Nun ist das nichts weiter als wissenschaftlicher verbrämter Unsinn, was seriösen Wissenschaftlern, auch solchen die überzeugt dem IPCC zuarbeiten, seit langem bekannt ist. Trotzdem darf dieser Unsinn heute in keinem Schulbuch fehlen. Doch schon vor über 100 Jahren hat der amerikanische Experimentalphysiker Robert W. Wood an der Hopkins Universität nachgewiesen, dass dies alles nicht stimmt und einer wissenschaftlichen Überprüfung nicht standhält.
Jetzt hat Professor Nahle im mexikanischen Monterrey mit Unterstützung eines Teams von internationalen Wissenschaftlern originalgetreu sein berühmtes Experiment aus dem Jahr 1909 wiederholt, um zu belegen, dass der "Treibhauseffekt" nicht der Grund für eine globale Erwärmung sein kann!
Erstaunlicherweise wurde das Treibhausexperiment, das 1909 zum ersten Mal von Prof. Robert W. Wood an der John Hopkins University durchgeführt worden war, ein Jahrhundert lang nicht wiederholt*. Und das, obwohl inzwischen über 100 Milliarden Dollar durch die Industrie der anthropogen verursachten globalen Erwärmung ausgegeben worden sind, um zu beweisen, dass Kohlendioxid ein gefährlicher atmosphärischer Verschmutzer ist.
Die verwendete und eingängig plausible Analogie war, dass sog. Treibhausgase (z. B. CO2) sich wie das Glas in einem Treibhaus verhalten, die die Wärme in der Erdatmosphäre gefangen halten und (wegen der menschlichen industriellen Emissionen) den Planeten gefährlich überhitzen.
An den Biology Cabinet Laboratories konnte Professor Nahle nun Woods erstaunliche Ergebnis bestätigen: Dieser hatte die ganze Zeit recht! Nach der wissenschaftlichen Begutachtung bestätigen die Ergebnisse, dass der sog. „Treibhauseffekt“ allein durch die Blockierung des konvektiven Wärmetransfers innerhalb der Umgebung, in der er sich abspielt, verursacht wird. In diesem Fall war das ein Laborkasten aus Karton. Mit einem Deckel aus unterschiedlichen lichtdurchlässigen Materialien. Aber undurchlässig bzw. durchlässig für Infrarot. Sie sind in jedem Zubehörhandel zu bekommen.
Zitat Tatsächlich ist es nur das Bedeckung der Laborbox (umfunktioniert zum ‚Treibhaus’), dass die Wärme die ganze Zeit „eingefangen“ hat. Die Box (oder "Treibhaus") ist etwas, das die Wissenschaftler ein ‚geschlossenes System‘ nennen; wohingegen die Erdatmosphäre überhaupt nicht geschlossen ist, sondern ziemlich weit zum Weltraum hin offen ist, so dass die Wärme frei entweichen kann.
Die Ergebnisse von Nahle zertrümmern nicht die Phantastereien eines Latif sondern z.B. auch die Behauptungen eines Professor Pratt von der Stanford University, dessen eigene Wiederholung von Woods Experiment, als die erste offizielle Rekonstruktion von Woods Test seit einem Jahrhundert beworben worden ist. Pratt hatte behauptet, dass er Woods Ergebnisse widerlegt hat.
„Das ist der Grund für meinen Entschluss, das Experiment von Professor Pratt zu wiederholen, um seine Ergebnisse und damit die von Professor Wood zu bestätigen oder zu widerlegen”, sagt Nahle von Biology Cabinet.
In der Einführung zu seiner Arbeit schreibt Nahle hier :
von Nasif S. Nahle Universitätsprofessor, Scientist, Scientific Research Director bei Biology Cabinet © Monterrey, N. L., Mexiko.
Nahle, Nasif S. Wiederholbarkeit des von Professor Robert W. Wood ’s 1909 durchgeführten Experiments zur Theorie des Treibhauses. 12. Juni 2011. Biologie Cabinet Online, Academic Resources. Monterrey, N. L.
* Der Autor ist dankbar für die Principia Scientific International Team für die freundliche Unterstützung mit dem Text, trotzdem sind Fehler in den Text mir allein.
Abbildung 1: Darstellung der Messboxen
Kurzfassung:
Durch diese kontrollierte Experiment demonstriere ich, dass die wärmende Wirkung in einem echten Treibhaus nicht durch langwellige Infrarot-Strahlung die im Inneren des Treibhauses eingeschlossen wird, erzeugt wird, sondern durch die Blockade der konvektiven Wärmeübertragung mit der Umgebung, wie von Professor Wood in seinem 1909 Experiment bewiesen.
Einleitung:
Im Jahre 1909 führte Professor Wood ein Experiment aus bezogen auf die erhöhte Temperatur in einem Treibhaus bei Sonneneinstrahlung, zur Überprüfung der Wirkung der langwelligen Infrarot-Strahlung, die in einem Treibhaus eingeschlossen ist,
Sein Experiment ist in einem Artikel beschrieben, der in der Zeitschrift Philosophical Magazine im Jahr 1909. (Siehe Referenz [1] veröffentlicht wurde.
Durch sein Experiment, fand Professor Wood, dass die Erhöhung der Temperatur in einem Gewächshaus nicht durch eingeschlossene Strahlung, sondern durch die Blockade der konvektiven Wärmeübertragung zwischen dem Inneren des Gewächshauses und der offenen Atmosphäre erfolgte.
Da es von anderen Wissenschaftlern keine anderen Dokumente gibt, die versuchten, das Experiment von Professor Wood zu wiederholen, es sei denn das Experiment von Professor Pratt [2], das im Widerspruch zu den Ergebnissen von Professor Woods Experiment steht, ist eine andere wissenschaftliche Untersuchung durch einen dritten Schiedsrichter nicht nur empfehlenswert, sondern auch notwendig. Dies ist der Grund, dass ich beschloss, das Experiment von Professor Pratt zu wiederholen, um ihn oder Professor entweder zu widerlegen oder ihre Ergebnisse zu bestätigen
Die folgenden Zeilen beschreiben die Versuche die von mir durchgeführt wurden und ihre Ergebnisse. Alle Details siehe hier http://www.biocab.org/Experiment_on_Greenhouse_Effect.pdf
Abbildung 2: Hier werden die Messergebnisse der verschiedenen "Treibhäuser" gezeigt mit Deckeln, die tlw. aus unterschiedlichen Materialien bestanden. Infrarot durchlässig und nicht durchlässig. Im Vergleich dazu eine offene Box. Deutlich sichtbar. Kein signifikanter Unterschied, zwischen den verschiedenen Materialien
Im Paper beschreibt Nahle seine Arbeit im Forschungsinstitut in Monterrey in der er Woods Test über den Effekt der langwelligen infraroten Strahlung wiederholt, die in einem Treibhaus eingefangen war. Anders als Pratt fand er, dass Woods Ergebnisse korrekt, absolut gültig und systematisch wiederholbar waren. Der Mann von Bio Cab bestätigte:
„Der Treibhauseffekt, wie er in vielen didaktischen Büchern und Artikeln beschrieben wird, existiert nicht“.
Einfach gesagt: einige der zuvor erwähnten Professoren haben ihre Reputation gefährlich aufs Spiel gesetzt, und Nahle verlangt zu Recht nach einer Erklärung von seinem Kontrahenten Pratt in den USA. Ein Hinweis vorweg auf das Ergebnis: Pratt war zu dieser Arbeit nicht wissenschaftlich qualifiziert – er ist ein Erwärmungsanhänger und Mathematiker, der sich auf Computer spezialisiert hat.
Satellitenaufzeichnungen stützen die mexikanischen Ergebnisse
Die Ergebnisse von Professor Nahle werden für niemanden eine Überraschung sein, der auf dem neuesten Stand der jüngsten Klimaergebnisse ist, Sie lassen erhebliche Zweifel am sog. "Treibhauseffekt" aufkomme. Die NASA gibt jetzt zu, dass derzeit trotz des ungebremsten CO2-Anstiegs keine globale Erwärmung im Gange ist.
Unverständlicherweise gibt die einst so erhabene US-Weltraumagentur China die Schuld an der fehlenden Erwärmung. Die rapide Industrialisierung dieser Nation emittiert so viel Schwefeldioxid, dass es unsere Erde „abkühlt“, sagen sie.
Hintergrund der Mythologie vom Treibhausgas
Die Wissenschaft von Professor Wood setzte sich bis Mitte der dreißiger Jahre durch, nachdem er bewiesen hatte, dass die Blockierung des konvektiven Wärmetransfers mit der Umgebung zu einer Temperaturzunahme innerhalb des Treibhauses um 10,03°C führte, unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur.
Nach dem Zweiten Weltkrieg erwachte das Interesse an der THE These kurzzeitig erneut. Aber die American Meteorological Society verwarf diese These im Jahre 1951, nachdem sie alle verfügbaren Daten begutachtet hatte, und veröffentlichte das „Compendium of Meteorology“, um die kultischen Behauptungen abzuwürgen.
Allerdings gelang es den Angstmachern Mitte der achtziger Jahre, die Idee eines THE wieder zum Leben zu erwecken. Die Gründung des IPCC 1988 war die unmittelbare Folge. Die Riokonferenz 1992 zur Nachhaltigkeit bereitete den internationalen politischen Boden vor, unter aktiver Beteiligung der jetzigen Bundeskanzlerin Frau Dr. Merkel. Ihre Energiegesetzgebung, vor allem mit dem "Klimaschutz" begründet und dem Ziel die konventionelle Energieversorgung nachhaltig zu zerstören, ist die unmittelbare, gezielt angestrebte Folge dieser Märchens vom "Treibauseffekt". Es ist nicht nur höchste Zeit für ein Umschreiben der Schulbücher, sondern insbesondere für einen Politkwechsel. Denn es ist bereits fünf nach zwölf.
Michael Limburg unter Verwendung von Textsegmenten von John O´Sullivan. Übersetzt von Chris Frey für EIKE.
O´Sullivans Orginalbeitrag finden Sie hier:
(1) Bild-Zeitung vom 20.09.07 Seite 13
Update 23.7.11
* Wie Leser W. Erley in dankenswerter Weise hinwies wurde bereits 2 Jahre vor Nahle das Experiment von Wood von E. Look mit im Wesentlichen denselben Ergebnis und sehr ausführlich beschrieben, wiederholt. Details dazu hier.
Leser Ermecke weist mit unverständlicher Empörung darauf hin dass ….es die Autoren Gerlich/Tscheuschner waren, …die Prof. Wood und das "Woodsche Experiment" aus dunkler Vergangenheit wieder ans Licht und in die wissenschaftliche Diskussion gebracht hatten. Dies sei hiermit pflichtschuldigst nachgeholt.
Links:
Co2sceptic (Site Admin)
http://climaterealists.com/index.php?id=8073
Wir freuen uns über Ihren Kommentar, bitten aber folgende Regeln zu beachten:
Leider funktionieren die Links im Artikel nicht mehr korrekt. Gibt es dazu Neuigkeiten? Gern für ich die Arbeiten von Woods und Nahle bekommen, finde Sie aber im Netzt nicht.
Besten Dank!
https://www.justproveco2.com/papers/Nahle2011GreenhouseEffect.pdf
hbt ihr euch euren Bericht eigentlich schon mal durchgelesen ? ich meine wie dumm kann man eigentlich sein
liebe grüße,
Piet Hackmann
Ziemlich einseitige Betrachtung.
Schwer zu glauben, daß ein renommierter Wissenschaftler von Stanford – die nehmen nur Weltklasse-Leute – von einem aus Monterey/Mexico widerlegt wird.
Pratt ist Informatiker. Dennoch, ihm die Qualifikation für ein derart einfach gestricktes Experiment abzusprechen, ist offensichtlich tendenziös.
Bitte hier nur unter vollem Klarnamen posten, siehe Regeln.
Gesehen im „Laufpass“ Magazin für Bremerhaven
Luca Deichwalker
G-8-Gipfel reduziert Erdbeben!
Aufgrund der anhaltenden Schäden, die durch Erdbeben angerichtet werden, haben die Führer der G-8-Nationen beschlossen, die Zahl der Erdbeben weltweit zu reduzieren. Sie verständigten sich auf eine Anzahl von maximal 10 Beben pro Kontinent und Jahr. Der Sprecher der G-8-Nationen dazu: „Wir haben hier endlich den Schulterschluss zwischen den führenden Nationen der Welt erzielt, zumindest einigen der ehemals führenden Na- tionen der Welt.“ Die Einsparungen, die durch die Bebenverringerung erzielt werden, betragen Milliarden oder noch mehr. Die sollen dann in Projekte zur Vermeidung von Solarstrombehindernden Sonnenfinsternissen investiert werden und in den Aufbau transnationaler Organisationen zur Förderung oder Bekämpfung von diesem und jenem sowie in ein Superministerium für den Bürokratieabbau.
Wuff!!!!… das war natürlich Quatsch! Genauso hätte man ja beschließen können, dass die Erderwärmung nicht über 2 Grad Celsius steigen darf und soll, obwohl kein Hund weiss, wie man das anstellen können sollte – hat sich die Erde doch schon vor dem Auftauchen des Menschen einfach mal so um ein Vielfaches erwärmt. Ohne CO2 und so. So bescheuert kann doch niemand sein,
das zu glauben …
… meint der blöde Hund!
Demnächst werden sie in Paris oder sonstwo auch noch Ebbe & Flut verbieten, und fordern, dass sich Winter und Sommer (immerhin zwei der größten Feinde des Sozialismus) nicht mehr so sehr unterscheiden sollen. Für diese Ziele werden dann „die Umwltaktivisten“ auf die Straße gehen, Polizisten mit Molotowcocktails attackieren (Hambacher Forst) und auch sonst für das Gute und Edle einstehen.
Zur Erklärung des Experiments: Auch die Sonne strahlt Infrarot, wenn auch schwächer als das sichtbare Licht.
Im Experiment absorbieren die Folien also das einfallende, wie auch das austretende Infrarot gleichermassen. Deshalb ergibt sich kaum ein Unterschied. Würde man aber auch eine Seitenwand der Schachtel mit unterschiedlichen Folien präparieren, könnte auf der Seite nur Infrarot vom Innern austreten, aber keines von der Sonne eintreten. Vermutlich würde das Resultat dann ganz anders ausfallen und den theoretisch erwarteten Treibhauseffekt bestätigen.
An alle:
Ich bin zwar kein spezialist, aber das Woodsche Experiment hat nur etwas mit CO2 zu tun. Es gibt aber noch viele andere sogenannte Treibhausgase. Deswegen wird nur der Einfluss von CO2 in Frage gestellt, und nicht der Treibhauseffekt.
mfg, E.G.
Methan ist ein Treibhausgas, das 23 Mal stärker ist als CO2. Dies bedeutet, dass ein Gramm Methan genauso viel Schaden anrichtet wie 23 Gramm CO2. Aber hier kann man weniger von „Menschengemacht“reden !
Herr Kinder,
zur Erinnerung, Ihre Behauptung war, dass Ts = 287 K aus der Entropiebilanz ohne Treibhausgase folgt.
Könne Sie das ableiten?
Hallo Herr Bäcker (#229),
Und Sie in der einfachen Form.
Die Absorption von
1. Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche (150 W/m^2), aber auch
2. der Anteil Sonnenstrahlung (90 W/m^2), der bereits in der Atmosphäre absorbiert wird, und
3. die radiativen (60 W/m^2) und konvektiven (90 W/m^2) Entropie(Wärme)-Ströme aus der Erdoberfläche in die
Atmosphäre sind jeweils mit Entropie-Produktion verbunden, die ein quantitativer Ausdruck für die
schrittweise Entwertung der Sonnenstrahlung auf ihrem Weg über die Erde bis in das Weltall ist (ausgedrückt
in Entropiestrom-Änderungen dS beim Übergang von einer höheren Temperatur auf eine niedrigere Temperatur):
dS(erz,ges) = dS(konv) + dS(abs,ObvSo) + dS(abs,AtvSo) + dS(abs,AtvOb)
dS(ges) = (1/TA – 1/TS)*90 + (1/3TS – 1/3TSo)*150*4 + (1/3TA – 1/3TSo)*90*4 + (1/3TA – 1/3TS)*60*4*(1-(255/287)^3)/(1-(255/287)^4)
dS(erz,ges) = 0,04 + 0,66 + 0,45 + 0,029 = 1,179 W/(m^2*K)
Indizes bedeuten: ges – gesamt; konv – konvektiv; abs – absorbiert; ObvSo – Oberfläche von Sonne; AtvSo – Atmosphäre von Sonne; AtvOb – Atmosphäre von Oberfläche; A – Atmosphäre; S – Oberfläche; So – Sonne.
Mfg.
W. Kinder
Hallo Herr Günter Heß (#209, #223) und Herr NicoBaecker (#212),
Ich nehme mal die Werte von Herrn Prof. Fuchs seiner Ausarbeitung. Zusätzlich sind aber noch die Anteile der Entropie-Importe abgeschätzt.
B) 2-Schicht-Modell – Planet mit Atmosphäre
Temperatur Sonne: T(so) = 5777K
Albedo Erde: albedo = 0,3
Stefan-Boltzman-Konstante: sb = 5,67*10^-8 W/(m^2*K^4)
Radius Sonne: r(so) = 6,95*10^8 m
Abstand Erde-Sonne: d(p,so) = 1,496*10^11 m
Emissionsgrad Erde: e(s) = 1
Emissionsgrad Atmosphäre: e(a) = 0,87
Anteil Entropie-Import Boden: s(so) = 0,74
Anteil Entropie-Import Atmosphäre: a(so) = 0,26
+ Surface (Boden) – Bilanzen
Entropie-Import von der Sonne: I(s,ein) = s(so)*1/4*(1-albedo)*4/3*sb*T(so)^3*[r(so)/d(p,so)]^2
Entropie-Export vom Boden (Emission): I(s,aus) = 4/3*e(s)*sb*T(s)^3
Entropie-Export vom Boden (Radiosität): I(sr,aus) = I(s,aus)
[Entropie-Export vom Boden (Radiosität): I(sr,aus) = I(s,aus) + [1-e(s)]*I(ar,aus)]
Rate der Entropie-Produktion: I(s,erz,ges) = I(s,erz,aus) + I(s,erz,ein) = 1/4*I(s,aus) + [3/4*T(a)/T(s)-1]*e(s)*I(ar,aus) + [3/4*T(so)/T(s)-1]*I(s,ein)
Entropie-Bilanz: I(s,ein) + e(s)*I(ar,aus) + I(s,erz,ges) = I(s,aus)
+ Atmosphäre – Bilanzen
Entropie-Import von der Sonne: I(a,ein) = a(so)*1/4*(1-albedo)*4/3*sb*T(so)^3*[r(so)/d(p,so)]^2
Entropie-Export vom Atmosphäre (Emission): I(a,aus) = 4/3*e(a)*sb*T(a)^3
Entropie-Export vom Atmosphäre (Radiosität): I(ar,aus) = I(a,aus)
[Entropie-Export vom Atmosphäre (Radiosität): I(ar,aus) = I(a,aus) + [1-e(a)]*I(sr,aus)]
Rate der Entropie-Produktion: I(a,erz,ges) = I(a,erz,aus) + I(a,erz,ein) = 2*1/4*I(a,aus) + [3/4*T(s)/T(a)-1]*e(a)*I(sr,aus) + [3/4*T(so)/T(a)-1]*I(a,ein)
Entropie-Bilanz: I(a,ein) + e(a)*I(sr,aus) + I(a,erz,ges) = 2*I(a,aus)
Die Lösung der beiden Gleichungs-Systeme (Bilanz-Systeme) sieht wie folgt aus:
I(s,ein) = 0,0411 W/(m^2*K)
I(a,ein) = 0,0144 W/(m^2*K)
T(s) = {3*T(so)*[e(s)*I(a,ein) + 2*I(s,ein)]/[4*e(s)*sb*(2 – e(s)*e(a)]}^0,25 = 284,3K
T(a) = (3*T(so)*[e(a)*I(s,ein) + I(a,ein)]/[4*e(a)*sb*(2 – e(s)*e(a)]}^0,25 = 249,9K
I(s,aus) = I(sr,aus) = 1,737 W/(m^2*K)
I(a,aus) = I(ar,aus) = 1,026 W/(m^2*K)
I(s,erz,ges) = 0,669 W/(m^2*K)
I(a,erz,ges) = 0,526 W/(m^2*K)
Die Summe der Entropie-Produktionen ergibt eine Wärmeenergie von: dQ = 0,669*284,3 + 0,526*249,9 = 321,9 W/m^2.
Sie werden diesen erzeugten Wärmeenergie-Beitrag als „Rückstrahlung oder Gegenstrahlung“ kennen.
Für eine noch genauer Betrachtung, müssten die Bilanz-Systeme mit der Radiosität in den eckigen Klammer gelöst werden.
Mfg.
W. Kinder
Lieber Herr Bäcker,
sie finden die Gleichungen von Herrn Kinder und auch einige der quantitativen Werte hier, z.b die 255,2 K, wenn sie noch die Quelle suchen, ist das Professor Fuchs.
http://tinyurl.com/3t6wufq
http://tinyurl.com/3jxj8ee
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Ebel,
so genau hatte ich mir die Formeln von Herrn Kinder micht angeguckt. Ok, nunwissen wir, dass er nur die allgemein bekannten Gleichungen etwas umstaendlicher ausgedrueckt hat. Warum auch immer…
Übrigens geht die Entropieabstrahlung der Erde aus den Satellitenspektrogrammen hervor:
J = int (über alle Wellenlängen) q*(lambda)/T(lambda) d lambda
Wenn T(lambda) konstant ist und q*(lambda) gleich der Planckfunktion ist, kommt als als Gesamt-Q Stefan-Boltzmann raus, also Q = sigma T^4 und J = sigma T^3 bzw. sigma T^3 * 4 / 3.
Aus dem Spektrogramm ergibt sich für jede Wellenlänge q* und T.
Z.B. liefert die geringe Abstrahlung bei 15 µm wenig Beitrag zum Q, aber viel zur Entropie.
MfG
Die Entropieinhalte im Erdsystem verändern sich nicht.
Die Temperaturen können Sie nicht über die Entropien ausrechnen, sondern nur bestätigen, daß der II.HS nicht verletzt ist.
Mit der Entropie können Sie bestenfalls die minimale Abstrahlungstemperatur ausrechnen, denn die abgestrahlte Wärme erfordert eine gewisse Mindesttemperatur, da die höchste Leistung ein Schwarzkörper emittiert – und damit ist eine Entropieabstrahlung verbunden. Die Schwarzkörperleistung ist sigma T^4 und die Entropieabstrahlung sigma T^3. Bei int sigma T^4 = const liefert die Entropiemaximierung, daß die Strahlungstemperatur T überall gleich sein müßte. Aber selbst kleine Abweichungen verringern die Entropieabstrahlung nicht wesentlich.
Damit ist nur die Abstrahlung in den Weltraum gegeben. Über die Oberflächentemperatur wird damit nichts gesagt.
Übrigens ist der Faktor 4/3 bei der Strahlung unwesentlich. Das 1/3 mehr ergibt sich durch die möglichen Winkelverteilungen der Strahlung im Vakuum – was die Zahl der möglichen Mikrozustände erhöht. Da diese Winkelinformation bei der Absorption usw. keine Rolle spielt, ist dieser Beitrag der Mikrozustände wieder zu kompensieren – siehe die Formel (#196):
S(irr) = sb*T(k)^3 * { [T(s)/T(k)]^3 * [T(s)/T(k)-4/3] + 1/3 }
S(irr) = sb*{ [T(s)]^3 * [T(s)/T(k)-4/3] + T(k)^3/3 }
dQ = sb * T(s)^4 – sb * T(k)^4 }
S(s) = sb * T(s)^3 * 4 / 3 = sb * T(s)^4 * 4 / [3 * T(s)]
S(k) = sb * T(k)^3 * 4 / 3 = sb * T(k)^4 * 4 / [3 * T(k)]
S(irr) = [S(s) – S(k)] * 3 / 4
Nach einigen Umformungen ergibt sich die Gleichheit.
S(irr) = dQ * [1/T(k) – 1/T(s)]
MfG
Lieber Herr Kinder,
ok, das ist nun nicht so interessant, dass ist mir im wesentlich klar und der langweilige Fall. Dennoch bitte ich Sie, die Gleichung fuer I(erz, ges) mal detaillierter herzuleiten, diese ist mir nicht gleich klar. Ausserdem moechte ich noch Referenzen sehen, die dies belegen. Stimmt es, dass die Greiner Reihe dies nicht bietet?
Lieber Herr Kinder #227,
Danke schön für diese übersichtliche und instruktive Rechnung. Die Lösung für die Oberflächentemperatur T(s) die sie mit der Entropiebilanz für die Oberfläche ohne Atmosphäre enthalten erhalten ist also äquivalent zu der Lösung T(s), die man aus der Energiebilanz erhält.
Thermodynamische Oberflächentemperatur gleich effektive Strahlungstemperatur = 255 K im Falle Emissionsgrad = 1 für die Oberfläche eines Planeten ohne Atmosphäre mit einer Albedo von 0.3. Mit einer Albedo von 0.15 hätte die Oberfläche ca. eine Temperatur von 267 K.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Hallo Herr Günter Heß (#209) und Herr NicoBaecker (#212),
„Schade, dass sie noch nicht die Muße gefunden haben mit der Entropiebilanz, die Oberflächentemperatur ohne Treibhausgase und Wolken auszurechnen.“
Ich bin an die Ganze Sache mal anders herangegangen. Speziell für den Herrn Bäcker sollte das verständlicher sein – Hoffe ich. Und wie man sieht, braucht man keine Temperaturen der Erde, diese müssen sich aus den Bilanzen der Entropie ergeben.
Für die Variante „Planet mit Atomsphäre“ brauche ich noch ein bißchen Zeit. Die Gleichungs-Systeme sind nicht gerade einfach.
A) 1-Schicht-Modell – Planet ohne Atmosphäre
Temperatur Sonne: T(so) = 5777K
Albedo Erde: albedo = 0,3
Stefan-Boltzman-Konstante: sb = 5,67*10^-8 W/(m^2*K^4)
Radius Sonne: r(so) = 6,95*10^8 m
Abstand Erde-Sonne: d(p,so) = 1,496*10^11 m
Emissionsgrad Erde: e(s) = 1
Entropie-Import von der Sonne: I(s,ein) = 1/4*(1-albedo)*4/3*sb*T(so)^3*[r(so)/d(p,so)]^2
Entropie-Export vom Planeten: I(s,aus) = 4/3*e(s)*sb*T(s)^3
Rate der Entropie-Produktion: I(erz,aus) + I(erz,ein) = I(erz,ges) = 1/4*I(s,aus) + [3/4*T(so)/T(s)-1]*I(s,ein)
Entropie-Bilanz: I(s,aus) = I(s,ein) + I(erz,ges)
Die Lösung von Gleichungs-System (Bilanz-System) sieht wie folgt aus:
I(s,ein) = 0,0555 W/(m^2*K)
T(s) = 1/2*{12*I(s,ein)*T(so)/[e(s)*sb]}^0,25 = 255,2K
I(s,aus) = 1,256 W/(m^2*K)
I(erz,aus) = 0,314 W/(m^2*K)
I(erz,ein) = 0,887 W/(m^2*K)
I(erz,ges) = 1,201 W/(m^2*K)
Jetzt können Sie mal mit den Albedo und/oder Emissionsgrad der Erde spielen, welche Erd-Temperaturen erhalten werden.
Mfg.
W. Kinder
Verehrter Herr Gunnar,
Ihre gravierende Schwäche bei all Ihren Beiträgen ist die Unfähigkeit, auf Argumente sachlich (Gegenargumente) antworten zu können.
Wenn ihnen ein Argument nicht passt, ignorieren Sie es einfach und wechseln das Thema,
was soll das?
Bisher konnten sie vernünftige Vorstellungen von Ihrer „Treibhauswirkung“ nur für die NACHT präsentieren (Berlin, Sahara).
Meinen sie nicht, dass es auch einen Tag gibt,
an dem die Sonne scheint?
Wenn Sie wirklich glauben, dass Wolken AM TAG die Erde erwärmen können (mehr als die Sonne ohne Wolken),
dann bin ich gespannt, wie Sie das physikalisch begründen wollen.
Dass „Wolkenbildung“ außerordentlich „komplex“ abläuft und schwer zu berechnen ist,
wäre KEINE ANTWORT auf die Frage.
Ohne eine vernünftige Antwort auf eine einfache Frage müssen Sie sich nachsagen lassen,
dass Sie nichts weiter als ein Strörenfried sind.
Wollen Sie das auf sich sitzen lassen????
Also nochmal:
Warum sollen Wolken am Tag die Erdoberfläche stärker erhitzen,
als die Sonne allein???
an lixue und andere zum Wasserdampf
und dem Unterschied zwischen den Tropen und der Sahara.
1) Wasserdampf ist spezifisch etwas leichter als trockene Luft hat also die Tendenz in der Atmosphäre aufzusteigen.
2) Die Verdunstung von Wasser auf der Erdoberfläche verbraucht Energie
ebenso,
wie die Kondensation (Wolkenbildung) Energie freisetzt.
Diese Energie zur Wasserdampfbildung kann man rechnerisch als VIRTUELLE TEMPERATUR ausdrücken, bzw. der virtuelle Temperaturzuschlag für gesättigten Wasserdampf (in Meereshöhe).
Das heist, am Äquator wäre es bei 30°C Lufttemperatur virtuell 34,8°C
Der Kühleffekt von Wasserdampf beträgt hier am Boden also 4,8°C.
Bei höheren Temperaturen steigt dieser Kühleffekt natürlich noch,
bei niedrigeren Temperaturen sinkt er:
bei 0°C ist er nur noch 0,63°C und bei -40°C nur noch 0,016°C.
Je höher also die Temperatur und die Wasserdampfsättigung desto größer ist dieser virtuelle Temperaturzuschlag.
Also am höchsten am Äquator.
Ich schreibe dies so ausführlich,
weil Wasserdampf paradoxerweise immer als besonders wirksames Treibhausgas bezeichnet wird,
OBWOHL es die Erdoberfläche (2 Meter Höhe) eindeutig kühlt, verglichen mit einer Atmosphäre OHNE Wasserdampf, wie in der Sahara, wo es entsprechend heißer ist als am Äquator.
Nun,
das ist noch nicht alles:
Der leichte Wasserdampf, der zusätzlich Wärmestrahlung absorbieren kann, steigt also in die Höhe, nimmt dabei diese virtuelle Temperatur mit
und KÜHLT SICH MIT ZUNEHMENDER HÖHE AB (adiabatisch).
Damit kommt es zur Übersättigung und zur Kondensation (Wolkenbildung) unter Freisetzung von Wärme, die bekanntermaßen die adiabatische Abkühlung nur geringfügig verzögern kann.
Und was machen die Wolken?
Svensmark lässt grüßen 🙂
die Wolken erhöhen die Albedo der Erde,
das ist quantitativ noch wichtiger, denn es reduziert die Energiequelle für jegliche Rück- und Gegenstrahlung in Erdnähe.
Ein Satellitenbild der Erde zeigt das eindrucksvoll.
Auch deshalb ist es in der wolkenfreien Sahara heißer und am wolkenreichen Äquator rel. kühler.
Gruß
Lieber Herr Hess
Touché! Ich habe mich schlecht ausgedrückt und stimme Ihrer besseren Beschreibung gerne zu.
Zur Präzisierung: Die Wissenschaftsgemeinde verstehe ich als Menge von Individuen, nicht als Institution. Das Problem der Instrumentalisierung unfertiger Wissenschaft verdanken wir dem Konkurrenzkampf von Politikern aller Parteien um Wahrnehmung, Aufmerksamkeit und Alleinstellungsmerkmale. Dazu müssen die Medien bedient werden mit marktfähigen Themen. Themen, die Emotionen und Interesse wecken, werden von allen Medien bevorzugt ( Wer will schon eine langweilige Zeitung) Also ist die Versuchung gross, einen gruseligen Untergang (Titanic, Abendland, Welt) an die Wand zu malen und sich vor diesem Hintergrund als Experte und Retter zu positionieren. So funktioniert politische Selbstdarstellung. Diese politische PR unterscheidet Fakten nach dem Kriterium „nützlich/unnütz“ und fragt nicht nach „richtig“ oder „falsch“.
Als Bewohner einer „Elite“-Universitätsstadt kriege ich hautnah mit, wie sich diese PR-Haltung weit in alle Uni-Gremien hineingefressen hat. Das ist die Basis, auf der sich Politik und Wissenschaft verständigen. Der gegenseitige Nutzen ist wichtiger als der Nutzen für die Allgemeinheit.
Obwohl dieser in orwellschem Neusprech natürlich immer an erster Stelle angeführt wird. Ihren verständlicher Wunsch nach zwei unabhängigen politischen Meinungen, den ich vollkommen teile, sehe ich z.Z. schwer verwirklichbar aber nicht unmöglich. Wenn jeder seinen Teil beiträgt ist dieses Ziel zu erreichen. Mit der Hoffnung auf bessere Zeiten
freundliche Grüße
Michael Weber
Lieber Herr Weber,
da haben sie mich falsch verstanden. Ich meinte nur, dass unsere Diskussion für das Thema des Artikels OT ist. Aber selbstverständlich ist es wichtig darüber zu diskutieren und ich habe auch nichts dagegen, wenn der Moderator uns hier lässt. Sie haben Recht darauf hinzuweisen, dass man unausgegorene wissenschaftliche Argumente nicht politisch vermarkten sollte. Aber die Realität ist eben, dass die Naturwissenschaft immer in Bewegung ist, man aber entscheiden muss. Deshalb müssen die Unsicherheiten und die Argumente von der Wissenschaft richtig und vollständig dargestellt werden. Anschließend müssen sich die unterschiedlichen politischen Parteien unabhängig eine politische Meinung dazu bilden. Mich stört das folgende Vorgehen, was in einigen anderen Artikeln hier auf EIKE dankenswerterweise schon thematisiert wurde. Zuerst wird eine Bewertung durch einige Wenige in einer „Summary for Policymakers“ mit Pressemitteilung veröffentlicht, ein Konsens und ein Vorurteil vorweggenommen und anschließend wird der vollständige Bericht mit allen Unsicherheiten veröffentlicht. Das halte ich für höchst bedenklich und unseriös. Es ist zwar Usus in Firmen oder Ministerien die Zusammenfassung bei Berichten und Gutachten nach vorne zu stellen, weil Vorstände und Minister keine Zeit haben den vollständigen Bericht zu lesen, aber man muss es schon zusammen vorlegen.
Wie gesagt mir ist wichtig, dass wir mindestens zwei Parteien haben, die sich unabhängig eine politische Meinung bilden und auch unterschiedliche politische Meinungen vertreten. Das sehe ich zur Zeit leider nicht.
Ich glaube es gibt eben auch keine homogene Wissenschaftsgemeinde, wie sie schreiben, die konzertiert eine Gefahr einschätzen könnte. Es sind Individualisten mit Meinungen, so ähnlich wie alle die Diskutanten hier.
Jeder muss einzeln überzeugt werden und dafür müssen die naturwissenschaftlichen und politischen Argumente unabhängig voneinander stimmig sein.
Deshalb dürfen gerade auch die wissenschaftlichen Gegenargumente nicht unausgegoren sein und keine Rosstäuschertricks enthalten.
Sonst kommt man nur vom Regen in die Traufe.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#221: lixue
„aus dem bauch heraus denke ich es kommt eher zu einer erwärmung“
wo? vielleicht im Bauch?
sollen wir jetzt alles noch einmal durchkauen?
Dr.Paul schreibt:
Grundsätzlich fließt warme Äquatorluft polwärts, das ist richtig.
Hm, aber wie kommen Sie nun auf Ihr „netto“ ???
richtig,energie die aufgenommen wird für die verdunstung wird in gleicher höhe bei der kondensation wieder frei.
ich denke da an den effekt der wolkenbildung durch den wasserdampf in der athmosphere.
tags über bleibt es kälter,dafür kühlt es nachts
nicht so stark ab.
zusätzlich wird aber energie in kältere regionen
transportiert.
aus dem bauch heraus denke ich es kommt eher zu einer erwärmung,wobei es wohl auf die art der wolken ankommt.
in diesem zusammenhang drängt sich mir die frage auf,ob es in der gemessenen erderwärmung der letzten ca.40 jahre unterschiede in der höhe der erwärmung zwischen tag und nacht gibt und ob es nicht möglich wäre daraus rückschlüsse zu ziehen in wie weit ein treibhauseffekt existiert?
anders ausgedrückt,müssten die nachttemperaturen nicht stärker gestiegen sein als die tagestemperaturen im verlauf einer treibhausbedingten klimaerwäremung?
ich bin ein interessierter laie auf diesem gebiet,verzeihen sie mir bitte meine mangelnde fähigkeit meine gedanken fachlich korrekt zu beschreiben.
mfg lixue
#218: lixue schreibt:
„der wasserdampf kühlt die luft in den feuchten gebieten.
dieser wasserdampf nimmt dabei aber energie auf
und gibt sie später in kälteren regionen wieder ab,wodurch diese regionen erwärmt werden.
ich denke dies müsste netto eher in eine erderwärmung resultieren.“
Grundsätzlich fließt warme Äquatorluft polwärts, das ist richtig.
Hm, aber wie kommen Sie nun auf Ihr „netto“ ???
Das würde bedeuten, Wasserdampf könnte mehr Energie abgeben als es aufnimmt????
Das widerspricht leider dem ersten UND zweiten HS der Thermodynamik 🙂
Vergessen Sie nicht, dass auch Wasserdampf dabei Wärme in den Weltraum abstrahlt.
Bedenken Sie zusätzlich,
dass die Troposphäre nicht nur 2 Meter (Ort der definierten Globaltemperatur) dick ist.
Die Verlagerung von Wärme durch Wasser in höhere Schichten (Wolkenbildung) kann nicht zu einer Erwärmung in 2m Höhe führen, sondern nur zu eine Abkühlung.
Der größte Kühleffekt besteht aber in der Dämpfung der Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche.
Sie sehen,
überall, wo man ins Detail geht, stimmt die AGW nicht.
Wissenschaftlich hätte diese Theorie wesentlich mehr Aussicht auf Erfolg gehabt, wenn man sich auf einen Kühleffekt von CO2 festgelegt hätte.
Abkühlung ist sicher auch wesentlich nachteiliger als Erwärmung, da hätte Panik noch einen gewissen Sinn gemacht.
Man hat sich nun aber dummerweise auf eine nützliche Erwärmung festgelegt
und die dummerweise zur Gefahr erklärt.
Wirklich ein großer Kindergarten.
Es ist schon deprimierend welchen Humbug man Menschen verkaufen kann.
Gruß
Lieber Herr Hess
rein wissenschaftlich gesehen ist die Diskussion sicher OT. Gesellschaftlich gesehen aber zentral. Wir erleben gerade den Versuch der Etablierung einer Adelskaste. Sie verspricht Schutz vor den (von ihr propagierten) Gefahren.
Im Gegenzug verlangt sie blinden Gehorsam und Ablasszahlungen. Das Mittelalter lässt grüssen. Und über ihren „Führungsauftrag“ darf nicht diskutiert werden, denn der ist „wissenschaftlich“ erwiesen, wie ihre Propagandisten oft und gerne verkünden. Dem muss entgegengetreten werden. Die Frage, ob ein Nanny-Staat etabliert wird ist vom Wähler als Souverän zu beantworten. Die Frage zu artikulieren ist Sache des Bürgers. Deswegen weise ich hier immer wieder auf die gesellschaftlichen Implikationen der politischen Vermarktung unausgegorener wissenschaftlicher Erkenntnisse hin. Will die schweigende Wissenschaftsgemeinde den Staat an eine Bande von Rosstäuschern übereignen? Sicher nicht. Ich gehe davon aus, daß die Gefahr übersehen oder falsch eingeschätzt wird. Mitbürger mit DDR-Erfahrung sind da aufmerksamer.
MfG
Michael Weber
herr dr. paul,
ich denke sie haben recht,der wasserdampf kühlt die luft in den feuchten gebieten.
dieser wasserdampf nimmt dabei aber energie auf
und gibt sie später in kälteren regionen wieder ab,wodurch diese regionen erwärmt werden.
ich denke dies müsste netto eher in eine erderwärmung resultieren.
villeicht kann dies einer der klügeren köpfe hier berechnen.
mfg lixue
Lieber Herr Weiss und Herr Weber,
erstmal Danke. Leider ist das unsere Diskussion etwas Off-Topic.
Herr Weber, sie haben das mit „Nanny-Politik“ gut zusammengefasst und Entmündigung des Souveräns gut zusammengefasst. Was mir immer auffällt, dass wir seit Jahren bei der Ausbildung nur auf den Arbeitsmarkt schauen und nicht mehr auf die Erziehung zum kritischen und mündigen Staatsbürger (G8 statt G9) oder zum tief und umfassend ausgebildeten Naturwissenschaftler (Bachelor und Master, Studienzeitverkürzung, Diplomarbeitsverkürzung auf 6 Monate statt Diplom und 1 Jahr Diplomarbeit). Eine „willfährige“ Wissenschaft ist mir zu allgemein. Ich sehe einige Wissenschaftler die mit einer „politischen“ Agenda in den Medien präsent sind. Die Wissenschaft in Deutschland ist eher sehr zurückhaltend, so dass man den Eindruck gewinnt, das wäre die ganze Wissenschaft.
Donald Becker im Morgenmagazin fällt immer mal mit interessanten Einwürfen auf. Letztens hat er gesagt, an eine Versteppung Mitteleuropas glaube er nicht. Da sind wir aber wieder bei den Vorhersagen.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#215: W. Kinder,
ganz hervorragend,
man sieht hier den enormen Unterschied zwischen trockener und feuchter Luft ( cp=1005 J/(kg*K) zu cp=1509 J/(kg*K) )
Das erklärt, warum es am (feuchten) Äquator kühler ist als in der (trockenen) Sahara.
Treibhausgase KÜHLEN.
Gruß
Hallo Herr Günter Heß (#209),
„Schade, dass sie noch nicht die Muße gefunden haben mit der Entropiebilanz, die Oberflächentemperatur ohne Treibhausgase und Wolken auszurechnen.“
Ich habe noch eine alte Rechnung zum Entropie-Entsorgungs-Strom der Atmosphäre gefunden. Die Rechnung liegt zwar schon einige Zeit zurück, aber vielleicht als Anhaltspunkt zur Rückrechnung ohne „Treibhausgase“. Die Rechnung ist für die normalen Verhältnisse in der Standard-Atmosphäre durchgeführt (Luftfeuchte bei 50%).
Folgende Werte der Gradienten-Sphären:
T(h=0)=287K , p(0)=101325 Pa , rho(0)=1,225 kg/m^3
T(h=11)=217K , p(11)=22637 Pa , rho(11)=0,3639 kg/m^3
T(h=20)=217K , p(20)=5475 Pa , rho(20)=0,088 kg/m^3
T(h=47)=271K , p(47)=111 Pa , rho(47)=0,0014 kg/m^3
T(h=52)=271K , p(52)=59 Pa , rho(52)=0,0008 kg/m^3
T(h=79)=181K , p(79)=1 Pa , rho(79)=1,9*10^-5 kg/m^3
Troposphäre: V(0->11)=5,627*10^18 m^3; m(0->11)=4,47*10^18 kg;
Stratosphäre: V(20->47)=1,393*10^19 m^3; m(20->47)=6,23*10^17 kg
Mesosphäre: V(52->79)=1,407*10^19 m^3; m(52->79)=5,76*10^15 kg
R(feucht) = [R(L)+x*R(D)]/(1+x) = (287+0,005*462)/(1+0,005) = 287,9 J/(kg*k)
mit x = Wasserdampfgehalt in kg/kg den spezifischen Gaskonstanten R(L)=287 J/(kg*k) und R(D)=462 J/(kg*k).
Für ein gasförmiges Fluid (v nicht const.) mit der mittleren Temperatur T(m)=[T(1)+T(2)]/2 und dem mittleren Druck p(m)=[p(1)+p(2)]/2 erhält man die spezifische Entropie:
dS(p) = cp*ln{T(m)^2/[T(1)*T(2)]} – R*ln{p(m)^2/[p(1)*p(2)]}
dS(p) = 1509*ln[252^2/(287*217)] – 288*ln[61981^2/(101325*22637)] = -119,14 J/(kg*K)
dS(p) = 1005*ln[244^2/(217*271)] – 287*ln[2793^2/(5475*111)] = -720,12 J/(kg*K)
dS(p) = 1005*ln[226^2/(271*181)] – 287*ln[30^2/(59*1)] = -741,38 J/(kg*K)
mit der mittleren Wärmekapazität der Luft(Wasserdampf) cp=1509 J/(kg*K) und der Wärmekapazität der trockenen Luft cp=1005 J/(kg*K).
Anmerkung: Die Wärmekapazität C oder R ist keine Energieträger-Größe, deshalb muss man diese in eine entropische Kapazität umrechnet werden. Die Umrechnung C = dQ/dT = T*dS/dT -> dS = C*dT/T.
Für die Entropie-Änderung pro Gradienten-Sphäre ergibt sich:
dS(sp) = [dS(p)*m]*dT/T
dS(sp) = -119,14*4,47*10^18*(287-217)/252 = -1,48*10^20 J/K (Troposphäre)
dS(sp) = -720,12*6,23*10^17*(217-271)/244 = 9,93*10^19 J/K (Stratosphäre)
dS(sp) = -741,38*5,76*10^15*(271-181)/226 = -1,7*10^18 J/K (Mesosphäre)
Aus der Summe der Entropie-Änderung pro Gradienten-Sphäre erhält man den Entropie-Entsorgungs-Strom:
dS(ex,ges) = -5,04*10^19/(60*60*24)/5,1*10^14 = -1,144 W/(m^2*K)
Mfg.
W. Kinder
Hallo Herr NicoBaecker (#212),
Nicht gefunden – Dann NUR für Sie!
1. Die Bilanzen zur Emission:
Die Energiebilanz für den Körper ergibt dQ/dt = sb*[T(s)^4 – T(k)^4] und die Entropiebilanz
dS/dt = 4/3*sb*[T(s)^3 – T(k)^3] + S(irr).
Das Gleichsetzen der Energie- und Entropiebilanz dS/dt = 1/T(k)*dQ/dt für den Körper liefert die Entropieproduktion beim Strahlungsaustausch (eine etwas mühsame Umformerei):
S(irr) = sb*T(k)^3 * { [T(s)/T(k)]^3 * [T(s)/T(k)-4/3] + 1/3 }
2. Die Bilanzen zur Absorption:
Zwei Körper 1 und 2 stehen sich gegenüber. Körper 1 hat die niedrigere Temperatur T1, Körper 2 die höhere Temperatur T2.
Die Energiebilanz ist dQ/dt = sb*[T2^4 – T1^4] und die Entropiebilanz ergibt: dS/dt = 4/3*sb*[T2^3 – T1^3]. Nach mühsamer Umrechnerei erhält man: P2 = 3/4*(1-k^4)/(1-k^3)*T2*I(s).
Für die Energieströme gilt: P(ein) = P(aus) bzw.
3/4*(1-k^4)/(1-k^3)*T2*I(s,ein) = T1*I(s,aus)
Für die Entropieströme gilt: I(prod)= I(aus) – I(ein)
I(prod)/I(aus) = 1 – 4/3*(1-k^3)/(1-k^4)* T(1)/T(2).
mit k = T1/T2
Der Quotient I(prod)/I(aus) aus erzeugter und insgesamt wegfließender Entropie, ergibt den Anteil der absorbierten Strahlung.
Mfg.
W. Kinder
#199
„Dieses lokale Bild (der heißen Sahara ohne Treibhausgase) am Tag darf man nun nicht mit den Gedankenmodellen vermischen, die in den Lehrbüchern beschrieben werden. Da die Gedankenmodelle, oder auch die stationären Energiediagramme wie zum Beispiel das von Trenberth und Kiehl 1997, ein Bild zeichnen, das einen globalen Mittelwert zum Beispiel über ein Jahr darstellt.“
Das darf man nicht nur,
sondern das muss man,
um von den theoretischen Modellen,
bei denen Energie aus dem NICHTS entsteht
auf den Boden der Realität herunter zu kommen.
Es geht um die einfache Erkenntnis,
dass die Energie von „oben“ (Sonne) kommt.
Was auch in der Sahara gemessen wird ist immer noch die Lufttemperatur, also nicht das, was strahlt. Damit ist der „globale Mittelwert“ des fiktiven strahlenden Körpers und die ganze Strahlenfrequenzphantasie (4.Potenz der Temperatur) einfach falsch beschrieben.
Und noch einfacher sollte doch die Überlegung sein,
dass das, was „zurückstrahlt“ nicht mehr sein kann, als das was von oben hereinkommt,
wie in dem total unphysikalischen Trendberg-Modell. Das ist einfach nur Wunschdenken.
Gruß
Lieber Herr Kinder, #204, #196
ich habe mir Ihre Theorie durch den Kopf gehen lassen. Ich weiß zwar nicht, ob ich es richtig verstanden haben, aber nach dem, was Sie bislang geschrieben haben, gehen Sie m.E. davon aus, dass die Temperatur durch die Entropieströme bestimmt ist. Das stimmt thermodynamisch so nicht! Denn zwischen Temperatur T, Wärme dQ und Entropie dS besteht die von Ihnen benutzte Beziehung dS=dQ/T nur für den reversiblen Entropieanteil. Im Allgemeinen (also reversible + irreversible thermodynamische Zustandsänderungen betrachtet) ist die Beziehung dS = dSrev + dSirr = dQ/T + dSirr. Und da nach Clausius‘ Formulierung des 2. HS der Thermodynamik dSirr immer größer gleich Null ist, gilt zwischen Gesamtentropie dS und Temperatur nur die Ungleichung dS größer oder gleich dQ/T. Somit können Sie durch die Entropiebilanz + Wärmebilanz nur schließen, dass T größer oder gleich dQ/dS (aber nicht gleich!!) ist!
Im übrigen trägt die Änderung des Energiestromes der Strahlung dQrad (durch Absorption (positiv) oder Emission (negativ) beim Durchgang durch Materie) folgendermaßen zur Entropiebilanz der Materie (entsprechend umgekehrt zum Strahlungsfeld) bei: dSrad = -(1/Trad – 1/T)*dQrad. Dabei ist Trad die Strahlungstemperatur (i.a. von Strahlrichtung und Wellenlänge abhängig) und T die thermodynamische Temperatur der durchstrahlten Materie. Für die Sonnenstrahlung ist Trad etwa die Photosphärentemperatur 5778K. Wenn diese Strahlung in der Atmosphäre oder am Boden (die Temperatur T dort ist viel kleiner als Trad) von Materie absorbiert wird, nimmt die Entropie der Materie zu. Man sieht also, dass Strahlung mit einer Strahlungstemperatur, die der thermodynamischen entspricht, gar nichts zu einer Entropieänderung beiträgt. Dies ist ja auch klar, denn dann ist ja die Strahlung mit der Materie im thermodynamischen Gleichgewicht. Diese Bedingung trifft jedoch für die thermische Strahlung der Atmosphäre in guter Näherung in der unteren Atmosphäre zu (LTE). Damit induziert die Emission und Absorption von Treibhausgasen von thermischer Strahlung im Infraroten keinen Beitrag zur Entropieänderung der Materie (Boden und Luft).
„Merke: Bei der Absorption als auch bei der Emission von Strahlung wird Entropie erzeugt.“
Steht diese Behauptung auch im Greiner? Ich habe 3 Greiner dieser Reihe und kenne den Band „Thermodynamik und statistische Mechanik“ von Walter Greiner, Ludwig Neise, Horst Stöcker“ aus Studienzeiten. In „Thermodynamik und statistische Mechanik“ sind Ihre Formeln nicht!
Den Band über „Thermodynamik irreversibler Prozesse“ finde ich nicht, ist der neu?
Also noch mal, bitte explizit Referenzen für die Formeln verlinken oder die Schritte ausgehend von bekannten Formeln aus verlinkten Lehrbüchern angeben!
„Statt der Emission kann man auch die Absorption betrachten. Aus der Entropie- und Energie-Bilanz ergibt sich, wenn der Absorber mit dem Emitter im Strahlungsaustausch stehen, folgende Beziehung:
I(s,prod)/I(s,ab) = 1 – 4/3 * (1-k^3)/(1-k^4) * T(Absorber)/T(Emitter)
mit k = T(Absorber)/T(Emitter) und T(Absorber) < T(Emitter)“ Steht diese Gleichung auch im Greiner? Ihre Voraussetzung „wenn der Absorber mit dem Emitter im Strahlungsaustausch stehen“ trifft im Falle der Sonnenstrahlung nicht zu. „Die Theorie der Nichtgleichgewichtsprozesse besagt, ……Abweichungen vom Gleichgewicht führen auch zu großen Fluktuationen (PRIGOGINE 1980), die man nun mit der internen Variabilität der Atmosphäre identifizieren kann. „ Schön, das nennt ist das Fluktuations-Dissipations-Theorem. Die Beziehungen zwischen Temperaturgradienten und Energiefluß hat man aber gerade bei der Strahlung nicht! Wenn Wehlans und anderer Leuts Probleme mit dem Treibhauseffekt überhaupt physikalischer Natur sind, so mag es daran liegen... „2. Ich muss schon Werte (Mess-Werte) reinstecken um einen Wert zu erhalten, das machen Sie doch auch bei den anderen Berechnungen oder kommt der Wert der Strahlungstemperatur aus dem NICHTS. Da stecken Sie auch Solarkonstante rein oder?“ Aber Sie wollen doch gerade erklären, warum Ts bei den bestehenden Energie-und Entropieströmen nun 287 K und nicht was anderes beträgt! Denn schließlich ist dies die Folgerung aus der „Treibhausgastheorie“, die Sie alternativ ohne Betrachtung des Strahlungstransports erklären wollen. Das einzige, was Sie reinstecken können, sind der Energiestrom von außen (Sonneneinstrahlung) und die Materialeigenschaften von Erde und Atmosphäre! „3. Ich betrachtete Energie- und Entropie-Bilanzen und dieser werden in Entropie-Strömen ausgedrückt.“ Schön, bislang ist dies nur eine Umschreibung ohne neue physikalische Aspekte, was soll das? „Aber um es kurz zu machen, versuchen Sie einfach mal ein Buch über die "Thermodynamik der irreversiblen Prozesse" in die Hand“ Welches? Bitte konkrete Textstelle oder einen link zu einem skript! Ist da erklärt, was Sie nicht machen, nämlich, warum Ts so ist wie es ist?
Gratulation! Lieber Herr Hess
Sie haben das Wesentliche perfekt formuliert. Die versuchte Entmündigung des Souveräns durch „Nanny-Politik“ , die willfährige Wissenschaft instrumentalisiert. Danke für die Mühe.
MfG
Michael Weber
#205 Horst Stricker
Hallo Herr Stricker,
danke für den Hinweis. Ich habe den Herrn um Auskunft gebeten.
MfG
Lieber Herr Kinder,
erstmal Danke für die Antwort. Schade, dass sie noch nicht die Muße gefunden haben
mit der Entropiebilanz, die Oberflächentemperatur ohne Treibhausgase und Wolken auszurechnen.
Gut, dass sie kein „irreversibler Thermodynamiker“ sind. Denn ich hatte unter „irreversibler Thermodynamiker“ jemanden definiert, dem sich bei der Diskussion hier die Fußnägel hochrollen und der durch Kreisrechnungen isochor und bei konstanten Stoffmengen die Entropie der Luft erhöht. Aber sie sind ja Keiner. Gottseidank.
Es stimmt sicher auch, dass es „irreversible Thermodynamik“ nicht gibt, obwohl einige Bücher darüber geschrieben wurden. Sicherlich bezeichnen auch „Thermodynamiker“ den „planetaren Treibhauseffekt“ nicht so wie der Bergmann-Schäfer oder Klaus Stierstedt in seinem Buch „Thermodynamik“. Vermutlich gibt es also den „Treibhauseffekt“ genausowenig, wie die „irreversible Thermodynamik“. Ehrlich gesagt kenne ich aber Thermodynamiker die damit locker umgehen und genau wissen, wo die Gemeinsamkeiten mit dem Treibhaus sind und wo der Vergleich hinkt. Das erfordert aber ein vertiefte Ausbildung in Thermodynamik.
Sicherlich haben sie auch schon von Naturwissenschaftlern gehört, die in ihrer Ausbildung lernen, verschiedene Nomenklaturen zu verstehen. Ich habe mich zum Beispiel auch daran gewöhnt, dass sie mal Energie mit Wärme synonym gebrauchen bzw. auch Entropie mit Wärme synonym gebrauchen.
Aber ich habe mittlerweile ihren Kontext verstanden, auch wenn ich diese Art der Definition nicht für gut empfinde und nicht empfehlen würde, weiss ich was und wie sie es meinen. Ich werde weiterhin Energie, Entropie und Wärme wie die „Thermodynamiker“ gebrauchen.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@207 Hallo Herr Hess, vielen Dank für Ihre Worte. Ich unterschreibe das zu 100%.
Lieber Herr Weber,
das Dilemma verstehe ich.
Ich bin auch bei Ihnen, dass man einseitigem „Gebrauch“ oder „Missbrauch“ von wissenschaftlichen Argumenten durch die Politik und die Medien, aber auch für bestimmte Interessengruppen entgegentreten muss. Das gilt jetzt zunächst allgemein.
Allerdings werden in einer politischen Debatte Argumente immer einseitig verwendet. Das ist durchaus normal und also der normale Missbrauch.
Gefährlich ist meines Erachtens aber das folgende.
Der angebliche Zwang zum Handeln aufgrund des Vorsorgeprinzip bei den „Klimathemen“, der skeptische Bürger vermeintlich in eine „unmoralische“ Ecke stellt.
Der „wissenschaftlichen“ Erklärung wird dann schon im Sachunterricht bei 10-jährgen eine „politisch-moralische“ Botschaft mitgegeben. Das ist unverantwortlich und entspricht nicht einer demokratischen Erziehung zum mündigen Staatsbürger. In einer Demokratie muss man „Skepsis“ lehren und wie man durch kritische Fragen Argumente hinterfragt.
Obwohl wir ja alle wissen, dass diejenigen, die die „Moral“ für sich reklamieren meistens auch nur Lippenbekenntnisse abliefern und Wasser predigen aber selbst Wein trinken.
Der Naturschutz und der Umweltschutz der in diesem schönen Land hochentwickelt ist, wird mit den Füßen getreten, angeblich aus Klimaschutzgründen.
Die meisten mit dem „grünpseudogutem“ Lebensgefühl überprüfen ja nicht mehr skeptisch, ob eine Massnahme überhaupt in Richtung CO2-Vermeidung wirkt oder nicht. Hauptsache man kann es vermuten oder herbeiargumentieren und sein eigenenes Gewissen „grünwaschen“. Selbst gut gebildete Menschen wissen oft nicht wie viel Strom wir eigentlich mit Photovoltaik erzeugen.
Die Schäden durch Monokulturen werden ausgeblendet. Feinstaub und Dioxinbelastung durch Holzverbrennung wird schöngeredet. Schon Irre, oder?
Keine Partei greift die Anliegen von Bürgern auf, die der Energiewende und dieser einseitigen „Diktatur des Konsens“ skeptisch gegenüberstehen, obwohl meines Erachtens locker 20% drin wären.
Das ist das eigentlich gefährliche für unsere Demokratie, Konsens und Erziehung zum Konsens. Denn Konsens macht blind für die Schwächen der eigenen Argumentation und Position.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Hallo Herr Günter Heß (#201),
Ich bin KEIN „irreversibler Thermodynamiker“, sondern ich beschäftige mich mit irreversiblen Prozessen/Vorgängen. SORRY – Ich muss immer lachen, wenn der Begriff „irreversible Thermodynamik“ fällt. Eine „irreversible Thermodynamik“ gibt es nicht.
„wenn die Sonne einen Entropiestrom von 0.066 W/(m^2 K) liefert und einen Energiestrom von 240 W/m^2, d.h die Albedo 0.3 beträgt und sich keine Treibhausgase oder Wolken in der Atmosphäre befinden, bzw als 2. Fall, wenn die Albedo 0.15 beträgt?
JA, man kann eine Rechnung über dS(p) = cp*ln{T(m)^2/[T(1)*T(2)]} – R*ln{p(m)^2/[p(1)*p(2)]} und dS(p,ges) = [dS(p)*m]*dT/T durchführen, und dort die Partialmassen der „Treibhausgase rausrechnen“ sowie die entsprechenden Anpassungen der Wärmekapazität. Aus dieser Rechnung würde man den entropischen Fluss bzw. die neue entropische Entsorgungskapazität der Erde bekommen. Genauer wäre es mit den Emissions- und Absorptions-Zahlen. Im Strahlungsaustausch zwischen dem Gaskörper und einem grauen Strahler mit der Emissionszahl e(w) würde für die Energie dann gelten: dE = e(w)*sb*{e[T(g),pi*s]*T(g)^4 – a[T(g),T(s),p(i)*s]*T(s)^4}.
Ich habe einige Messreihen von reinen (staubfreien) und wasserfreien Gasmischung O2/N2 im natürlichen Strahlungsfeld. Da muss ich mal Zeit und Muse haben, dieses mal durchzurechnen, um einen Anhaltspunkt zu haben, welche entropischen und energetischen Werte für das System Oberfläche/Atmosphäre zu erwarten sind.
Die Thermodynamiker vermeiden den Begriff „planetarer Treibhauseffekt“ oder „Treibhausgase“, ganz einfach deshalb, weil es nicht den wissenschaftlichen Ursprung entspricht und damit irreführend ist. Der entropische Effekt vom Strahlungsaustausch der Oberfläche/Atmosphäre beschränkt sich gerade auf 0,029 W/(m^2*K) oder 7,4 W/m^2 und dieses macht eine Temperatur-Änderung von ca. 3K aus.
Mfg.
W. Kinder
Hallo Herr Klinger, #197
ich kenne den genauen Ablauf des Versuches leider nicht, aber vielleicht wäre Herr Dr. Metzig der ideale Ansprechpartner:
http://tinyurl.com/3j5d3oz
MfG
Hallo NicoBaecker (#202),
1. Das ist nicht meine Theorie – Sondern Thermodynamik der irreversiblen Prozesse auf die Erde angewendet und kann man im Greiner nachlesen.
(Der Greiner ist eine mehrbändige Physik-Lehrbuch-Reihe und eines der Standard-Werke der Physik.)
2. Ich muss schon Werte (Mess-Werte) reinstecken um einen Wert zu erhalten, das machen Sie doch auch bei den anderen Berechnungen oder kommt der Wert der Strahlungstemperatur aus dem NICHTS. Da stecken Sie auch Solarkonstante rein oder?
3. Ich betrachtete Energie- und Entropie-Bilanzen und dieser werden in Entropie-Strömen ausgedrückt.
Aber um es kurz zu machen, versuchen Sie einfach mal ein Buch über die „Thermodynamik der irreversiblen Prozesse“ in die Hand
zubekommen und ein bißchen nachzulesen. Doch werden Sie viele Ableitungen, Herleitung und Bilanzen finden.
Mfg.
W. Kinder
Lieber Herr Hess
Ich lese Ihre Beiträge mit Vergnügen. Ihre Ausführungen über den TE teile ich durchaus. Was mir gefehlt hat war eine Beschreibung des Missbrauchs von Wissenschaft durch die Politik. Das ist aber nicht Ihre Aufgabe, deswegen habe ich sie notdürftig vorgenommen und Sie als Adressaten gewählt, um die Diskrepanz zwischen wissenschaftlicher und politischer CO-2-Diskussion aufzuzeigen. Persönlich würde ich es sehr begrüssen, wenn die Trennung etwas sauberer durchgezogen würde. Was die Politik sicher nicht leisten wird, weswegen ich die seriöse Wissenschaft in der Pflicht sehe. Eine „grosse Transformation“ dürfte ja nicht in Ihrem Sinne sein. Der politisch gewollte TE bewegt inzwischen Milliarden und hat ein Eigenleben entwickelt, das mit Wissenschaft nichts zu tun hat, eher mit der
Verwirklichung finanzieller Interessen auf Kosten der absichtlich falsch tnformierten Gemeinschaft.
Dem gilt es entgegenzutreten.
MfG
Michael Weber
Lieber Herr Kinder,
eine interessante Theorie. Ich glaube zwar nicht, dass Ihre Theorie was physikalisch Neues liefert und die Treibhausgase zur Erklärung der bodennahen Temperatur überflüssig macht, aber dazu würde gerne Ihr Modell nochmal aufs wesentliche zusammenfassen, um mit einem ebenso aufs wesentlichste reduzierte Modell mit IR-Absorption durch Treibhausgase zu vergleichen.
Habe ich Sie also richtig verstanden, wenn ich Ihre Theorie so zusammenfasse:
Sie gehen davon aus, dass die Temperatur am Boden (287 K im Mittel) nicht alleine durch die Energieflüsse, sondern zusätzlich oder ausschließlich (?) durch die Entropieflüsse determiniert wird. Dieser zusätzliche Aspekt macht die übliche Argumentation zur Erklärung der Temperatur am Boden über die durch Treibhausgase modifizierten Energieflüsse im infraroten Spektralbereich der thermischen Strahlung von Atmosphäre und Erdboden (Treibhauseffekt) hinfällig.
Nun gut. Meine Hypothese ist, dass Ihre Argumentation – falls physikalische oder rechnerische Fehler ausgeschlossen werden können, was ich noch prüfen werde – auf Prämissen zurückgreift, die die Treibhausphysik voraussetzt. Sie greifen schließlich in Ihrer Rechnung auf die beobachtbaren absorbierten Energieflüsse 90 W/m2 in Atmosphäre und 150 W/m2 am Boden zurück. Aber eine physikalische Erklärung dafür liefert Ihr Modell nicht.
„Wird dem Körper über die Oberflächenabstrahlung die Wärme entzogen, ist damit ein Entropieänderung verbunden: dS/dt= -(dQ/dt)/T. Aus der Entropiebilanz dS/dt= -(dQ/dt)/T = -S(s) + S(irr) lässt sich die Entropieproduktion errechnen: S(irr) = 4/3*(dQ/dt)/T – (dQ/dt)/T = 1/3*(dQ/dt)/T = 1/3*I(s) = 1/3*sb*T^3.“
Die Herleitung S(irr) kann ich nicht nachvollziehen (da sind Sie auch inkonsistent mit der Notation), aber das Ergebnis ist die Entropie des thermischen Strahlungsfeldes, und das bekommen Sie auch direkt aus dem Leistungsstrom P (W/m2) = u/c (J/m3*s/m = W/m2) = 1/3*sb*T^4 für den Entropiestrom S (W/m2/K) =u/c/T = 1/3*sb*T^3. In (.) die Einheiten, um die hier benutzten Symbole für Flüsse/Ströme in Größe pro Quadratmeter und Sekunde nicht mit den gleichen üblichen für die Größe an sich zu verdeutlichen.
„Die Strahlungsemission ist also ein irreversibler Prozess.
Steht ein schwarzer Körper der Temperatur T(k) allseitig im Strahlungsaustausch mit einer schwarzen Strahlung der Temperatur T(s), so emittiert er nicht nur Strahlung, sondern absorbiert gleichzeitig Strahlung aus der Umgebung. Die Energie- und Entropiebilanz für den Körper liefert die Entropieproduktion beim Strahlungsaustausch: S(irr) = sb*T(k)^3 * { [T(s)/T(k)]^3 * [T(s)/T(k)-4/3] + 1/3 }“
Wie kommen Sie auf diese Gleichung? Nach der obigen Beziehung folgt, dass zwischen thermischen Strahlungsfeld Temperatur T(s) und schwarzem Körper mit T(k) der Strahlungsentropiefluß S(irr) = 1/3*sb*[T(s)^3 – T(k)^3] bis zum Erreichen des thermischen Gleichgewichts T(s) = T(k) fließt.
Ich kann daher Ihre übrige Rechnung nicht nachvollziehen.
„entropischen Entsorgungskapazität C(S) von 1 W/(m^2*K) “
Diese Kennzahl kenne ich nicht, wodurch wird die bestimmt?
Sie betrachten nur die Entropieströme durch Strahlung und Konvektion und nehmen zur Berechnung die beobachtbaren Temperaturen und Leistungsströme her. Aber diese Ströme alleine genügen nicht der stationären Energiebilanz, denn diese wird erst durch weitere Ströme geschlossen. Entweder Sie betrachten ein vereinfachtes Modell, in dem jedoch die Leistungsstöme richtig bilanziert sind, oder die ziehen es für alle in der Energiebilanz vorkommenden Ströme durch. Aber so wie bei Ihnen geht’s nicht!
Außerdem stecken Sie die beobachtbaren Temperaturen ja in Ihre Rechnung schon rein. Was soll das? Ich dachte, Sie wollen gerade zeigen, dass die 287K am Boden durch Ihre Theorie rauskommen und nicht reingesteckt werden müssen? Kann es sein, dass Sie einfach einen Zirkelschluß gemacht haben ohne physikalisch etwas Neues zu liefern? Wo solle man denn sehe, dass Sie Treibhausgase nicht benötigten? So jedenfalls nicht! Ich lasse mich gerne überzeugen und bin tatsächlich neugierig auf einen neuen Zugang, aber dafür müßten Sie Ihrer Rechnung mal den roten Faden hinzufügen und beschreiben, was wollen Sie überhaupt physikalisch sagen wollen? Werte in Formeln einsetzen ist alleine noch keine Physik.
Lieber Herr Kinder #196,
Gute Arbeit. Interessant auch die Perspektive des irreversiblen Thermodynamiker zu lesen.
Mit ihrer Rechnung haben sie sehr schön gezeigt, dass der „planetare Treibhauseffekt“ und die Wirkung der Treibhausegase innerhalb des planetaren Treibhauseffektes nicht gegen den 2. Hauptsatz verstoßen, wie es zum Beispiel Gerlich und Tscheuschner veröffentlicht haben. Gratuliere.
Was mich jetzt interessieren würde. Können sie mit ihrer Kenntnis der irreversiblen Thermodynamik abschätzen welche Oberflächentemperatur sich einstellen würde, wenn die Sonne einen Entropiestrom von 0.066 W/(m^2 K) liefert und einen Energiestrom von 240 W/m^2, d.h die Albedo 0.3 beträgt und sich keine Treibhausgase oder Wolken in der Atmosphäre befinden, bzw als 2. Fall, wenn die Albedo 0.15 beträgt?
Nochmal. Gratuliere zu ihrem Nachweis, dass der planetare Treibhauseffekt nicht gegen den 2. Hauptsatz verstößt.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#194: M. Weiss sagte am Dienstag, 02.08.2011, 14:05:
„@190: Marvin Müller, schön, dass auch Sie die Publikation interessant finden. Sie argumentieren aber politisch pro AGW, wenn Sie „No“ zitieren, aber die klare Relativierung des „No“ durch Spencer willentlich unterschlagen: In diesem Stile argumentieren in Regel primitiv agitierende Politiker oder billige Boulevard-Journalisten. In einer wissenschaftlichen Argumentation haben solche „selektiven“ Zitate aber definitiv keinen Platz. Es geht ja um die möglichst vollständige Wahrheit.“
Wenden Sie doch diese Maßstäbe einfach mal auf sich selbst an. Wollen Sie ernsthaft sagen Ihre Zusammenfassung passt zu dem Papier Spencers? Zur Erinnerung:
„@Alle AGWler: Alle Klimamodelle rechnen absurd falsch hohe Temperaturen aus !!!“
Nach solchen Äußerungen hat Spencer seinen Kommentar abgegeben, den zweiten bereits. Und hier nochmal vollständig – Sie können dann entweder zustimmen, dass die Ergänzung keinen Unterschied bezüglich des Neins zu Ihrer Aussage macht oder aber begründen, warum der Nachsatz wichtig für Ihre Aussage ist. Aber bitte vermeiden Sie wieder, in einen Rant gegen Personen zu verfallen, das ist einer sachlichen Diskussion nicht zuträglich.
Spencer: Haben wir nachgewiesen, dass die IPCC Klimamodelle mit ihren Vorhersagen einer erheblichen zukünftigen Erwärmung falsch liegen? Nein, aber das kleine schmutzige Geheimnis ist, dass es immer noch keinen Weg gibt, die Modelle (those models) auf ihre Erwärmungsvorhersagen zu prüfen. Solange die Modellierer darauf bestehen, die kurzfristige Variabilität zu nutzen, um die langfristige Erwärmung in ihren Modellen zu „validieren“ – solange werde ich die gleiche kurzfristige Variabilität nutzen um zu zeigen, wie die Modellierer sich möglicherweise täuschen in ihrem Glauben an positives Feedback. Und ohne ein insgesamt positives Feedback könnte die menschengemachte globale Erwärmung nach allen praktischen Gesichtspunkten ein nichtexitentes Problem werden (z.B. konnte negative Feedback durch Wolken jegliches andere positives Feedback im Klimasystem mehr als ausgleichen).
Lieber Herr Heuer,
nein sie täuschen sich nicht. Der Himmel über der Sahara ist wolkenlos. Was nicht in der Luft absorbiert wird kommt am Erdboden an. Ein nicht unbeträchtlicher Teil der Sonnenstrahlung wird am Boden durch die Albedo von Sand (0.3) reflektiert. Das ist die Rückstreuung. Der „Rest“ reicht aus um gemäß der lokalen spezifischen Wärmekapazität des Bodens, hier Sand mit 0.84 J/(g K) die hohen Tagestemperaturen in der Sahara einzustellen. Zum Vergleich Wasser hat eine spezifische Wärmekapazität von 4.18 J/(g K).
Die Oberfläche heizt dann wiederum die bodennahe Luft auf, die eine spezifische Wärmekapazität von 1.0 J/(g K) hat, allerdings eine sehr geringe Dichte.
Dieses lokale Bild am Tag darf man nun nicht mit den Gedankenmodellen vermischen, die in den Lehrbüchern beschrieben werden. Da die Gedankenmodelle, oder auch die stationären Energiediagramme wie zum Beispiel das von Trenberth und Kiehl 1997, ein Bild zeichnen, das einen globalen Mittelwert zum Beispiel über ein Jahr darstellt.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Weber #189,
mein Beitrag #187 war an eine wissenschaftliche Frage von Herrn Heuer gerichtet.
Sie schreiben:
„Es wäre für die wissenschaftliche Debatte durchaus hilfreich, die politischen Konsequenzen vorläufiger Ergebnisse zu bewerten und vor einer Überbewertung des TE zu warnen.“
Welche politische Konsequenz hat es denn, die folgende Trivialität auszusprechen. Der planetare Treibhauseffekt wird beobachtet, er existiert also und er macht das Leben auf der Erde möglich.
Und wieso ist er dann überbewertet?
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#149 Herr Horst Stricker
Gibt es mehr Einzelheiten zu dem Versuch? Sie würden mich brennend interessieren.
Auch ich bin der Meinung, dass – bezogen auf das System Erde – nur wer strahlen auch kühlen kann, also mehr CO2 zur Abkühlung führen muss.
Unabhängig davon, wie dem CO2 die abgestrahlte Energie übertragen wurde.
Der Versuch könnte dies und anderes beweisen.
MfG
Hallo Herr NicoBaecker (#171),
„So wie die Temperatur eines Körpers allgemein auch durch die Energiebilanz des Körpers determiniert ist.“
Schon wieder nicht korrekt.
Die Energieänderung dE = T*dS wird Wärmeenergie oder thermischen Energie genannt. Also wird die (thermodynamische) Temperatur T = dE/dS von der Energie- und Entropie-Bilanz bestimmt. Oder anders, die Temperatur ist gleich dem Quotienten aus dem Betrag der gelieferten Energie und dem Betrag der gelieferten Entropie.
„Also, ist Ihre Rechnung nun geheim, nicht existent oder trauen Sie sich nicht?“
NEIN – Ich habe nur nicht immer die Zeit (und Lust) große Erklärungen und Berechnungen abzugeben.
Jeden Thermodynamiker, der sich mit irreversiblen Prozessen beschäftigt, würden sich bei dieser Diskussion die Fußnägel hochrollen.
———-
Anmerkung: Ich habe aus Übersichtlichkeitsgründen die Gesamt-Emissions- und Absorptionszahlen weggelassen und alles auf die Schwarzkörperstrahlung bezogen.
Der Gesamtentropie-Strom für das System Erde ergibt folgende Bilanz:
dS(ges) = dS(konv) + dS(abs,ObvSo) + dS(em,ObiAt) + dS(abs,AtvSo)
Indizes bedeuten: ges – gesamt; abs – absorbiert; em – emittiert; ObvSo – Oberfläche von Sonne;
AtvSo – Atmosphäre von Sonne; ObiAt – Oberfläche in Atmosphäre ; A – Atmosphäre; S – Oberfläche; So – Sonne.
Merke: Bei der Absorption als auch bei der Emission von Strahlung wird Entropie erzeugt.
1) Absorption und Konvektion
Durch die Sonneneinstrahlung und die mit dem vertikalen Transport der Konvektion einhergehende Entropie-Produktion dE/dt*dT kann wie folgt berechnet werden.
Die Absorption von „1. Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche (150 W/m^2)“, aber auch „2. der Anteil Sonnenstrahlung (90 W/m^2), der bereits in der Atmosphäre“ absorbiert wird und „3. den konvektiven Wärmeströme (100 W/m^2) aus der Erdoberfläche in die Atmosphäre“ sind jeweils mit Entropieproduktion verbunden, die ein quantitativer Ausdruck für die schrittweise Entwertung der Sonnenstrahlung auf ihrem Weg über die Erde bis in das Weltall ist.
dS(abs,ObvSo) = (1/TS – 1/TSo)*150 = 0,497 W/(m^2*K)
dS(abs,AtvSo) = (1/TA – 1/TSo)*90 = 0,337 W/(m^2*K)
dS(konv) = (1/TA – 1/TS)*100 = 0,044 W/(m^2*K)
mit TA = 255K, TS = 287K und TSo = 5777K.
2) Emission
Wird dem Körper über die Oberflächenabstrahlung die Wärme entzogen, ist damit ein Entropieänderung verbunden: dS/dt= -(dQ/dt)/T. Aus der Entropiebilanz dS/dt= -(dQ/dt)/T = -S(s) + S(irr) lässt sich die Entropieproduktion errechnen: S(irr) = 4/3*(dQ/dt)/T – (dQ/dt)/T = 1/3*(dQ/dt)/T = 1/3*I(s) = 1/3*sb*T^3. Die Strahlungsemission ist also ein irreversibler Prozess.
Steht ein schwarzer Körper der Temperatur T(k) allseitig im Strahlungsaustausch mit einer schwarzen Strahlung der Temperatur T(s), so emittiert er nicht nur Strahlung, sondern absorbiert gleichzeitig Strahlung aus der Umgebung. Die Energie- und Entropiebilanz für den Körper liefert die Entropieproduktion beim Strahlungsaustausch: S(irr) = sb*T(k)^3 * { [T(s)/T(k)]^3 * [T(s)/T(k)-4/3] + 1/3 }
1. Entropie-Produktion der Strahlungsemission in die Atmosphäre
S(irr) = dS(em,ObiAt) = 5,67*10^-8*287^3 * { [255/287]^3 * [255/287-4/3] + 1/3 } = 0,029 W/(m^2*K)
2. Entropie-Produktion der Strahlungsemission in den Weltraum
S(irr) = 5,67*10^-8*255^3 * { [3/255]^3 * [3/255-4/3] + 1/3 } = 0,313 W/(m^2*K)
Bei Strahlungsaustausch mit einer sehr kalten Umgebung (T(s)->0), geht die Gleichung für die Entropieproduktion über in diejenige, die für den irreversiblen Prozess der Emission abgeleitet wurde.
Statt der Emission kann man auch die Absorption betrachten. Aus der Entropie- und Energie-Bilanz ergibt sich, wenn der Absorber mit dem Emitter im Strahlungsaustausch stehen, folgende Beziehung:
I(s,prod)/I(s,ab) = 1 – 4/3 * (1-k^3)/(1-k^4) * T(Absorber)/T(Emitter)
mit k = T(Absorber)/T(Emitter) und T(Absorber) < T(Emitter) I(s,prod)/I(s,ab) = 1 - 4/3 * (1-(287/5777)^3)/(1-(287/5777)^4) * 287K/5777K = 0,934 Das Verhältnis I(s,prod)/I(s,ab) multipiziert mit der entropischen Entsorgungskapazität C(S) von 1 W/(m^2*K) ergibt die Entropie-Produktion durch Absorption: dS(in,ges) = 0,934 * 1 W/(m^2*K) = 0,934 W/(m^2*K) (oder 93,4% der Entropie (Wärme) werden bei der Absorption erzeugt) Die Differenz von (1 - 0,934) = 0,066 entspricht der mitgelieferten Entropie von der Sonne, also 0,066 W/(m^2*K). Damit ergibt sich ein Wärme-Eintrag von dE(in) = 5777K * 0,066 W/(m^2*K) = 382 W/m^2 (T=287K). 3) Entropie und Energie Der Gesamtentropie-Strom für das System Erde ergibt folgende Bilanz: dS(in,ges) = dS(konv) + dS(abs,ObvSo) + dS(em,ObiAt) + dS(abs,AtvSo) dS(in,ges) = 0,044 + 0,497 + 0,029 + 0,337 = 0,907 W/(m^2*K) Damit ergibt für die Gesamt-Energie(Wärme)-Produktion folgender Wert: dE(in) = 0,044*255 + 0,497*287 + 0,029*255 + 0,337*255 = 247 W/m^2 Wenn man jetzt noch die -0,013 W/(m^2*K) der Biosphäre davon abzieht, ergibt sich eine Gesamt-Energie(Wärme)-Produktion von 243 W/m^2. Aus der Entropie-Produktion der Strahlungsemission in den Weltraum ergibt sich der Entropiefluss und somit der Energie(Wärme)-Fluss in den Weltraum: dE(ex) = 3*S(irr) * TA = 3*0,313 W/(m^2*K) * 255K = 239,5 W/m^2. dS(ges) = dS(in,ges) + dS(ex,ges) = 0,907 + (-0,939) = -0,032 -> dS(ges) ~ 0
Drei Fälle des Verhaltens der Entropie in offenen Systemen (Entropieströme in offenen Systemen – 2.Hauptsatz nach Prigogine)
+ Entropie-Import: dS(ges) > 0, Prozesse der Strukturzerstörung und Chaos (Schmelzen von Eis durch direkte Sonneneinstrahlung)
+ Fließgleichgewicht: dS(ges) ~ 0, Prozesse der Strukturzerstörung und Strukturbildung halten sich die Waage (relative Konstanz der mittleren Temperatur der Erde)
+ Entropie-Export: dS(ges) < 0, Prozesse der Strukturbildung und Selbstorganisation (Belusov-Zhabotinsky-Reaktion) Die Theorie der Nichtgleichgewichtsprozesse besagt, dass thermodynamische Systeme, die nicht im Gleichgewicht sind, Fluktuationen unterliegen, d.h. räumlich-zeitlich inhomogene Verteilungen der Zustandsvariablen Temperatur, Druck, Dichte, Partialmassen und Geschwindigkeit aufweisen. Kleine Abweichungen aus dem Gleichgewicht bzw. Fliessgleichgewicht führen zu den bekannten linearen Beziehungen zwischen thermodynamischen Kräften (wie zum Beispiel Temperaturgradienten) und den sogenannten Flüssen (wie z.B. dem Wärmefluss im Fourier’schen Wärmeleitungsgesetz). Große Abweichungen vom Gleichgewicht führen auch zu großen Fluktuationen (PRIGOGINE 1980), die man nun mit der internen Variabilität der Atmosphäre identifizieren kann. Weiter kommt hinzu, dass bestimmte Randbedingungen wie die Land-Meer Verteilung und die Orografie nicht symmetrisch sind (wie z.B. auf einem reinem Aquaplaneten oder einem glatten „Billard“-Planeten). Diese Symmetriebrüche führen dazu, dass bestimmte Regionen bevorzugt große Schwankungen erfahren (Lokalisierung), während an anderen Stellen die Variabilität geringer ausfällt. 4) Einfluss von Partialmassen Für ein gasförmiges Fluid (v nicht const.) mit der mittleren Temperatur T(m) und dem mittleren Druck p(m) erhält man die spezifische Entropie: dS(p) = cp*ln{T(m)^2/[T(1)*T(2)]} - R*ln{p(m)^2/[p(1)*p(2)]} Wenn man die Beziehung dS(p) der spezifischen Entropie für die geschichteten Bereiche der Atmosphäre anwendet, erhält man ebenfalls den entropischen Fluss, und kann daraus Rückschlüsse auf den Einfluss der Partialmassen der Stoffe der Luft treffen. Für die Gesamt-Entropie ergibt sich: dS(p,ges) = [dS(p)*m]*dT/T und umgerechnet in einen Gesamt-Entropie-Fluss: dS(ges) = dS(p,ges)/(A*dt) mit der mittleren Wärmekapazität der Luft cp=1509 J/(kg*K), der Wärmekapazität der trockenen Luft cp=1005 J/(kg*K) und der allgemeinen Gaskonstante R=8,314 J/(kg*K), A der Oberfläche der Erde 5,1*10^14 m^2 und dt der zeitlichen Änderung (60*60*24)=86400 Sekunden. -------- So das war's. Jetzt lassen Sie sich dies ALLES mal durch den Kopf gehen. Mfg. W. Kinder
Lieber Herr Dr. Heuer, #193
also ehrlich gesagt, mache ich mir über Dr.Pauls Ausführungen keine Gedanken mehr. Die sind mir zu unspezifisch, und Versuche einer Klärung wurden mit Beleidigungen, Häme oder dem Vorwurf, man sei unverschämt, beantwortet.
„Nach meinem Verständnis der physikalischen Vorgänge in der Atmosphäre könnte der angesprochene Sachverhalt wie folgt, … Ein grösserer „Rückstrahleffekt“ im Sinne eines „Wärmewiderstands“ durch angeregte Treibhausgase (hier nur CO2, da Wasserdampf fehlt) wird zur Erklärung nicht benötigt.“
Stimmt. Das Sonnenlicht enthält zwar auch kurzwelliges IR, und vor allem Wasserdampf absorbiert kurzwelliges IR („IR ist eben nicht IR, so wie rot nicht blau ist“). Damit wird durch Treibhausgase auch einfallendes Sonnenlicht absorbiert. Energetisch ist dies auch nicht vernachlässigbar (siehe Energiebilanzdiagramm). Ein geringer Wasserdampfgehalt führt dazu, dass die Luft wenig vom Sonnenlicht absorbiert und entsprechend mehr am Boden ankommt (und geringere Bewölkung wirkt gleichsinnig dazu). Aber die dort auch wirklich absorbierte Menge hängt ja noch von der Albedo ab. In der Wüste ist die recht hoch, und man ja also zwei gegenläufige Effekte (höhere Einstrahlung am Boden durch geringeren Wasserdampf/Wassergehalt, aber höhere Reflexion durch höhere Albedo) für die Menge an im Boden absorbierter Strahlung zu beachten.
Die Temperatur am Boden bzw. der bodennahen Atmosphäre bestimmt zwar weder die absorbierte Sonnenstrahlung noch die thermische alleine, selbst im globalen Mittel nicht (siehe Energiebilanzdiagramm). Es ist andererseits nicht überraschend, dass mehr Einstrahlung auch zu höheren Temperaturen führt (jedermanns Erfahrung).
Dr. Paul vertritt hier die Meinung, dass Treibhausgase generell zur Abkühlung führen. Das ist zu unspezifisch. Tatsächlich führen Treibhausgase zu einer Abkühlung in der Stratosphäre (durch Abstrahlung ins Weltall), wenn kompensierende Energieflüsse fehlen. Das Paradoxon einer „kühlen Sahara“ ist nur das Resultat seiner unzulässigen Verallgemeinerung dieses Vorgangs. Denn in der unteren Atmosphäre findet neben der Abstrahlung ja auch Einstrahlung (z.B. Gegenstrahlung) durch die Treibhausgase statt.
Fehlender Wasserdampf (= geringere Gegenstrahlung, die wird bodennah ja vor allem durch Wasserdampf bestimmt) und zusätzlich die vergleichsweise geringe Wärmekapazität des trockenen Wüstenbodens führen in der Nacht dazu, dass Boden und bodennahe Luft rascher abkühlen und damit die Nächte kälter als bei uns werden und die tägliche Temperaturamplitude groß ist.
@190: Marvin Müller, schön, dass auch Sie die Publikation interessant finden. Sie argumentieren aber politisch pro AGW, wenn Sie „No“ zitieren, aber die klare Relativierung des „No“ durch Spencer willentlich unterschlagen: In diesem Stile argumentieren in Regel primitiv agitierende Politiker oder billige Boulevard-Journalisten. In einer wissenschaftlichen Argumentation haben solche „selektiven“ Zitate aber definitiv keinen Platz. Es geht ja um die möglichst vollständige Wahrheit. Aber genau das ist das grosse Manko einer politisch in Auftrag gegebenen Wissenschaft, dass sie nicht nach üblichen wissenschaftlichen Prinzipien funktioniert, sondern politisch agitatorisch. Und dies ist einer der Gründe, warum diese Art und Weise der Selbstdarstellung des IPCC, PIK und seiner Epigonen hier, zu denen Sie ja zählen, mit wahrer Wissenschaftlichkeit nichts zu tun haben. Ihnen geht es nur um Interessenpolitik für die von Ihnen präferierte Sache und Meinung (ebenso parteiisch etwa wie Fussballanhänger ihre eigene Mannschaft unterstützen) und Ihre Rechtfertigung ist nur, dass Sie „Grosses“ im Sinne haben, da Sie Welt vor dem angeblich drohenden Ertrinkungs- und Erwärmungstod retten wollen, und dass dies auch noch sehr viel kosten darf.
Herrn Limburg möchte ich danken für die Eränzung des Satzes, der mit „No“ begonnen hat, aber dessen Sinn so gar nicht im Sinne der AGWler gemeint war von Herrn Spencer.
Herr Müller, noch eine Frage an Sie: im Lichte der Ergebnisse von Spencer und Braswell, ziehen Sie es ernsthaft in Betracht, dass die wichtigsten Klimamodelle tatsächlich zu „AGW-freundlich“ parametrisiert sein könnten, und deshalb eine Neueinstellung stattfinden sollte, die höchstwahrscheinlich tiefere Temperaturprojektionen im Fall steigender CO2 Konzentrationen zur Folge hätte. Und dass die Ergebnnisse dann auch der Öffentlichkeit kommuniziert werden sollten ?
Lieber Herr Dr. Bäcker, lieber Herr Dr. Hess
Wiederum vielen Dank für Ihre weiteren detaillierten Ausführungen zum planetaren Treibhauseffekt. Ich denke, ich komme einem tieferen Verständnis näher und möchte gleich wieder einen neuen Versuch wagen.
Einer der Diskussionsteilnehmer (Herr Dr. Paul) hat vor kurzem hier Folgendes festgehalten: „Auch hat keiner der Experten bisher ernsthaft erklären können, warum es denn in der treibhausgasarmen Saharaluft so heiss ist. Nach der Treibhausgastheorie müsste es hier kälter sein als anderswo, …“.
Nach meinem Verständnis der physikalischen Vorgänge in der Atmosphäre könnte der angesprochene Sachverhalt wie folgt, und im Einklang mit dem planetaren Treibhauseffekt, aufgeklärt werden: Die Erwärmung des Wüstenbodens der Sahara bei Tag durch die Sonneneinstrahlung erfolgt durch jene Wellenbereiche der Sonnenstrahlen, die nicht durch die vorhandenen Treibhausgase absorbiert werden, also ein grosser Teil der Infrarot-Strahlung (es wird ja bei weitgehend fehlendem Wasserdampf und wegen der Anwesenheit von CO2 nur im 15 um Bereich Infrarot-Strahlung direkt absorbiert) und die Strahlung des sichtbaren Lichts, die ja energetisch höher ist als die Infrarot-Strahlung. Wegen des Fehlens der Wolken kommt ein Grossteil der über 1300 W/m2 am Erdboden an und erwärmt, abgerechnet des Albedo, den Wüstenboden auf die erwähnten 50 Grad Celsius. Durch Wärmeleitung wird die Luft am Boden der Sahara auf hohe Temperaturen erwärmt und per Konvektion in grössere Höhen transportiert. Ein grösserer „Rückstrahleffekt“ im Sinne eines „Wärmewiderstands“ durch angeregte Treibhausgase (hier nur CO2, da Wasserdampf fehlt) wird zur Erklärung nicht benötigt.
Täusche ich mich da ?
Mif freundlichen Grüssen
Wolfgang Heuer