Das wissenschaftliche Ende der Klimakatastrophe?

Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), die Klimaabteilung der UN, geht von einer dramatischen Entwicklung der globalen Temperaturen aus. Es sagt für das Ende dieses Jahrhundert eine gemittelte weltweite Temperaturerhöhung zwischen 2 bis 5 °C mit gravierenden Folgen für die Menschheit voraus. Diese Katastrophe soll durch die Emission von Kohlendioxid (CO2) infolge Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht werden, also durch den wachsenden Wohlstand der reichen Industriestaaten und der sich entwickelnden Länder Brasilien, China, Indien und Russland. Gewaltige Investitionen von etlichen Billionen Euro müssten gemäß Forderung des IPCC in den nächsten Jahrzehnten getätigt werden, um eine Reduktion der CO2 Emission zu erreichen.

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CO2 allein kann aus allgemein anerkannten physikalischen Gründen nicht zu dieser großen Temperaturerhöhung führen. Eine Verdopplung des CO2 Anteils in der Atmosphäre vom vorindustriellen Wert 280 ppmV auf 560 ppmV, was der Verbrennung sämtlicher fossiler Energiereserven der Erde entspräche, führt gemäß IPCC-Bericht vom Jahre 2001 nur zu einer Temperaturerhöhung von 0,8 °C [5]. Dies liegt innerhalb der natürlich bedingten Klimaschwankungen des letzten Jahrtausends und bietet keinerlei Anlass zu katastrophalen Zukunftsszenarien.

 Das IPCC und seine Klimamodelle [8] sagen allerdings aus, dass durch eine positive Rückkopplung vermittels erhöhter Wasserdampfkonzentration in der Atmosphäre durchaus alarmierende Temperaturen erzeugt werden könnten. Hierbei soll die zunächst relativ geringfügige, allein durch den Beitrag des CO2 bewirkte Erwärmung vermehrt Wasserdampf ausgasen lassen, dessen wesentlich stärkerer Treibhauseffekt dann für weit höhere Temperatursteigerungen sorgt. Es gibt allerdings auch negative Rückkoppelungen (Gegenkoppelungen). Ein Beispiel: Zunehmender Wasserdampf führt zu stärkerer Wolkenbildung, die Wolken schirmen die Sonneneinstrahlung ab und wirken abkühlend. Gegenkoppelungen wurden allerdings bisher auf Grund fehlender Messdaten in den Klimamodellen nicht berücksichtigt.  

 Ein negativer Rückkopplungseffekt, gleichbedeutend mit Abschwächung bzw. einem Rückkoppelungsfaktor kleiner als Null (s. detaillierte Erläuterung weiter unten), würde zu einer geringeren Anhebung der globalen Temperatur als die oben genannten 0,8 °C bei Verdopplung der CO2 Konzentration in der Atmosphäre führen.

 Bis jetzt gab es keinen Nachweis auf der Basis von Messungen, der zeigte, ob positive oder negative Rückkopplungen überwiegen. Lediglich die bisherige relative Stabilität aller Klimazonen der Erde war ein starkes Indiz dafür, dass der Rückkopplungsfaktor negativ oder zumindest nahe Null liegen müsste. Anderenfalls wäre in der Vergangenheit mit hoher Wahrscheinlichkeit ein sog. „run-away“ zu immer höheren Temperaturen erfolgt. Solch ein irreversibles Ereignis fand aber ersichtlich nicht statt, unsere heutige Existenz bezeugt es.  

 Die unbefriedigende Situation änderte sich nun schlagartig mit zwei neuen Arbeiten, von denen die eine im Feb. 2009 bei Theoretical and Applied Climatology [2], die andere im Sept. 2009 bei Geophysical Research Letters erschien [1].

 G. Paltridge, A. Arking und M. Pook zeigten in der Zeitschrift Theoretical and Applied Climatology, dass die spezifische und relative Feuchte in der mittleren und oberen Troposphäre (oberhalb 850 hPa) im Gegensatz zu den Voraussagen der Klimamodelle des IPCC in den Jahren 1973 bis 2007 mit den steigenden Temperaturen in dieser Zeit abnimmt, was einer negativen Rückkopplung entspricht. Lediglich die wenig rückkopplungswirksame Feuchte der unteren Troposphäre nahm in dieser Zeit zu. Die Abbildung, aus der Veröffentlichung entnommen, zeigt die spezifische Feuchte, NH Nördliche, SH Südliche Hemisphäre bei 400, 700 und 925 hPa, was grob den Höhen 7400 müNN, 2900 müNN bzw. 700 müNN entspricht.  Paltridge et al. benutzten hierzu die Daten der troposphärischen Feuchte des National Centers for Environmental Prediction (NCEP), die aus Messungen von Ballon-Sonden gewonnen wurden [3].

 Die zweite Arbeit wurde von dem über engere Fachkreise hinaus bekannten Atmosphärenforscher Richard L. Lindzen vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), zusammen mit Yong-Sang Choi verfasst. Die Autoren wiesen in der Zeitschrift Geophysical Research Letters nach, dass der Rückkopplungsfaktor definitiv negativ ist.  Sie untersuchten hierzu die Empfindlichkeit des Klimas auf externe Störungen.

 Je empfindlicher das Klima über die Kopplung der Atmosphäre mit dem Ozean auf Störungen antwortet, umso stärker reagiert dieses System auf Änderungen des Strahlungsgleichgewichtes. Gleichzeitig benötigt  das System dann aber auch eine längere Zeit, um nach der Störung wieder ins ursprüngliche Gleichgewicht zurückzukehren. Lindzen und Choi benutzten für ihre Untersuchung die Messdaten von ERBE (Earth Radiation Budget Experiment), geliefert vom ERBS-Satelliten, der 1984 vom Space-Shuttle aus gestartet wurde [4]. Hieraus konnten sie die externen Einwirkungen auf das Strahlungsgleichgewicht extrahieren, wie sie die Oszillationen El Nino, El Nina sowie Vulkanausbrüche (Pinatubo) hervorrufen und die sich in den Temperaturen der Meeresoberflächen manifestieren. Da die Wirkung von CO2 ebenfalls über die Störung des Strahlungsgleichgewichtes abläuft, ist eine analoge Übertragung korrekt und physikalisch zulässig. Im Grunde gelten diese Überlegungen für jede Art externer Störung.

 R. Lindzen und M.-D. Chou führten bereits in ihren Arbeiten der Jahre 2001 und 2005 [6], [7] die Definition des Rückkoppelungsfaktors f wie folgt ein:

 DT = DT0 x 1 / (1 – f)                                         Glg.(1)

mit

DT  – Änderung der gemittelten Erdtemperatur

DT0 – Wirkung des CO2 an der Änderung der gemittelten Erdtemperatur

 Der Rückkoppelungsfaktor f als das Ergebnis der Autoren aus ihren jüngsten Messungen [1] ist in der Abbildung, entnommen aus der Veröffentlichung, zu sehen (rechte Ordinatenskala). Die Klimamodelle, auf die sich IPCC und die Propheten der globalen Temperaturerhöhungen mit katastrophalen Auswirkungen stützen, zeigen einen fiktiven, positiven Rückkopplungsfaktor f zwischen +0,5 und +1 an, während nunmehr die konkreten Messungen und Auswertungen der Earth Radiation Budget Daten gemäß Lindzen und Choi f definitiv als negativ bei ungefähr -1 ausweisen.

 Mit einem angenommenen DT0 = 1 °C, das grob der oben genannten CO2-Sensitivität des IPCC bei Verdopplung der Konzentration in der Atmosphäre von 280 auf 560 ppmV entspricht, erhält man aus Glg.(1) mit dem fiktiven, positiven IPCC-Rückkopplungsfaktor f = +0,65 die globale Temperaturerhöhung von DT = 2,86 °C infolge Verdopplung der CO2-Konzentration.

 Mit dem nunmehr durch Messungen belegten, korrekten Rückkopplungsfaktor aus dem ERBE-Projekt von f = -1 ergibt sich dagegen nur die Temperaturerhöhung DT = 0,5 °C für eine Verdopplung der CO2 Konzentration in der Atmosphäre. Die Messungen zeigen daher klar und eindeutig, dass eine Erhöhung der CO2-Konzentration auf das Doppelte (Verbrauch aller fossilen Brennstoffreserven) bis zum Ende dieses Jahrhunderts keinerlei Gefahr für das Erdklima bedeuten kann. Selbst eine noch unrealistischere Verdopplung, also Vervierfachung der CO2 Emission (Verbrennung der doppelten Menge der Reserven) würde wegen der logarithmischen Abhängigkeit der Globaltemperatur von der CO2-Konzentration und der nunmehr nachgewiesenen negativen Rückkoppelung nur zu einer globalen Temperaturerhöhung von 1 °C führen.

 Unter der Voraussetzung, dass die in den Arbeiten von Lindzen et al. sowie von Paltridge et al. mitgeteilten Messergebnisse und Schlussfolgerungen korrekt sind – und daran bestehen angesichts der bekannten wissenschaftlichen Qualitäten der Autoren sowie der publizierenden Fachzeitschriften keine Zweifel -, bedeutet dies nicht mehr und nicht weniger als das wissenschaftliche Ende der vom Menschen verursachten Klimakatastrophe.

 Mit einem solchen Ende, vor allem aber mit einem Ende der politischen Klima-Agitation, ist aber leider so schnell nicht zu rechnen. Bereits die früheren Arbeiten von Lindzen und Chou [6], [7], die als vorläufige Hypothese noch nicht die Aussagekraft der jüngsten, durch Messungen unwiderruflich gestützten Aussagen hatten, wurden von der IPCC-Fraktion – ähnlich wie der unübersehbare Sonneneinfluss auf Klimaparameter – hartnäckig ignoriert. Dies wird mit den hier beschriebenen Untersuchungen von Lindzen und Paltridge allerdings nicht mehr so leicht möglich sein.

 Der aktuelle „Klimakatastrophenzug“ gleicht einem trägen Tanker, der nur sehr langsam zu stoppen ist. Politik, Versicherungswirtschaft und unzählige Industriezweige, die sich nicht nur in Deutschland, sondern weltweit bestens in dem lukrativen Geschäft aus der CO2-Vermeidung und der finanziellen Schröpfung des klimaverängstigten Bürgers eingerichtet haben, werden ihre Pfründe und ihren Einfluss noch lange Zeit mit Zähnen und Klauen verteidigen. Die spannende Frage ist daher „ob“ und „wie lange der Klimawahnsinn noch anhält“.

Quellen:

[1] Lindzen,R.S., Choi,Y.-S.: On the determination of climate feedbacks from ERBE data, Geophysical Research Letters, Vol. 36, L16705 (2009)

[2] Paltridge,G., Arking,A., Pook,M.: Trends in middle- and upper-level tropospheric humidity from NCEP reanalysis data, Theor. Appl. Climatol. (2009) 98:351-359

[3] http://www.cpc.ncep.noaa.gov/

[4] http://asd-www.larc.nasa.gov/erbe/ASDerbe.html

[5] IPCC report 2001, the scientific basis, TAR-06.pdf, S. 358, Tab. 6.2

[6] Lindzen, R.S., Chou, M.-D., Hou, A.Y.: Does the Earth have an adaptive iris?, Bull. Am. Meteorol. Soc., 82, 417-432, doi:10.1175/1520-0477 (2001)

[7] Chou, M.D., Lindzen, R.S.: Comments on “examination of the decadal tropical mean ERBS nonscanner radiation data for the iris hypothesis, J.Clim., 18, 2123-2127, doi:10.1175/JCLI3406.1

[8] http://cfmip.metoffice.com/CFMIP_GEWEX_Newsletter.pdf

Dr. Rainer Link, Dipl.-Physiker (EIKE)

Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke, Dipl.-Physiker (EIKE-Presssprecher)

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9 Kommentare

  1. #krystian
    Schade, dass die Klimakatastrophe im Jahre 2000 so schnell ein Ende gefunden hat. Wir hätten noch gerne mehr davon gehabt, das hätte weiter erhebliche Heizkosten und anthropogenes C02 eingespart.
    Ich schlage für die Neujahrsnacht 2010 einen Sarg für den Tod der Klimakatastrophe vor 10 Jahren und ein ehrenvolles Gedenken vor.

  2. Welche der von den Treibhäuslern prophezeiten Katastrophen sind nun eigentlich schon eingetreten oder auf welche haben wir uns zubewegt?
    Betrachtet man die letzten 20 Jahre, dann haben die Wüsten insgesamt abgenommen, der Meerespiegel hat sich nicht erhöht, obwohl die Pole und die Gletscher insgesamt abgenommen haben, die globalen Temperaturen sind bis etwa zum Jahre 2000 gestiegen, was zu einer erheblichen Heizkosteneinsparung geführt hat. Der C02-gehalt ist knapp 40 ppm gestiegen, trotzdem macht die Klimaerwärmung macht seit 10 Jahren eine Pause. Dafür werden aber die Ernteerträge und die Erträge der nachwachsenden Rohstoffe steigen. Die Verteufelung von C02 ist wissenschaftlich falsch, C02 ist ein lebensnotwendiges Spurengas, ohne dieses wäre die Erde kahl und steril wie der Mond.
    Wir kommen temperaturmäßig aus der kleinen Eiszeit und ich hoffe, dass die Erwärmung noch weitergehen wird. Das warme Mittelalter wäre das Wunschziel. Holland war damals übrigens nicht unter Wasser,obwohl es fast keine Alpengletscher gab und bei C02 haben wir momentan nicht zuviel, sondern zu wenig in der Atmosphäre.Weit und breit keine KATASTROPHE, sondern ein postivier Trend, jedenfalls was das Klima anbelangt.
    Die unkontrollierte Zunahme der Erdbevölkerung und die damit verbundene Betonierung der Landschaft, das Artensterben, die Zerstörung der Natur und die Umgestaltung natürlicher Großräume sind die eigentlichen Herausforderungen für dieses Jahrhundert.

  3. Lieber Herr Lüdecke,

    ok, ich gebe Ihnen Recht, besser ist es, die wissenschaftliche Literatur zu sichten und die Autoren zu fragen. Ich bin mit aber nicht sicher, ob Ihr „unmissverständlich“ unter den Experten auch in diesem Sinne verstanden wird. Denn eins ist sicher: „Unmissverständlich“ folgt den Experten zufolge aus Lidzen’s Arbeit NICHT, dass man damit „Das wissenschaftliche Ende der Klimakatastrophe?“ folgern kann. Diese Schlußfolgerung kommt doch nicht von Lindzen, oder?
    Herr Lüdecke, können Sie mir nun Ihren kreativen Extraschritt erläutern, wieso Lindzen’s Arbeit oder jede beliebige andere EIKE Veröffentlichung jedesmal eine Wissenschaftsrevolution bedeuteen? Sie sollten doch eigentlich wissen, dass Wissenschaft in der Regel weniger wie eine hektische Börse als stetig in kleinen Schritten erfolgt.
    Nochmal, wäre es nicht eher angebrachter Lindzen’s Ergebnisse erstmal an den übrigen Ergebnissen zu spiegeln und zu verstehen, wie das zusammenpassen kann? Wieso haben Sie nie dargestellt, wie man zu den „fiktiven“ feedbacks komt? Wieso kommt von Ihen kathegorisch nur eine Ablehnungg der Modellierung aber nie die inhaltliche Auseinandersetzung damit?
    Ich jedenfalls kenne diesen Prozeß aus der Wissenschaft nicht. Und das reflexartige Hinausposaunen von Dingen, die man selber so wenig verstanden hat, dass man für Details nur auf den Autoren verweisen kann, finde ich lächerlich, unprofessionell und sensationssüchtig.

  4. Eine Studie, die selbst von Roy Spencer und Lubos Motl (auf deren Blogs sind Comments zu finden) als Müll bezeichnet wird (die beiden würden es so natürlich nicht ausdrücken), wird hier hochgelobt und als wissenschaftliches Ende der Klimakatastrophe gefeiert. Echt amüsant. Wahrscheinlich werden hier Spencer und Motl demnächst als Alarmisten bezeichnet 🙂

    PS: Lüdecke, auch wenn ich denke, dass Sie es nie lernen werden. Der Temperaturanstieg ohne Feedbacks beträgt 1,2°C und nicht 0,8°C. Die Quelle (5) zeigt nur das Forcing (3,7 Watt/qm), aber nicht die Temperaturwirkung.

  5. Hallo zusammen,

    Ganz herzlichen Dank an Herrn Prof. Dr. Lüdecke, der den vermutlich hochwissenschaftlichen Artikel so allgemeinverständlich dargestellt hat! Da kann selbst ich als Schriftsteller noch etwas lernen!

    Und noch einen Dank an Herrn Lüdecke! Den Kommentar zu der Polemik von Frau/Herrn NB finde ich super! Was hat Frau/Herr NB eigentlich dagegen, dass es nun wieder kälter wird? Wissenschaftliche Argumente können es nicht sein, sonst würde sie/er in einem ganz anderen Tonfall schreiben!

    @Josef Kowatsch

    Auch Ihnen, Herr Kowatsch, möchte ich danken! Genauso wie Sie vorschlagen werde ich eventuelle Eingaben an die Medien meinerseits abfassen! Mal sehen, vielleicht nach unserer Tagung?

    Chris Frey

  6. @NB:
    Das ist das grosse Problem der (meisten) Skeptiker. Sie können nicht differenzieren. Alles was irgendwie ihre Thesen unterstützt MUSS richtig sein, alles andere dagegen MUSS falsch sein. Anders kann ich mir z.B. nicht erklären, dass Beck immer noch Unterstützer findet.

    PS: Hier die Comments von Spencer: http://tinyurl.com/ylpwh8c
    „By way of comparison, the IPCC CMIP (coupled ocean-atmosphere) models show long-term feedbacks generally in the range of 1 to 2 W m-2 K-1. So, my ERBE results are not that different from the models. BUT..it should be remembered that: (1) the satellite results here (and those of Lindzen and Choi) are for just the tropics, while the model feedbacks are for global averages; and (2) it has not yet been demonstrated that short-term feedbacks in the real climate system (or in the models) are substantially the same as the long-term feedbacks.“

    „In any event, I don’t think the question of exactly what feedbacks are exhibited by the ERBE satellite is anywhere close to being settled.“

    (und hier ist das wissenschaftliche Ende bereits erreicht, nun gut)

    Motl: http://tinyurl.com/yg2pxww
    und James Annan: http://tinyurl.com/yae4k6l

  7. Lieber Physiker,

    Sie sind nicht up-to-date. Das fehlende Wasser in der oberen Troposphäre ist keine Neuigkeit. Im IPCC 2007 AR4 WG1 wird schon ausführlich darauf eingegangen. Ihre Schlußfolgerung „Das wissenschaftliche Ende der Klimakatastrophe?“ ist reichlich naiv!
    Wie wäre es, dass Sie erstmal versuchen – wie dass auch die Autoren der zitierten paper es als neugierige Wissenschaftler tun – die Ergebnisse mit anderen Ergebnissen zu vergleichen und die Ursachen für die unerwarteten Effekte zu ergründen. Sie dagegen reden von Fiktionen der Modellfeedbacks, so als ob dies nicht das Ergebnisse ebenso ernsthafter Forschung wären.

    Sie werden verstehen, dass ich Ihre Auffassung nicht als wissenschaftliche Aussage akzeptieren kann, sondern als Propaganda.

    Sie müssen mir freilich noch erklären, was nun der Wasserdampf in der oberen tropischen Troposhäre mit dem Wasserdampf in der gesamten Atmosphäre zu tun hat. Denn der Gesamteffekt der Rückkopplung basiert natürlich auf dem Gesamtgehalt des Wasserdampfes. Dazu wird Ihnen wahrscheinlich als einziger Kliomawissenschftler Lindzen helfen können. Oder liegt diese Klärung sowieso außerhalb Ihres Interesses?

  8. Haben Sie Dank, Herr Dr.Link und Herr Dr.Lüdecke für die Kurzdarstellung dieser beiden Arbeiten. Da ich nun zum ersten Mal von dem neuen Fakten bei Eike erfahre, sehe ich wieder, auf welch falschem Pfad uns die Medien einseitig informieren. Die Reaktion der Treibhäusler wird wie gewohnt diesselbe sein: 1) Totschweigen und Aussitzen 2) Eigene Horroszenarien neu auflegen und damit die Presse bearbeiten, so dass die Redakteure von Wahrheitsinfos abgelenkt sind. An denen sind die Medien eh nicht so interessiert, weil es keine Katastrophenmeldungen sind.
    Hier noch einen Rat, wenn Eike diese Veröffentlichungen an die Presse weitergibt: Vielleicht weisen Sie auch auf irgendwelche Katastrophen hin, wie erster Schneefall in Südchina seit 50 Jahren oder Schneefall in Bagdad und bringen sie danach vom obigen artikel eine wissenschaftliche Kurzfassung, gleich mit dem richtigen Zeilenabstand und 34 Anschläge pro Zeile geschrieben. Das ist den Redakteuren am liebsten. Der Artikel erscheint dann meistens, nur eben noch gekürzt als Meldung.

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