Diesmal stellt der Physiker Hofmann-Reinecke in seinem Video eine ganz neue Herangehensweise an das Thema „Klimawandel“ vor – und wechselt dabei die Perspektive: Was ist dran am Klimawandel, betrachtet aus dem Weltall mit den Augen intelligenter Außerirdischer?
Die Außerirdischen schauen sich im Rahmen ihrer Forschung den Planeten „G“ (wie Greta) genauer an. Wie viel Sonnenstrahlung kommt dort an, und wie viel davon wird vom Planeten absorbiert bzw. reflektiert? Wovon hängt die Temperatur auf dem Planeten ab? Und können die Außerirdischen am Ende ihres Forschungsprojekts einen Klimawandel auf dem Planeten „G“ nachweisen?
Um zu verstehen, wie die Durchschnittstemperatur auf der Erde zustande kommt, empfiehlt sich vorab die Ansicht des Videos „Nachgerechnet: Woher kommt die Temperatur der Erde“ aus der Reihe „Tichys Einblick in die Welt der Zahlen“
Physik anhand von Beispielen aus dem Alltag, anschaulichen Graphiken sowie Zahlen und Formeln erklärt: „Lassen Sie uns gemeinsam aktuelle Themen untersuchen, die von den Medien häufig erwähnt, aber selten erklärt werden“, so der Physiker Dr. Hans Hofmann-Reinecke.
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siehe Klimawandel: vom Weltall aus betrachtet | EIKE – Europäisches Institut für Klima & Energie (eike-klima-energie.eu) vom 8. Febr.
Gut gemeint, aber leider trotzdem Unsinn!
Die Stefan-Boltzmann Formel gilt ausschließlich für „Schwarze Strahler“! Das sind real nicht existierende Modellvorstellungen, die sich genau so verhalten, wie es die Formel berechnet.
Man kann sehr leicht beliebige Versuche machen, daß sich kein realer massebehafteter Körper so verhält, wie die nach T „umgeformte“, also verkehrt herum angewendete, Stefan-Boltzmann Formel errechnet. Wäre das nämlich so, müßte die Erde auf der Nachtseite periodisch eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt annehnen. Und am Tag müßten im Zenith an dunklen Stellen regelmäßig Temperaturen um die +100°C auftreten. Beides ist nicht der Fall!
Es gibt auf der gesamten Erdoberfläche keinen Punkt, der dem per Stefan-Boltzmann Formel berechenbaren Temperaturprofil folgt! Warum? Weil die Erde eben kein Schwarzer Strahler ist und für alle anderen Arten von Strahlern diese Formel ganz einfach nicht gilt!
Hauptgrund ist die Fähigkeit von Materie, Energie zu speichern, und Wärme ist Energie! Dieses Speichervermögen wird von der Formel aber nicht betrachtet, weil ein Schwarzer Strahler eben nicht speichert, jeder reale aber natürlich schon.
Bezogen auf Null Kelvin schwanken die tatsächlichen Temperaturen aufgrund der Speicherfähigkeit sowohl im Ozean als auch auf dem Lande zwischen Tag und Nacht kaum!
stefan strasser schrieb am 28. Februar 2022 um 15:27
Die Formel stellt einen Zusammenhang zwischen Temperatur und Abstrahlung her und wird auch nur so angewendet. Warum behaupten Sie permanent das Gegenteil und stellen „Was wäre wenn“-Scenarien auf mit der falschen Annahme? Die Erdoberfläche strahlt auch in der Nacht entsprechend ihrer Temperatur ab, also 24h – im Gegenteil zur Einstrahlung der Sonne, die nur 12h (im mittel) wirkt …
Immer wieder Müller …
„Die Formel stellt einen Zusammenhang zwischen Temperatur und Abstrahlung her …“ für einen „Schwarzen Strahler“ muß dazugesagt werden!
Wenn sie sich das Video ansehen, wird aber genau das Gegenteil damit berechnet, nämlich umgekehrt die Temperatur aufgrund der Zustrahlung! Und auch hier wäre die Formel nur für Schwarze Strahler gültig. Nur die gibt es eben nicht.
Im Video wird einmal eine Temperatur ohne Albedoberücksichtigung mit 7°C errechnet (4:10) und später eine mit 15°C (10:40), beide Male wird die Temperatur aufgrund der momentanen Zustrahlungsleistung errechnet, also mit Augenblickswerten!
Die dabei angewendete Viertelungsrechnung ist doch offensichtlich absurd, weil sie nur einen einzigen Moment betrachtet. In Wirklichkeit wird die sonnenbeschienene Seite innerhalb von 12 Stunden von Sonnenaufgang über Zenit bis Sonnenuntergang grob in Form einer durchlaufenden halben Sinuskurve mit Energie beschickt. Dabei wandert der Zenit einmal um die gesamte Halbkugel, während der jeweilige Rest der Sinuskurve folgt. Wenn man also schon eine Umverteilungsrechnung macht, muß man diese gesamte Halbkugelenergie auf die volle Oberfläche verteilen und dabei berücksichtigen, daß Erwärmung und Abkühlung unterschiedliche Zeitkonstanten haben. Das führt dann dazu, daß es zwischen Tag und Nacht kaum Temperaturunterschiede gibt, wie es auch meßtechnisch feststellbar ist.
Noch besser ist aber natürlich eine volle 24 Stundenbetrachtung mit den tatsächlichen Werten. Für eine künstlich eingeführte Umverteilungsbetrachtung gibt es keinen Grund! Nur eine Betrachtung über 24 Stunden unter Berücksichtigung aller Speichereffekte führt zu einem sinnvollen Ergebnis!
Die im Video geschilderte Rechnung enthält aber keinen Zeitbezug, daher müßte sie z. B. auch für 1 Sekunde gültig sein. Schon daran erkennt man die Absurdität dieser Modellvorstellung!
Denken sie also nach, bevor sie Schwachsinn parlieren!
Die Erdoberfläche ist im IR-Gebiet, sowohl im Land- als auch im Meerbereich, in extrem guter Annäherung ein schwarzer Körper. Alle Aussagen, Stefan-Boltzmann sei nicht anwendbar, fällt auf die Physik des 19. Jahrhunderts zurück. Die in dem Videobeitrag verwendete gemessene IR-Strahlung am oberen Ende der Atmosphäre mit spektralen Abweichungen ist eine Folge der IR-Absorption und Reemission in der Atmosphäre und damit ein Ergebnis des atmosphärischen Treibhauseffektes. Diese kann natürlich durch eine Modellierung physikalisch erklärt werden, sie ist stark abhängig von der Menge der Treibhausgase, wie in dem Video auch erklärt wird. Allerdings ist der CO2-Einfluss nicht auf das Bandenzentrum beschränkt, sondern schließt die Bandenflügel ein. Dieser Einfluß ist also keinesfalls ‚gesättigt‘.
Erich Müller
„Die Erdoberfläche ist im IR-Gebiet, sowohl im Land- als auch im Meerbereich, in extrem guter Annäherung ein schwarzer Körper. Alle Aussagen, Stefan-Boltzmann sei nicht anwendbar, fällt auf die Physik des 19. Jahrhunderts zurück.“
Diese Aussage gilt für die Formel, wie sie gemeint ist, also normalisiert auf 1 m²: P = Sigma x T⁴. Es wird also eine Abstrahlleistung P aufgrund der Temperatur T berechnet.
Umgeformt, um damit T aufgrund der Leistung P zu berechnen, ist sie nicht anwendbar. Das kann man durch beliebige Experimente nachweisen. Wäre es nämlich so, müßte z. B. die Wassertemperatur genau der Formel folgen, was sie natürlich nicht tut, weil Wasser eben Wärmekapazität hat.
Sollten sie das also behaupten, wäre es Unsinn!
Wissen Sie die Bedeutung des mathematischen Zeichens „=“ ?
Wenn ja, streichen Sie Ihre Behauptung.
Stefan Strasser am 3.3. 0.49:
Sie betreiben Mathematik auf Sonderwegen: Aus a=b folgt natürlich b=a. Die Umkehrung der SB-Gesetzes wird z.B. in IR-Thermometern benutzt zur Temperaturbestimmung. Das hat mit der Wärmekapazität der Körper nichts zu tun und auch nichts mit deren Masse.
Erich Müller
„Aus a=b folgt natürlich b=a.“
Das gilt für mathematische Ausdrücke. Wenn damit Physik gemeint ist, gibt es häufig Nebenbedingungen, die aus dem Unterschied zwischen Idealität und Realität herrühren. Die Reziprozität gilt daher, wie ich bereits sagte, nur für sog. Schwarze Strahler, die es real aber nicht gibt, weder in die eine noch in die andere Richtung! Ein Schwarzer Strahler ist eine idealisierte Modellvorstellung, sonst nichts!
Jeder Mensch kann sich durch Experimente jederzeit davon überzeugen, daß ein real existenter Körper hinsichtlich Temperatur nie den Ergebnissen dieser Formel folgt! Bestenfalls nach unendlich langer Zeit.
Wer das bezweifelt, sollte öfter die Wirklichkeit beobachten und daraus seine Erkenntnisse ziehen, als hier obergescheit aufzutreten! Liefern sie Beweise für ihre Behauptung, werter Erich Müller!
Was glauben sie, wird z. B. ein Eisenwürfel mit 1 m Seitenlänge und z. B. 20°C Ausgangstemperatur machen, wenn sie ihn mit 390 W/qm bestrahlen. Messen sie die Temperatur etwa 5 Sekunden, nachdem sie die Strahlung eingeschaltet haben.
stefan strasser am 3. März 2022 um 0:49
Die Existenz von berührungslosen Thermometern, die genau das tun, widerlegt Ihre Aussage. Sie müssen Sie etwas genauer formulieren: Man kann aus einer eingestrahlten Leistung nicht (ohne weiteres) mit Hilfe des Stephan-Boltzman-Gesetzes eine Temperatur berechnen. Eine Möglichkeit, zu einer Temperatur zu kommen, könnten Sie bei Gerlich und Tscheuschner nachlesen (Einstrahlung, lokales Gleichgewicht zwischen Ein- und Abstrahlung, lokale Temperatur abgeleitet von Abstrahlung).
Das SB Gessetz gilt in seiner ursprünglichen Form nur für „Schware Körper“, wie Sie ja richtig sagen.
Darüber hinaus gibt es doch eine abgewandelte Anwendung des SB- Gesetzes für „Graue Körper“ (Lambertstrahler). Das könnte helfen.
Herr admin,
herr strasser präsentiert fortlaufend seine „Amateurtheorie“, dass das Stefan-Boltzmannsches Gesetz den Zusammenhamg zwischen Temperatur und der Einstrahlungsleistung eines schwarzen Strahlers darstelle.
Das ist falsch, wurde unzählige Male von Fachleuten hier korrigiert, und läßt sich in jedem Lehrbuch überprüfen.
Dies ist keine naive Meinungsäußerung eines Unwissenden mehr. Sein Verhalten zielt offensichtlich darauf ab, kontinuierlich wissenschaftliche Falschbehauptungen zu präsentieren.
Bitte entziehen Sie ihn das Schreibrecht hier gemäß Regel 2. und 3. . Danke.
Ich würde mich freuen, wenn sie alle mit der ständigen Wiederholung immer desselben aufhören würden. Es ist mehr als langweilig. Sonst entziehe ich allen Beteiligten das Schreibrecht. Und setze sie auf SPAM.
Schön, dass Sie es auch langweilig finden, allbekannte wissenschaftliche Tatsache ständig von Neuem erklärt zu sehen.
Ich mache Ihnen einen Vorschlag. Ich habe ein das Buch von Goody/Walker „Atmosphären“ aus den 80igern. Da wird auf ein paar Seiten vorgerechnet wie der Treibhauseffekt, die Viertelung der Solarkonstanten, etc. funktioniert. Ich schiecke Ihnen die Seiten als scan, Sie setzen sie hier rein und alle zukünftigen Beiträge und Kommentare, die die Existenz der Treibhauseffektes infrage stellen werden mit dem Hinweis auf diese Erklärung abgewiesen. Einverstanden?
Ich dachte Herr Strasser hatte darauf hingewiesen, das der Fehler im Hauptartikel im Video gemacht wird.
Warum sie, Herr Heinemann, das Herrn Strasser in die Schuhe schieben wollen, ist seltsam.
Lesen sie noch ordentlich mit?
Der Treibhauseffekt ist abhängig von der Masse der Atmosphäre und der Dicke derselben über der Fläche des Planeten.
Schon vergessen?
Weil Sie damit auch die Masse der Treibhausgase vergrößern.
Als take away von unserem chat: die Höhe der Tropopause hängt von der Masse (/qm resp. Partialdruck) der Treibhausgase ab. Daraus folgt alles weitere, was ich sagte, konklusiv.
Herr Schulz,
der Autor setzt Abstrahlung = Einstrahlung, weil seine Überlegung davon ausgeht. Das bedeutet nicht, dass das Stefan-Boltzmannsche Gesetz den Zusammenhang zwischen Strahlungstemperatur zur Einstrahlung statt (korrekt) zu Abstrahlung.
Was herr strasser behauptet, geht etwa so: Sie wandeln 100% elektrischer Energie in heißes Wasser um. Herr strasser würde entsprechend behaupten, dass zwischen elektrischer Energie und Wassertemperatur ein generelles Gesetz bestünde. Auch da, wo die Elektrizität was anderes macht, als Wasser zu erwärmen.