkasten spielen lassen können, bis eine schöne unregelmäßige Oberfläche entstanden wäre. Und diese Oberfläche hätten wir mit Wasser auffüllen können, bis die Oberfläche ungefähr zu 70 % unter Wasser gestanden hätte.
O weh! Mein armer Kopf raucht!
Wohlgemerkt – Wir haben immer noch keinen Treibhauseffekt dabei! Nur eine Heuristik für die Abkühlung durch Abstrahlung in einem idealen Zustand, der ist ganz wörtlich genommen destilliert; in Temperatur und Höhe aufgebrochen, noch ohne die Präsenz von CO2. Wolken. Luft verteilt sich mit nicht-trivialer kurzer Wellenlänge über den Querschnitt. Energietransfer satt!
Bevor wir uns nun mit dem CO2 auseinandersetzen, müssen wir die Quantenmechanik und das Inzidenzspektrum berücksichtigen, dazu auf die bislang ignorierten Details des Erdbodens, der Luft und des Wassers blicken. Für die Luft brauchen wir einen Temperatur-Gradienten, der sich mit der Feuchtigkeit, der Albedo, der Bodentemperatur verändert, usw. … Die Luftmoleküle üben einen Rückstoß aus, wenn sie die einfallenden Photonen verteilen, und wenn es eine Kollision mit einem anderen Luftmolekül im rechten Zeitintervall gibt, werden sie beide einen Teil oder die gesamte Energie absorbieren und die Luft erwärmen, anstatt sie elastisch zu verteilen. Ein Molekül kann auch eine Wellenlänge absorbieren und eine Kaskade von Photonen mit einer anderen Wellenlänge emittieren (abhängig von seinem Spektrum).
Und zum Schluss müssen die Treibhausgase dazukommen, vor allem CO2, (Wasser ist schon drin). Sie bewirken eine Zunahme der ausgehenden Strahlung von der (wärmeren) Oberfläche in einigen Bändern und transferieren etwas davon auf das CO2, wo sie eingefangen bleibt, bis sie zur Spitze der CO2-Säule diffundiert ist, von wo sie mit kühlerer Temperatur emittiert wird. Die gesamte hinausgehende Kraft wird auf diese Weise aufgespalten, dabei wird das vermaledeite Schwarzkörperspektrum so moduliert, dass verschiedene Frequenzen verschiedene Wirktemperaturen haben, lokal moduliert – von nahezu allem. Temperaturgradient, Feuchtigkeitsgehalt. Wolken. Massentransport von Wärme nach oben oder unten qua Konvektion! Massentransport von Wärme nach oben oder unten qua eingefangener Strahlung in Teilen des Spektrums. Und bitte nicht die Umgehungen vergessen! Alles fließt jetzt, Wind und Verdampfung sind gekoppelt, die Zeitdauer für den Temperaturausgleich des Meeres erstreckt sich nun von „im gleichen Maß wie die Rotationsperiode“ für flache Meere bis zu tausend oder mehr Jahren. Der Ozean ist niemals im ausgeglichenen Zustand, er zieht immer an den Oberflächentemperaturen in die eine oder andere Richtung mit nennenswerter thermischer Last, die Wärme wird nicht für einen Tag, sondern für eine Woche, einen Monat, ein Jahr, eine Dekade, ein Jahrhundert, ein Jahrtausend gespeichert.
Jawohl, eine verdammt harte Nuß! Wer auch immer so etwas „gesichertes Wissen“ (settled science) nennt, muss wirklich nicht mehr ganz bei Trost sein.
Wohlgemerkt: ich habe noch nicht den solaren Magnetismus oder ernsthaftere Modulationen der Sonneneinstrahlung einbezogen, noch nicht die Neigung der Erdachse, die noch einmal alles verändert, weil damit die Zeitskalen an den Polen jährliche werden, Nord- und Südpol sind überhaupt nicht gleich. Man beachte die enormen Unterschiede ihrer thermischen Last und den ozeanischen und atmosphärischen Wärmetransport!
Eine harte Nuß. Vielleicht nehme ich sie mir einmal zum Knacken vor, wenn ich Zeit habe, wenigstens für die ersten wenigen Schritte zu Anfang. Ich möchte zumindest eine bessere Vorstellung von der Richtung der ersten kleinen Schritte gewinnen zum Bau eines Spielzeug-Modells für die Durchschnittstemperatur. (Der Begriff „Durchschnittstemperatur“ meint hier etwas Bestimmtes, nämlich bevor das System chaotisch gemacht wird).
Dr. Robert Brown
Der Aufsatz führte auf WUWT zu einer Diskussion mit derzeit über 430 Beiträgen, die wegen des Umfangs leider nicht mehr übersetzt werden können. Wer sich für die Diskussion interessiert, möge die Beiträge und das Original hier lesen.
Übersetzung: Helmut Jäger, EIKE
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„… die tiefere Atmosphäre, insbesondere da, wo man die „Globaltemperatur“ definiert hat, so gut wie GAR NICHT durch Strahlung erwärmt wird.“
meinen herauslesen zu können.
Aber so falsch liegen Sie trotzdem nicht,
denn wenn in dieser Höhe der Atmosphäre eines der wenigen „CO2-Treibhausmoleküle“ durch Strahlung in seiner schmalen Bande in einen aktivierten Zustand „erhoben“ wird,
kann es tatsächlich nur ENTWEDER durch Emission ODER durch Kontakt mit Nachbarmolekülen entlastet werden.
Wegen der hier herrschenden Moleküldichte kommt so gut wie immer die mechanische Übertragung zum Zug.
Bedenken Sie zudem den Sättigungseffekt dieser kleinen Frequenzbande.
mfG
Paul,
wie von Hess, mir und in einem hinreichend ausfuehrlichem Lehrbuch der Meteorologie oder physischen Geographie nachzulesen ist, benoetigt der hydrologische Kreislauf im Schnitt 80 Wm-2 Energie vom Erdboden via latente Waerme von Wasserdampf, um aufrechterhalten zu werden.
Wer das nicht kapiert, kapiert einfachste Physik nicht.
Lieber Paul,
ok, also nach Ihnen kann etwas entweder nur strahlen oder per Waermeleitung Waerme uebertragen, gleichzeig gehts bei Ihnen nicht. Paulscher Dogmatismus
@89 Herr Klink, da haben Sie natürlich vollkommen recht. Aber so einfältigen Geistern wie den AGW Fanatikern kommen solche – eigentlich recht einfache Zusammenhänge – nicht in den Sinn oder sie sind schlicht überfordert aus mangelnder Intelligenz, oder es lenkt sie zu sehr von ihrem geheiligten CO2 ab, was das Schlimmste für diese „Experten“ auf Erden ist.
#92: NicoBaecker, soso Sie wissen sogar was ich wollte?
Um nicht vom Thema abzuschweifen und an das Vorherige anzuschließen,
ist es wichtig,
daran zu erinnern, dass die tiefere Atmosphäre, insbesondere da, wo man die „Globaltemperatur“ definiert hat, so gut wie GAR NICHT durch Strahlung erwärmt wird.
Es geht hier mehr um Wärmeübergang durch direkten Kontakt zur Erdoberfläche (Wärmeleitung).
Selbstverständlich gibt es dann so etwas wie einen Treibhauseffekt,
wenn die Erde die Energiequelle ist,
ALSO NACHTS.
Deshalb darf man die Vertreter der Theorie der atmosphärischen „Treibhausgase“ kurz
„NACHTWISSENSCHAFTLER“
nennen.
Sie sind also für mich ein Nachtwissenschaftler.
Sie sehen, ich gebe mir große Mühe,
das wenige an Ihren „Erklärungen“,
das korrekt ist, mühsam herauszufiltern.
Für die Verhältnisse am Tag liegen Sie leider völlig daneben.
zu#93 die „thermische Strahlung“ ist nicht sichtbar.
mfG
Herr Marie,
Sie koennen gerne ausrechnen, wiegross der Anteil der thermischen Strahlung der Erde im sichtbaren ist, wo der Emissionskoeffizient viel kleiner als 1 ist. Na, vergleichen Sie mal mit dem Gesamtbeitrag thermischer Abstrahlung.
Paul,
Sie wollten uns noch erklaeren, wie Strahlung waermt…
#88: NicoBaecker
es geht um die Aufrechterhaltung eines KREISLAUFES,
das ist doch recht deutlich beschrieben,
eigentlich kommt dazu noch die gigantische kinetische Energie der Luftbewegung,
ich erinnere nur an die „Windkraftwerke“.
Man muss sich nur von diesen etwas primitiven Strahlenbilanzen „im Gleichgewicht“ trennen.
mfG
Die ganzen Beiträge habe ich noch nicht gelesen. Aber wahrscheinlich wurden einige Tatsache bisher von noch niemandem berücksichtigt.
Bekannt ist, daß Absorptionskoeffizient = Emissionskoeffizient ist. Das stimmt zwar, aber nur für den jeweiligen Wellenlängenbereich!
Es werden viele Fehler gemacht, von beiden Seiten. Es stellt sich zum Beispiel die Frage nach dem Albedo, welches meist mit 0,3 angegeben wird. Aber das Albedo bezieht sich nur auf den sichtbaren Wellenlängenbereich und nicht auf IR bzw. Wärmestrahlung!
In den Formeln wird ein Term „1-0,3“ benutzt. 0,3 soll das Albedo sein. Und „1“, was ist das?
Es soll den Emissionskoeffizienten für die Wärmestrahlung darstellen. Das kann aber nicht sein, da sämtliche Emissionskoeffizienten bis auf den schwarzen Strahler kleiner 1 sind! Statt „1-0.3“ müßte daher vielleicht „0,85 – 0.3“ dastehen. Und dann sieht bereits alles ganz anders aus. Auch der Rest der Formel.
Das bedeutet, die ganzen Temperaturberechnungen, insbesonders die behauptete Treibhausgastemperaturerhöhung von ca. 33 K sind falsch berechnet. Das sind Milchmädchenrechnungen für Milchmädchen!
Irgendwo habe ich Stoffdaten für verschiedene Materialien. Koeffizienten für eine 6000 K, 1000 K und 300 K Strahlung. Von Sand, Wiese, Erdreich, Wasser, Dachziegel usw. Damit kann man sich dann die Gleichgewichtstemperaturen für eine sonnenbestrahlte oder eine mondbestrahlte Oberfläche ohne Athmosphäreneinfluß ausrechnen. Es kommt dabei praktisch alles vor, von -100°C bis vielleicht +700°C ein und derselben Geometrie in ein und derselben Sonnenstrahlung. Nur unterschiedliche Materialien.
Einen Emisionskoeffizienten von „1“ bei 300 K hatte keiner der Materialien.
Aus diesem Grund wird es in einem schwarzen Auto im Sommer auch heißer als in einem weißen und mit schwarzer Kleidung friert man im Sommer weniger als mit weißer. Beide Kleidungsstücke haben zwar für die 300 K Strahlung einen hohen Emissionskoeffizienten, aber für die 6000 K Sonnenstrahlung einen sehr unterschiedlichen.
Diese ganzen Rechnungen und „Beweise“ für den Treibhauseffekt („33 K“) sind reiner Humbug.
Sehr geehrter Herr Kinder,
#87″Wenn man die Daten der NASA (AIRS) nimmt, und mal die Wasserdampfverteilung sowie den damit verbundenen Energie-Betrag gemittelt berechnet, dann ergibt sich der Energie-Betrag vom Wasserdampf in der Atmosphäre zu 723 W/m^2. Dabei wird ein Aspekt augenscheinlich, dass der latente Energie-Beitrag in der Atmosphäre von 723 W/m^2 geteilt durch 3, also dem entropischen Strahlungs-Emissions-Anteil 723/3 = 241 W/m^2 und von 241/3 = 80 W/m^2 entspricht. Damit wird die „Rückstrahlung oder Gegenstrahlung“ überflüssig, denn die Summe der latenten Energie-Flüsse beträgt 320 W/m^2 aus Richtung Boden. Das heißt, die Sonne muss also einen Wärme-Beitrag für die Verdunstung/Verdampfung von 320 W/m^2 liefern und das jeden Erdentag.“
Dass die latente Wärme gegenüber der „Rückstrahlung“ unterbewertet ist, vermutete ich allerdings auch.
Somit wäre denkbar, dass die anthropogene Verringerung der Evapotranspiration durch „Bauen und Abholzen“ wesentlicher Grund für eine Erwärmung sein kömmte.
Allerdings, warum können Sie die „Rückstrahlung“ der Atmosphäre so sicher ausschließen? Bei einer nächtlichen Bodeninversion muss es doch eine Rückstrahlung geben (jedenfalls in bestimmten unteren Bereichen der Atmosphäre, aber dort finden ja Temperatumessungen statt).
Und noch eine Bemerkung: Sicher ist die Wärmeübertragung von Tag- zur Nachtseite durch Wasserdampf wesentlich (und was die Atmosphäre betrifft ohnehin). Aber der Transport über den Boden (Wüsten) und vor allem durch das flässige Wasser (was natürlich auch nachts verdunstet) sind sicher nicht weniger wesentlich – oder?
Neugierig
Michael Klink
Lieber Herr Kinder,
Sie sollten sich Hess und meine Ausfuehrungen nochmal durchlesen. Wenn Sie glauben, dass man zur Aufrechterhaltung (!) eines Wasserdampfgehaltes in der Atmosphaere fortwaehrend Energie benoetigen wuerde, also ein Leistungsfluss noetig sei, so ist dies physikalisch natuerlich Unsinn.
Hallo Werter Herr Günter Heß (#81)
„Ihre Energiebilanz in http://tinyurl.com/7fv2y9b #124 hat ja nicht gestimmt, d.h ihre Flüsse waren zu hoch, wie Ihnen Herr Bäcker ebenda in #131 vorgerechnet hat.“
Sie verstehen wahrscheinlich auch den Zusammenhang zwischen Energie und Entropie sowie Entropieproduktion nicht. Die thermodynamische Temperatur ist ein Maß für die Wärmestärke und dementsprechend muss man sämtliche Wärmeflüsse betrachten. Die Strahlung ist nur ein Teil davon.
Sie haben ja schön vorgerechnet, wieviel Energie für den Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre nötig ist. Damit also dieser latente Energie-Betrag in der Atmosphäre verweilen kann, muss diese Energie an irgendeiner Stelle abgezogen werden. Die 80 W/m^2 kennzeichnen nur den Teil des flüssigen Wasserkreislaufs mit der Erdoberfläche und die Wolkenauflösung (adiabatisch und diabatisch) in der Atmosphäre ist dabei überhaupt nicht berücksichtigt.
Auf der Tag-Seite wird diese Energie zugeführt und die Zirkulations-Mechanismen der Erde verteilen die Energie stetig über Tag- und Nacht-Seite. Auf der Nacht-Seite dient jetzt die durch Kondensation freiwerdende Wärme dazu, die Temperatur der Atomsphäre relativ gleich zuhalten. Deshalb stellt der Wasserdampf den maßgeblichen Ausgleichsfaktor dar, und ist für den relativ geringen Tag/Nacht-Unterschied der Atmosphären-Temperaturen verantwortlich. Der Haupt-Energie/Wärmelieferant für die Atmosphäre in der Nacht ist der Wasserdampf. Damit verbunden wird auch die Entwärmung der Erdoberfläche abgeschwächt, weil der Boden die nötige Energie/Wärme nicht an die Atmosphäre liefern muss.
Wenn man die Daten der NASA (AIRS) nimmt, und mal die Wasserdampfverteilung sowie den damit verbundenen Energie-Betrag gemittelt berechnet, dann ergibt sich der Energie-Betrag vom Wasserdampf in der Atmosphäre zu 723 W/m^2. Dabei wird ein Aspekt augenscheinlich, dass der latente Energie-Beitrag in der Atmosphäre von 723 W/m^2 geteilt durch 3, also dem entropischen Strahlungs-Emissions-Anteil 723/3 = 241 W/m^2 und von 241/3 = 80 W/m^2 entspricht. Damit wird die „Rückstrahlung oder Gegenstrahlung“ überflüssig, denn die Summe der latenten Energie-Flüsse beträgt 320 W/m^2 aus Richtung Boden. Das heißt, die Sonne muss also einen Wärme-Beitrag für die Verdunstung/Verdampfung von 320 W/m^2 liefern und das jeden Erdentag.
MfG
W. Kinder
@ #83: Dr.Paul, 31.01.2012, 20:35
„ist es nur noch ein winziger Schritt zu verstehen,“
Der Schritt, um den Treibhauseffekt zu verstehen, ist schon in
#72: Jochen Ebel, 28.01.2012, 19:02
dargestellt – und das offensichtlich auch für Laien verständlich. Aber weil damit auch Sie den Treibhauseffekt verstehen und nicht mehr ableugnen können, übergehen Sie dieses Postuing, als wäre es nicht vorhanden.
MfG
Herr Bäcker,
„Wenn Sie das verstanden haben, haben Sie auch eine Chance zu verstehen, welche Auswirkungen auf die bodennahe Temperatur folgt, wenn sich die Treibhausgasmenge erhöht.“
Real, jedenfalls nach IPPC ;-), erhöht sich die THGmenge ständig, und die bodennahe Temperatur macht seit 1997 was?
#83 Ist ja schön Paul, aber das weiß man.
Jetzt müssen Sie sich nur noch erklären, wie Strahlung zur Erwärmung führt, und Sie können die Energiebilanz nachvollziehen, die hier öfter schon erklärt wurde.
Wenn Sie das verstanden haben, haben Sie auch eine Chance zu verstehen, welche Auswirkungen auf die bodennahe Temperatur folgt, wenn sich die Treibhausgasmenge erhöht.
#82: NicoBaecker, haben Sie schon #40 repetiert um ihren Seelenfrieden wiederzufinden?
Ich glaube, nach diesem unglaublichen Caballero – Ausruscher über den Treibhauseffekt, der durch die Wärme entsteht, die er erzeugt, brauchen Sie wieder etwas Nachhilfeunterricht in Sachen „Treibhausverständnis“.
Denn ALLES, was von der Erde wegstrahlt, kühlt die Erde,
ist das soweit verständlich?
Also mit dem Alles meine ich nicht nur die Albedo,
sondern – ist das denn wirklich so schwer zu verstehen – das ganze
„RÜCKSTRAHLVERMÖGEN,
also die Summe von Reflexion und Emission.“
#64 und #73
also Albedo plus Emission aller „Treibhausgase“.
So, wenn wir also diesen schweren Gedankengang geschafft haben,
dass das gesamte Rückstrahlvermögen von Erde UND Atmosphäre in den Weltraum die Erde kühlt,
ist es nur noch ein winziger Schritt zu verstehen,
dass auch diese „Treibhausgase“ WIE DIE ALBEDO, DIE WOLKEN etc. die Erdoberfläche kühlen müssen.
Danke für das Verständnis.
mfG
Lieber Dr.Paul, #78
„RÜCKSTRAHLVERMÖGEN,
also die Summe von Reflexion und Emission.“
Ich glaube hier ist einer Ihrer wesentlichen Irrtümer zu finden. Sie folgen einfach der Definition nicht…
Albedo ist NUR der Reflexionsanteil. Basta!
Ihr Rasierspiegel hat eine Albedo von nahezu 100%, aber Sie können sich trotzdem nur dann darin sehen, wenn Licht von außen einfällt (Licht eingeschaltet oder Rolladen hochgezogen).
Lieber Herr Kinder #77,
sie schreiben:
„Ja und, die Wassermenge von etwa 15*10^15 kg wird aber jeden Erdentag (Tag/Nacht) in der Atmosphäre gehalten.?Der differenzielle Fluss von 80 W/m^2 ist der Unterschied im Tag- und Nacht-Beitrag, also am Tag 700 W/m^2 und in der Nacht 620 W/m^2.“
Jeden Tag werden im Mittel 3 mm Wassersäule über jeden Quadratmeter der Erde verdampft. Dafür braucht es etwa 6550 kJ/m^2. Das sind dann etwa 80 Joule pro Sekunde pro Quadratmeter über den Tag(86400 Sekunden), oder die 80 W/m2 die durch die Sonne aufgebracht werden müssen. Im stationären Zustand regnen im Mittel 3 mm Wassersäule über jeden Quadratmeter Oberfläche aus den Wolken ab. Wiederum im Mittel kondensiert eine Wassermenge die äquivalent ist zu einer 3 mm Wassersäule über jeden Quadratmeter Erdoberfläche in der Atmosphäre. Diese Wassermenge ersetzt die abgeregneten Wolken und überträgt die bei der Kondensation freiwerdende latente Wärme an die Umgebungsluft.
Das ist die Beschreibung eines über ein Jahr gemittelten quasi-stationären Zustandes. Lokal und in kürzeren Zeiträumen sieht die Dynamik anders aus.
Sie fragen:
„Wie bringen also diese 480 W/m^2 Energie-Einstrahlung von der Sonne die benötige Energie rund 660 W/m^2 jeden Erdentag auf, um den Wasserdampf-Gehalt in der Atmosphäre halten zu können.“??
Wie kommen sie auf die 660 W/m^2. Können Sie das mal vorrechnen.
Ihre Energiebilanz in http://tinyurl.com/7fv2y9b #124 hat ja nicht gestimmt, d.h ihre Flüsse waren zu hoch, wie Ihnen Herr Bäcker ebenda in #131 vorgerechnet hat.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Kinder,
lesen sie Herrn Hess‘ Beitrag #75 noch mal genau durch, 760 W/m2 wuerden nur anfallen, wenn der gesamten Wasserdampf in einem Tag verdampft. Es verteilt sich jedoch ueber rd. 10 Tage!
Nachtrag zu meinem #76
Die Sonderzeichen sind leider verloren gegangen.
Die Zitate aus Gerlich heißen:
zur Definition der Albedo schreiben Gerlich und Tscheuschner in ihrem berühmten Paper: „Falsification OfThe Atmospheric CO2 Greenhouse Effects Within The Frame Of Physics version 4.0“ in einer Fußnote auf S.61:?„The factor Epsilon is related to the albedo A of the Earth describing her reflectivity: A = 1 – Epsilon. In the earlier literature one often finds A = 0.5 for the Earth, in current publications A = 0.3. The latter value is used here.“??Und Gerlich et al. definieren kurz danach auf S. 64:?„Table 12: Two kinds of “average” temperatures Teff and Tphys in dependence of the emissivity parameter Epsilon compared.“??Die Albedo der Erde ist ein Parameter der zur Reflexion gehört und er ist also Eins minus ein „emissivity parameter Epsilon“, der zur Emission der Erde gehört. Das haben Gerlich et al. richtig definiert.
#76: Günter Heß
ich schriebe gut lesbar:
„RÜCKSTRAHLVERMÖGEN,
also die Summe von Reflexion und Emission.“
unterlassen Sie bitte Unterstellungen!
Und Gerlich ist der physikalische Totengräber des „Treibhauseffektes“
werden Sie nicht übermütig.
mfG
Hallo Werter Herr Günter Heß (#75),
„Die Wassermenge in der Atmosphäre wird also etwa alle 10 Tage verdampft.“
Ja und, die Wassermenge von etwa 15*10^15 kg wird aber jeden Erdentag (Tag/Nacht) in der Atmosphäre gehalten.
Der differenzielle Fluss von 80 W/m^2 ist der Unterschied im Tag- und Nacht-Beitrag, also am Tag 700 W/m^2 und in der Nacht 620 W/m^2.
„Das hatte ich ja schon öfter erklärt. Die Energie kommt aus der Sonne. Kann man aus den nützlichen Diagrammen von Trenberth ablesen.“
Wie bringen also diese 480 W/m^2 Energie-Einstrahlung von der Sonne die benötige Energie rund 660 W/m^2 jeden Erdentag auf, um den Wasserdampf-Gehalt in der Atmosphäre halten zu können.
MfG
W. Kinder
Lieber Herr Paul #73,
zur Definition der Albedo schreiben Gerlich und Tscheuschner in ihrem berühmten Paper: „Falsification Of?The Atmospheric CO2 Greenhouse Effects Within The Frame Of Physics version 4.0“ in einer Fußnote auf S.61:
„The factor ? is related to the albedo A of the Earth describing her reflectivity: A = 1 ? ?. In the earlier literature one often finds A = 0.5 for the Earth, in current publications A = 0.3. The latter value is used here.“
Und Gerlich et al. definieren kurz danach auf S. 64:
„Table 12: Two kinds of “average” temperatures Teff and Tphys in dependence of the emissivity parameter ? compared.“
Die Albedo der Erde ist ein Parameter der zur Reflexion gehört und er ist also Eins minus ein „emissivity parameter ?“, der zur Emission der Erde gehört. Das haben Gerlich et al. richtig definiert.
sie aber schreiben in #73:
„Gemeint ist von mir für Jedermann erkenntlich mit „Albedo“?DAS RÜCKSTRAHLVERMÖGEN,?also die Summe von Reflexion und Emission.“
Das ist für jedermann erkenntlich von Ihnen folglich falsch definiert oder falsch verstanden.
Die Albedo ist ein Parameter bzw. Koeffizient und beschreibt nur die Reflexion bzw. die Rückstreuung.
Jetzt wird jedermann auch unmittelbar klar, warum sie immer wieder zu falschen Schlußfolgerungen kommen.
Sie verstehen einen fundamentalen Grundbegriff wie die Albedo der Erde falsch.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
P.S. Sie sollten mal das Gerlich et al. Paper lesen, stehen einige gute Sachen drin.
Lieber Herr Kinder #70,
sie schreiben:
„Die effektiv wirksame Fläche beim Eingang beträgt 2*pi*r^2 und die effektiv wirksame Fläche beim Ausgang beträgt 4*pi*r^2.?“
Die effektiv wirksame Fläche für den Energiefluss von Sonnenlicht ins Erdsystem ist pi*r^2, wenn wir uns auf die Solarkonstante von 1370 W/m2 beziehen. Umgerechnet auf die Flächeneinheit der Oberfläche der gerade beleuchteten Hemisphäre werden 685 W/m^2 wirksam bei einer Albedo von Null. Bei einer Albedo von 0.3 werden etwa 480 W/m^2 wirksam.
Sie schreiben auch:
„Klären Sie einfach mal für sich die Frage: Wie kann die Erdatmosphäre einen Wasserdampf-Gehalt besitzen, der einen mittleren Energie-Betrag von ca. 600 – 720 W/m^2 entspricht. Irgendwo muss die Energie herkommen, damit dieser Wasserdampf in der Atmosphäre existieren kann.“
Das hatte ich ja schon öfter erklärt. Die Energie kommt aus der Sonne. Kann man aus den nützlichen Diagrammen von Trenberth ablesen.
Aber rechnen wir mal, dann ist es geklärt.
Zunächst mal bezeichnet ja die Einheit W/m2 einen Energiefluss und nicht einen Energie-Betrag der ja die Einheit Joule hätte. Sie müssten also etwas präziser formulieren und zu mindestens die Zeiteinheit angeben auf die sie ihre Betrachtung beziehen.
Die Erdatmosphäre enthält eine Wassermenge von etwa 15*10^15 kg Wasser. Um diese Menge zu verdampfen braucht man etwa 3.5*10^22 Joule. Würde man die Wassermenge an einem Tag (86400 Sekunden) verdampfen, bräuchte man bezogen auf die Erdoberfläche (4*pi*r^2) eine Energiemenge von 65500 kJ/m^2 oder eine Leistung von ca. 760 W/m^2, die man einen Tag lang aufbringt.
Auf den Quadratmeter umgerechnet entspricht die Wassermenge in der Atmosphäre einer Wassersäule von etwa 30 mm. Die Niederschlagsmenge eines Jahres als Wassersäule auf den Quadratmeter umgerechnet beträgt wenn ich das richtig weis 1000 – 1100 mm.
Oder etwa 3 mm Wassersäule auf dem Quadratmeter bezogen als mittlerer Niederschlag pro Quadratmeter an einem Tag.
Das bedeutet, dass die Wassermenge in der Atmosphäre jedes Jahr etwa vierzigmal
ausgetauscht wird.
Die Wassermenge in der Atmosphäre wird also etwa alle 10 Tage verdampft. Um die dafür auf die Flächeneinheit bezogene erforderliche Energiemenge (65500kJ/m^2) aufzubringen, brauchen wir also etwa eine Leistung von 76 W/m^2 die wir 10 Tage (864000 Sekunden) lang aufbringen.
Und wie gesagt. Die Energiemenge kommt als Energiefluss ursprünglich von der Sonne.
Aus den nützlichen Diagrammen a la Trenberth von können wir diese Größenordnung von 76 W/m^2 ebenfalls ablesen. Die 76 W/m^2 sind der Energiefluss an latenter Wärme der von der Oberfläche auf die Atmosphäre im Mittel übertragen wird.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#42: hallo Nicobaecker,
wenn Sie beim lesen meiner Beiträge wahnsinnig werden,
empfiehlt sich die Konfrontationstherapie.
Also lesen Sie halt #40
wieder und wieder, bis der Druck bei Ihnen nachlässt.
Falls Sie es als einziger trotzdem nicht kappiert haben:
mit dem „glätten“ meinte ich schlicht betrügen.
für #62 sollten Sie ebenfalls den Beichtstuhl besuchen, wie kann man sich nur so gehen lassen Baecker!!!
Rammsdorf wird sehr unzufrieden mit Ihnen sein,
oder sind Sie es etwa selbst?
Schönes Wochenende!
mfG
Günter Heß, Sie wiederholen ungerührt, das schon mehrfach als falsch abgehakte:
zu#66 … ein Lichtstrahl ..
Sie spielen wieder mit dem Bild der eingefangenen Lichtstrahlen.
Dazu können Sie nur nicht erklären, wie es das CO2 schaffen kann, den Lichtstrahl immer dann durchzulassen, wenn er von der Sonne kommt aber festzuhalten, wenn er von der Erde kommt.
Deshalb wiederhole ich noch einmal für Sie:
Was von der Sonneneinstrahlung in der Atmosphäre absorbiert wird kann nicht noch einmal von der Sonne auf der Erdoberfläche ankommen und führt daher zu einer VERMINDERTEN Aufwärmung (=Kühleffekt) der Erdoberfläche.
Es wäre wärmer auf der Erdoberfläche bei völlig transparenter Atmosphäre (ohne „Treibhausgase“).
zu#68
Meine „Verwechslung“ ändert nicht das geringste an den gravierenden „Bilanz-Fehlern“ der Treibhausvorstellungen. Seien Sie deshalb nicht so pingelig mit Benennungen. Gemeint ist von mir für Jedermann erkenntlich mit „Albedo“
DAS RÜCKSTRAHLVERMÖGEN,
also die Summe von Reflexion und Emission. Und was hier von der Atmosphäre in den Weltraum emittiert wird, kann nicht noch zusätzlich auf der Erdoberfläche wirken.
Das ist wieder die berühmte Energie aus dem NICHTS in den AGW-Modellen.
zu#69
Die Einbeziehung von „latenter und sensibler Wärmeflüsse zwischen Boden und Atmosphäre“
kann nur zu einem Kühleffekt der Erdoberfläche zu Gunsten höherer Atmosphärenschichten führen.
Es ist schlicht etwas mehr als witzig, dass dieser Mechanismus aus dem „weniger Wärmeabsorption“ von Sonnenlicht am Boden durch die Existenz von Treibhausgasen
plötzlich zu mehr Wärmeabsorbtion am Boden führen soll.
Ich denke es reicht langsam mit Ihrer Begriffsverdreherei um irgendwie zu mehr Wärme zu kommen, die die Physik schlicht nicht bieten kann.
Quantitativ hat das letztere dankenswerterweise auch Herr Kinder in #70 schon beantwortet.
mfG
@ #67: Dr.Paul, 28.01.2012, 08:52
„Modell 2 (ohne Treibhausgase) hat GRÖßERE Temperaturdifferenzen als Modell 3 (mit Treibhausgasen)“
Es geht nicht um die horizontalen Temperaturdifferenzen, sondern um die vertikalen Temperaturdifferenzen.
Von den ca. 240 W/m², die die Erdoberfläche im Mittel absorbiert, gehen ca. 90W/m² durch das offene Wellenlängenfenster direkt in den Weltraum. Weil in diesen Wellenlängenbereichen der Erdoberfläche der kalte Weltraum gegenübersteht ist die Abstrahlung maximal. Ca. 100 W/m² gehen zunächst erst als konvektive Wärme in die Höhe und werden in der Troposphäre ebenfalls in Strahlung nach oben umgewandelt. In den restlichen (absorbierenden Wellenlängenbereichen steht der warmen Erdoberfläche die fast gleichwarme Atmosphäre gegenüber, so daß hier die Wärmeabgabe der Erdoberfläche wesentlich geringer ist. Sagen wir eine durchschnittlich Absorptionslänge von 2 Km, so daß bei einem Temperaturgradienten von 6,5K/km die Atmosphäre durchschnittlich nur ca. 13K kälter als die Erdoberfläche ist. Trotz des viel breiteren Wellenlängenbereiches und sogar noch näher am Planckmaximum werden wegen der geringen Temperaturdifferenz von 13K nur ca. 50W/m² in die Atmosphäre abgestrahlt – und die Bilanz (240W/m²) ist ausgeglichen.
Nun halbieren wir die Absorptionslänge (= doppelte Konzentration der Treibhausgase). Dadurch halbiert sich die Temperaturdifferenz für die Abstrahlung von 13K auf 6,5K und damit sinkt auch der Wärmetransport in diesen Wellenlängenbereichen von 50W/m² auf 25 W/m². Da nun die Bilanz erhalten bleiben muß, müssen nun durch das atmosphärische Fenster statt nur ca. 90W/m² die Differenz von 25W/m³ mehr gehen, also 115W/m².
Da im Wellenlängenbereich des atmosphärischen Fensters die Erdoberfläche maximal strahlt (ihr steht ja der kalte Weltraum gegenüber) muß die Temperatur der Erdoberfläche steigen, damit sie die 115W/m² statt der bisherigen 90W/m² abstrahlt.
Und damit haben Sie den Treibhauseffekt.
Herr Heß,
bei der Beschreibung des Treibhauseffektes mit der Gegenstrahlung usw. haben Sie zwar Recht und Wärmeberechnungen vereinfachen sich rechnerisch – was schon Stefan 1879 feststellte – aber damit sind Laien wie Paul hoffnungslos überfordert. Deswegen mal die Beschreibung ohne Gegenstrahlung allein auf der Basis des II.HS. der TD nach Clausius, für den die Gegenstrahlung unbekannt war. Und unser lieber Paul ist eben noch auf dem Wissenstand von 1860, wirft aber mit unverstandenen Begriffen wie Gegenstrahlung um sich, die erst seit 1879 zum Handwerkszeug der Physik gehört.
MfG
Paul,
„Die Temperatur wechselt nun mal GLOBAL erheblich im Tag/Nacht-Rhythmus“
MaW, Sie wissen nicht, was global bedeutet. Sie sind ein hoffnungsloser Fall. Sie kapieren NICHTS!
Hallo Werter Herr Günter Heß (#59)
Es geht nur indirekt um Tag und Nacht. Tag und Nacht bildet das Verhältnis aus der effektiv wirksamen Fläche beim Eingang und beim Ausgang der Energie bzw. Entropie ab. Die effektiv wirksame Fläche beim Eingang beträgt 2*pi*r^2 und die effektiv wirksame Fläche beim Ausgang beträgt 4*pi*r^2.
Klären Sie einfach mal für sich die Frage: Wie kann die Erdatmosphäre einen Wasserdampf-Gehalt besitzen, der einen mittleren Energie-Betrag von ca. 600 – 720 W/m^2 entspricht. Irgendwo muss die Energie herkommen, damit dieser Wasserdampf in der Atmosphäre existieren kann.
MfG
W. Kinder
Lieber Herr Paul,
sie fragen:
„Und was soll denn „ein Strahlungskonvektionsgleichgewicht zwischen Boden und Troposphäre“ sein, hochverehrter Herr Hess?“
Ganz einfach, dass latente und sensible Wärmeflüsse zwischen Boden und Atmosphäre in die stationären Energiebilanzen von Oberfläche und Atmosphäre, sowie in den Energietransport innerhalb der Atmosphäre mit einbezogen werden.
Wenn jemand einen besseren Begriff dafür kennt, wäre ich dankbar und ersetze ihn.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Paul,
sie schreiben in #64:
„Natürlich ERHÖHT sich die Albedo genau um die Emission der Treibhausgase von der Erde weg.?Deshalb muss es auf der Erdoberfläche etwas kühler sein, als bei einer völlig transparenten Atmosphäre.“
Sie verwechseln mit dieser Aussage die physikalischen Begriffe Absorption, Emission und Reflexion.
Die Albedo der Erde beschreibt die Reflexion von Sonnenlicht.
Die Emission der Treibhausgase wie sie schreiben hat damit nichts zu tun. Ihre Aussage ist deshalb falsch.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#65: Jochen Ebel wie kommen Sie darauf, dass ICH „Wärme ohne Temperaturdifferenz transportieren will“
Das nobelpreisverdächtige Konvektionsstillstandmodell ist nicht meines,
also lassen Sie das bitte.
Lesen Sie sorgfältig #39
Modell 2 (ohne Treibhausgase) hat GRÖßERE Temperaturdifferenzen als Modell 3 (mit Treibhausgasen)
mfG
Lieber Herr Paul’64,
sie fragen:
„Aus welchem Grund sollte „die absorbierte Energiemenge“ zunehmen?“
Grundwissen Optik Herr Paul. Ein Lichtstrahl der an der Oberfläche reflektiert wird, durchläuft die Atmosphäre zwei Mal und die optische Weglänge ist doppelt so groß.
Die Absorptionswahrscheinlichkeit erhöht sich deshalb wenn die Zahl der Absorber zunimmt und es wird weniger reflektiert.
Wie gesagt der Effekt ist klein, aber vorhanden, wie die Sciamachy-Daten zeigen.
Mitfreundlichen Grüßen
Günter Heß
@ #57: Dr.Paul, 26.01.2012, 21:58
„Ebel liebt so eine Verballhornung von Physik, deshalb habe ich ihn doch für den Nobel-Preis vorgeschlagen.“
Sie haben immer noch nicht die einfache Frage beantwortet, wie Sie Wärme ohne Temperaturdifferenz transportieren wollen?
Denn mit Temperaturdifferenz ist der Treibhauseffekt gegeben.
MfG
zu #59: Günter Heß
„Erhöht sich die Konzentration der Treibhausgase, wird etwas mehr in der Atmosphäre absorbiert. Treibhausgase erhöhen die im Erdsystem absorbierte Energiemenge und erniedrigen deshalb die Albedo.“
Unlogisch, es scheint so, Sie wollen das Sonnenlicht zwei mal verwenden 🙂
Aus welchem Grund sollte „die absorbierte Energiemenge“ zunehmen?
Natürlich ERHÖHT sich die Albedo genau um die Emission der Treibhausgase von der Erde weg.
Deshalb muss es auf der Erdoberfläche etwas kühler sein, als bei einer völlig transparenten Atmosphäre.
Und was soll denn „ein Strahlungskonvektionsgleichgewicht zwischen Boden und Troposphäre“ sein, hochverehrter Herr Hess?
Wollen Sie jetzt die Treibhausgase überreden die ganze absorbierte Energie selektiv auf die Erde zu lenken, damit „sich das wieder ausgleicht“?
„Tag und Nacht sind übrigens lokale Ereignisse und keine globalen Ereignisse. Es ist immer irgendwo Tag und immer irgendwo Nacht.“
.. übrigens mehr kosmisch, als lokal 🙂
ich weis ehrlich gesagt nicht, worauf Sie mit global hier anspielen wollen.
Die Temperatur wechselt nun mal GLOBAL erheblich im Tag/Nacht-Rhythmus
mfG
#60: Günter Heß
„Das ist falsch. Die Erdoberfläche wird durch die Sonne erwärmt.“
natürlich ist die Treibhaustheorie falsch.
Sie haben recht, die Wärmequelle ist die Sonne.
mfG
Lieber Herr Rassbach,
sie wollen doch nicht etwa behaupten, dass Sie sich mit „Ihren Jungs“ auf eine Ebene stellen koennen? Ich denke, disee werden wissen, mit was sie Sie verarschen.
Herr Bäcker,
Sie sind ein humorloser Geselle.
„Gehen Sie mit Paul, house, glatting und Rassbach nochmal in die Mittelstufe.“
Was soll ich da? Soll ich die weggerechnete MWP suchen? Was sollen wir uns schönrechnen ?
Haben Sie es mal mit schöntrinken versucht?
Soll ich diese Jungs mitnehmen?
„Claude Allegre, former director of the Institute for the Study of the Earth, University of Paris; J. Scott Armstrong, cofounder of the Journal of Forecasting and the International Journal of Forecasting; Jan Breslow, head of the Laboratory of Biochemical Genetics and Metabolism, Rockefeller University; Roger Cohen, fellow, American Physical Society; Edward David, member, National Academy of Engineering and National Academy of Sciences; William Happer, professor of physics, Princeton; Michael Kelly, professor of technology, University of Cambridge, U.K.; William Kininmonth, former head of climate research at the Australian Bureau of Meteorology; Richard Lindzen, professor of atmospheric sciences, MIT; James McGrath, professor of chemistry, Virginia Technical University; Rodney Nichols, former president and CEO of the New York Academy of Sciences; Burt Rutan, aerospace engineer, designer of Voyager and SpaceShipOne; Harrison H. Schmitt, Apollo 17 astronaut and former U.S. senator; Nir Shaviv, professor of astrophysics, Hebrew University, Jerusalem; Henk Tennekes, former director, Royal Dutch Meteorological Service; Antonio Zichichi, president of the World Federation of Scientists, Geneva. “
„No Need to Panic About Global Warming “
http://tinyurl.com/7qamgu5
Lieber Herr Paul,
sie schhreiben:
„die Verletzung des II HS bei der Treibhaustheorie (Gerlich) liegt liegt darin, dass die wärmere (strahlende) Erdoberfläche von der kälteren oberen Atmosphäre durch Strahlung erwärmt werden soll.“
Das ist falsch. Die Erdoberfläche wird durch die Sonne erwärmt.
Welche Treibhaustheorie hat den Gerlich beschrieben?
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Paul #56,
die Erde als System betrachtet absorbiert zeitlich und global gemittelt zu jeder Sekunde eine Energiemenge von 240 Joule pro Quadratmeter
und emittiert zeitlich und global gemittelt zu jeder Sekunde eine Energiemenge von 240 Joule pro Quadratmeter.
Absorbiert wird die Energie an der Oberfläche und in der Atmosphäre. Erhöht sich die Konzentration der Treibhausgase, wird etwas mehr in der Atmosphäre absorbiert. Treibhausgase erhöhen die im Erdsystem absorbierte Energiemenge und erniedrigen deshalb die Albedo. Das zeigen die Sciamachy – Daten sehr schön. Sie können Sie ja nochmal verlinken.
Der Boden absorbiert also weniger Energie, die Atmosphäre mehr Energie. Da wir ein Strahlungskonvektionsgleichgewicht zwischen Boden und Troposphäre haben, gleicht sich das aber aus.
Es wird auch etwas weniger Energie reflektiert. Netto wird im Erdsystem also dadurch mehr Energie absorbiert. Was netto ebenfalls zu einer Temperaturerhöhung des Erdsystems führt.
Eine Erhöhung der Konzentration an Treibhausgasen führt zu einer Erhöhung der Temperatur von Boden und Troposphäre. Strittig ist, wie groß diese Erhöhung ist.
Auch Ihnen enpfehle ich das Paper von Prof. Herrmann dazu.
Tag und Nacht sind übrigens lokale Ereignisse und keine globalen Ereignisse. Es ist immer irgendwo Tag und immer irgendwo Nacht.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#54: Günter Heß
die Verletzung des II HS bei der Treibhaustheorie (Gerlich) liegt liegt darin, dass die wärmere (strahlende) Erdoberfläche von der kälteren oberen Atmosphäre durch Strahlung erwärmt werden soll.
mfG
#47: Hallo, besso keks:
„..vergaß ich die Bemerkung von Herrn Ebel (Beschrieben wird das durch die Höldersche Ungleichung, die in diesem speziellen Fall eine Anwendung des nichtlinearen Zusammenhangs zwischen Temperatur und abgestrahlter Wärme ist.) zu berücksichtigen.
Damit sind bei Wärmeströmen gleicher Größe unterschiedliche Durchschnittstemperaturen begründbar.“
Das hab ich doch schon beantwortet:
Die Durchschnittstemperatur ändert sich selbstverständlich NICHT durch eine andere Verteilung.
Ebel liebt so eine Verballhornung von Physik,
deshalb habe ich ihn doch für den Nobel-Preis vorgeschlagen.
mfG
#51: Günter Heß ist es denn so schwer eine Diskussion einfach das fortzusetzen wo sie geendet hat?
Sie fangen immer wieder neu an mit der Nacht-Bilanz:
„Im Fall 3 ist die Bodentemperatur im stationären Zustand am größten, weil der Wärmewiderstand zum Weltall am Größten ist.“
… und am Tag
ist der „Wärmewiderstand“ vom Weltall (Sonne) AUF die Erde größer.
siehe #39
mfG
#50: besso keks
ich will es mal so formulieren:
Die Atmosphäre ohne Treibhausgase kann die Wärme von der Erdoberfläche besser einfangen und festhalten,
verglichen mit einer Atmosphäre mit Treibhausgasen.
HINZU kommt, dass durch die Treibhausgase gar nicht soviel Wärme von der Sonne auf dem Boden ankommen kann.
mfG
Lieber Herr Keks,
sie schreiben zum 2. Hauptsatz:
„Es gibt keine Zustandsänderung, deren einziges Ergebnis die Übertragung von Wärme von einem Körper niederer auf einen Körper höherer Temperatur ist.?oder?Wärme fliest nicht von selbst von warm nach kalt.?oder umgekehrt: soll Wärme von kalt nach warm fliesen, so muß „Arbeit“ verrichtet werden.?“
Die Stratosphäre wird kälter, weil die Konzentration von CO2 in der Stratosphäre steigt.
Und wieso sollte dann der 2. Hauptsatz nach ihrer Formulierung ihrer Meinung nach verletzt sein, wenn die Stratosphäre einfach nur kälter wird?
Die Stratosphäre kühlt ja nur ab durch Energieübertrag und Entropieübertrag ans Weltall
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@ #48: besso keks, 26.01.2012, 18:59
„Es gibt keine Zustandsänderung, deren einziges Ergebnis die Übertragung von Wärme von einem Körper niederer auf einen Körper höherer Temperatur ist.
oder
Wärme fliest nicht von selbst von warm nach kalt.
oder umgekehrt: soll Wärme von kalt nach warm fliesen, so muß „Arbeit“ verrichtet werden.“
Bis hier sind Ihre Ausführungen richtig – aber für das Nachfolgende haben Sie sich von Leuten verwirren lassen, die keine Ahnung haben.
@ #48: besso keks, 26.01.2012, 18:59
„Wenn man nun davon ausgeht, daß eine Dotierung der Erdatmosphäre mit Co2-Molekülen nicht mit „Arbeit“ gleichzusetzen ist, so kann nicht ein wärmerer Teil des geschlossenen Systems Erde + Atmosphäre zu Lasten eines kälteren Teiles weiter erwärmt werden.“
Es wird kein wärmerer Teil zu Lasten eines kälteren Teils erwärmt. Die Erdoberfläche wird von der Sonne geheizt und die Temperatur der Erdoberfläche würde gewaltig steigen, wenn Sie nicht durch Abstrahlung und konvektive Wärmeabgabe gekühlt würde. Bei ansteigender CO2-Konzentration wird weniger gekühlt.
Der andere Wärmetransport ist von der warmen Erdoberfläche zur kühleren Atmosphäre – also wieder kein Widerspruch zum II.HS der TD.
MfG
Lieber Herr Keks #49,
die Erde tauscht Energie mit dem Weltall aus, ist also offen bezüglich Energieaustausch.
Aber man kann das auch geschlossen nennen, wenn man abgeschlossen und geschlossen unterscheiden möchte.
Wie lautet also der 1. Hauptsatz und der 2. Hauptsatz in diesem Fall, für ein System mit Energieaustauch zum Weltall?
Können sie das präzise aufschreiben?
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Keks,
einige meiner Antworten auf ihr #36 wurden nicht gepostet
sie schreiben:
„In den drei Fällen wird sich eine identische Bodentemperatur einstellen, da der Wärmefluß vom Boden weg identisch mit dem Wärmefluß ins Weltall sein muß.“
Das ist nicht korrekt, da der Wärmewiderstand zwischen Oberfläche und Weltall in den 3 Fällen, vor allem aber zwischen 2 und 3 unterschiedlich ist.
Im Fall 3 ist die Bodentemperatur im stationären Zustand am größten, weil der Wärmewiderstand zum Weltall am Größten ist.
sie fragen:
„Würde gemäß der Annahme des Treibhauseffektes die Abstrahlleistung ins Weltall abnehmen und nur mittels Erhöhung der Bodentemperatur diese Minderung auszugleichen sein so ergibt sich ein Ungleichgewicht:
Die Abgabe von Wärmeenergie des Bodens über Wärmestrahlung (T1 größer T0) und zusätzlich Wärmeleitung/Konvektion wäre höher als die ins Weltall abgestrahlte
Wärmeenergie. Ein eingeschwungener Zustand wäre nicht möglich, in der Atmosphäre würde die gespeicherte Wärmeenergie laufend erhöht.“
Warum sollte kein eingeschwungener Zustand möglich sein? Die Troposphäre wird doch auch wärmer und strahlt ab. Schließlich kühlen doch Treibhausgase die Troposphäre. Die Sonne erwärmt. Wie gesagt Prof. Herrmann hat das schön erklärt.
Sie schreiben auch:
„Für mich nachvollziehbar ist nur der Anstieg der Bodentemperatur wegen der Reduzierung der Weglänge als ein Effekt der Treibhausgase. Und er kennt die barometrische Höhenformel.“
Wie gesagt. Durch eine Erhöhung der Treibhauskonzentration steigt die Temperatur am Boden und in der Troposphäre. Das haben Sie offensichtlich überlesen.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#45: Andreas Demmig sagt:
“ „.. ohne Treibhausgase“
Was bleibt dann übrig? “
…der eine Extremfall einer Atmosphärenzusammensetzung, der mit einer treibhausgashaltigen Atmosphäre verglichen werden kann: is et nu wärmer oder kälter?
😉
#43: Günter Heß sagt:
„Um mit dem Lösen ihres Problems zu starten müssen Sie sich einfach mal den 1. Hauptsatz der Thermodynamik für offene Systeme vor Augen führen. Am besten sie beschreiben ihn mal mit ihren Worten, dann kann ich Ihnen weiterhelfen.“
Lieber Herr Heß,
m.E. ist die Erde samt Atmosphäre ein geschlossenes System im Sinn der Hauptsätze
MfG