„Nach unseren Berechnungen müsste es in den kommenden Jah­ren sprunghaft wärmer werden. Aber wir trauen dieser Prognose nicht über den Weg. Denn die Si­mulationen hatten auch den gegenwärtigen Stillstand beim Tem­peraturanstieg vorhersagen müs­sen – was nicht gelang“.

So der Kli­maforscher Jochen Marotzke vom MPI-M in Hamburg im Spiegel 9/2012. Die Gründe, weshalb Klimamodelle versagen, liegen auf der Hand.
Hervorzuheben ist, dass es beim atmosphärischen Treibhauseffekt nicht um die Absorption durch IR­-aktive Spurengase (C02, CH4, H20 u. a.) geht, sondern um deren Emission, die als „Rückstrahlung“ die Erdoberflache erwärmt. (1) Tat­sächlich präsentieren Satelliten­spektren um 667 cm-1 einen beein­druckenden „Trichter innerhalb der terrestrischen Planck-Kurve“, der auf Behinderung der Wärmeab­strahlung des Erdkörpers durch die ν2-Bande des CO2 beruht.(2)
Weil für die Rotationsquanten­zahl J = 0,1,2,3 … ∞ gilt, gibt es aus quantenmechanischen Gründen ­auf dem Papier gerechnet – keine „Sättigung“ des CO2-Treibhausef­fekts. Betrachtet man aber das Zen­trum der ν2-Bande, beträgt die Transmission innerhalb der Troposphäre lediglich τ= 10-210. Das IPCC schreibt hierzu:(3)
„At the cen­tre of the 15 µm band, the increase in CO2 concentration has almost no effect“
und ergänzt, dass aber an den Rändern immer ungesättigte Bereiche vorhanden sind, die zur Steigerung des Treibhauseffekts führen. Dem widerspreche ich nicht. Nur sind die Rotations-­Schwingungsbanden beispielsweise ab J > 20 (τ Troposhäre ≤ 10-3) sehr schwach besetzt. Der Nobelpreis­träger Paul J. Crutzen bringt dies auf den Punkt: „Es gibt bereits so viel CO2 in der Atmosphäre, dass in vielen Spektralbereichen die Auf­nahme durch CO2 schon fast voll­ständig ist, und zusätzliches CO2 spielt keine Rolle mehr“.(4)

Um welchen Betrag geht es?

Be­rücksichtigt man die Albedo und die Erdgeometrie, beträgt die globa­le Durchschnittstemperatur ohne IR-aktive Spurengase TE = 255 K. Nach einer – gewillkürten – Kon­vention aus dem Jahr 1957 gilt der Zeitraum von 1901 bis 1930 als Kli­manormalperiode mit TE  = 288 K.(5) Die Differenz von 288 K bis 255 K, also 33 K, schreibt man den Treib­hausgasen zu. Die Emission der Erdoberflache beträgt bei dieser Temperatur 390,0 W m-2.(6)
Bei 100 Prozent (!) mehr CO2 erhöht sich der Treibhauseffekt( 6) um 1,2 Pro­zent, nämlich um 3,7 W m-2. Gemäß dem Energieerhaltungssatz steigt ME auf 393,7 W m-2. Setzt man letzteren Wert in die Stefan-­Boltzmann-Gleichung ein, resultiert als mittlere Oberflächentemperatur:

Dies entspricht einer Tempera­turerhöhung um 0,7 K. Wieso wer­den aber weit höhere Werte ge­nannt? Computermodelle mit be­liebig variierbaren Parametern gehen davon aus, dass durch diese geringfügige Temperaturerhöhung mehr vom Treibhausgas Wasser­dampf gebildet wird (Wasserdampf­rückkopplung gemaß der Clausius­Clapeyronschen-Gleichung). Diese wichtigste Grundlage aller Model­lierung lässt sich falsifizieren. Nach einer Veröffentlichung von Her­mann Flohn schwankte die Ver­dunstungsmenge über dem Atlan­tik zwischen 1950 und 1973 um 25 Prozent um einen Mittelwert wild hin und her, wahrend gleichzeitig das atmosphärische CO2 kontinu­ierlich um 10 Prozent steigt.(5)
Ganz evident gibt es keine Kor­relation zwischen atmosphäri­schem CO2-Gehalt und Wasserver­dunstung. Letztere richtet sich nicht nach dem CO2, sondern nach der Wassertemperatur. Diese aber hängt in erster Linie von der Ab­schirmung durch Wolken ab, die ihrerseits von der einfallenden kos­mischen Strahlung abhängt, die im Rhythmus des solaren Magnetfelds schwankt.(7) Dies erklärt auch, wes­halb es ohne Zutun IR-aktiver Spu­rengase ein römisches und ein mit­telalterliches Klimaoptimum gab.(8)
Heinz Hug
1)    http://www.eike-klima-energie.eu/news-cache/der-anthropogene-treibhauseffekt-eine-spektroskopische-geringfuegigkeit/
2)    R.A. Hanel et al. J. Geophys. Res. 1972, 77, 2629.
3)   IPCC, Climate Change 1994. S.167.
4) T. E. Graedel Paul J. Crutzen „Chemie der Atmosphäre“, Spektrum Akademischer Verlag 1994, S. 414
5)    H. Flohn, B. d. Wissenschaft 1978. 12, 132
6)    J. T.  Kiehl, K. E. Trendberth. Bull. Amer.
Meteor. Soc.1997, 78, 197
7)    N. J. Shaviv, J. Veizer, GSA Today 2003, 13, 4
8)   C. Schönwiese, Klimaänderungen, Springer, 1995, S. 79
Heinz Hug, Jahrgang 1944, studierte nach einer Chemielaborantenlehre Chemie in Mainz und pro­movierte 1975. Danach unterrichtete er an der Paul-Ehrlich-Schule in Frankfurt. Er ist Autor von Lehrbüchern für Physikalische Chemie und instru­mentelle Analytik sowie von kritischen Sachbü­chern (u. a. „Die Angsttrompeter“, 2006).
www.gdch.de/nachrichten
Und hier die Entgegnung von Ehrhard Raschke.
 
* Wie uns Prof. Paul Herausgeber der Nachrichten aus der Chemie bat mitzuteilen kannten beide Autoren die Stellungnahme des jeweils anderen zuvor nicht.

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