Vorbemerkung: Alle Hervorhebungen in den übersetzten Passagen im Original! Die Inhalte der hier abschnittsweise gezeigten Studien erwies sich als zu zeitaufwändig, außerdem hat Autor Richard die Ergebnisse gut zusammen gefasst. – Ende Vorbemerkung
Wir haben unsere Liste wissenschaftlicher Arbeiten zum Thema „Extrem niedrige CO2-Klimasensitivität“ mit neuen Arbeiten aus dem Jahr 2021 und einigen neu entdeckten Arbeiten aus der Vergangenheit aktualisiert.
Im Jahr 2016 enthielt diese Liste nur 50 Arbeiten (wie in der Webadresse angegeben). In weniger als 6 Jahren ist die Liste auf 137 (Stand heute) angewachsen.
Klicken Sie auf den Link, um die vollständige Liste der über 135 Studien zu sehen, welche die extrem geringe CO2-Sensitivität nachweisen.
Einige Beispiele für die Arbeiten folgen hier:
Coe et al., 2021 (2XCO2 [400 bis 800 ppm] = 0.5°C)
Die HITRAN-Datenbank mit den Absorptionsspektren von Gasen ermöglicht es, die Absorption der Erdstrahlung bei der derzeitigen Temperatur von 288 K für jeden einzelnen Bestandteil der Atmosphäre und auch für die kombinierte Absorption der gesamten Atmosphäre genau zu bestimmen. Aus diesen Daten lässt sich schließen, dass H2O für 29,4 K der 3,3 K Erwärmung verantwortlich ist, während CO2 3,3 K und CH4 und N2O zusammen nur 0,3 K beitragen. Die Empfindlichkeit des Klimas gegenüber einem künftigen Anstieg der CO2-Konzentration wird auf 0,50 K berechnet, einschließlich der positiven Rückkopplungseffekte von H2O, während die Empfindlichkeit des Klimas gegenüber CH4 und N2O mit 0,06 K bzw. 0,08 K fast nicht nachweisbar ist. Dieses Ergebnis deutet stark darauf hin, dass ein Anstieg der CO2-Konzentration nicht zu signifikanten Veränderungen der Erdtemperatur führen wird und dass ein Anstieg von CH4 und N2O kaum spürbare Auswirkungen haben wird.
Schildknecht, 2020 (2XCO2 = 0.5°C)
Auf der Grundlage neuer numerischer Strahlungstransferberechnungen überprüfen wir ein von Schack 1972 vorgelegtes Argument, wonach die Sättigung der Absorption von Infrarotstrahlung durch Kohlendioxid in der Atmosphäre eintritt, sobald die relative Kohlendioxidkonzentration eine Untergrenze von etwa 300 ppm überschreitet. Wir geben eine kurze und prägnante Darstellung des Treibhauseffekts der Erdatmosphäre. Wir finden eine Gleichgewichts-Klimasensitivität (Temperaturanstieg ∆T aufgrund einer Verdoppelung der atmosphärischen CO2-Konzentration) von ∆T ≃ 0,5°C. Wir erläutern die Übereinstimmung dieser Ergebnisse zu ∆T mit Ergebnissen, die durch satellitengestützte Messungen von kurzfristigen Strahlungsfluss- und Änderungen der Oberflächentemperatur gewonnen wurden. … Die Absorption erreicht Werte nahe 100 % für einen realistischen CO2-Gehalt von 0,03 %. Daraus wird gefolgert, dass ein weiterer Anstieg des (anthropogenen) CO2 nicht zu einer merklich stärkeren Absorption der Strahlung führen und folglich das Klima der Erde nicht beeinflussen kann. … Die Auswirkung einer anthropogenen CO2-Erhöhung auf das Klima auf der Erde ist ziemlich vernachlässigbar.
Anmerkung: Den Autor dieser Studie kann man ggf. vielleicht fragen, ob er sie auch in Deutsch hat. Seine E-Mail: schild@physik.uni-bielefeld.de
CO2 macht nur einen winzigen Teil der Atmosphäre aus (0,04%) und trägt nur zu 3,6 % zum Treibhauseffekt bei. Der CO2-Gehalt in der Atmosphäre hat sich seit dem Anstieg der Emissionen nach 1945 nur um 0,008 % erhöht. Ein solch winziger Anstieg des CO2-Gehalts kann nicht den von den CO2-Befürwortern vorhergesagten Temperaturanstieg von 10°F verursachen. Die Klimamodellierer bauen in ihre Modelle eine hohe Wasserdampfkomponente ein, die sie auf den erhöhten atmosphärischen Wasserdampf zurückführen, der durch die sehr geringe Erwärmung durch CO2 verursacht wird, und da Wasserdampf 90-95 % des Treibhauseffekts ausmacht, behaupten sie, dass das Ergebnis eine Erwärmung sein wird. Das Problem ist, dass der atmosphärische Wasserdampf seit 1948 tatsächlich zurückgegangen ist und nicht zugenommen hat, wie es die Klimamodelle behaupten. Falls CO2 die globale Erwärmung verursacht, dann sollte CO2 immer der Erwärmung vorausgehen, wenn sich das Klima der Erde nach einer Eiszeit erwärmt. Doch in allen Fällen hinkt CO2 der Erwärmung um ∼800 Jahre hinterher. Kürzere Zeiträume zeigen dasselbe – die Erwärmung geht immer einem Anstieg des CO2 voraus und kann daher nicht die Ursache der Erwärmung sein.
Die Korrelation zwischen ΔRFCO2 und linear-detrendiertem T über das Phanerozoikum ist positiv und erkennbar, aber nur 2,6 % der Varianz in T ist auf die Varianz in ΔRFCO2 zurückzuführen. Von 68 Korrelationskoeffizienten (die Hälfte davon nichtparametrisch) zwischen ΔRFCO2 und T-Proxies, die alle bekannten großen phanerozoischen Klimaübergänge umfassen, sind 75,0 % nicht erkennbar und 41,2 % der erkennbaren Korrelationen sind negativ. Spektralanalyse, Auto- und Kreuzkorrelation zeigen, dass Proxies für T, die atmosphärische CO2-Konzentration und ΔRFCO2 über das Phanerozoikum hinweg oszillieren und die Zyklen von CO2 und ΔRFCO2 antiphasisch sind. Ein auffälliger 15-Millionen-Jahre-CO2-Zyklus fällt eng mit festgestellten Massenaussterben der Vergangenheit zusammen, was darauf hindeutet, dass die Beziehung zwischen CO2, dem Aussterben der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen Kohlenstoffpolitik dringend erforscht werden muss. Diese Studie zeigt, dass Veränderungen der atmosphärischen CO2-Konzentration keine Temperaturveränderungen im antiken Klima verursacht haben.
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
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Die Oberfläche der inneren Hohlkugel strahlt die Leistung E1 ab, die äußere strahlt im komplett geschlossenen Fall (f=1) die Leistung E2 ab.
Die Öffnung der äußeren Hohlkugel kann zwischen f = 0 (äußere Hohlkugel komplett offen = nicht da) und f = 1 (äußere Hohlkugel komplett geschlossen = geschlossene Kugeloberfläche) variiert werden. Alles im Vakuum, weiteres siehe unten im Text von mir von gestern.
Für jedes f zwischen 0 und 1 gibt es einen stationären Zustand.
Für die stationären Zustände folgt aus dem Energieerhaltungssatz unabhängig von f: E1 = 2xE2 mit E1 = 2xS/(2-f).
Da die Hohlkugeln schwarze Strahler sind folgt für ihre Temperaturen: T1 = vierte Wurzel (2) × T2. D.h. die innere Hohlkugel ist stets wärmer als die äußere. Zudem steigen mit f (Schließen der äußeren Hohlkugel) die Temperaturen.
Wenn S = 240 W beträgt, so ist die Temperatur der inneren Hohlkugel
bei f =0: T1 = – 18°C
bei f =1: T1 = + 30°C
Korrektur:
Die Oberfläche der Hohlkugeln betrüge 1 qm. Wenn man f vergrößert, also die Öffnung in der äußeren Hohlkugel verkleinert, so steigen die Temperaturen auf beiden Kugeloberflächen bei unveränderter Leistungszufuhr S, die in den stationären Zuständen mit der vom System abgegebenen Leistung B übereinstimmt.
Unmittelbar nach der Verkleinerung der Öffnungsgröße f und der dadurch ausgelösten Erwärmung ist B kleiner als S. Die Differenz dient der Erwärmung des Systems und ist die Zunahme der thermischen Energie der Hohlkugeln. Nachdem sich ein neuer stationärer Zustand bei höheren Temperaturen eingestellt hat, gilt wieder S=B.
Herr strasser,
Nach Ihren beiden von Ihnen selbst als unmöglich erkannten „Theorien“ müsse die Erwärmung der inneren Hohlkugel durch das Verkleinern der Öffnung der äußeren Hohlkugel bewirkt werden. Da die äußere Hohlkugel aber stets kälter ist, haben Sie ein Problem mit Ihren „Theorien“.
Da es aber dennoch zur Erwärmung kommt, haben Sie etwas beim physikalischen Prozess übersehen. Ich hab’s Ihnen schon genannt (gefühlte millionenmal). Es wird Zeit für Sie.
Herr Heinemann,
mit der Erwaermung ist das so ein Problem! Es muss fuer eine Erwaermung mehr Energie hinzukommen als abgegeben wird. Es gibt also einen Waermezuwachs oder der Waermeinhalt steigt an.
Die Endtemperatur ergibt sich aber nicht vom Waermezuwachs, sondern durch den anfaenglichen Waermeghalt plus Zuwachs. Um den anfaenglichen Waermegehalt zu berechnen, brauchen sie die Anfangstemperatur.
Die Klimaunwissenschaft benutzt die Groesse W/m2 um den Waermeaustausch zu beziffern. Das Problem ist, diese Unwissenschaft fuehrt alle Waermeprozesse auf eine Anfangstemperatur von 0 Kelvin zurueck.
Das ist leider so nicht haltbar, da die Erde nun mal eine Temperatur und einen immensen Waermeinhalt hat.
Und entgegen den Annahmen von KT und anderen Treibhaustheorien, muss man den Waermeinhalt der Erde, den geothermischen Gradienten und das Temperaturpotential der Erdoberflaeche mit beruecksichtigen.
Was ist das Temperaturpotential der Erdoberflaeche? Wovon ist es abhaengig?
Da die Erde im Inneren annehmbar Temperaturen aehnlich der Sonnenoberflaeche hat, kann die Oberflaechentemperatur der Erde jedwede Temperatur zwischen 6000 Grad C und der theoretischen Abstrahltemperatur annehmen.
Wie soll das gehen?
Ganz einfach. Die Oberflaechentemperatur ist die Temperatur, die sich ausgehend von der mittleren Abstrahlhoehe der Atmosphaere und der Temperaturentwicklung in der Atmosphaere von dieser bestimmten Hoehe ergibt.
Im vereinfachten Sinne kann man die Atmosphaere als Isolierung sehen, die bestimmt durch den Waermedurchgangskoeffizienten (steigend fuer die Troposphaere, Sicht nach unten!) eine erhoehte Temperatur an der Oberflaeche bedingt.
Der Waermdurchgang wird durch den effektivsten Prozess bestimmt, wenn dass die Strahlung sein sollte, dann nimmt der Gradient zu, wenn man die Strahlungsprozesse verbessert. Mehr Molekuele die am Strahlungsprozess teilnehmen, vergroessern den Gradienten und fuehren zu einer Abkuehlung an der Oberflaeche.
In der Literatur wird adiabatische Gradient in der Troposphaere mit der Spezifischen Waermekapazitaet und der Gravitation beschrieben. Insofern ist die Strahlung zweitranging und der Konvektiv/adiabatische Waermetransport effektiver.
Es sind deine Theorien, die du gefühlt millionenfach hier verbreitet hast, und nicht die von Herrn Strasser. Dein unsinniger Vergleich mit den Hohlkugeln passt zu dir.
Sie gehen die Sache falsch an, indem Sie vergessen, dass es die Randbedingung vor und nach der CO2 Erhöhung ist, die dazu führt, dass die Temperatur am Boden und der Atmosphäre steigt.
Vielleicht wird es mit diesem völlig analogen Beispiel klarer: statt Erde nehmen wir eine Hohlkugel mit schwarzer Oberfläche einer gewissen Dicke (z.B. eine gerußte Gußeisenkugel).
Diese ist von einer größeren gleichartigen Hohlkugel umschlossen. Ihre Hülle hat eine regelbare Öffnung, die f Prozent ihrer Oberfläche freilegt. Man sieht dadurch darin die innere Hohlkugel.
Der inneren Hohlkugel wird konstante Heizleistung S zugeführt. Alles ist im Vakuum.
Irgendwann befindet sich dieses System aus den beiden Hohlkugeln im stationären Gleichgewicht, welches sich dadurch auszeichnet, dass sich zeitlich nichts daran ändert, also insbesondere die Temperaturverteilung so bleibt wie die ist und desselbe gilt für die Energieflüsse.
In diesem Zustand ist also klar, dass das System nach Außen die Leistung S abstrahlt.
Diese Leistung setzt sich aus zwei Quellen zusammen: 1. die Wärmestrahlung, die von der inneren Kugeloberfläche durch die Öffnung f in der äußeren Hohlkugel direkt nach Außen strahlt, 2. die Wärmestrahlung von der restlichen Oberfläche der äußeren Hohlkugel, deren Anteil 1-f beträgt.
Die Strahlungsleistungen der beiden Hohlkugeln hängen von ihren Flächen und ihrer Temperatur ab. Der Zusammenhang ist nach Stefan-Boltzmann gegeben. Nehmen wir vereinfacht an, die beiden Hohlkugeln, wären fast gleich groß, so dass die unterschiedlichen Oberflächen vernschlässigbar sind (Einrechnen des Unterschieds verkompliziert die Rechnung nur etwas).
Man kann sich jetzt leicht überlegen (und quantitativ auch exakt ausrechnen), dass die Temperatur auf der inneren Hohlkugel steigt, wenn man die Öffnung f verkleinert. Der THE funktioniert grundlegend analog dazu.
Nach „Ihrer Theorie“ kann sich die Temperatur der inneren Kugel nicht erhöhen, wenn man die Öffnung verkleinert. Damit widerspricht sie dem Energieerhaltungssatz.
Heinemann
Liest man THE Kommentare von Befürwortern, scheint es zwei unterschiedliche Vorstellungen zu geben, wie der THE entsteht:
Die erste ist eine direkte. Sie nimmt an, daß sich die CO2 Moleküle in der Atmosphäre durch Infrarotstrahlung ab Erdboden erwärmen und diese Wärme höher ist als die Wärme der Atmosphäre und damit diese Wärme direkt in die gesamte Atmosphäre verteilt wird. Das ist unphysikalisch und falsch.
Die zweite arbeitet mit Gegenstrahlung. Hier wird angenommen, die CO2 Moleküle nehmen Energie durch Strahlung auf und geben einen Teil dieser Strahlung gleich auch wieder nach unten Richtung Oberfläche ab, ohne sich selbst zu erwärmen. Dann soll sich die Oberfläche durch diese zusätzliche Strahlung (Gegenstahlung) zusätzlich erwärmen und danach thermodynamisch die Atmosphäre durch Berührung erwärmen. Auch diese Vorstellung ist unphysikalisch und daher falsch.
Oder kennen sie noch eine andere Theorie?
Ihre beiden zitierten Vorstellungen werden so nicht vertreten. Es sind Ihre Interpretationen oder verkürzt oder verfälscht wiedergegebene oder frei fehlinterpretierte Textpassagen anderer, aber Sie sind falsch. Sie kennen aber auch die richtigen. Zitieren Sie die.
Zum korrekten Vorständnis des THEs können Sie es so machen, die Erklärung zu gliedern, indem erst das allgemeine physikalische Prinzip und dann die spezielle Realisierung desselben in der Atmosphäre erläutert wird:
1) der THE ist ein spezieller „Ausführungsfall“ eines allgemeineren physikalischen Effekts. Zu diesem zählen ebenso die Effekte der Wärmedämmung durch Strahlungsschilde etc.. Hierbei führt allgemein die Abschirmung der Wärmeabstrahlung eines abgeschirmten inneren Körpers nach außen dazu, dass es im Inneren wärmer ist als ohne äußere Abschirmung. Der Effekt zeichnet sich durch den Vergleich der beiden Systeme mit und ohne Abschirmung, bzw. unterschiedlich starken Abschirmungen aus.
Ich habe Ihnen den Effekt mit den beiden Hohlkugeln unten demonstriert. Die Abschirmung wird durch die äußere Hohlkugel realisiert. Ihre Wirkung ist durch die Öffnungsgröße regelbar und kann bis auf null (wirkungslos) kontinuierlich eingestellt werden. Wenn man sich das allgemeine Prinzip daran klargemacht hat, ist der THG grundsätzlich ebenfalls verstanden.
2) denn beim THE wird die Abschirmung durch die Absorption der THG „ausgeführt“, d.h. realisiert.
Heinemann
Wie lautet die Formel, mit der man das konkret berechnen kann?
Hallo,
Ich kenn mich mit dem Hintergrund Wissen des von Euch diskutierten Thema nicht aus. Habe nur eine Entscheide Frage. Was ist Eure Einschätzung. Wird es in Zukunft immer wärmer,immer wärmere Winter und immer heissere Sommer geben? Oder gibt es in den nächsten Jahren doch wieder eine Abkühlung. Zuminst soll es offenbar wieder ein solares Minimum geben. Reicht das den aus für eine merkliche Abkühlung. Danke
http://Finimento Sigurd am 20. Januar 2022 um 15:30 Mein Gott noch mal!!! Wenn ich immer wieder lese, dass ein unverzichtbar erforderliches Spurengas wie CO2 für einen Klimawandel verantwortlich sein soll, muss ich leider am Sachverstand dieser Schreiberlinge arg zweifeln!! CO2 ist ein transparentes Gas, zudem noch schwerer als das Atmosphären-Luftgemisch und für jeden Grashalm, jede Blume, jeden Busch und jeden Baum unverzichtbar!!!! Das weiß eigentlich Jeder!!! CO2 hat bei einem Anteil von 0,038% (seit 1890 bis heute) in Hinsicht auf eine Erderwärmung überhaupt nichts bewirkt!!! NICHTS…Null% von irgendwas!!! Dieser Anteil entspricht 4 m³ „Kubikmeter“ transparentes CO2 vermischt in 10.000 (zehntausend m³ Kubikmeter) !!!!!!!!!!!! Darum ist es auch ein Spurengas, welches völlig ohne jede Bedeutung (bis auf das Überleben der Flora) für auch nur irgendwas ist!! Die einzige Bedeutung hat es für diejenigen, die an diesem Lügenmärchen verdienen und deren korrupte Nutznießer,- vor Allem in der Politik!! Noch schlimmer ist die Methan-Lüge als Treibhausgas!! Methan ist selbst innerhalb eines Spurengases noch ein Spurengas!!! Der Anteil Methan im Atmosphären-Luftgemisch beträgt 0,0003%,- das ist noch weniger als „NICHTS“!!! Das sind 30 Liter transparentes Methan vermischt in 10 Millionen Litern Atmosphären-Luftgemisch!!!!!!!!!!!!!!!! Ein Treibhausgas?????????? Wacht endlich auf und rechnet einmal selbst nach…………
Ja, Sie haben offensichtlich die Physik nicht verstanden. Stattdessen das übliche bla um den Brei herum.
Nein, du hast nix kapiert.
Liebe Neulinge, lassen Sie diesen Strahlenakrobaten links liegen.
Das Problem ist nur, sie tun das auf sehr unterschiedliche Weise, und kommen zu höchst unterschiedlichen und widersprüchlichen Ergebnissen. Einige dieser Arbeiten habe ich mir bereits näher angesehen, und das war ziemlich enttäuschend. Konkret liegen die folgenden Autoren allesamt grundlegend falsch und versuchen irgendwie anhand von „Gegenstrahlung“ zu modellieren.
Gerlich and Tscheuschner
Smirnov
Coe et al
Schildknecht
Nicht ganz so daneben liegt Ollila, allerdings stecken auch seine Arbeiten voller Fehler und es mangelt vorn und hinten an Grundlagenwissen (er weiß nicht was der THE ist, verwechselt ECS mit TCS usw..).
Doch eigentlich sollte es gar nicht schwierig sein die Fehler (bzw. Fehlannahmen) auszubügeln und dann auf einer soliden Basis korrekte Ergebnisse abzuleiten. Dazu reichen aber nicht einzelne mit Fehlern gespickte Arbeiten, sondern es bräuchte einen intensiven wissenschaftlichen Diskurs. Von dem ist aber leider weit und breit nichts zu sehen..
„Doch eigentlich sollte es gar nicht schwierig sein die Fehler (bzw. Fehlannahmen) auszubügeln und dann auf einer soliden Basis korrekte Ergebnisse abzuleiten. Dazu reichen aber nicht einzelne mit Fehlern gespickte Arbeiten, sondern es bräuchte einen intensiven wissenschaftlichen Diskurs. Von dem ist aber leider weit und breit nichts zu sehen..“
Dieser Diskurs kann auf sehr kurze Art geführt werden:
Der angebliche THE verstößt gegen den 2.ten Hauptsatz der Thermodynamik.
Wärme fließt nie von selbst von kalt nach warm, ein Körper kann einen wärmeren Körper nicht noch wärmer machen.
ENDE GELÄNDE!
Ja, nein! Natürlich ist es richtig, dass der IPCC selbst und die meisten „Klimatologen“ sich diesbezüglich versündigt haben. Sie haben tatsächlich den völligen Unfug eines durch „Gegentrahlung“ verursachten Treibhauseffekts propagiert. Das war immer schon falsch und ist eine peinliche intellektuelle Fehlleistung. Dass einer dieser „Gehirnathleten“ (Manabe) heuer auch noch den Nobelpreis für seine Pseudophysik bekommen hat, macht es nicht besser.
Bemerkenswerter Weise, und das scheint kaum jemand bemerkt zu haben, hat sich der IPCC inzwischen jedoch sehr wohl selbst korrigiert..
Vorher und falsch:
Aktuell und korrekt:
Der Treibhauseffekt ist also, wie von mir schon immer korrekt erklärt, die Folge einer elevierten Abstrahlungsebene (durch THGe und Wolken) in Kombination mit dem atmosphärischen Wärmegradienten. Dieser THE kann übrigens auch negativ werden, wenn etwa wie in der Antarktis eine Inversion vorliegt und die Atmosphäre wärmer als die Oberfläche ist. Nichts daran verstößt gegen die Physik. Also jetzt abgesehen vom „Gegenstrahlungs“-Humbug.
Gleichermaßen interessant wie peinlich daran ist, dass der IPCC sich im Kern der „settled science“ selbst korrigieren muss! Wie gesichert ist wohl eine Wissenschaft, wenn man erst kürzlich verstanden hat, wie der THE überhaupt funktioniert? Das kann man nicht erfinden!
„Vorher und falsch:
Aktuell und korrekt:
Es wird immer lustiger:
Nach 20 Jahren Treibhauspropaganda kommt man auf die Idee daß man eine neue Theorie braucht, weil der letzte Depp dran ist zu kapieren, daß die alte Blödsinn ist. Nach dem alten Glaubensbekenntnis wurden wir am Boden von der Gegenstrahlung ausgedörrt, nach der Treibhausreformation werden wir nun wegen eines angeblichen Wärmestaus über den Wolken am Boden gekocht. Aber wie auch die Reformation Luthers aus der Religion keine Wissenschaft gemacht hat, so macht auch das neue Treibhausevangelium aus der Religions(Geschäfts)idee Treibhaus keine physikalisch haltbare Theorie.
Das alles erinnert mich an das Grundprinzip aller Religionen: Am Anfang steht der Glaube und der ist wahr und absolut und darf nicht angezweifelt werden. Wer es trotzdem tat war Blasphemiker und wurde mit Kerker und dem Tod bedroht, heute ist man Klimaleugner, der Kerker wird durch Steuern ersetzt und die Todesstrafe für Klimaleugner wurde ja auch schon gefordert. Als Basis dient wie im finstersten Mittelalter eine unwissende, vom Medienkartell gehirngewaschene und verblödete bzw. dumm gehaltene Bevölkerung und die willige Bereitschaft eines Bevölkerungsteiles zu gehorchen und eines anderen Teiles den Rest auszunehmen.
Merken Sie sich einfach:
Es gibt einen Atmosphäreneffekt und keinen Treibhauseffekt, CO2 kühlt und ist die Grundlage des bestehenden Lebens auf diesem Planeten
Herr Schaffer, dieser Unterschied in den Erklärungen ist lediglich pädagogisch, in Wahrheit hat sich an der quantitativen physikalischen Erklärung nie etwas geändert. Die Höhenabhängigkeit der thermischen Strahlungsleistung wie auch ihre Abstrahlung zu beiden Seiten einer Materieschicht (eine davon ist die Quelle der Gegenstrahlung) sind die physikalisch relevanten Tatsachen für die Physik des Treibhauseffektes. Leider führte die „exklusive“ Verknüpfung von Gegenstrahlung und Treibhauseffekt in der ersten Erklärung zu dem weitverbreiteten Mythos unter Leien, die Gegenstrahlung sei auch Ursache der Erderwärmung. So einfach ist es ja nun nicht.
Nein, ist es nicht lediglich! Hier geht es schlicht und einfach um eine logische Hürde an der die meisten Menschen brachial scheitern. Sie können nämlich nicht verstehen wieso die ja vorhandene „Gegenstrahlung“ die Oberfläche nicht erwärmen kann, und zwar nicht mal um 0.001K. Der Verweis auf die Thermodynamik ist zwar an sich korrekt, vermeidet aber das Problem aus logischer Sicht zu erklären. Dabei könnte man es einem Kind erklären. Ich versuche es einmal mehr..
Nehmen wir vereinfachend an die Oberfläche würde 390W/m2 emittieren und bei klarem Himmel würde die Atmosphäre 70% davon absorbieren. Somit wird die Oberfläche 273W/m2 in die Atmosphäre strahlen. Die Atmosphäre wiederum, die in bodennähe eine ähnliche Temperatur wie die Oberfläche hat, wird ihrerseits 273W/m2 auf die Oberfläche „gegenstrahlen“. An der Grenzschicht Oberfläche/Atmosphäre gibt es somit zwei „Strahlungsflüsse“: 273W/m2 rauf, 273W/m2 runter. Gretchenfrage: was bedeutet das nun physikalisch???
a) heizt nun die Atmopshäre die Oberfläche
b) oder die Oberfläche die Atmosphäre
c) heizen sich beide gegenseitig (mit sich anbahnender thermaler Katastrophe)
d) oder aber ist das ein Nullsummenspiel
Es ist Antwort d! Natürlich steckt dahinter ein sehr viel universelleres Prinzip. Es gilt ja nicht nur für besagte Grenzschicht, sondern überall. Praktisch jedes Molekül emittiert Strahlung und absorbiert diese von benachbarten Molekülen. Niemals entsteht dabei Energie, es handelt lediglich um einen entropischen Prozess. Die Absurdität der „Gegenstrahlung“ besteht nun darin, dieser ubiquitären Strahlung ein Richtungsmascherl anzuhängen. Als ob Strahlung ein „oben“ oder „unten“ kennen würde. Warum untersuchen nicht zB. mal die atmosphärische Querstrahlung? LOL
Herr Schaffer, mir brauchen Sie das nicht zu erklären. Ich weiß, dass die THE- Negierungsstrategie gerne darauf aufbaut, Erwärmungsprozesse abzustreiten, auch wenn die gar nicht gefragt sind. Der THE erklärt sich ja durch einen Vergleich zweier System, die stationäre Temperaturen haben, aber deren Verteilung von der THG Menge abhängt.
Der unten zitierte Fortak streitet ja auch nicht die Existenz des THEs ab. Er schreibt nur, dass es im beschriebenen stationären Zustand zu keiner Erwärmung kommt, was ohnehin trivial ist. Es ist physikalisch zulässig und vielfach in der Natur realisiert (Erde, andere Planeten/Monde), dass ein Klimasystem mit THGs in der Atmosphäre stationär sein kann und sich nicht fortlaufend erwärmen muss.
Schaffer, 20:05
Bitte um Bekanntgabe der exakten wissenschaftlichen Definition jenes Effektes, den Sie als Treibhauseffekt ansehen! Also wie und warum wirkt er und was hat er genau zur Folge? Ohne vollständige Definition ist es nämlich schwer, Mißverständnisse zu vermeiden.
=> Nehmen wir vereinfachend an, die Oberfläche würde 390W/m2 emittieren und bei klarem Himmel würde die Atmosphäre 70% davon absorbieren. Somit wird die Oberfläche 273W/m2 in die Atmosphäre strahlen. Die Atmosphäre wiederum, die in Bodennähe eine ähnliche Temperatur wie die Oberfläche hat, wird ihrerseits 273W/m2 auf die Oberfläche „gegenstrahlen“.
Herr Schaffer, wenn die Atmosphäre (im vereinfachten Strahlungsmodell) 70% der Durchstrahlung absorbiert, sind das 273 W/m². Sie wird also im Gleichgewicht eine niedrigere Temperatur annehmen als der Boden – so dass sie (als kompakte Schicht gedacht) je 136,5 W/m² nach unten und oben re-emittiert. Die Bodentemperatur würde also von 253,5 W/m² solar plus 136,5 W/m² Gegenstrahlung stammen, womit nach S-B der Treibhauseffekt 288-258,6=29,4 K wäre. Ihr Nullsummenspiel ist grottenfalsch!
„so dass sie (als kompakte Schicht gedacht) je 136,5 W/m² nach unten und oben re-emittiert“
Wie kommen Sie bitte auf diesen Unsinn? Ich habe da mal einen grotten schlechten Artikel eines deutschen Physikers gelesen, der den THE genau so zu erklären versucht. Es tat schon beim Lesen weh! Argumentiert wurde darin, die Atmosphäre sei in Relation zur Erde so dünn, dass sie sich deshalb entgegen S-B dazu entschiede, einfach nur mal die Hälfte abzustrahlen. Eine Hälfte nach oben, eine Hälfte nach unten. LOL
Nein, leider, so funktioniert die Physik nicht. Selbst ein Blatt Papier (und das ist nun wirklich dünner als die Atmosphäre) strahlt die volle Leistung in beide Richtungen ab. Nebstbei kommt die „Gegenstrahlung“ der Atmosphäre nunmal von bodennahen Schichten die eben auch bodennahe Temperaturen haben, während die Emissionen in den Weltraum von deutlich höheren und daher kälteren Schichten erfolgen.
Was Sie verbreiten, ist vollkommen falsch.
>>Wärme fließt nie von selbst von kalt nach warm, ein Körper kann einen wärmeren Körper nicht noch wärmer machen.<<
Das wird ja auch nicht behauptet. Behauptet wird: Mehr CO2 in der Atmosphäre führt zu einer stärkeren Absorption der über (und hindurch) die Atmosphäre abgestrahlten Energiemenge (temperaturabhängig). Jeder kennt den Effekt in Form der Temperaturänderungen durch die Variabilität der Bewölkung, nicht nur am Tage, sondern auch während der Nacht. Nur ist hierfür der kondensierende Wasserdampf in der Atmosphäre die Ursache.
Entscheidend ist also: Wieviel Energie wird denn von der Atmosphäre mehr absorbiert durch die Erhöhung des CO2-Anteils. Und wie stark muß die Temperatur der Atmosphäre nach oben gehen, damit höhere Emission diesen Energieanteil zu emittieren vermag. Außer Betracht kann zunächst einmal bleiben, daß eine Bewölkungsänderung durch steigende Temperatur auch zu einer Änderung der Strahlungsemission und Strahlungsreflektion führt.
„Das wird ja auch nicht behauptet.“
Selbstverständlich wird das behauptet: die Gegenstrahlung heizt den Boden auf und läßt uns alle verbrennen…
„Entscheidend ist also: Wieviel Energie wird denn von der Atmosphäre mehr absorbiert durch die Erhöhung des CO2-Anteils.“
Das ist zum einen völlig Wurst, solange die Atmosphäre nicht wärmer ist als der Boden und zum anderen verbleibt die absorbierte Wärmeenergie ja nicht in der Atmosphäre, sondern wird „oben“ abgestrahlt.
Ob es „oben“ etwas wärmer oder kälter werden würde interessiert den Boden nicht.
=> Der angebliche THE verstößt gegen den 2.ten Hauptsatz der Thermodynamik. Wärme fließt nie von selbst von kalt nach warm.
Herr Keks, der zweite Teil stimmt, aber dass der 2.HS beim THE verletzt wird, ist eine Fehlinterpretation. Es handelt sich nämlich um die Erwärmung des durch Sonnenstrahlung beheizten Erdbodens wenn seine *Kühlung* durch Gegenstrahlung verringert wird. Das passiert ebenso bei Wärmeleitung wenn die Wärmeabfuhr durch Dämmung behindert wird. Auch das verstösst ja nicht gegen den 2.HS. Dazu wiederhole ich hier mein Experiment:
Ein am Ende elektrisch beheizter Metallstab wird mit dem anderen Ende in Eiswasser getaucht und die Temperatur am heissen Ende wird gemessen. Dann wird das kalte Ende in Leitungswasser getaucht. OBWOHL DIESES WASSER KÄLTER IST (als das beheizte Ende), STEIGT DIE TEMPERATUR AM BEHEIZTEN ENDE. Dabei fliesst die Wärme stets von warm nach kalt!!
„Ein am Ende elektrisch beheizter Metallstab wird mit dem anderen Ende in Eiswasser getaucht und die Temperatur am heissen Ende wird gemessen. Dann wird das kalte Ende in Leitungswasser getaucht. OBWOHL DIESES WASSER KÄLTER IST (als das beheizte Ende), STEIGT DIE TEMPERATUR AM BEHEIZTEN ENDE. Dabei fliesst die Wärme stets von warm nach kalt!!“
Das überrascht nun niemanden.
Überraschend ist eher, daß Sie glauben das hätte was mit den Vorgängen in der Atmosphäre und am Boden zu tun, denn der Boden wird durch die angebliche Gegenstrahlung nicht wärmer – nicht mal, wenn es sie gäbe.
Was Sie zu der Arbeit von Gerlich & Tscheuschner (2009) behaupten, ist absurd. Offensichtlich kennen Sie die Arbeit nicht.
Ist in der Tat schon länger her dass ich mich mit der Arbeit beschäftigt habe, vielleicht verwechsel ich das auch gerade. Muss schaun..
Ich weiß schon wieder, die mühen sich hilflos am Treibhauseffekt ab. Wie unten weiter erklärt gibt es eben die unseelige Erklärung mit der „Gegenstrahlung“. Das kann und sollte man durchaus thematisieren. Es ist aber kein Grund den Treibhauseffekt an sich zu negieren.
Offensichtlich haben Sie die Arbeit von Gerlich & Tscheuschner (2009) nicht begriffen. Folglich ist Ihre Bewertung dieser Arbeit fuer die Katz‘.
Ich zitiere aus der Zusammenfassung dieser Arbeit, die unter
https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S021797920904984X
zu finden ist:
Diese Aussagen wurden in der Arbeit belegt.
Es haette Ihnen freigestanden, einen Kommentar zu dieser Arbeit anzufertigen und beim International Journal of Modern Physics B einzureichen. Aber es ist fuer Leute wie Sie einfacher, in irgend einem Blog absurde Behauptungen zu einer Arbeit aufzustellen.
Bleiben Sie bei Ihrem Blog, dann haben Ihre Leser zumindest etwas zu lachen. Beitraege wie „The tiny Atmosphere Effect“ dokumentieren, dass Sie nicht wissen, wovon Sie lamentieren. Statt die physikalischen Aussagen von Lindzen in seinem Beitrag zu bewerten, diskutieren Sie einen seiner Zahlendreher, die bei jemandem im fortgeschrittenen Alter durchaus vorkommen koennen. Der Radius der Sonne ist etwa 696000 km; Lindzen hat 659900 km hingeschrieben, d.h. er hat die Zahlen 5 und 9 verdreht, denn es sollte wohl 695900 km heissen
Aber das ist vollkommen egal, denn es handelt sich immer um eine effektive Strahlungstemperatur, die ueberhaupt nichts mit einer realen Oberflaechentemperatur zu tun hat, was uebrigens Gerlich & Tscheuschner (2009) dokumentiert haben (dazu spaeter noch etwas). Die effektive Strahlungstemperatur ist nur ein Synonym fuer die emittierte Strahlung, die sich im Falle von Planeten und natuerlichen Satelliten aus einer globalen Strahlungsbilanz ergibt.
Mit einer Solarkonstanten von 1361 W/m^2 ergibt sich uebrigens fuer die Sonne eine effektive Strahlungstemperatur von 5771 K. Wir schliessen also von der gemessenen extraterristrischen solaren Strahlung, die mit Hilfe der fuer einem mittleren Abstand des Erde-Mond-Baryzentrum (EMB) vom Sonnenzentrum hergeleiteten Solarkonstanten gekennzeichnet wird, auf die von der Sonne emittierte elektromagnetische Strahlung mit Hilfe des sog. Abstand-Quadrat-Gesetzes. Bei einem Sonnenradius von etwa 696000 km ergibt sich also eine emittierte solare Strahlung von 6,2879E+07 W/m^2. Nimmt man die Sonne als „schwarzen Strahler“ an, so erhaelt man die bereits genannte effektive Strahlungstemperatur der Sonne von 5771 K.
Wegen des elliptischen Orbits des EMB betraegt die TSI waehrend des Perihels etwa 1408 W/m^2 und waehrend des Aphels etwa 1317 W/m^2. Im Falle eines Aequinoktiums, was man ueblicherweise betrachtet, weil dann die Deklination der Sonne gleich Null ist, betraegt die TSI etwa 1370 W/m^2. Damit ergibt sich dann im Falle vollstaendiger Absorption der solaren Strahlung eine effektive Strahlungstemperatur von 279 K; bei einer planetaren Albedo von etwa 0,3 jedoch nur noch 255 K. Diese planetare Albedo gilt allerdings nur fuer das Gesamtsystem Erde-Atmosphaere.
Gerlich & Tscheuschner (2009) hatten mit Hilfe der Annahme eines lokalen Strahlungsgleichgewichtes fuer eine Erde ohne Atmosphaere eine global gemittelte Oberflaechentemperatur von etwa 144 K ermittelt, und zwar fuer eine lokale Albedo, die gleich der globalen Albedo angenommen wurde, damit man die Ergebnisse vergleichen kann. Die mit Hilfe der lokalen Strahlungsbilanz ermittelten Temperaturverteilung ist grundsaetzlich mit der globalen Strahlungsbilanz vereinbar. Das bedeutet, dass die effektive Strahlungstemperatur einer Erde ohne Atmosphaere nicht eindeutig und folglich zu verwerfen ist.
Zu erwähnen wäre auch dass strahlungsphysikalische Berechnungen mit dem Tool MODTRAN (siehe z.B. im Buch „Klimawandel oder heiße Luft?“ von Dr. Udo Moll) mit Wolken – unterhalb derer CO2 weitgehend wirkungslos ist – sowie mit Wasserdampf und Feedback) für CO2-Verdoppelung +0,5-0,7 Grad am Boden ergeben. Und mit Integration von HITRAN-Spektren kann man ebenfalls etwa 0,6 Grad berechnen – aber all das scheint IPCC nicht zu interessieren. Klar, damit wird CO2 eher zu einem Scheinproblem, denn der Anstieg der Gleichgewichtstemperatur seit vorindustriell beträgt nur 0,6•ln(410/280)/ln(2)=0,33 Grad.
0.53K um (über-)genau zu sein. Leider haben Sie in ihrer Arbeit den klassischen Fehler gemacht sich auf Absorption bzw. Gegenstrahlung zu konzentrieren, statt sich die Emissionen TOA vorzunehmen. Hätten Sie das getan, unter Berücksichtigung der Überlagerungen mit anderen THGen, Wolken und eines realiten Emissionsgrades der Oberfläche, dann wäre es schwer gewesen das richtige Ergebnis zu verfehlen. 😉
Zur Frage der möglichen Erwärmung der Atmosphäre durch CO2 kann man ein einfaches Gedankenexperiment machen. Man nimmt zunächst einfach an, die Atmosphäre bestünde zu 100% aus einer theoretischen Gassubstanz, die über den gesamten infraroten Wellenlängenbereich empfindlich ist. Dann hätte die gesamte Atmosphäre strahlungssensitive Eigenschaften.
So eine theoretische Gassubstanz könnte sich durch die Abstrahlung der Erdoberfläche also maximal auf die selbe Temperatur aufheizen, die die Erdoberfläche auch hat. Genau diese Temperatur wird aber auch thermodynamisch durch Berührung weitergegeben. Es entstünde also durch Strahlung keine höhere Temperatur als durch Berührung.
Nun ist reales CO2 aber nicht über den gesamten infraroten Wellenlängenbereich sensitiv, sondern hauptsächlich um 15 µm Wellenlänge, es kann also nur ein winziger Teil der abgestrahlten Energie, deren gesamter Bereich je nach Bodentemperatur von ca. 1 µm bis mehrere 100 µm reicht, vom CO2 aufgenommen werden. Daher muß auch die maximal mögliche Temperatur durch Bestrahlung aus energetischen Gründen weit unter der abgestrahlten liegen.
Das bedeutet, daß die Temperatur der Atmosphäre so gut wie zu 100% thermodynamisch bestimmt wird und nicht durch Strahlung. Dazu kommt, daß die Atmosphäre nicht zu 100% aus CO2 besteht, sondern nur zu 0,04%! Durch Strahlung können also nur ganz wenige vereinzelte Moleküle getroffen werden und diese Strahlung reicht nicht aus, eine höhere Temperatur zu bewirken, als thermodynamisch ohnehin schon verursacht wird.
Diese Überlegung zeigt klar, daß alles absurder Unsinn sein muß, was unter dem Titel Strahlungstransferrechnung herumgeistert!
So what?
Die häufig gehörte Behauptung, mehr CO2 in der Luft verursache höhere Temperatur als weniger CO2, ist physikalisch absurder Unsinn!
Die Temperatur der empfangenden Moleküle, die durch Bestrahlung verursacht werden kann, ist nie proportional zur Menge der Moleküle, sondern immer nur zur Temperatur des Strahlers. Kann das bestrahlte Molekül nur einen kleinen Teil des abgestrahlten Spektrums aufnehmen, bei CO2 z. B. nur 15 µm, dann ist die maximal mögliche Temperatur nur ein Bruchteil der abgestrahlten Temperatur.
Daß die „Klimawissenschaft“ das anders sieht, zeigt, auf welch „absurden Phantasien“ ihre Theorien aufgebaut sind. Mit realer Physik hat das nichts zu tun!
Unsere Politik leitet davon allerdings die Vernichtung bewährter und teurer Infrastruktur ab, ohne die eine vernünftige Zukunft zunehmend unmöglicher wird.
Also freiwillige Selbstvernichtung bei gleichzeitigem grünen Heilsversprechen …
Ihr Argument spielt für den Effekt, den Sie bezweifeln, keine Rolle.
Wie allgemein bekannt sein sollte, ist es nicht Ihre absorbierte thermische Energie des CO2, die in thermische Energie des gesamten Klimasystems umgewandelt wird und zur Erderwärmung führt, Ihre Portion ist nur ein vernachlässigbarer Anteil davon.
Die CO2 Moleküle sind immer nur so warm wie die umgebende Luft.
Richtig. Und jetzt klaeren wir warum ist die Luft so warm wie sie ist und duerfen nicht feststellen, das die Luft so warm ist, wie es das CO2 vorschreibt.
Die Katze kann sich nicht selber am Schwanz aus dem Wasser ziehen und CO2 hat keinen Einfluss auf die Lufttemperatur.
Ihre obige Aussage sollten sie als Basis fuer weiteres Denken nehmen.
Diese Erkenntnis deckt sich auch mit Einsteins Aussagen hier https://inspirehep.net/literature/858448
Ja, das sieht nach einem Zirkelschluss aus. Aber nur, wenn man es in einfachen und linearen Kausalketten sieht.
Der Ausgangspunkt ist, dass durch mehr CO2 die Absorption von Wärmestrahlung in der Luft zunimmt. Das Endresultat ist die Erhöhung der Temperatur am Boden.
Dazwischen spielt sich einiges ab, aber das gleiche (nur mit veränderten Werten) wie eh und je in der Atmosphäre.
Der größte Fehler, den man machen kann, ist, zu glauben, dass global warming ein physikalischer Spezieleffekt sei.
Aus der erhöhten Absorption folgt letztlich eine verminderte Abgabe von Energie ins All. Dass daraus grundsätzlich eine Erwärmung der Erde folgen kann, kann jedes Kind nachvollziehen. Aber die Erklärung ist im Detail komplizierter.
Starten Sie hier:
Die Temperatur ergibt sich daraus, bei welcher Temperatur die aufgenommene Energie mit der abgegebenen Energie übereinstimmt. Ohne Treibhausgase fehlt die Strahlungsenergie der THG auf der Einnahmenseite. Da ohne THG keine der anderen Energieflüsse diesen kompensieren kann, ist die Energie der Einnahmenseite des Bodens ohne THG geringer und damit die Temperatur niedriger.
Herr Heinemann,
mit Verlaub, sie sagen:
Das ist mathematisch eine unbestimmte Gleichung fuer die Temperatur. Glauben sie nicht? Hier ihre Aufgabe:
Sie fuegen einem Koerper 50 Joule Waerme zu und entnehmen 50 Joule Waerme, welche Temperatur hat der Koerper?
WErner Schulz am 21. Januar 2022 um 19:01
Wenn Sie das Beispiel vollständig hinschreiben – also den Vorgang der „Entnahme“ beschreiben – dann sehen Sie, dass das geht. In der Realität ist die Entnahme – also die Abgabe von Energie – ja unter anderem von der Temperatur abhängig. Sie könnten also die Temperatur bestimmen, bei der 50 Joule abgegeben wurden … Wir haben das in der Vergangenheit mehrfach diskutiert, z.B. am 1. März 2021 um 10:12…
Herr Mueller,
das Beispiel steht vollstaending da. Wenn sie die Abstrahlleistung mit Waermeverlust gleichsetzen, dann haben sie immer noch nicht den Waermetransport durch Strahlung verstanden.
Wie sie genau wissen, ist die Abstrahlleistung nicht gleichzusetzen mit Waermeverlust.
Wenn Zu- und Abstrahlung sich die Waage halten, ist der Waermestrom NULL Es gibt also keine Erwaermung oder Abkuehlung. Die Temperatur ist immer noch unbestimmt.
Wann lernen sie endlich die Grundlagen der Thermodynamik?
Werner Schulz am 23. Januar 2022 um 1:17
Es steht weder da, wie die 50J zu, noch wie sie abgeführt werden. Wir wissen also nicht, ob die „Entnahme“ der 50 Joule durch Wärmetransport oder durch das Verrichten von Arbeit erfolgen. Sie halten das bewusst vage, damit Sie beliebige Behauptungen aufstellen können, die man dann nicht falsifizieren kann. Können Sie gerne machen, zeigt aber nur, dass Sie nicht an einer wirklichen Diskussion interessiert sind …
Herr Mueller,
ihre Andeutungen sind verstaendlich. Ohne Argumente muessen sie in ihre Troll-Trickkiste greifen!
Aber hier eine Frage, wie bestimmen sie den konvektiven Waermetransport von der Oberflaeche in die Atmsophaere?
Koennen sie das mit hoher Genauigkeit Lokal oder im Globalen Mittel angeben? Warum habe ich das Gefuehl, das die Ungenauigkeit des Waermetransportes durch Strahlung noch von der Ungenauigkeit des Waermtransport durch Konvektion uebertroffen wird? In Wirklichkeit koennen sie gar nicht angeben wie sich die 50 Joule zusammensetzen.
Versuchen sie mal!
Werner schulz schrieb am 24. Januar 2022 um 13:57
Sie haben recht. Bei der vagen Formulierung kann man nicht argumentieren. Das hatte ich ja auch bereits explizit hingeschrieben: „Sie halten das bewusst vage, damit Sie beliebige Behauptungen aufstellen können, die man dann nicht falsifizieren kann. “
Da also auch auf Nachfrage nichts konkreteres kommt, verweise ich einfach auf die Existenz von Infrarottermometern und Wärmebildkameras, mit deren Hilfe man sehr wohl ausgehen von der abgegebenen Energie die Temperatur bestimmen kann.
Das ist auch falsch. Denn dann würde man ja so dem thermischen Gleichgewicht, welches dem Kirchhoffsche Strahlungsgesetz zugrundeliegt, zuwiderlaufen können: Bandenstrahler wie CO2 könnten nach Ihrer Behauptung niemals durch Strahlung ins thermische Gleichgewicht bringen, m.a.W. auf Umgebungstemperatur erwärmt werden können. Das ist offensichtlich falsch.
Temperatur wird im übrigen nicht abgestrahlt. Ein Photon weiß nicht, wie warm seine Quelle ist.
Haben Photonen von unterschiedlichen Quellen mit unterschiedlicher Temperatur nicht auch unterschiedliche Energielevel, die proportional zur elektromagnetischen Frequenz sind?
Kann man am Energielevel die Temperatur des Ursprunges vielleicht feststellen? Weiss also das Photon wirklich nicht wo es herkommt? Oder wollten sie sagen es weiss nicht die Temperatur beim Ankommen, des absorbierenden Koerpers oder Molekuels?
Heinemann, 15:21
Natürlich wird Energie abgestrahlt, aber die Energie ist proportional der 4. Potenz der Temperatur.
Und Photonen „wissen“ natürlich genau, zu welchem Prozeß sie gehören und welche Rolle sie in diesem Prozeß spielen. Nur wenn man sich Photonen wie ein Kleinkind wie durch die Gegend fliegende Glühwürmchen vorstellt, kann man auf ihre Sicht kommen.
Man kann z. B. nur Licht = Photonen nach einer Auftrennung durch ein Prisma danach wieder zusammenführen und erneut bündeln. Mit Photonen aus unterschiedlichen Lichtquellen funktioniert das nicht.
Sie erklären: „Die CO2 Moleküle sind immer nur so warm wie die umgebende Luft.“
Das ist natürlich richtig, die Frage ist dann allerdings, auf welche Weise CO2 dann erwärmt? Einen Erwärmungseffekt, der mengenproportional ist, könnte es nur geben, wenn die CO2-Moleküle innerhalb der Atmosphäre als Wärmequellen mit höherer Temperatur fungierten, die dann ihre Wärme thermodynamisch an die Umgebung abgeben. Eine höhere Temperatur der CO2-Moleküle ist aber wie gezeigt nicht möglich.
Wie also kommt die behauptete Erwärmung durch CO2 ihrer Meinung nach dann zustande?
Womit? Welches der zwei Kennzeichen eines Photons trägt diese Information und wie?
Sagte ich doch schon gefühlte millionenmal: indem mehr davon weniger Energie ins All abstrahlen läßt.
Das stimmt aber nicht! Auch mit dem CO2 wird genausoviel Waerme wieder abgegeben wie von der Sonne kommt.
Beziehen sie sich bitte auf die bekannten Satelittendaten. Ihr Erklaerung stimmt nicht!
Sie behaupten:
„Aus der erhöhten Absorption folgt letztlich eine verminderte Abgabe von Energie ins All. Dass daraus grundsätzlich eine Erwärmung der Erde folgen kann, kann jedes Kind nachvollziehen. Aber die Erklärung ist im Detail komplizierter.“
Was Sie behaupten, ist vollkommen falsch. Ich zitiere aus dem Lehrbuch Meteorologie, was Prof. Dr. Heinz Fortak im Jahr 1971 veroeffentlichte:
„Der Strahlungsanteil in Hoehe von 3.52 kWh/(m2 d) (42 %), welcher das System Erde – Atmosphaere effektiv erwaermt, besteht aus der kurzwelligen Strahlungsabsorption in der Atmosphaere und am Erdboden (17 % + 47 % = 64 %) abzueglich des Energiebetrages, der zur Verdunstung des Wassers benoetigt wurde. Der „Kreislauf“ der langwelligen Strahlung zwischen Erdoberflaeche und Atmosphaere traegt nicht zur Erwaermung des Systems bei. Die effektive langwellige Ausstrahlung nach oben von 64 % dient zur Aufrechterhaltung des Strahlungsgleichgewichts an der Obergrenze der Atmosphaere.“
Prof. Fortak, mittlerweile im 97. Lebensjahr, war damals Direktor des Instituts fuer Theoretische Meteorologie der FU Berlin. Dieses Institut, was weltweit einmalig war, war fuer ihn gegruendet worden, der einer der fuehrenden Theoretiker in der Meteorologie weltweit war. Obwohl sich seine Zahlen im Laufe der Zeit leicht geaendert haben, ist seine Aussage immer noch korrekt, was Kramm & Dlugi (2011) belegt haben.
Das NASA-Schema zum Energiehaushalt der Atmosphaere,
veranschaulicht diesen Sachverhalt. Die Bildunterschrift lautet:
„The atmosphere radiates the equivalent of 59% of incoming sunlight back to space as thermal infrared energy, or heat. Where does the atmosphere get its energy? The atmosphere directly absorbs about 23% of incoming sunlight, and the remaining energy is transferred from the Earth’s surface by evaporation (25%), convection (5%), and thermal infrared radiation (a net of 5-6%). The remaining thermal infrared energy from the surface (12%) passes through the atmosphere and escapes to space. (NASA illustration by Robert Simmon. Astronaut photograph ISS017-E-13859.)“
Die einfallende solare Strahlung betraegt etwa 340 W/m2, wovon ein Anteil von etwa 29 % vom System Erde-Atmosphaere in den Weltraum reflektiert wird. Von den verbleibenden Anteil von etwa 71 %, der insgesamt absorbiert werden, entfaellt etwa ein Drittel auf die Atmosphaere (23 %) und etwa zwei Drittel auf die Wasser- und Landmassen nahe der Erdoberflaeche (48 %). Von dem Anteil der von der Atmosphaere in den Weltraum emittierten infraroten Strahlung von etwa 59 %, entfallen etwa 50 % auf die optisch aktiven Gase und etwa 9 % auf die Wolken. Hinzu kommt noch ein Anteil von etwa 12 %, der direkt von den Wasser- und Landmassen nahe der Erdoberflaeche in den Weltraum emittiert wird. An der Obergrenze der Atmosphaere besteht also auf der globalen Skala ein Strahlungsgleichgewicht.
Von diesem Anteil der absorbierten solaren Strahlung von etwa 48 % wird durch die Fluesse von sensibler Waerme (etwa 5 %) und latenter Waerme (etwa 25 %) etwa 30 % an die Atmosphaere abgegeben. Es verbleiben also noch 18 %. In dem NASA-Schema werden jedoch nur 17 % der Netto-Strahlung im Infrarotbereich zugerechnet. Es besteht also eine kleine Differenz von einem 1 %, die sich aus der Ungenauigkeit der Bilanzierung der Energiefluesse auf der globalen Skala ergibt. Die messtechnische Bestimmung der Fluesse von sensibler und latenter Waerme ist mit merklichen relativen Unsicherheiten verbunden.
Dass auf der NASA-Seite auch absurde Propaganda betrieben wird, belegen die Behauptungen:
„The natural greenhouse effect raises the Earth’s surface temperature to about 15 degrees Celsius on average—more than 30 degrees warmer than it would be if it didn’t have an atmosphere. The amount of heat radiated from the atmosphere to the surface (sometimes called “back radiation”) is equivalent to 100 percent of the incoming solar energy. The Earth’s surface responds to the “extra” (on top of direct solar heating) energy by raising its temperature.“
Man spielt dabei auf die effektive Strahlungstemperatur einer Erde ohne Atmosphaere von Te = – 18°C an. Diese Temperatur ist allerdings nur ein Synonym fuer die emittierte infrarote Strahlung, die sich aus einer globlen Strahlungsbilanz
σ Te4 = (1 – Α) S/4
ergibt, wobei σ die Stefansche Konstante, Α die planetare Albedo und S = 1361 W/m2 die Solarkonstante fuer die Erde ist. Mit Α = 0,3, was naeherungsweise nur fuer das System Erde-Atmosphaere gilt, erhaelt man dann Te = – 18°C, ein Ergebnis, was nicht eindeutig ist, denn wie bereits von Gerlich & Tscheuschner (2009) dokumentiert, erfuellt auch die Verteilung der Oberflaechentemperatur einer Erde ohne Atmosphaere, die zu einem globalen Mittel von 144 K = -129°C fuehrt, die globale Strahlungsbilanz.
Wie dumm diese Propaganda angelegt ist, belegt auch die Behauptung
„The Earth’s surface responds to the “extra” (on top of direct solar heating) energy by raising its temperature.“
Man missachtet die eigenen Ergebnisse, denn diese belegen, dass an der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere auf der lokalen Skala im allgemeinen kein lokales Strahlungsgleichgewicht existiert. Falls die Vegetation nicht beruecksichtigt werden muss, gilt naemlich fuer stationaere Verhaeltnisse:
0 = (1 – α) RS↓ + ε RIR↓ – RIR↑ – Ha – Ea – Hsoil/water
wobei α und ε die Albedo und das Emissionsvermoegen der „Oberflaeche“, RS↓ die einfallende solare Strahlung, RIR↓ die sog. atmosphaerische Gegenstrahlung, RIR↑ die emittierte infrarote Strahlung, Ha und Ea die Fluesse von sensibler und latenter Waerme und Hsoil/water der Bodenwaermefluss bzw. das Analogon im Wasser sind. Als Netto-Strahlung im Infrarotbereich gilt:
ΔRIR = RIR↑ – ε RIR↓
Auf der globalen Skala existiert garantiert kein Strahlungsgleichgewicht, was das NASA-Schema selbst belegt. Fuer stationaereVerhaeltnisse gilt naeherungsweise:
0 = (1 – Α) S/4 – 〈ΔRIR〉 – 〈Ha〉 – 〈Ea〉
wobei die Klammern 〈…〉 das globale Mittel kennzeichnen.
Folglich muss sich ein solches auch nicht einstellen, indem sich die Oberflaechentemperatur erhoeht, zumal das Anwenden des Stefan-Boltzmann-Gesetzes auf das globale Mittel der Oberflaechentemperatur nur unsinnige Ergebnisse liefert.
Heinemann
Sie sollten sinnerfassendes Lesen üben!
Sie finden damit die Lösung aller von ihnen kritisierten Punkte widerspruchsfrei in meinen Ausführungen. Man muß dazu allerdings alles zusammen lesen und verstehen, nicht nur einen einzelnen Satz herauslösen und damit auf Gescheit tun!.
Ihre Erklärung hat weder beim Treibhauseffekt noch sonst irgendwo Sinn, wenn ihre Erklärung den Naturgesetzen widerspricht und damit falsch ist.
Der Punkt ist, dass Sie die Physik allgemein nicht verstanden haben. Dann wirds auch nichts mit dem THE
Ok. An der Kontaktfläche (Boden) wird sich nahezu dieselbe Temperatur einstellen.
Behauptet ja auch niemand.
Der Punkt (der korrekte Vergleich) ist ein ganz anderer: im Fall der Treibhausgasatmosphäre Ihres Gedankenexperiments (oder schwächer in der echten Erdatmosphäre) ist diese sich ausbildende Temperatur höher als im Falle einer Atmosphäre ohne Treibhausgase.
Wenn Sie glauben, dass der Erdboden eine von den Atmosphäreneigenschaften unabhängige Temperatur hätte, so liegen Sie falsch.
Der Boden wird auch nicht durch eine wärmere Atmossphäre geheizt. Die Temperatur der Atmosphäre ist nahezu die des Bodens und nimmt nach oben hin ab. Aber ohne Treibhausgase ist die Temperatur niedriger. Ganz einfach!
Das ist falsch. Die Absorptionseigenschaften eines Körpers alleine bestimmen ja nicht seine Temperatur. Ein schwarzer Strahler wird im sternlosen Weltraum auch nicht warm, nur weil er super absorbiert. Er wird nur so warm, wie es das Angebot an zugeführter Energie pro Zeit zulässt. Je mehr desto wärmer.
Die Temperatur ergibt sich daraus, bei welcher Temperatur die aufgenommene Energie mit der abgegebenen Energie übereinstimmt. Ohne Treibhausgase fehlt die Strahlungsenergie der THG auf der Einnahmenseite Da ohne THG keine der anderen Energieflüsse diesen kompensieren kann, ist die Energie der Einnahmenseite des Bodens ohne THG geringer und damit die Temperatur niedriger.
„Aber ohne Treibhausgase ist die Temperatur niedriger. Ganz einfach!“
Typische AGW-Blockwartaussage -sie ist ganz einfach falsch!
H20 absorbiert weitgehend auch da wo CO2 absorbiert und es ist bis zu 100 mal häufiger in der Atmosphäre, bis zu 3% H2O gegenüber 0,04% CO2. Das kann man sogar bei Wikipedia, Treibhauseffekt sehen.
Achtung, die Intensitätsskalen sind nicht erkennbar normiert und die Orte/ Höhen der Messungen auch nicht.
Fazit: Wasser als das entscheidende Treibhausgas reicht völlig ohne nennenswerte Lücken zu hinterlassen.
„Fazit: Wasser als das entscheidende Treibhausgas reicht völlig ohne nennenswerte Lücken zu hinterlassen.“
Gilt für die Treibhaustrollos.
Allerdings gibt es keinen Treibhauseffekt
Sehr gute Kollektion und Zusammenstellung.
Vielen Dank.
Wenn ich schon das hier lesen muß:
„Die HITRAN-Datenbank mit den Absorptionsspektren von Gasen ermöglicht es, die Absorption der Erdstrahlung bei der derzeitigen Temperatur von 288 K für jeden einzelnen Bestandteil der Atmosphäre und auch für die kombinierte Absorption der gesamten Atmosphäre genau zu bestimmen.“
Oder das:
„Auf der Grundlage neuer numerischer Strahlungstransferberechnungen…“
@ Aus diesen Daten lässt sich schließen, dass H2O für 29,4 K der 3,3 K Erwärmung verantwortlich ist, während CO2 3,3 K und CH4 und N2O zusammen nur 0,3 K beitragen. Die Empfindlichkeit des Klimas gegenüber einem künftigen Anstieg der CO2-Konzentration wird auf 0,50 K berechnet, einschließlich der positiven Rückkopplungseffekte von H2O
Da muß wohl ein Übersetzungsfehler vorliegen!
Egal welchen Wert für ECS man annimmt, eine Frage muß man auf jeden Fall beantworten. Nämlich die Frage, wie einige wenige Moleküle CO2 eine „Megamenge“ Luftmoleküle einfach so erwärmen können?
Nimmt man z. B. Luft mit 300 ppm und 15°C als Basis und einen Wert ECS von 3°C wie IPCC vertritt, dann bedeuten 600 ppm 6 Moleküle CO2 auf 10.000 Moleküle Luft, also um genau 3 mehr als 300 ppm.
Und genau diese 3 Moleküle mehr sollen bei sonst identischen Bedingungen in der Lage sein, das gesamte Luftvolumen von 10.000 Molekülen um 3°C auf z. B. 18°C zu erwärmen. Welches physikalische Prinzip kann so einen Umstand erklären?
Diese Frage kann man für jedes beliebige ECS stellen, plausibel ist eine Erwärmung nur aufgrund von Anwesenheit einiger Moleküle CO2 mehr bei sonst gleichen Bedingungen nie.
@Strasser – für GRETAs und LUISAs kann man gern auch „mein“ Beispiel mit der „Hundert-Meter-Lauf-STRECKE“ nehmen – vorher war die START-Linie (CO2-Anteil) „DREI“ Zentimeter breit, jetzt ist sie „VIER“ Zentimeter breit !!! – kann SICH jeder SCHÜLER (und andere) auf allen SportPlätzen der WELT „richtig-gehend“ vor AUGEN führen !?! – habe Ich „meinem“ speziellen Freund „40/100-Rahmstorf“ vor genau zwei Jahren in „Seinem SPON-Forum“ einfach mal so „mitgegeben“ 😉
P.S.: – die „Aus-Wirkung“ beim o.g. Beispiel auf die „LaufZeit des Athleten“ ist wohl mit der „Zeh-Oh-Zwei“-Wirkung auf die GlobalTemperatur „vergleichbar“ !?!
Das physikalische Prinzip ist die zusätzliche Absorption. Der Rest ist eine reine Zeitfrage, bis wann sich alles auf den dadurch neuen Gleichgewichtszustand mit Hilfe der Sonne erwärmt hat.
Nein, genau falsch! Eine Verdoppelung des CO2 wirkt durch eine Anhebung der Abstrahlungshöhe von ca. 150m (normiert auf die Troposphäre), was zugleich einen Temperaturunterschied von ca. 1K bedeutet. Und dann lässt sich rechnen..
255^4*5.67e-8 – 254^4*5.67e-8 = 3.7W/m2
Das Problem ist nur, so weit CO2 mit anderen THGen und Wolken überlagert ist, steigt diese Abstrahlungshöhe netto natürlich nicht um 150m, sondern deutlich weniger (nur ca. 80m).
„Und dann lässt sich rechnen..“
Jo!
Man sollte aber vorher mal was kapieren.
Z.B., daß nicht jede mathematisch richtige Rechnung die Natur abbildet…
Woher soll der Boden wissen auf welcher Höhe und bei welcher Temperatur wieviel abgestrahlt wird?
Ha, der ist gut!
Auf die Antwort darf man gespannt sein.
„Auf die Antwort darf man gespannt sein.“
Wir werden nie eine Antwort erhalten, also bin ich auch nicht gespannt drauf.
Die AGW-Propagandatruppe entwickelt in der Zwischenzeit lieber wieder ein neues Konzept für ein Perpetuum Mobile…
Selbst das ist so nicht richtig.
In erster Linie haengt die Erhoehung der Abstrahlhoehe von derAusgangshoehe ab. Klingt wahrscheinlich trivial, aber bisher muss man noch erklaeren, wie sich die urspruengliche Abstrahlhoehe ergibt. Und wie ergibt sie sich, wenn nicht durch die Atmosphaerische Masse aller Gase. Oder wieso ist der THE auf dem Mars so gering, trotz hoher CO2 Konzentration? Das CO2 kann sich nicht an sich selber hocharbeiten in der Atmosphaere, wenn nicht genuegend Masse da ist. Aber zusammen mit Stickstoff und Sauerstoff steigt die Abstrahlhoehe.
Die Frage, die man stellen muss, ist, wie stellt sich die Abstrahlhoehe dar, wenn man bei Beibehaltung der Zusammenstellung der Atmosphaere die Haelfte der Masse entfernt oder hinzufuegt.
Die Antwort zu der obigen Frage erklaert den THE. Die Antwort der Aenderung der Abstrahlhoehe kann hoechstens die Klimasensibilitaet erklaeren. Aber auch da ist die Loesung nicht so einfach, wie sie es darstellen.
Die primäre Ursache ist der Anstieg der THG Menge und damit der Absorption, der Anstieg der Abstrahlungshöhe und damit der Bodentemperatur ist die Folge.
Herr Heinemann,
wenn die Bodenstrahlung schon nach kurzer Weglaenge in der Atmosphaere absorbiert wird, wie soll die Abstrahlhoehe aendern? Woher weiss die Abstrahlhoehe wo sie ist und wie sie sich aendern muss?
@“Heinemann – genau, „Anstieg der Menge THG“ – also, bei „meinem“ o.g. START-Linien-Modell die „DICKE“ von DREI auf VIER „ZentiMeter“ zu erhöhen – auf „100“ METER gerechnet !!! – D A S ist „natürlich“ D E R „B r i n g e r“ !?!?!? 😉
P.S.: – H2O-„GAS“ (LuftFeuchte/RH/“earth.nullschool.net“) reicht bis über 17 KM Höhe im TropenGürtel und macht mind. einen „Ein- bis Fünf-Meter“-ANTEIL in der ATMO aus (im o.g. Beispiel) – und auch mal nach „HydroMeteoren“ schauen !?!
Wenn die Nacht nicht wäre und der Kälte Weltraum und der CO2-Abkuhlungsemisdionsbuckel über insbesondere den polaren Inversionsgebieten.
Satelliten Messungen bringen es an den Tag.
Heinemann
„Das physikalische Prinzip ist die zusätzliche Absorption“
Kein Mensch bestreitet, daß CO2 absorbieren kann, nur dadurch erhöht sich doch die Temperatur nicht! Die erreichbare Temperatur eines konkreten Materials durch Bestrahlung hängt nur von der Temperatur des Strahlers ab, aber nie von der „Größe“ oder „Menge“ des Empfängers.
Stellen sie sich eine heiße Herdplatte vor und hängen sie einmal ein Blechstück mit 1 Quadratzentimeter Fläche nahe daran und dann eines mit 2 Quadratzentimeter Fläche. Glauben sie tatsächlich, das größere wird wärmer?
In unserem Fall der Ende beträgt diese Temperatur 5500 °C, die Oberflächentemperatur der Sonne. Bis dahin kann sich die Erde theoretisch erwärmen. Daher gibt es im Klimasystem nach Ihrem Argument keine Gründe, warum CO2 nicht einige Grad Erwärmung bewirken kann, denn auch diese Erwärmung bleibt weit unter dem Limit welches Sie ins Spiel bringen (thermisches Gleichgewicht mit den thermischen Energiequellen des Klimasystems). Sie haben die Sonne in ihrem Argument vergessen.
Nein, aber wieso fragen Sie mich überhaupt und was hat das mit dem hier besprochenen Effekt zu tun?
Wir diskutieren den Effekt, den die Zunahme von CO2 langfristig auf die Bodentemperatur hat. Durch mehr CO2 erhöht sich die Absorption. Wieso kommen Sie nun mit einem Gleichnis verschieden großer Bleche als Absorber?
Meinen Sie etwa, dass mehr CO2 nicht höher vom Boden durch Strshlung erwärmt werden kann als weniger? Ja, da stimme ich ihnen zu, das ist richtig. Aber „Ihre Theorie“, dass das zusätzliche CO2 durch die Wärmeabstrahlung des Bodens über die Temperatur des Bodens hinaus noch erwärmt werden sollte, ist doch völlig abwegig. Wie kommt man auf eine solche „Theorie“?
Der Punkt ist doch – wie schon mehrmals erwähnt- dass durch die erhöhte Absorption weniger Energie als vorher ins Weltall abgeben wird. Das ist der Ausgangspunkt für die Erderwärmung!
Nein, die Oberflaechentemperatur der Erde liegt zwischen der theoretischen Abstrahltemperatur und der Erdkerntemperatur.
Interessant waere zu diskutieren, warum die Erdkerntemperatur aehlich der Sonnenoberflaechentemperatur ist…