Bob Irvine
[Alle Hervorhebungen in diesem Beitrag im Original. A. d. Übers.]
Ist es möglich, dass das Erdsystem stark gepuffert ist, mit starken positiven Rückkopplungen durch Eis und Staub bei niedrigeren Temperaturen sowie starken negativen Rückkopplungen durch Konvektion/Verdunstung in wärmeren Zeiten?
Der Rückkopplungsfaktor (FF) ist definiert als die gesamte Temperaturänderung im Gleichgewicht für einen bestimmten Antrieb, geteilt durch die berechnete Temperatur „ohne Rückkopplung“ durch diesen Antrieb.
Der Begriff CO2 wird hier stellvertretend für alle nicht-komprimierenden Treibhausgase verwendet. (CO2, MH4, N2O, FCKW, HFCF usw.)
Das sagen die Alarmisten
Es ist durchaus möglich, dass in einer Welt, in der H2O als Dampf in der Atmosphäre existiert, starke positive Rückkopplungen auftreten können, ebenso wie bei Wasser und Eis.
Hier ist es wichtig, dass wir die Position der Alarmisten genau und ehrlich darstellen. Gavin Schmidt, Direktor des GISS, und sein Vorgänger James Hansen haben die alarmistische Darstellung der Klima-Rückkopplungen vorangetrieben.
Lacis, Schmidt et al. (2010) vertreten die alarmistische Sichtweise (hier)
Sie stützen ihre Arbeit auf die folgende Annahme, die ich akzeptiere.
Die Differenz zwischen der nominellen globalen mittleren Oberflächentemperatur (TS = 288 K) und der globalen mittleren effektiven Temperatur (TE = 255 K) ist ein gängiges Maß für den terrestrischen Treibhauseffekt (GT = TS – TE = 33 K). Geht man von einem globalen Energiegleichgewicht aus, so ist TE auch das Plancksche Strahlungsäquivalent der 240 W/m² der von der Erde absorbierten mittleren Sonnenstrahlung.
Sie schreiben dann fast den gesamten GH-Effekt (33 K) dem CO2 zu, wobei die Wasserdampfkomponente die einzige Rückkopplung darstellt.
„Nicht kondensierende Treibhausgase, die 25 % des gesamten terrestrischen Treibhauseffekts ausmachen, … sorgen für die stabile Temperaturstruktur, die das derzeitige Niveau des atmosphärischen Wasserdampfs und der Wolken durch Rückkopplungsprozesse aufrechterhält, die für die restlichen 75 % des Treibhauseffekts verantwortlich sind.“
Diese 25 % implizieren einen Rückkopplungsfaktor von etwa 4. Sie gehen dann den nächsten logischen Schritt und schreiben fast den gesamten Klimawandel dem CO2 zu, wobei ein unbedeutender solarer Beitrag und interne Variabilität die einzigen anderen Faktoren sind.
In diesen Studien wurde schon vor langer Zeit festgestellt, dass Wasserdampf und CO2 tatsächlich die wichtigsten Treibhausgase auf der Erde sind. Nun zeigt sich bei näherer Betrachtung, dass CO2 dasjenige ist, das den Klimawandel steuert.
Für den politischen Verstand ist der Beweis für all dies recht einfach.
Dieses Missverständnis wird durch eine einfache Untersuchung des terrestrischen Treibhauses ausgeräumt.
Die Vorstellung von „CO2 als Klimakontrollknopf“ wird durch die Entfernung des gesamten CO2 aus der Atmosphäre im Jahr 1980 mit Hilfe des Klimamodells GISS Model E [G. A. Schmidt et al., J. Clim. 19, 153 (2006)] untermauert. Der sich daraus ergebende enorme Temperaturabfall nach Rückkopplungen ist unten in Lacis, Schmidt, et al. 2010 zusammengefasst.
Das Ausmaß der Klimaauswirkungen wird in nur 10 Jahren deutlich. Allein im ersten Jahr sinkt die globale mittlere Oberflächentemperatur um 4,6°C. Nach 50 Jahren liegt die globale Temperatur bei -21°C, was einem Rückgang von 34,8°C entspricht. Der atmosphärische Wasserdampf liegt bei ~10 % des Kontrollklimawertes (22,6 bis 2,2 mm). Die globale Wolkenbedeckung steigt von ihrem Kontrollwert von 58 % auf über 75 %, und der globale Meereisanteil steigt von 4,6 % auf 46,7 %, wodurch sich auch die planetarische Albedo der Erde von ~29 % auf 41,8 % erhöht. Dies führt zu einer Verringerung der absorbierten Sonnenenergie, was die globale Abkühlung weiter verstärkt.
Ein Teil des Wasserdampfs wird dann der Sonne zugeschrieben (10 %), was einen ungefähren Rückkopplungsfaktor für den CO2-Antrieb von 3,3 ergibt – die offizielle Zahl, die sich bis heute nicht geändert hat.
Schmidt unterstellt dann, dass die Rückkopplungen auf die zunehmende Temperaturänderung während des letzten glazialen Maximums auch für die wärmere interglaziale Welt gelten, in der wir heute leben.
(Hier)
„…die letzte Eiszeit ist ein gutes Beispiel für einen großen Antrieb (~7 W/m² durch Eisschilde, Treibhausgase, Staub und Vegetation), der eine große Temperaturreaktion (~5ºC) zur Folge hat und eine Empfindlichkeit von etwa 3 ºC (mit erheblichen Fehlerbalken) impliziert. Formal gesehen kann man diese Schätzung mit anderen Schätzungen aus dem 20. Jahrhundert, der Reaktion auf Vulkane, dem letzten Jahrtausend, der Fernerkundung usw. kombinieren, um ziemlich gute Anhaltspunkte dafür zu erhalten, wie hoch die Zahl sein sollte. Dies haben Annan und Hargreaves (2006) getan, und sie kamen zu dem Ergebnis, Sie ahnen es, 3ºC.“
Auf diese Weise wird ein Narrativ etabliert. CO2 wird als Steuergröße für das Klima propagiert, während schrittweise Veränderungen der Sonnenaktivität als unbedeutend abgetan werden.
Das sagen die Skeptiker
Das alarmistische Narrativ ist zu einfach, und alle Klimamodelle laufen heiß. Infolgedessen sind alle Vorhersagen, die auf diesen Modellen basieren, gescheitert (siehe Anhang „A“.). Der Ansatz von Lacis und Schmidt (2010) gibt in einigen Bereichen Anlass zu unmittelbarer Sorge.
In ihrem Modellexperiment steigt der Meereisanteil von 4,6 % auf 46,7 %, was dazu führt, dass die „planetarische Albedo der Erde ebenfalls von ~29 % auf 41,8 % ansteigt“. 12,8 % (41,8 – 29) von 340 W/m² sind eine massive Eisrückkopplung von 43,5 W/m², die die 25 W/m² für alle nicht kondensierenden Treibhausgase in den Schatten stellt.
In der modernen Welt hat sich das Eis an die kälteren Pole zurückgezogen, wo der Sonnenwinkel schräg ist. Die Rückkopplungen des Eises sind heute um eine Größenordnung schwächer als im Modellexperiment festgestellt. Wenn wir dies berücksichtigen, muss der Rückkopplungsfaktor in einer wärmeren Welt erheblich reduziert werden.
Das andere Extrem ist eine wärmere Welt, die zu mehr Konvektion führt, was eine enorme negative Rückkopplung darstellt. Die Konvektion wird in den Modellen berücksichtigt, ist aber äußerst komplex. Wenn die Modelle in irgendeiner Weise falsch liegen, könnte der Rückkopplungsfaktor erheblich beeinflusst werden. Sicherlich wird diese große negative Rückkopplung in einer wärmeren Welt stärker sein.
Lacis und Schmidt (2010) schließen ausdrücklich alle Rückkopplungen aus, die ausschließlich auf die Sonnenaktivität zurückzuführen sind. Dazu könnten Effekte der kosmischen Strahlung, Veränderungen des Jetstreams und eine Reihe anderer Faktoren gehören. Das Temperaturprofil des Ozeans wird überwiegend von der Sonnenaktivität bestimmt. Ist es möglich, dass ein wärmerer Ozean stärker auf solare Veränderungen reagiert als ein kälterer Ozean?
Zur Veranschaulichung zeigt Abbildung 1 eine mögliche Beziehung zwischen CO2 und Rückkopplungsfaktor (FF). Natürlich gibt es hier enorme Fehlerbalken, so dass dies nur als „Diskussionsgrundlage“ betrachtet werden sollte:
Abbildung 1. Ein möglicher Vergleich zwischen CO2-Konzentration und Rückkopplungsfaktor (FF). Der niedrige moderne Rückkopplungsfaktor spiegelt meine eigenen Vorstellungen. Die beiden anderen Kontrollpunkte liegen bei null CO2-ppm (Lacis 2010, fand einen FF von 4 bei -21°C globaler Temperatur für null CO2 aus einer Atmosphäre von 1980) und bei 100 ppm (Annan 2006, fand einen FF von 2,7 bei 9°C globaler Temperatur, der für 100 ppm CO2 gelten könnte).
Das Scheitern der Klimamodelle
Diese übertriebenen positiven Rückkopplungen treffen in einer wärmeren Zwischeneiszeit möglicherweise nicht zu und könnten dazu geführt haben, dass alle IPCC-Prognosen innerhalb von 10 Jahren nach ihrer Ankündigung gescheitert sind. Ihre Prognosen sind seit dem ersten Versuch von James Hansen im Jahr 1988 durchweg gescheitert. Siehe Abbildung 2 unten. Die jüngste dieser Vorhersagen ist der im Vierten Sachstandsbericht 2007 vorhergesagte Temperaturanstieg.
Abbildung 2. Hansens gescheiterte Vorhersagen von 1988. Die CO2-Konzentrationen sind tatsächlich schneller gestiegen als im Szenario „A“. Die schwarzen und roten Linien sind die stark angepassten Oberflächenaufzeichnungen (die im Durchschnitt immer eine zusätzliche Erwärmung bewirken).
Die derzeitigen CO2-Konzentrationen steigen mit einer ähnlichen Geschwindigkeit wie die A1T- und B2-Szenarien im hier kopierten 4AR-IPCC-Bericht. Aus diesem Grund habe ich sie verwendet.
Diese Szenarien führen zu einer CO2-Konzentration zwischen 750 ppm und 800 ppm im Jahr 2100. Lesen Sie den obigen Link, um einen Eindruck von den IPCC-Prozessen und ihrer Position zur künftigen Erwärmung zu erhalten.
Abbildung 3: Die IPCC-Prognose von 2007 im Vergleich zu den tatsächlichen Temperaturen. Die rote Linie ist die Hadcrut4-Temperaturreihe. Sie ähnelt der NASA-GISS-Reihe und wurde bereits mehrfach geändert. Die blaue Linie sind die genaueren Satellitentemperaturdaten der mittleren Troposphäre. Bei der gelben Linie handelt es sich um die NAS-Daten von 1975. Die NAS war der Vorläufer der NASA und galt 1975 als Stand der Technik. Die Modellvorhersagen von 2007 (graue Linie) liegen bereits um 0,7 °C höher als die gemessenen Daten im Jahr 2021.
Abbildung 4. Fünf-Jahres-Durchschnittswerte (1979-2015) der globalen mittleren (als „mitteltroposphärisch“ oder „MT“ bezeichneten) Temperatur, dargestellt durch den Durchschnitt von 102 IPCC-CMIP5-Klimamodellen (rot), den Durchschnitt von drei Satellitendatensätzen (grün – UAH, RSS, NOAA) und vier Ballondatensätzen (blau, NOAA, UKMet, RICH, RAOBCORE).
Die von John Christy 2016 vor dem Ausschuss für Wissenschaft, Raumfahrt und Technologie des US-Repräsentantenhauses präsentierte Grafik. Nach der THG-Theorie ist der Temperaturanstieg in der mittleren Troposphäre der Fingerabdruck der THG-Erwärmung. Es ist offensichtlich, dass die Modelle mit ihren starken Rückkopplungen eine stärkere Erwärmung in diesem Bereich erzeugen als unsere genaueste Temperaturmessung, die Satelliten. Die Ballondaten stimmen ebenfalls gut mit den Satelliten überein und liegen deutlich unter den Modellen.
Link: https://wattsupwiththat.com/2021/08/03/are-climate-feedbacks-strongly-non-linear/
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
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b) Sorry, aber dann müßte EIKE seinen Betrieb einstellen. Auf EIKE ist auch alles schon und nicht nur zum 100.mal geschrieben.
Sehe ich genauso.
Ausserdem kommen immer mal wieder neue Leser und haben Fragen. Die meisten werden nicht die alten Artikel lesen.
Aber sie werden hier und heute mitlesen.
Ausserdem denke ich sind wir in der Diskussion schon etwas weiter. Den Einfluss der Atmosphaerischen Masse habe ich noch nicht so haeufig diskutiert gesehen.
Herr Schulz, Sie haben recht, zumal bitteschön, wer aufmerksam gelesen hat, es eine ziemlich andere Betrachtungsweise ist. Tut mir leid, wenn ich Leute gelangweilt haben sollte, die den Sinn nicht verstanden haben. Zuerst: meine Ansicht hat nichts mit den tatsächlich oft diskutierten adiabatischen Zustandsänderungen zu tun. Es ist die Masse schlechthin.
Atm 1,0= Tropen, Atm 0,5 Kilimanjaro daneben= Eis und Atm 0,0 meinetwegen -18°. Wo bleibt da die CO2 – Erklärung, zumal die Sonneneinstrahlung in 5000 m Höhe eher größer ist. Warum ist es dort nicht wärmer? Das bewegt mich.
Für die es nicht verstanden haben nochmal detaillierter: Führt man ein Quantum Wärmemenge einem Quantum Luft zu, dann erhöht sich P*V, P bleibt, weil das System frei ist, also erhöht sich V. Das Qantum Luft, bzw. das angeregte Molekül hat das Bestreben wegen seiner geringeren Dichte aufzusteigen, kollidiert dabei mit kälteren Molekülen und der Auftrieb stoppt, bzw. ist nur noch sehr gering, nicht mehr groß genug. Verhindert der Schornstein diese Abkühlung, dann kann der Aufstieg ungehindert stattfinden bis zum Essenmund.
In 5000 m bei halbem Luftdruck gibt es doppelte Ausdehnung bei gleichem Energieeintrag und mehr Auftrieb der „Blase“ und weniger Abkühlung, weil nur noch halb so viele kalte Moleküle kühlen können. Die Wärme entweicht nach oben.
Umgekehrt findet bei höheren Drücken geringere Volumenvergrößerung, noch mehr abkühlende Moleküle und damit noch weniger Auftrieb.
These: Hätte Mars eine größere Masse und damit mehr Atm halten können, bspsw. 2,0, dann wäre es dort nicht so kalt (in der bodennahen Luftschicht) und trotz geringerer Solarkonstante vielleicht ähnlich lebbar wie bei uns. Auch das wird bei der „habitablen Zone “ vergessen, auch weil wir es nicht mal bei der Erde verstehen. Insofern wird das mit dem Mars leider nie was werden.
Der CO2- Irrglauben kann nur kippen, wenn man eine treffendere Erklärung setzt, abgesehen vom Scherbenhaufen.
Sie Langweilen nicht und die Diskussion ist in meinen Augen zielfuehrend.
Die Argumente die sie bringen sind korrekt. Strahlung kann nicht erklaeren, das es im Gebirge kaelter ist.
Hoehe ist wichtig und wieviel Atmsophaere ueber der Hoehe liegt.
mfg
Werner
Hätte irgendwer der Rückkopplungsvertreter jemals z. B. einen einfachen Verstärker für Tonsignale konstruiert, wüßte er, daß man eine Mitkopplung nur erzeugen kann, wenn Verstärkung wirkt, also Zusatzenergie vorhanden ist.
Es muß dazu das Ausgangssignal phasenrichtig an den Eingang zurückgeführt werden, damit eine selbständig anschwellende Rückkopplung einsetzt. Und diese wird dann durch die verfügbare Systemleistung begrenzt, Übersteuerung geht also nicht ins uferlose.
Auf der Erde wirkt diesbezüglich keine Verstärkung, sondern der erste Hauptsatz der Thermodynamik, dem eingangsseitig nur die Sonnenenergie zur Verfügung steht. „Verstärkerleistung“ steht also nicht zur Verfügung.
100%
Ich lese in beiderlei Ansichten und in den ewigen Diskussionen hierzu nichts vom allgemeinen Gasgesetz. Dabei kann das schon alles erkären.
Schon die Steinzeitmenschen hatten so ihre Probleme, die heiße (und verbrauchte) Luft vom Boden ihrer Höhle in die Höhe abzuführen und so haben sie den Schornstein erfunden. Sie wußten wahrscheinlich noch nicht, wie das physikalisch zu erklären war, aber es funktionierte. Sind all die Physiker und Wetterfrösche noch nicht weiter??? Sehen sie die Einfachheit vor lauter Verwissenschaftlichung nicht? Wir Ingenieure haben dann die Industrieschornsteine berechnet und gebaut und schon gab es natürlichen“Zug“ und die heiße Luft blieb nicht mehr am Boden.
Wir haben Luftdruck 1,0 in Seehöhe und 0,5 in 5000 m Höhe auf Kiliomandscharo. Besser kann doch uns die Natur nicht mit der Nase darauf stupsen. Unten Tropen oben Eis. Welches CO2 basierte Modell erklärt das?
Bei gleicher Wärmezufuhr in die erdnahe Luftschicht doppelte Volumenvergrößerung und doppelte „Fluchtgeschwindigkeit“ der Wärme nach oben. Drücke größer 1,0 haben wir nicht auf Erde, nur das wenige 1,05 am toten Meer und die warme Luft liegt wie Blei, so hat man schon das Gefühl. Extrem auf Venus bei den enormen Drücken am Boden bewirkt Wärmezufuhr kaum Volumenvergrößerung und die Wärme bleibt stabil am Boden.
Alle Gase sind in soweit Klimagase, indem sie Wärme vom Boden nach oben abführen, mit Trieb, die Atmosphäre zu durchmischen. Bei CO2 kommt noch dazu, dass es zunächst in Bodennähe (mm- Bereich über Boden) IR- Strahlung aufnimmt und dann wie eine Stafette weitergibt. Es bewirkt neben der konvektiven Wirkung wie alle Gase, letztlich noch zusätzlich eine Wärme – Durchmischung der Atmosphäre durch Strahlung. So gesehen kühlt CO2….
Sehr geehrter Herr Reiner Müller,
Sie liegen falsch, das Gasgesetz alleine erklärt die Konvektion offensichtlich nicht.
Wer redet denn von alleine? Es ist doch offensichtlich dominant. Auf NN Tropen, auf 5000 Eis und bei Null meinetwegen – 18°C, passt doch und ohne jede CO2 Verrenkung.
Das wenige Strahlung kann man gegenüber den Konvektionsvorgängen in der bodennahen Luftschicht vergessen. Die Temperatur der Luft in Bodennähe und um die dreht sich schließlich alles wird über Konvektion von der Oberfläche fest/flüssig bestimmt.
Hier im Forum zählen Sie zu den „Strahlenakrobaten“ und CO2- Gläubigen, gut sei es so. Ich schätze Ihre Kommentare trotzdem. Sie denken sich was. Denken Sie sich mal alle Strahlen zerlegt in solche vom Durchmesser eines CO2 Moleküls. Bei 400 ppm trifft es ein CO2 Molekül mit der Wahrscheinlichkeit von 1:2500. Das ist tatsächlich viel CO2 und schon im unteren Millimeterbereich über Boden wird das erste getroffen. Nur die Hälfte geht weiter, die Hälfte zurück. Um den Denkprozeß zu vereinfachen nehme man an, alles ginge zurück so wie bei einer Reflexion, so wie klein Erna sich das vorstellt. Wir wissen es ist komplzierter. CO2 hat dabei nur den Anteil aufgenommen, der seinen Banden entspricht. Das ist sehr wenig von der Gesamtheit. Die zurückgeschickte Energie wird am Boden/Wasser wieder Wärme, erst danach kommt neben der Konvektion auch Strahlung und das wieder Strahlung als Breitband. Davon wieder nur der sehr kleine Teil, den die erste CO2 Schicht verwerten kann. Es bleibt fast nichts.
Was tun die anderen CO2 Moleküle, diejenigen, die zu weit weg vom Boden sind und nichts mehr von der direkten Abstrahlung des Bodens abbekommen. Sie strahlen trotzdem in ihren Banden gemäß SB und unter Verbrauch der sie umgebenden Wärme. Natürlich strahlen sie andere CO2 Moleküle an und es bildet sich eine Stafette. Das gleicht sich nicht aus. Strahlung die auf kältere CO2 Moleküle trifft, also solche weiter oben, nehmen mehr auf als sie nach SB abgeben können. So trägt CO2 zur Wärmedurchmischung der Atmosphäre bei, geringfügig zwar wegen seines höchst geringen Anteils von nur 400 ppm. Für die bodennahe Luftschicht bedeutet das prinzipiell Kühlung, wenn auch nur winzig.
Man kann darüber diskutieren ob sich durch Rückstrahlung die Oberfläche um eine Winzigkeit erwärmt, die Luft aber wird eher durch CO2 gekühlt. Der CO2 – Kult ist ein gigantischer Irrtum, zumal sogar das Gegenteil der Fall ist.
Auch wenn ich Sie nicht überzeugen kann, denn schon Planck sagte, dass dies bei Wissenschaftlern unmöglich ist.
Reiner Müller am 11. August 2021 um 11:02
DAs Gasgesetz spielt bei jedem atmosphärischen Vorgang eine Rolle, sowohl für konvektiven wie für radiativen. Eine Naturgesetz kann andere kaum dominieren, der Effekt, den es bewirkt schon. Aber im Falle des Gasgesetzes trifft dies wie gesagt nicht zu, da es immer revelant ist.
Herr Heinmann,
was sie sicher sagen wollte, und wo wir uns einig sind, die Gasgesetze gelten auch annaehernd in der Atmosphaere.
Die Standardatmsophaere ist zum Beispiel aus den Gasgesetzen abgeleitet.
Verstehen sie den Einfluss der Gravitation auf den Temperaturgradienten in der Atmosphaere? Warum denken sie kann man den Temperaturgradienten in der Atmosphaere angeben, ohne Strahlung zu beruecksicchtigen?
Bitte verlagern Sie Ihre Diskussion in Ihre eigenen Email-Kreis.
Warum? Gerade solche Diskussionen sind a) höchst interessant und b) haben sie doch die Themen Klima und Energie zum Inhalt (entspricht doch „KE“ in „EIKE“). So what? Gerade wegen solcher Diskussionen lese ich EIKE. Das Gestammel eines MariusPunktFritzchens oder einer UteImmerFröhlich ist die Zeit nicht wert.
Irgendwann ist alles zum 100.mal gesagt oder geschrieben. Deswegen.
In der klassischen Physik benötigt man für mehr Wärme mehr Energie. Wenn also eine „Rückkoppelung“ mehr Wärme erzeugen soll, muß sie wohl oder übel irgendwo mehr Energie hernehmen. Wie stellt man sich vor, daß eine positive Rückkoppelung das machen soll? Woher versorgt sie sich mit mehr Energie.
Offenbar kennt niemand, der über solche Rückkopplungen schwadroniert, noch Basisphysik wie z. B. den 1. HS der Thermodynamik? Solche Leute behaupten dann oft, die Erde „muß sich erwärmen“, um erhöhte Strahlung abgeben zu können …
Hinzu kommt, dass die Natur keine Temperaturdifferenzen berechnen kann, das kann nur der Mensch. Deswegen koppelt die gesamte Temperatur zurück, nicht nur eine künstlich erfundene Differenz.
Und die Energie kommt immer von der Sonne.
stefan strasser schrieb am 8. August 2021 um 16:42
Nein, sie kann auch den Mechanismus verstärken, der den Energieverlust verringert. Und wenn weniger Energie abfließt, erhöht sich der Energiegehalt. Sie kennen Beispiele aus dem täglichen Leben, bei denen man Energieverluste verringert und dadurch höhere Temperaturen erreicht.
Im Gegenteil. Die Leute kennen den Energieerhaltungssatz und schließen gerade daraus, dass die Energie, die am Abfließen gehindert wird, einen Effekt haben muss.
Und ich dachte immer die Energieabstrahlung nimmt mit der vierten Potenz zu wenn sich der Koerper um einen Kelvin erwaermt.
Es sollte zu denken geben das bei 15 Grad die Abstrahlung am Boden 391 W/m2 ist und bei 17 Grad C (Zwei Grad Ziel! ) schon 402 W/m2.
Jetzt guckt man auf die CO2 Bandstrahlung, die bei 17 Grad 33.7 W/m2 hat und bei 15 Grad C 33 (32.99) W/m2 hat.
(Altbekannter Rechner) Gerechnet fuer 15-17 µm.
Die Kuehlrate hat sich also offensichtlich erhoeht !
Und deshalb wird es in der Strahlenakrobatik waermer weils es kaelter wird?
Diese Logik muessen sie mir erklaeren.
Sehr geehrter Herr Schulz,
Ok, nehmen wir also mit Ihnen vereinfacht an, das CO2 sei ein Bandenstrahler zwischen 15-17 um. Dann strahlt es mit zunehmender Temperatur verstärkt ab. Aber Sie haben anscheinend Boltzmann nicht ganz verstanden, denn gleichzeitig nimmt natürlich auch die Absorption von Wärmestrshlung in diesem Wellenlängenintervall gleichsinnig zu. Diese Gleichheit ist ja gerade die Randbedingung der Boltzmannschen Herleitung des SB-Gesetzes und bei Planck bei der Herleitung seiner Strahlungsformel.
Ein Planckscher Bandenstrahler der Temperatur T absorbiert pro Oberflächenelement natürlich die Strahlung eines aus einem gleichen Oberflächenelement zustrahlenden schwarz strahlenden Körpers derselben Temperatur (Boden) komplett und strahlt genausoviel pro gleicher Flächegröße wieder ab.
So, nach Auffrischen der physikalischen Grundlagen der Verständnischeck: wenn Sie den Boden der Temperatur T mit einer CO2 Hülle überdecken, wo endet die Bodentemperatur, wenn nach Umhüllung mit CO2 Gas die Abstrahlungsleistung nach Außen gleich der zugeführten Heizleistung ist (wie vor der Umhüllung) und die dem Boden konstante Heizleitung stets konstant ist ?
Mögliche Antworten sind a) T wird höher als vor b) gleich c) niedriger.
Sie suggerieren mit Ihrem letzten post c), niedriger. Das wäre falsch, überlegen Sie nochmal.
Herr Heinemann,
was hat in diesem Zusammenhang die Absorption mit dem Kuehlstrom zu tun? Absorption ist Energieaufnahme. Und was soll die seltsame Frage „Wo endet die Bodentemperatur?“
Falls sie meinten zu fragen, welchen Wert diese annimmt, bitte bestaetigen. Bitte bemuehen sie sich um verstaendlichere Formulierungen.
Ansonsten ist es gut, das sie die Grundlagen noch mal fuer sich formulieren. Das macht es einfacher zu sehen wo sie schon was verstanden haben.
Denken sie mal in meiner Richtung weiter. Wenn CO2 in hoeherer Konzentration vorliegt und deshalb mehr abstrahlt und oder wenn das Gas eine hoehere Temperatur hat, dann erhoeht sich durch beide Vorgaenge die Kuehlrate durch Strahlung aus der Atmsophaere.
Wenn sie also an der TOA die Strahlung aus der Atmosphaere und die der Oberflaeche als Gesamtheit registrieren, dann muss bei einem Anstieg der Stahlung aus der Atmsophaere, die Strahlung vom Boden geringer werden, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.
Wie ich ausgefuehrt habe, nimmt die Kuehlrate durch Strahlung von der Oberflaeche kubisch von der Temperatur abhaenging zu. Diese erhoehte Ausstrahlung wird nur im geringsten Masse durch Strahlung aus der Atmosphaere vom CO2 ersetzt.
Sehen sie das soweit genauso?
Nun denken sie weiter. Wenn keine Atmosphaere da ist, dann ist TOA = Erdoberflaeche. Offensichtlich ist die TOA keiner hoehen bestimmbare reale Oberflaeche zugeordnet, weil die Strahlung von verschiedenen Quellen kommt und bei Gasstrahlung diese nicht bestimmt werden kann.
Trotzdem kann man eine Hoehe bestimmen, bei der die Abstrahlung von Oberflaeche und aus der Atmosphaere im Gleichgewicht mit der Solaren Einstrahlung ist.
Meistens wird diese Hoehe mit 5000 m angegeben. Welche reellen Faktoren bestimmen diese Hoehe?
Wie veraendert diese sich wenn sie der Atmosphaere mehr Masse zufuehren?
Herr Schulz
Die Frage ist, folgt die Temperatur a, b oder c.
Bitte verlagern Sie Ihre Diskussion in Ihre eigenen Email-Kreis.
Die Antwort ist, das die Temperatur dem Waermegehalt folgt.
Wenn die Heizleistung gleich bleibt und die Kuehlleistung gleich ist, bleibt die Temperatur so wie sie war.
Wenn sie einen Koerper mit einem Gas umgeben, und nur Strahlung als Kuehlung annehmen, vergessen sie das gleichzeitig eine Kuehlleitung durch Konvektion vorliegt.
Da ihre Atmosphaere strahlungsaktiv ist, wird der Anteil der Waerme der konvektiv in die Atmosphaere uebergeht, von dort durch Strahlung abgegeben.
Jetzt kommen sie und berechnen wie sich das System verhaelt, wenn sie eine einfache Menge CO2 um ihren Planeten legen und dann machen sie die gleiche Rechnung mit der doppelten Menge.
Sie muessen nachweisen, das sich beide System gleich verhalten. Den Waermedurchgang durch die Atmosphaere koennen sie mit der Standardatmosphaere bestimmen.
Die Energie zur Erwärmung des Klimas ist die Energie von der Sonne, die durch die verminderten Abstrahlung im Klimasystem verbleibt – wurde hier hinreichend oft schon erklärt.
Die Behauptung, das Klimasystem könne sich wegen des Energieerhaltungssatzes nicht erwärmen, ist also Unsinn. Die Energie bleibt ja erhalten, es strömt nur mehr ins Klimasystem ein als ausströmt. Punkt.
Die Natur rechnet nicht, aber sie läßt sich durch quantitativ und in Form von Gleichungen erklären. Die Natur folgt beim Wärmeübergang von A nach B der Temperaturdifferenz zwischen A und B.
Kleine aber wichtige Berichtigung.
Das Klima erwaermt sich nicht. Es ist wenn dann der Boden, die Meere oder die Luft oder alles zusammen.
Allerdings ist die Erwaermung immer nur von kurzer Dauer, wie man schon im Tagesgang feststellen kann, oder im jahreszeitlichen.
Wenn es einmal im Winter -20 Grad hat, dann ist die gesamte Erwaermung durch die Sonne im Sommer wieder futsch.
Sollte man beachten wenn man wissenschaftlich klingen will. Die freie Interpretation von Physik und den wissenschaftlichen Grundlagen, wie sie auch von unseren Klimaoberlehrern gehoert wird, mag bei weniger Interessierten wirken. Aber einem Ingenieur mit entsprechender Ausbildung sollten sie mit entsprechendem sprachlichen Respekt entgegentreten.
mfg Werner
Die Strahlenakrobaten haben nicht lange auf sich warten lassen.
Mal sehen wie sie die erhoehte Kuehlrate wegschwadronieren, die sich allein durch die angebliche Erwaermung ergebnen wuerde.
Das ist damit verkürzt gemeint wie man wissen solle.
Mit Klimaerwärmung meint man bekanntlich den Erwärmungstrend, der in der zeitlichen Summe des Temperaturgangs übrigbleibt, also nicht „futschgeht“.
Falls sich irgendwann mal hier solche einfänden, könnte ich das selbst Ingenieuren verständlich machen, sofern diese das wollen und sie über ein Minimum von Kompetenzen, die man von Ingenieuren erwartet, tatsächlich auch verfügen. Wünscheswert wäre ein Ingenieur mit Universitätsabschluß, bei graduierten oder Technikern (oder sonstigen Möchtegerningenieuren) reicht die Kompetenz zuweilen dann doch nicht.
Herr Heinemann,
ein weiteres Beispiel fuer ihre sprachliche Respektlosigkeit ist dieser Satz:
Den versteht allerdings ausser ihnen keiner.
Sehr geehrter Herr Schulz,
Sorry, aber das ist keine Respektlosigkeit. Wenn Sie etwas nicht verstehen, so müssen Sie konkret nachfragen.
Konkret gefragt also:
Was meinen sie mit dem zitierten Satz?
Also was meinten sie?
Heinemann am 9. August 2021 um 8:13
„Die Energie bleibt ja erhalten, es strömt nur mehr ins Klimasystem ein als ausströmt.“
Schon mal was von energetischem Gleichgewicht gehört? Es ist einem realen Körper physikalisch unmöglich, ein permanentes Ungleichgewicht aufrecht zu erhalten, was aber die Folge wäre, wenn ihre Behauptung denkbar wäre. Eine sich selbst verstärkende Erwärmung ohne jedes Ende wäre die Folge.
IPCC meint vermutlich das selbe wie sie, verklausuliert es aber so komplex, daß niemand es merkt und daher dem Schwachsinn nicht auf die Schliche kommt.
So entsteht dann das „Naturgesetz“ von klimawärmenden CO2 …
Sehr geehrter Herr strasser,
Sie haben den Vorgang nicht verstanden. Die Erwärmung des Bodens aufgrund des Nettoeintrags an Energie führt doch genau dahin, das vorher bestandene Gleichgewicht an der TOA abet durch zusätzliche THG jetzt gestörte Gleichgewicht wieder herbeizuführen!
Denn mit Erwärmung schrumpft der Nettoeintrag auf Null: wärmere Gegenstände strahlen mehr ab.
Sei F die vom Klimasystem pro Jahr absorbierte Sonnenenergie, E die vom Klimasystem pro Jahr ins All abgegebene Wärmeenergie.
energetisches Gleichgewicht bedeutet F = E.
Energetisches Ungleichgewicht bedeutet F – E = H ungleich null.
Im Falle einer THG Erhöhung wird E aufgrund der THG-Absorption kleiner als vorher, F bleibt etwa gleich, also ist H positiv und im Klimasystem nimmt die Energie zu. Man kann das z.Zt. im Ozean verfolgen, er speichert 93% von H und wird seit Jahrzehnten wärmer.
Wenn nun das System wärmer wird, vergrößert sich E wieder und H wird kleiner. Ein paar Jahrzehnte nach der THG-Erhöhung ist H auf null und das Klimasystem hat den Zustand des energetischen Gleichgewichts bei dem erhöhten THG Werten bei höheren Bodentemperaturen erreicht.
Irgendwann schon: auch die Venus ist trotz ihres runaway Treibhauseffektes vor Mrd. Jahren heute im energetischen Gleichgewicht. Ist halt nur tödliches Klima dort.
Die Venus hat kein Runawayeffekt.
Bitte erklaeren sie wie der Effekt der Selbstverstaerkenden Erwaermung, so wie sie ihn beschreiben, anfaengt und stoppt.
Keine Atmosphaere hat ein so labiles Gleichgewicht.
Der Atmosphaereneffekt haengt allein von der Masse der Atmoshaere ab. Die Venus hat mehr Masse in der Atmosphaere und demzufolge ist sie waermer.
Wenn sie mit Begriffen wie TOA rumschmeissen, beantworten sie die Frage, wo diese liegt und wie sie sich verhaelt, wenn zum Beispiel bei der Erde die atmosphaerische Masse verdoppelt wird.
Sie hatte, das war ja schon vor Mrd. Jahren. Unter dem runaway Effekt beim Treibhauseffekt versteht man, dass das Wasserdampf-feedback so stark wird, dass der erhöhte Wasserdampfgehalt die Temperatur so erhöht, dass weiteres Wasser aus den Ozeanen verdampft etc. Der Prozeß endet dann erst, wenn die Ozeane verdampft sind.
Dass passiert uns jedoch erstmal nicht, denn wir haben bei der Erde nur die halbe TSI.
Das hat mit labiler Atmosphäre nichts zu tun.
Hab ich schon. So wie Sie die Frage stellen, jagen Sie immer noch einer Minimumgrenze hinterher. Die braucht die Wissenschaft für die TOA aber -wie mehrfach erklärt- nicht und deswegen dürfen Sie sich Ihre „Schulzsche-TOA“ („STOA“) oder was auch immer selber nach ihren Zwecken definieren. Aber lassen Sie den schon belegten Begriff TOA aus dem Spiel, der hat mit Ihren Vorstellungen nichts zu tun.
Haben Sie auch nicht verstanden: die Leistungsdichten, die an der TOA rein und rausgehen, bestimmen die Energiebilanz der von der TOA umschlossenen Erde. Wenn dort mehr rein als rausgeht (reduziert wegen mehr THG), wächst die Energie in der von der TOA umschlossenen Kugel, also die Erde. Ist doch klar.
Herr Heinemann,
Die Venus hatte also einen Wasserdampf Runawayeffekt?
Wie gross ist laut dem vorletzten IPCC Bericht der ‚Strahlungsantrieb‘ durch Wasserdampf in der Troposphaere?
Finde sie die Angaben im neuen Bericht?
Wo ist die TOA bei der Venus?
Bitte beantworten sie die Fragen und verlieren sich nicht in Spekulationen ueber Dinge, die sie offensichtlich nicht verstehen.
Und obwohl der CO2-Gehalt auf der Venus achtmal größer sein soll als auf der Erde. Dass das anthropogene CO2 entscheidend das Klima steuert, so wie von den Alarmisten behauptet, das ist zweifellos ein Märchen. Oder wie früher einmal hier gesagt wurde: Es ist unwahrscheinlich, dass der Schwanz mit dem Hund wedelt.
Man vergisst dabei, dass Wasserdampf im Vergleich zu CO2 das ungleich potentere Klimagas ist. Das via Verdunstung, Kondensation und Wolkenbildung, Niederschläge und Transport von latenter Wärme das Wettergeschehen und die Temperaturen ungleich stärker beeinflusst als ein anthropogenes CO2 es jemals vermag. Letzteres ist ein höchst passives, homogen verteiltes und spektroskopisch weitgehend gesättigtes Spurengas, das unter irdischen Bedingungen keinerlei Zustandsänderung erfährt. Es jetzt sogar für lokale Wetterextreme verantwortlich zu machen, und zwar bei nur 1 Grad globalem Temperaturanstieg seit der Kleinen Eiszeit, ist schon eigenartig. Und wobei man noch nicht einmal weiß, wie groß der anthropogene CO2-Anteil an den 1 Grad Erwärmung ist, obwohl es uns die Alarmforschung ständig weis macht. Dazu muss man sich nur die schlechte Korrelation von globaler Temperatur und CO2 anschauen – das sagt alles.
Heinemann am 10. August 2021 um 15:27
Wie ich in meinen letzten Satz am 8. August 2021 um 16:42 geschrieben habe, kommen sie jetzt mit der Ursache-Wirkungs-Umkehr. Ein Körper erwärmt sich nicht deswegen, um ToA eine bestimmte Strahlung zu erzeugen, es hängt also nicht die Temperatur der Oberfläche von einem angeblichen „Strahlungserfordernis“ ToA ab!
Es ist genau umgekehrt, die tatsächliche Oberflächentemperatur bewirkt eine dazu proportionale Strahlung, wie man sie auch mit den Planck-Formeln berechnen kann. Die Oberflächentemperatur ist also wie jede Körpertemperatur eine Gleichgewichtstemperatur aus Energieaufnahme und Energieabgabe. Die Energieaufnahme wird dabei nur von der Sonnenenergie bestimmt.
Von wegen: „Sie haben den Vorgang nicht verstanden.“ Ich orte eher bei Ihnen Verständnisprobleme, allerdings ganz grundsätzliche …
Das glauben Sie, aber Sie wissen inzwischen auch, dass Ihr Glaube falsch ist. Wenn die Oberflächentemperatur nur von der Sonneneinstrahlung abhinge würde sich also in diesem Falle die Luft durch zusätzliche Absorption erwärmt, aber die Oberflächentemperatur bliebe so wie bisher. Wie wollen Sie die thermische Isolation der Oberfläche von seiner Umgebung erklären? Das ist unphysikalisch.
Herr Heinemann,
die Energie, die die Atmosphaere aus der Strahlung der Oberflaeche absorbiert, fehlt der Oberflaeche.
Wie wollen sie dadurch eine Erwaermung an der Oberflaeche begruenden?
Und wieviel mehr Energie wird absorbiert? Da diese Temperaturabhaenging ist, werden sie Schwierigkeiten haben, einen einfache Zusammenhang darzustellen. Aber versuchen koennen sie es.
Abgesehen davon, wird der Haupteil der Energie Konvektiv transportiert. Die Strahlenfluesse spielen keinen grosse Rolle. Und wenn man von einem Strahlungs/Konvektiven Gleichgewicht ausgeht, nimmt die Konvektion einfach zu, wenn etwas mehr Strahlung aus der Atmosphaere zurueckkommt.
Eine Erwaermung kann man also so wie sie es sagen nicht begruenden.
Heinemann am 11. August 2021 um 17:16
Ich rate Ihnen, einfach nachzudenken oder auch einen Physiker zu fragen. Und bedenken Sie dabei, es handelt sich um ein „offenes System“, in dem jede beteiligte „Entität“ nach energetischem Gleichgewicht strebt!
Der 1. HS beinhaltet in offenen Systemen immer die Möglichkeit, Arbeit zu verrichten. Beispiel ist die Dampfmaschine.
Es ist also vollkommen klar, daß ToA im Integral weniger Energie abgeht als ankommt. Was bei der Dampfmaschine der bewegte Kolben ist, sind auf der Erde die Meeresströmungen und die Winde, die permanent sonnenbetriebene Arbeit verrichten um viele Millionen Kubikkilometer Wasser bzw. Luft zu transportieren.
Wäre nämlich ToA die Energieabgabe identisch der Energiezufuhr, könnte man Strömungen und Winde nicht erklären. Um das zu begreifen, muß allerdings zuerst einmal der 1. HS verstanden werden, andernfalls muß man einen „Strahlungsantrieb“ erfinden, um eine Differenz zu erklären …