Der Treibhauseffekt: Wieviel bewirkt er? Ein Quiz!

Mal angenommen der Treibhauseffekt wirkt wie vermutet. Dann hilft zu seiner Überprüfung vielleicht mal ein schnelles Quiz! Die Durchschnittstemperatur auf der Erde beträgt etwa 14 °C (57°F). Wenn die Erde keine Atmosphäre hätte und wenn sie ein Schwarzer Körper im gleichen Abstand von der Sonne wäre, um wie viel kälter müsste sie dann sein?
a) 33°C (59°F) kälter
b) 20°C (36°F) kälter
c) 8°C (15°F) kälter
Die Antwort mag überraschend sein. Wenn die Erde ein Schwarzer Körper im gegenwärtigen Abstand von der Sonne wäre, wäre sie nur 8°C kälter als sie tatsächlich ist. Das heißt, der Nettogewinn aus unserem vollständigen System unter Einschluss der Wolken, Oberflächen-Albedo, Aerosole, Verdampfungsverluste und allem Übrigen beträgt nur 8°C gegenüber einem Schwarzen Körper ohne Atmosphäre.

Warum ist der Temperaturanstieg so gering? Hier ist eine Grafik, die zeigt, was passiert. 


Abb. 1. Globale Energiebilanz, von Kiehl/Trenberth  angepasst und erweitert. Die Werte sind Watt pro qm (W/m2). Beachte die Emission von 147 W/m2 am oberen Atmosphärenrand (emitted by Atmosphere). Die Tropopause ist die Höhe, wo die Temperaturabnahme mit der Höhe aufhört. 

Wie man sieht, steigt die Temperatur nicht viel an, weil es verschiedene Verluste im Gesamtsystem gibt. Ein Teil der einfallenden Sonneneinstrahlung wird von der Atmosphäre absorbiert. Ein Teil wird in den Weltraum abgestrahlt durch das „Atmosphärische Fenster“. Ein Teil wird in latente Wärme umgesetzt (Verdampfung/Verdunstung), und ein Teil wird in fühlbare Hitze umgesetzt (Konduktion/Konvektion). Schließlich wird ein Teil über die Oberflächen-Albedo abgegeben.

Die Erdoberfläche reflektiert etwa 29 W/m2 in den Weltraum zurück. Das heißt, dass die Oberflächen-Albedo etwa 0,15 beträgt – (15% der Sonneneinstrahlung, die am Erdboden ankommt, wird in den Weltraum zurückgestrahlt). Das berücksichtigen wir nun. Falls die Erde keine Atmosphäre hätte und dazu eine durchschnittliche Albedo von 0,15 wie unsere Erde, wäre es etwa 20°C kälter als es ist.

Das bedeutet, dass die durch das komplette Atmosphärensystem (Treibhausgase, Wolken, Aerosole, latente und fühlbare Wärmeverluste und übriger Rest) verursachte Erwärmung etwa 20°C über dem liegt, was wäre, wenn es die Bedingungen unserer Atmosphäre und der Erd-Albedo nicht gäbe. 

Warum ist das wichtig? Weil es uns erlaubt, die Klimasensitivität des Gesamtsystems zu bestimmen. „Klimasensitivität“ wird vom UNIPCC definiert als „Reaktion des Klimasystems auf ständigen Strahlungsantrieb“. Die Klimasensitivität wird als Veränderung der Temperatur von einer vorgegebenen Veränderung des Antriebs am oberen Atmosphärenrand gemessen.
[It is measured as the change in temperature from a given change in TOA atmospheric forcing. TOA = Top Of Atmosphere].

Wie in der obigen Grafik gezeigt, beträgt die Atmosphärenrand-Abstrahlung ungefähr 150 W/m2. Diese 150 W/m2 Abstrahlung verursacht die 20°C-Erwärmung. Also beträgt die Netto-Klima-Sensitivität 20°C/150W-m2, oder einen Temperaturanstieg von 0,13°C pro W/m2. Wenn wir den kanonischen UN IPCC-Wert von 3.7 W/m2 bei einer Verdoppelung des CO2 annehmen, bedeutet das, dass die Verdoppelung des CO2 zu einem Temperatur-Anstieg von ungefähr einem halben Grad führen würde.

Der 4. Assessment Report des UN IPCC nennt einen viel höheren Wert für die Klima-Sensitivität. Man sagt, er betrüge zwischen 2°C bis 4.5°C bei einer Verdoppelung des CO2, anders gesagt: vier bis 9 Mal höher als das, was wir im realen Klimasystem sehen. Warum ist die IPCC-Zahl so viel höher? Gründe sind unter anderem:

1. Die Klimamodelle unterstellen eine große positive Rückkoppelung, wenn sich die Erde erwärmt. Diese Rückkoppelung ist noch nie nachgewiesen worden, sie wird nur angenommen.

2. Die Klimamodelle unterschätzen den Anstieg der Verdampfung mit steigender Temperatur.

3. Die Klimamodelle beziehen die Wirkung von Gewittern nicht ein, welche die Erde auf mannigfache Weise abkühlen. 

4. Die Klimamodelle überschätzen die Wirkung des CO2. Dies ist so, weil sie auf eine historische Temperaturaufzeichnung eingeschwungen wurden, die eine große Wärmeinsel-Komponente enthält. Weil der historische Temperaturanstieg überschätzt wird, wird auch der CO2-Effekt überschätzt.

5. Die Sensitivität der Klimamodelle hängt vom angenommenen Wert des Aerosol-Antriebs ab. Der ist nicht gemessen, sondern angenommen. Wie in Punkt 4. gesagt, hängt die angenommene Größe von historischen Aufzeichnungen ab, die Wärmeinsel-verseucht sind. Ausführliche Diskussion hierzu in: Kiehl .

6. Der Wind nimmt mit den Temperaturunterschieden zu. Zunehmender Wind vergrößert die Verdampfung, die Meeres-Albedo, konduktive/konvektive Verluste, die Meeresoberfläche, die Gesamt-Verdampfungsfläche, Schwebestaub und Aerosole. Das alles kühlt das System. Doch Gewitterstürme gehören zu keinem der Modelle und viele Modelle ignorieren eine oder mehrere Wirkungen des Windes.

Anzumerken ist, dass die Größe von einem halben Grad Klimasensitivität pro W/m2 ein Durchschnittswert ist. Das ist nicht die Gleichgewichts-Klimasensitivität. Die Gleichgewichts-Sensitivität muss niedriger sein, weil die Verluste stärker zunehmen als die Atmosphärenrand-Abstrahlung. Das ist so, weil Huckepack-Verluste und die Albedo von der Temperatur abhängen und stärker ansteigen als der Temperaturanstieg:

a) Die Verdampfung nimmt grob exponential mit der Temperatur zu, linear mit der Windgeschwindigkeit.

b) Tropische Kumuluswolken nehmen rasch mit steigenden Temperaturen zu und schirmen die einfallende Strahlung ab.

c) Auch Tropengewitter nehmen rasch mit steigenden Temperaturen zu und kühlen die Erde ab.

d) Fühlbare Wärmeverluste nehmen mit zunehmender Oberflächenerwärmung zu.

e) Abstrahlungsverluste nehmen proportional mit der 4. Potenz der Temperatur zu. Das bedeutet, dass für jedes Grad zusätzlicher Erwärmung immer mehr Energie notwendig ist. Um die Erde von 13°C auf 14°C zu erwärmen, braucht es 20% mehr Energie als für eine Erwärmung von minus 6°C (gegenwärtige Temperatur minus 20°C) auf minus 5°C.

Das bedeutet, dass mit dem Temperaturanstieg jedes dem System zugeführte zusätzliche W/m2 zu einem immer schwächeren Temperaturanstieg führt. Im Ergebnis ist der Gleichgewichtswert der Klimasensitivität (wie vom IPCC definiert) mit Sicherheit kleiner, wahrscheinlich viel kleiner als das halbe Grad pro CO2-Verdoppelung, wie oben errechnet wurde.

Willi Eschenbach erschienen bei Watts Up with this

Die Übersetzung besorgte dankenswerterweise Helmut Jäger für EIKE 

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43 Kommentare

  1. @ #30: NB
    Lieber NB,

    Sie schreiben:
    „Nettoenergiestrom = Betrag Abstrahlung des Bodens minus Betrag Gegenstrahlung ist positiv.“

    Genau das habe ich auch geschrieben, dass der Boden stets stärker abstrahlt als er von der „Gegenstrahlung“ angestrahlt wird und sich deshalb abkühlt.

    In anderen Beiträgen lese ich ständig etwas von „Erwärmung des Bodens“. Gut, dass Sie auch feststellen, dass so etwas nicht geht.

    Weiter schreiben Sie:
    „wenn Sie nun mehr IR-Absorber in der Luft haben, so nimmt die Gegenstrahlung zu und die Abkühlung wird noch langsamer. Dies bedeutet, dass Sie zum gleichen Zeitpunkt eine höhere Temperatur verglichen mit dem vorhergehenden Zustand bei geringerer Treibhausgasmenge haben.“

    Erklären Sie mir bitte doch einmal, woher die mehr IR-Absorber in der Atmosphäre ihre Energie, mit der sie nun strahlen, haben – doch sicher von Boden. Und dann meinen Sie, der Boden kühlt sich dadurch weniger ab, obwohl er mehr Energie an die Treibhausgase abgibt ?

    Möglicherweise meinen Sie, dass diese Energie des Bodens andernfalls (ohne Treibhausgase) in den Weltraum gelangen würde, ohne die Atmosphäre zu erwärmen.

    Festgestellt wurde aber, dass der Boden seine Energie weniger durch Strahlung, sondern durch mehr Leitung und Konvektion an die Atmosphäre abgibt, unabhängig davon, welche Gase dort sind. Also kann man getrost annehmen, dass der Stickstoff die Wärme aufnimmt und dann die Spurengase (CO2 und H2O) erwärmt, die dann entsprechend ihrer Temperatur strahlen können. Das ist eine ganz normale Erwärmung eines kälteren Körpers (Atmosphäre) durch einen wärmeren Körper (Erde) – nichts besonderes. Funktioniert bei jedem Herd mit jeder Bratpfanne.

    Das ganze Gerede vom Strahlungsantrieb ist unbewiesenes Zeug.

    mfg
    M. Wehlan

  2. #37: Michael W. Matthes sagt am Donnerstag, 01.04.2010, 15:01:

    „#35: Marvin Müller: „Korrektere Version“: Zeigen!“

    Z.B. in „Klimadebatte: Taktischer Rückzug nach Debakel!“ „von 1995 bis heute keine statistisch signifikante Erwärmung“. Wobei hier wieder der Kontext fehlt und Jones Aussage, dass es sich erwärmt hat unte rden Tisch fällt. Und erst Recht unter den Tisch gefallen ist die Tatsache, das 1995 das erste jahr ist, an dem die statistische Signifikanz nicht mehr da ist. Hätte man ihn nach 1994 gefragt, hätte man eine andere Antwort bekommen.

    „Mir ist die hinreichend korrekt. Jeder kann sie nachprüfen.“

    Jeder, der sie tatsächlich nachprüft, sieht, dass Sie hier eine … (hmmm, ich vermeide jetzt mal den Anlaß für eine Zensur) … Unwahrheit auftischen. Und das nun mittlerweile mit Absicht.

  3. Lieber Herr Michael W. Matthes,

    das Thema dieses blogs steht oben:
    „Der Treibhauseffekt: Wieviel bewirkt er? Ein Quiz!“

    Bei Ihnen fällt auf, dass Sie Zeitungsausschnitte völlig unabhängig vom Thema des blogs platzieren. Was hat z.B. dies hier:

    „Wissenschaftler bestätigt: Keine globale Klimaerwärmung seit 1995“ mit dem blog Thema Treibhauseffekt zu tun?

    Kapieren Sie eigentlich nicht, dass dies etwa soviel miteinander zu tun hat wie ein Schneeschauer vor der Tür mit dem Grönlandeis? Nämlich nichts, außer dass beides mal von gefrorenem Wasser gesprochen wird.

  4. @#36: NicodemusBaecker

    Sehr geehrter Herr Baecker,

    herzlichen Dank für Ihre ausführliche Antwort.
    Leider verstehe ich folgendes nicht:

    „Der LW-Strahlungsfluss durch das atmosphärische Fenster sollte mit zunehmenden Treibhausgasen abnehmen!“

    Ein durch höhere Gegenstrahlung erwärmter Boden müßte doch mehr Energie abstrahlen. Die atmosphärischen Fenster zeichen sich dadurch aus, daß sie nicht in der Lage sind, die entsprechenden Wellenlängen zu absorbieren. Also warum die Abnahme?

    MfG

    Besso

  5. #36: NicodemusBaecker sagt: “ … thematischen Entgleisungen.“

    Obsolete Zahlenspielchen gegen den „größten Wissenschaftsbetrug des Jahrhunderts“? Prioritäten setzen, wa? 🙂

    Zurück zum Thema.
    „die zeiten der anonymen trolle“

  6. @Schweickhardt sagt:

    “ … die anti antroposphische Photosysthese, die das menschengemachte CO2 Molekül kategorisch ablehnt.“ :-)))

    Sehr gut! Unser altböser Feind, das apokalyptische Klimakillergiftgas CO2. War’s nicht der GEZ-Klimaexperte Beckmann, der von der CO2-freien Welt phantasierte? Wahr ist: Insekten erzeugen das HUNDERTFACHE an CO2 wie wir Menschenskinder! Wer demnach etwas für „unser“ Globalklima tun will, sollte ins nächstgelegene Waldgebiet radeln und KLIMAKILLER-AMEISENHAUFEN ABFACKELN!
    Ein Forstbeamten, der klimaleugnende Fragen stellen könnte ob solchen Tuns, sei auf den letzten Pachauri-Sachstandsbericht verwiesen: „Return to Almore“ (Literaturnobelpreis winkt).

    @#3: Josef Kowatsch: „Bsp: Der Eisbär wird aussterben, wenn der Pol schmilzt und daran ist der Mensch schuld. …“

    Wahr ist: Die Eisbär-Population hat sich seit den ’60ern VERFÜNFFACHT! (vgl. hochdotierte „Klimafolgenforscher“). Die Drecksviecher vermehren sich wie die Ratten! Gerade spätpubertierenden gefühlsbetonten Weltklimarettern muß erklärt werden, wie grausam und brutal diese Killer unschuldige glubschäugige Robbenbabies und deren junge Muttis gnadenlos abschlachten und massakrieren, am besten in Großaufnahme Surround-Stereo. Die Hilfeschreie niedlicher Robbenbabies als Handy-Klingelton!
    Auch wahr: Die größte Bedrohung für niedliche Knut-Eisbärbabies sind erwachsene männliche Eisbären.

  7. #35: Marvin Müller: „Korrektere Version“: Zeigen!
    Mir ist die hinreichend korrekt.
    Jeder kann sie nachprüfen.
    Bedrohliche CO2-Erdüberhitzung? Gibt’s nicht. Klimalüge aufgeflogen, das ist der Punkt.

  8. Lieber Herr besso,

    „Sehe ich das richtig, daß bei einer Steigerung von 390 auf 394W/qm die Abstrahlung durch die atmosphärischen Fenster in proportionaler Weise ansteigen würde?“

    Der LW-Strahlungsfluss durch das atmosphärische Fenster sollte mit zunehmenden Treibhausgasen abnehmen! Die Gegenstrahlung dagegen zunehmen! Aber diese Einzelwerte schwanken stark von Modell zu Modell. Denn diese Änderungen sind sehr empfindlich von den Modellparametrisierungen von Wolken etc. abhängig, denn diese spielen bei der Energieflussbilanz ganz entscheidend rein.
    Aber ich muss mich im vorherigen Beitag korrigieren. Denn ich habe die Netto-LW-Strahlungsflussänderung auf die LW-Abstrahlung daraufgeschlagen. Das ist falsch, wie man nachrechnen kann. Durch CO2-Verdopplung und nach Erreichen des Gleichgewichts bei ca. 3 °C höherer Temperatur steigt die LW-Abstrahlung von 390 W/m2 auf etwa 410 W/m2 (+20W/m2), die Gegenstrahlung von ca. 324 W/m2 auf ca. 340 W/m2 (+16 W/m2). Die langwellige Nettostrahlung ändert sich also von 66 = (390-324) W/m2 auf 70 = (410-348) W/m2. Man also einer Erhöhung des Netto-LW-Strahlungsflussänderung um + 4W/m2. Wie gesagt, nur die rund +4W/m2 werden von den Modellen einheitlich simuliert, diese Summe zerlegt sich aber nach Modell in unterschiedliche Abstrahlungs- und Gegenstrahlungänderungen.

    Lieber Herr Michael W. Matthes,

    sparen Sie sich Ihre Ablenkungsmanöver. Wenn Sie meinen Text inhaltlich nicht begreifen, so ersparen Sie uns einfach Ihre thematischen Entgleisungen.

  9. #34: Michael W. Matthes sagt am Mittwoch, 31.03.2010, 19:37:

    „Zum Thema: Korrekte Pressemeldung, knapp, klar, und jedem Durchschnittsintelligenzler verständlich:

    Wissenschaftler bestätigt: Keine globale Klimaerwärmung seit 1995

    Professor Phil Jones, anerkannter britischer Klimaforscher, hat in einem Interview mit der BBC entgegen früherer Aussagen eingeräumt, dass sich das Klima auf der Erde seit 1995 faktisch nicht verändert hat.“

    Und wieviel Intellegenz braucht man, um zu verstehen, dass diese Nachricht falsch ist? Eine korrektere Version konnten Sie doch hier auf Eike lesen, warum zitieren Sie konstant eine falsche Darstellung des gesagten?

  10. NB sagt:
    „Lieber Herr Wehlan, (#22)
    haben Sie das immer noch nicht kapiert?“

    Zum Thema: Korrekte Pressemeldung, knapp, klar, und jedem Durchschnittsintelligenzler verständlich:
    14.02.10 shortnews:

    „Wissenschaftler bestätigt: Keine globale Klimaerwärmung seit 1995

    Professor Phil Jones, anerkannter britischer Klimaforscher, hat in einem Interview mit der BBC entgegen früherer Aussagen eingeräumt, dass sich das Klima auf der Erde seit 1995 faktisch nicht verändert hat.

    Jones hatte in der Vergangenheit vor der Erderwärmung gewarnt, dazu hatte er Daten präsentiert, die in seinem Büro inzwischen „verloren gegangen“ seien. Diese mutmaßlich gefälschten Daten waren Bestandteil der sogenannten Hockeystock-Grafik.

    Die auf manipulierten Daten basierende Grafik sollte verdeutlichen, dass sich das Klima immer stärker erwärmt. Der Professor ruderte weiter zurück, indem er sagte, dass es schon immer globale Phasen der Erwärmung gegeben habe und deren Ursachen nichts mit dem Menschen zu tun hätten.“

    http://tinyurl.com/yb78ebj
    -Keine-globale-Klimaerwaermung-seit-1995

    Umgangssprachlich: Klimalüge aufgeflogen.
    Gefloppt wie die WHO-Schweinepanikgrippe.
    Kardinalfehler der Think Tanks: Die Lüge war gar zu Platt.
    + 0,0…02% lebensspendendes CO2-Spurengas verursacht apokalyptische Erdüberhitzung? Da mußte Obama selbst lachen, als er diesen Schwachsinn dem Kongreß vortrug (bei youtube zu sehen).
    Dazu: Wer einmal lügt … „Hide the decline!“ – Auch witzig, CFR-WHO-Gate:

    „Just lie and claim that there is a shortage … “

    5’30“ – youtube CFR swine flu
    http://tinyurl.com/y9yb6kn

  11. @#29: NB

    Sehr geehrter Herr NB

    Vielen Dank für Ihre Erklärung.
    Sehe ich das richtig, daß bei einer Steigerung von 390 auf 394W/qm die Abstrahlung durch die atmosphärischen Fenster in proportionaler Weise anszeigen würde?
    Ich hoffe, ich falle Ihnen nicht lästig, aber das wäre wirklich von Interesse

  12. sgh limburg, ich dachte die zeiten der anonymen trolle(z.b. NB, NF….) ist beendet?
    es wäre ein wohltat und würde den blog weiter bringen.

    mfg
    Uwe meinen

  13. Lieber Herr Wehlan, (#22)

    haben Sie das immer noch nicht kapiert?

    Wenn für Sie der Treibhauseffekt wie von Ihnen beschrieben in der Tatsache der Gegenstrahlung besteht, dann ist Ihre Schlußfolgerung falsch.

    Sie verwechseln nämlich den Erwärmungseffekt durch eine Änderung der Energieflüsse durch eine Änderung der Treibhausgasmenge mit den zeitlichen Vorgängen bei Konstanthalten dieser Menge. Die bodennahe Luft kühlt nachts i.d.R. auch mit Gegenstrahlung aus, denn die Gegenstrahlung (über)kompensiert die Abstrahlung des (wärmeren) Bodens nicht. Aber die Geegnstrahlung bewirkt, dass der Boden langsamer als ohne Gegenstrahlung abkühlt (z.B. wenn es keine Atmosphäre gäbe), oder äquivalent ausgedrückt: der Nettoenergiestrom = Betrag Abstrahlung des Bodens minus Betrag Gegenstrahlung ist positiv. Daraus folgt, dass der Boden abkühlt. Aber dieser Nettobetrag ist kleiner als der Betrag der Abstrahlung des Bodens und damit erfolgt die Abkühlung langsamer.

    Genau dies ist also die Wirkung des Treibhauseffektes. Mit Erwärmung des Bodens hat dies überhaupt nichts zu tun!!!!

    Wenn Sie nun mehr IR-Absorber in der Luft haben, so nimmt die Gegenstrahlung zu und die Abkühlung wird noch langsamer. Dies bedeutet, dass Sie zum gleichen Zeitpunkt eine höhere Temperatur verglichen mit dem vorhergehenden Zustand bei geringerer Treibhausgasmenge haben. Das widerspricht also überhaupt nicht dem Entropiesatz!

  14. Lieber Herr besso,

    „Müßte eine wärmere Erdoberfläche nicht mehr Wärme abstrahlen als vorher?“

    Tut Sie doch auch. Heute im Mittel 390 W/m2, nach CO2-Verdopplung und Erwärmung bis zum energetischen Ausgleich werden es ca. 394 W/m2 sein.
    Der Wert 237 W/m2, den Sie nennen, ist aber die abgestrahlte Leitung ins Weltall (TOA) und stimmt langfristig mit der vom Erdsystem (Oberfläche + Atmosphäre) aufgenommene Leistung von der Sonne überein. Der ändert sich nach CO2-Anstieg nicht alleine aufgrund der veränderten Wärmeabstrahlung vom Boden, sondern auch, weil sich Albedo, Wolken und Absorption von kurz- und langwelliger Strahlung ändert (feedbacks).

  15. @#25: Marvin Müller

    Vielen Dank für Ihre Antwort.
    Müßte eine wärmere Erdoberfläche nicht mehr Wärme abstrahlen als vorher? Müßte daraus statt den 237 nicht ein höherer Wert resultieren?
    Mit freundlichen Grüßen

  16. Der Artikel enthält einen wichtigen Denkfehler, der sich rechnerisch rein zufällig jedoch nicht stark bemerkbar macht.
    statt:“Wie in der obigen Grafik gezeigt, beträgt die Atmosphärenrand-Abstrahlung ungefähr 150 W/m2. Diese 150 W/m2 Abstrahlung verursacht die 20°C-Erwärmung. Also beträgt die Netto-Klima-Sensitivität 20°C/150W-m2, oder einen Temperaturanstieg von 0,13°C pro W/m2. Wenn wir den kanonischen UN IPCC-Wert von 3.7 W/m2 bei einer Verdoppelung des CO2 annehmen, bedeutet …“

    muss es richtig heißen:

    Wie in der obigen Grafik gezeigt, beträgt die Bodenabstrahlung etwa 392 W/m². Es werden aber in den Welraum nur 237 W/m² abgestrahlt. Also beträgt die Absorption durch die Atmosphäre 392 – 237 = 155 W/m². Diese 155 W/m² die offenbar im System ERDE/ATMOSPHÄRE steckenbleiben, verursachen die atmosphärische Erwärmung.

    mit freundlichen Grüßen

    W.J.

  17. Lieber Herr Müller,

    „Willis Eschenbach skizziert aber ein anderes Scenario, da wären villeicht ein paar mehr erklärende Worte angebracht gewesen. Er durfte einen Großteil der Verwirrung ja dann hinterher ausräumen durch Reaktionen auf Nachfragen.“

    Genau das ist es! Das Thema ist doch komplexer, und mit ein paar Zeilen und statements lassen sich weder Argumente noch Gegenargumente endgültig entscheiden. Wenn also Widersprüche zwischen DGM staement und Eschenbach bestehen, so liegt das einfach daran, dass beide Texte jeweils die Physik nicht umfassend genug darstellen und wenn der eine den Schwerpunkt dahin legt, der andere dorthin, so sieht es zum Schluß so aus, dass beide sich Widersprechen würden.
    Die DMG-Erklärung ist offensichtlich kein Bibeltext, den man Wort für Wort so hinnehmen muss. Es ist eine populärwissenschaftliche Erklärung, die nur die wichtigsten Aspekte des Treibhauseffekts anspricht. Wissenschaftlich kann man damit nichts anfangen (zumal sowieso nur grundlegendes und banales drinsteht).

    Der Eschenbach-Ansatz ist damit prinzipiell nicht dümmer oder falscher als alle anderen 0D-Ansätze, die so rumgeistern.

    Man kann z.B. auch für die „Klimasensitivität“ die Wärmeabstrahlung der Erdoberfläche mit/ohne Treibhausgase bei 30% Albedo (oder 15% Albedo) heranziehen.

    Von den Problemen mal abgesehen, die durch die Nichtlinearität zwischen Wasserdampfanteil und Temperaturerhöhung sowie der Absorptionssättigung (beides läuft beim Wasserdampf als Treibhausgas mit zunehmender Temperatur gegenläufig, daher bekommt man die exakte Temperaturabhängigkeit sowieso nur durch ein Klimamodell raus, was neben diesen Effekten auch noch berücksichtigt, dass der OD- Ansatz hier alleine wegen der fehlenden Breitenabhängigkeit des Treibhauseffektes schon fraglich ist) entstehen.

    Wesentlich ist, dass man dies – wenn man wirklich wollte – verbessern und das Modell sukkzessive verfeinern kann und nicht stoisch an einem populärwissenschaftlichen Text festhalten muss!
    Und wenn das selbstverständlich nicht schon geschehen ist (man möge rechechieren) könnte man damit vielleicht noch berühmt werden 😉

    Mit dem mit/ohne THE für die Wärmestrahlung am Boden kommt auch da ein dT/dP von ca. 0.2 K/Wm-2, was von der Größenordnung von Eschenbach ist. (der Unterschied kommt durch 33K statt 20K bei 150 W/m2 Leistungdichtedifferenz mit/ohne THE zustande).
    Es kommt jedoch auch da raus, dass bei einer Erhöhung des bodennahen Wärmestrahlungsstromes von 4 W/m2 (nach CO2-Verdopplung im Gleichgewicht der sowohl nach unten wie nach oben um etwa diesen Betrag erhöht, netto also weniger) die Temperatur sich entsprechend Stefan-Boltzmann um 0.7 °C erhöht, also weniger als man aus Klimamodellen ohne feedback herausbekommt (1.2 °C).

    Das zeigt, dass diese Berechnungen basierend auf räumlichen Mitteln und homogenen Körpern mit fixer Albedo ihre Grenzen haben und es sich nicht lohnt, darüber zu streiten, welches dieser 0D-Modelle nun das richtige ist. Sie sind alle im Detail unzureichend!

  18. 21: besso sagt am Sonntag, 28.03.2010, 23:20

    @18: Marvin Müller

    „Und gut, das Sie das obige Schaubildchen verstehen.
    Wären Sie in der Lage mir mitzuteilen, welche Energieströme sich wie ändern wenn sagen wir der co2-Gehalt der Atmosphäre verdoppelt würde?“

    Das hat nicht direkt was mit dem Bild oben zu tun – aber wenn mich das ernsthaft interessieren würde, würde ich nochmal Lüdecke/Link „Der Treibhauseffekt – wie funktioniert er?“ hier auf Eike lesen und das dann auf das Bild anwenden. Anfangen dürfte es damit, dass die rausgehenden 237 kleiner werden, da die absorbierten Anteile größer werden.

  19. #23: Lionel sagt am Montag, 29.03.2010, 23:49:

    „Sehr geehrter Herr Müller,

    ich staune, daß Sie sich so ereifern.“

    Hmm, ich gebe mir eigentlich Mühe, ruhig und sachlich zu argumentieren. Das mag nicht immer gelingen, gerade hier in diesem Thema fand ich mich nun aber wirklich nicht „ereifernd“.

    „Sind Sie der Meinung, daß Willis Eschenbach irreführen wollte?“

    Die Frage nach der Wirkung des Treibhauseffektes auf der Erde aufzuwerfen, dann aber die Antwort für ein Modell zu geben, dass nun nicht mal entfernt etwas mit der Erde zu tun hat … Das ist zumindest sehr ungeschickt. Das Wolkenalbedo dem Treibhauseffekt zuzurechen und daher wegzulassen – daüber kann man ja vielleicht noch diskutieren. Aber das Erdalbedo … Wenn ich mir sicher wäre, das alle das gründlich lesen und diese Feinheit auch bemerken, dann wäre das vielleicht vertretbar. Aber so würde ich mich halt nicht wundern, wenn die 8°C als Effekt hängenbleiben, ohne das die veränderten Randbedingungen auch hängenbleiben würden.

    Dass die DMG die Fußnoten weggelassen hat, ist natürlich unglücklich. Dafür geben Sie aber den Stand der Forschung wieder, wie man ihn überall lesen kann (auch hier bei Eike, abgesehen vielleicht vom Wasserdampffeedback). Willis Eschenbach skizziert aber ein anderes Scenario, da wären villeicht ein paar mehr erklärende Worte angebracht gewesen. Er durfte einen Großteil der Verwirrung ja dann hinterher ausräumen durch Reaktionen auf Nachfragen.

    Was heißt, bitte, IMHO? In my humble opinion – meiner bescheidenen Meinung nach. Das gilt natürlich für alle meine Beiträge, manchmal hebe ich aber nochmal besonders heraus.

  20. @ Marvin Müller

    Sehr geehrter Herr Müller,

    ich staune, daß Sie sich so ereifern. Sind Sie der Meinung, daß Willis Eschenbach irreführen wollte? Da könnte ich auch der Meinung sein, daß die Deutsche Meteorologische Gesellschafft irreführen will. In dem von Günter Heß #9 verlinkten Paper http://tiny.cc/y0nkq erfahre ich Entscheidendes auch erst in den Fußnoten, die noch nicht einmal Bestandteil des PDF-Dokumentes sind.

    Und da Sie es wiederholt gebrauchen – ich bis jetzt aber nicht dahinter gekommen bin – was heißt, bitte, IMHO ?

    MfG

  21. @ #20: Marvin Müller

    Da Sie mich konkret ansprechen, bestätige ich noch einmal, dass Strahlung eines kälteren Körpers einen wärmeren Körper nicht wärmer machen kann, da der wärmere Körper stärker strahlt als der kalte und demzufolge sich abkühlt. Sie können daher eine Erdoberfläche einer bestimmten Temperatur nicht dadurch erwärmen, dass diese Erdoberfläche zunächst Strahlung abgibt und anschließend wieder ein Teil dieser abgegebenen Strahlung empfängt. Der so-genannte natürliche Treibhaus-Effekt, wenn er das oben genannte irgendwie (natürlich nicht so direkt, sondern versteckt) behauptet, ist unmöglich.

    Dagegen ist richtig, dass die riesigen Wassermengen und die Atmosphäre der Erde eine andere Temperaturverteilung bewirken als wenn es diese nicht gäbe. Und Wasser speichert die Energie der Sonne wunderbar und ohne den Umweg des Treibhaus-Effekts. Letztlich dürfte doch auch Ihnen klar sein, dass alle Energie von der Sonne kommt.

    mfg
    M. Wehlan

  22. @18: Marvin Müller

    Hallo Herr Müller,
    schön, daß Sie wissen was ich „Picken“ will. Und gut, das Sie das obige Schaubildchen verstehen.
    Wären Sie in der Lage mir mitzuteilen, welche Energieströme sich wie ändern wenn sagen wir der co2-Gehalt der Atmosphäre verdoppelt würde?
    Geht nicht auf das Komma, nur die ungefähren Änderungen…

    Mit freundlichen Grüßen

    besso

  23. #19: Günter Heß sagt am Sonntag, 28.03.2010, 17:32:

    „Lieber Herr Marvin Müller,
    sie hatten ja in ihrer #2 Joel Shore mit einer sehr unspezifischen Aussage zu Gerlich und Tscheuschner zitiert. Das finde ich nicht gut, Blogbeiträge als Argumente zu verwenden.“

    Hmm, was habe ich in #2 gesagt:

    „Ansonsten ist es mal interessant, Willis Eschenbach in der Rolle eines NB/NF zu sehen in der Konfrontation mit Leuten, die glauben, der 2. HS der Termodynamik widerlege einen Treibhaueffekt.“

    Da tauchte G&T nicht auf. Das tauchte erst in einem Zitat aus den Kommentaren auf, in denen Eschenbach in die Rolle eines NB/NF rutscht. Ich hätte auch eine Stelle zitieren können, an der er direkt jemanden zusammenniest, der den natürlichen Treibhauseffekt in Frage stellte. Das alles aber nur im Kontext der hier nochmal zitierten Aussage, Eschenbach durfte sich mit einigen Leuten auseinandersetzen, die es hier in den Kommentaren auch immer gibt – die sich hier nur mit NB/NF und einigen anderen einschließlich Ihnen auseinandersetzen dürfen.

    Ansonsten stimme ich Ihnen zu, dass eine saubere Formulierung immer wünschenswert wäre. Obwohl ich bezweifle, dass das helfen würde. Es würde immer noch Leute geben, die darauf bestehen würden, dass aus der Atmosphäre keine Energie in Richtung Erdoberfläche gestrahlt werden kann bzw. dass diese Energie keinen Effekt haben kann, da sie ja von der kälteren Atmosphäre kommt (siehe stellvertretend Herrn Wehlan) …

    „Eschenbach schreibt ja eigentlich deutlich, dass er für die 8°C die Albedo weglässt:“

    Diese Erklärung kommt nach seiner eigentlichen Quizfrage und auch in dieser Erklärung mußte ich genau hinsehen, um das Weglassen der Erdalbedo zu sehen. Ich wäre nie auf die Idee gekommen, daß jemand die bei der Bestimmung der Erdtemperatur ohne Atmosphäre weglassen würde. Und ich vermute, dass dieser feine Unterschied vielen entgeht. Da wird bei vielen hängenbleiben, der Treibhauseffekt bringt nur 8°C.

  24. Lieber Herr Marvin Müller,
    sie hatten ja in ihrer #2 Joel Shore mit einer sehr unspezifischen Aussage zu Gerlich und Tscheuschner zitiert. Das finde ich nicht gut, Blogbeiträge als Argumente zu verwenden. Deshalb habe ich mir mal angeschaut, was für Argumente ihre Quellen gegen Gerlich und Tscheuschner (G&T)ins Feld führen. Denn in ihrem Zitat hatte Joel Shore zum Beispiel ja nur gesagt, dass ein 1. Semester Physikstudent G&T widerlegen könnte. Ihre Zitate deshalb ja eigentlich keine Argumente sondern indirekte „ad hominem“ Argumente und die mag ich nicht.
    Ich war dann überrascht, dass jemand der so auf die Knolle haut wie Joel Shore Wärme und Wärmestrahlung verwechselt, was einem Physikstudenten ja auch nicht passieren sollte. Bevor ich Ihnen geschrieben habe, habe ich ihn auf Watts-up darauf hingewiesen. Schade, dass er uneinsichtig war. Er hat mir gesagt deshalb mag er die klassische Thermodynamik nicht und bevorzugt die statistische Thermodynamik. Na gut, nach langer Erfahrung mit Studenten weis man das ja einzuschätzen.
    Thermal radiation, radiates energy, emits energy oder altmodisch heat radiation macht es doch schon klar und verlängert den Text nicht so stark.
    Leider liest man den falschen synonymen Gebrauch von Wärme und Wärmestrahlung immer wieder. Auch in dem Büchlein: „Der Klimawandel“ von Schellnhuber und Rahmstorf.

    Sie schreiben:
    „Da ist er auf die (beabsichtigte?) Unschärfe der Formulierungen Eschenbachs reingefallen. Der Artikel beginnt ja mit „Treibhauseffekt“, schwenkt dann ohne Vorwarnung aber auf einen reinen Blackbody um. Und da ist auf jeden Fall das heimliche Wegfallenlassen des Erdalbedos fragwürdig.“

    Eschenbach schreibt ja eigentlich deutlich, dass er für die 8°C die Albedo weglässt:

    „Wenn die Erde ein Schwarzer Körper im gegenwärtigen Abstand von der Sonne wäre, wäre sie nur 8°C kälter als sie tatsächlich ist. Das heißt, der Nettogewinn aus unserem vollständigen System unter Einschluss der Wolken, Oberflächen-Albedo, Aerosole, Verdampfungsverluste und allem Übrigen beträgt nur 8°C gegenüber einem Schwarzen Körper ohne Atmosphäre.“

    Das Bild mit der Erde ohne Atmosphäre hat nicht Eschenbach eingeführt. Das Bild verwendet auch zum Beispiel die DMG und sagt dann in einer Fußnote, dass eine Erde ohne Atmosphäre eher eine Albedo von 0.15 hat.
    Wir können uns aber gerne darauf einigen, dass in der Klimaforschung manchmal physikalisch unscharf formuliert wird. Zu mindestens beobachte ich das. Das ist in der Folge leider der Grund für viele unnötige Missverständnisse.
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  25. #13: besso sagt am Samstag, 27.03.2010, 20:38:

    „Das gezeigte Bildchen begeistert mich immer wieder: Die Sonne liefert 169 W/qm, die erdeigene Atmosphäre liefert 321 W/qm.
    Gratulation, das ist großes Kino…“

    Dafür, dass Sie es sich anscheinend schon öfter angesehen haben, haben Sie es anscheinend bisher immer falsch verstanden. Die Zahl, die Sie hier rauspicken wollten, ist entweder “
    Die Sonne liefert 342 W/qm“ oder „Die Sonne liefert 237 W/qm“.

  26. #11: Günter Heß sagt am Samstag, 27.03.2010, 11:40:

    „Lieber Herr Marvin Müller,
    Joel Shore ist nun ja nicht gerade ein Beleg gegen Gerlich & Treuschchner (G&T)“

    Wo schrieb ich das?

    „bodies at non-zero temperature radiate heat”
    Und Wärme mit Wärmestrahlung verwechselt, um G&T zu widerlegen. Umgangssprachlich mag das verzeihlich sein …“

    Hmm, das ist ein Blog.Eintrag und keine wissenschaftliche Veröffentlichung. Nichtsdestotrotz – was ist denn die korrekte englische Formulierung dafür, dass ein Körper Wärmestrahlung (thermal radiation) abgibt – radiates energy?

    #9: Günter Heß sagt am Freitag, 26.03.2010, 21:26

    „Lieber Herr NF #3,
    sie müssten schon die Albedo spezifizieren…“

    Da ist er auf die (beabsichtigte?) Unschärfe der Formulierungen Eschenbachs reingefallen. Der Artikel beginnt ja mit „Treibhauseffekt“, schwenkt dann ohne Vorwarnung aber auf einen reinen Blackbody um. Und da ist auf jeden Fall das heimliche Wegfallenlassen des Erdalbedos fragwürdig. Und während Eschenbach das Initiale Quiz dann mit c) (8°C) beantwortet, rechnet er dann mit b) (20°C) weiter. Alles in allem sehr verwirrend, IMHO mit Absicht. Das war auch der Grund, warum ich gleich anfangs darauf hinwies, dass man diese Annahmen berücksichtigen muss …

  27. Lieber Herr NF,
    ich habe Willis Eschenbach so verstanden, dass er mit den 20°C und den 150 W/m2 so was wie eine effektive mittlere Klimasensitivität des gesamten Erdsystem abschätzt. Die 150 W/m2 wären der Strahlungsantrieb den unsere reale Atmosphäre erzeugt. Da sind dann auch alle realen Feedbacks drin.
    Ihr Wert ist ja ohne Feedbacks.
    Willis Eschenbach wendet dann seine mittlere effektive Klimasensitivität als „climate sensitivity parameter“ auf den Strahlungsantrieb bei Verdopplung von CO2 an und kommt auf ca. 0.5°C. Sicher eine grobe Abschätzung.
    Insofern haben sie ihn meiner Meinung nach missverstanden.
    Nutr zur Vollständigkeit.
    Die lineare Addition von „Forcings“ wird aber auch vom IPCC benutzt. Das macht es nicht besser, aber Willis Eschenbach ist in guter Gesellschaft.
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  28. @ Lieber Herr Heß

    Klar, beide Rechnungen sind grobe Vereinfachungen, aber bei Eschenbach hatte ich mit den 150 W/m^2 so meine Probleme. Er möchte ja nur die Klimasensitivität bezüglich CO2 bestimmen und setzt folgendes Modell an:

    Er stellt sich die Atmosphäre zunächst ohne CO2 vor. Mit zugeführtem CO2 ergibt dies ein eine Strahlung von 150W/m^2 und die daraus resultierende Erwärmung.

    Nur meine ich, dass die 150W/m^2 nicht alleine auf die Wirkung des CO2 zurückgeführt werden können, da spielen die anderen Treibhausgase sicherlich auch eine Rolle. Die einzelnen forcings können nicht einfach addiert werden, sondern hängen wohl auch voneinander ab.

    Habe ich etwas übersehen?

    Viele Grüße

  29. Lieber Herr NF,
    Zunächst als Basis.
    Für mich ist eine Klimasensitivität physikalisch über die folgende Gleichung definiert:
    (1)Delta T Oberfläche = Klimasensitivität * Strahlungsantrieb.
    Der Strahlungsantrieb ist hierbei der Nettofluss am Oberrand der Atmosphäre.
    Beim Strahlungsantrieb-Konzept wird der Nettofluss am Oberrand der Atmosphäre über eine lineare Differentialgleichung mit der Oberflächentemperatur verknüpft. Ist der stationäre Zustand erreicht, kann man über die Gleichung (1) die Klimasensitivität ausrechnen.
    Diese Linearisierung gilt selbstverständlich nur für kleine Änderungen
    Wie ist denn ihre Klimasensitivität definiert?
    Wie kommen sie darauf, dass ihre Klimasensitivität 10 x die von Willis Eschenbach ist. Er berechnet ca. 0.5°C und sie 1.1°C. Das ergibt für mich zunächst nur einen Faktor 2.
    Ihr Ansatz entspricht einer Klimasensitivität von 0.3 °C/(W/m2).
    Willis springt zwischen der physikalischen Definition der Klimasensitivität, die ich oben benutzt habe und der IPCC Definition.
    Das IPCC definiert als Klimasensitivität die Systemantwort und nicht die eigentliche Klimasensitivität.
    Die Klimasensitivität im physikalischen Sinne nach der obigen Definition bezeichnet das IPCC als „climate sensitivity parameter“
    Das ganze „Forcing“ Konzept ist deshalb ja eigentliche nur gültig für lineare kleine Störungen darum muss dieses Konzept bei 150 W/m2 Strahlungsantrieb eigentlich auch versagen. Zusätzlich muss der stationäre Zustand auch erreicht sein, um die Gleichung (1) oben zu benutzen.
    Willis Eschenbach hat in seinem Wert außerdem negatives Feedback durch Wolken drin. Das erklärt sicher auch einen Teil des Unterschieds zu ihrem Wert.
    Ich glaube aber nicht, dass man mit diesen einfachen Denkmodellen und Abschätzungen zwischen richtig und falsch unterscheiden kann. Man muss die Klimasensitivität der Erde schon messen.
    Welchen „Fehler“ haben Sie denn gefunden?
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  30. Das gezeigte Bildchen begeistert mich immer wieder:
    Die Sonne liefert 169 W/qm, die erdeigene Atmosphäre liefert 321 W/qm.
    Gratulation, das ist großes Kino…

  31. Stimmt, Herr Heß, da habe ich zu oberflächlich die Voraussetzungen missachtet, NB hat recht.

    Haben Sie aber schon bemerkt, was an seiner Berechung der Sensitivität nicht stimmt? Meine grobe Rechnung in #5 liegt recht nah am IPCC-Wert, er ist erst mal um einen Faktor zwei zu niedrig und sagt dann noch, es müsste nochmals deutlich weniger sein. Ich gebe zu, da hat er mir anfangs Kopfzerbrechen bereitet 😉

    MfG

  32. Lieber Herr Marvin Müller,
    Joel Shore ist nun ja nicht gerade ein Beleg gegen Gerlich & Treuschchner (G&T) nachdem er schreibt:
    “..as I noted, is clear once you realize that all bodies at non-zero temperature radiate heat and a colder body next to a hotter body is not going to magically stop radiating heat to the hotter body.”
    Und Wärme mit Wärmestrahlung verwechselt, um G&T zu widerlegen.
    Umgangssprachlich mag das verzeihlich sein, aber wer in der Thermodynamik und mit wissenschaftlichem Anspruch argumentiert, sollte das wissen und korrekt formulieren.
    Im übrigen ist es ja gerade diese Formulierung die G&T anprangern und zu diesem Punkt haben sie Recht.
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  33. „Wenn wir den kanonischen UN IPCC-Wert von 3.7 W/m2 bei einer Verdoppelung des CO2 annehmen, bedeutet das, dass die Verdoppelung des CO2 zu einem Temperatur-Anstieg von ungefähr einem halben Grad führen würde.“

    Diese Rechnung setzt voraus, dass der 147er-Zweig am Atmosphärenoberrand linear mit der Bodentemperatur zunehmen würde. Schon die lineare Abhängigkeit ist sehr fragwürdig, es kommt aber noch schlimmer: Nach der gängigen Treibhauslehre ist es so, dass dieser Anteil (von den Absorptionsbanden stammend) mit zunehmender Temperatur sogar abnimmt. Er muss abnehmen, da die Bodenstrahlung durch die atmosphärischen Fenster (50er- und 40er-Zweig) fast ungehindert durchkommt und mit T^4 (Bodentemperatur) zunimmt. Und in der Summe muss die oben abgegebene thermische Strahlungsleistung im Mittel konstant sein (=237).

    Dies wurde übrigens im EIKE-Artikel „Der Treibhauseffekt“ von Prof. Lüdecke vom 28.01.2010 anschaulich erläutert, siehe dortige Abbildungen 2 und 3. Die Strahlungsabnahme in den Banden ist dort mit einer Ausweitung der „Absorptionstrichter“ begründet.

    Der Strahlungsantrieb ist nur eine Krücke, um ein momentanes Strahlungsungleichgewicht zu quantifizieren. Er ist im obigen Diagramm, das ein Gleichgewicht darstellen soll, überhaupt nicht ersichtlich. Im Übrigen ist die gesamte thermische Strahlunsgsbilanz (rechte Diagrammseite mit den blauen Säulen) Unsinn, aber das ist ein anderes Thema…

  34. Lieber Herr NF #3,
    sie müssten schon die Albedo spezifizieren. Die 33°C gelten ja für eine Albedo von 0.3. Eine Erde ohne Atmosphäre hätte aber nur eine Albedo von ca. 0.15. Siehe DMG Stellungnahme Fußnote 1. Für eine Albedo von 0.15 ergibt sich eine effektive Strahlungstemperatur von 267.6 K. Insofern hat auch Willis Eschenbach mit seiner Antwort b) einen interessanten Punkt, als schwarzer Körper mit Albedo 0 ergibt sich Antwort c), wie Herr NB vorgerechnet hat.
    http://tiny.cc/y0nkq
    Mit freundlichen Grüßen
    Günter Heß

  35. Na ja, was heißt „großzügig“.

    Es ist nur so, dass ich von einem Klimainstitut eigentlich mehr erwarte als die Fähigkeit, einen englischen, im Internet gefundenen Text ins deutsche zu übersetzen.

    Die nächste Aufgabe wird aber schwieriger, versprochen?

  36. ts ts ts… Trolle unter sich… ich lach mich scheckig – rofl… 😀

    Ich glaube irgendwo im Text war auch noch ein Komma falsch, haben die Herren bestimmt übersehen…

  37. @ Herr Limburg:
    „Nun können Sie uns sicher auch noch sagen wann dass Strahlungsgleichgewicht eintritt?
    mfG
    M.L.“

    Nein, das tue ich nicht, nachdem Sie mich in einem anderen Thread gerade ermahnt haben, nicht auf Nebenschauplätze auszuweichen. Bleiben wir deshalb doch lieber bei diesem Artikel:

    Eschenbach präsentiert eine Rechnung, ich eine andere, beide kommen zu völlig unterschiedlichen Aussagen.

    Kann ich von einem „Klimainstitut“ nicht eher einen Kommentar erwarten, wo der Fehler in einer der beiden Rechnungen ist? Was sagen die EIKE-Fachleute?
    (Tipp: Der Fehler liegt bei Willi, wo, verrate ich aber nicht, EIKE soll die Chance haben, Kompetenz zu zeigen)

  38. „Wenn wir den kanonischen UN IPCC-Wert von 3.7 W/m2 bei einer Verdoppelung des CO2 annehmen, bedeutet das, dass die Verdoppelung des CO2 zu einem Temperatur-Anstieg von ungefähr einem halben Grad führen würde.“

    Ja, genau, nehmen wir doch mal diesen Wert und führen eine grobe, aber richtige Rechnung durch:

    Nach Stefan-Boltzmann ist die Stahlungsleistung P proportional zu T^4.
    Ohne dieses forcing gilt also für das Strahlungsgleichgewicht P alt ist prop. zu T alt^4.
    Mit dem zusätzlichen forcing von 3,7 Watt/m^2 gilt für das neue Strahlungsgleichgewicht:
    P neu ist prop. zu T neu^4.

    Division beider Gleichungen ergibt:

    T neu^4/T alt^4= P neu / P alt

    Mit den Zahlen:

    T neu^4/288K^4 = (239W/m^2+3,7W/m^2)/239W/m^2

    ergibt T neu = 289,1K, d.h. eine Zunahme um 1,1°C.

    Wie gesagt, auch hier ohne weitere Rückkopplungen, nur mit dem CO2-forcing.
    10x mehr als Willis.

  39. Was soll an dem Rechnungsergebnis so überraschend sein? Die Lösung c) ergibt sich trivialerweise aus dem Stefan-Boltzmannschen Gesetz (das bekommt jeder Oberstufen-Physikleistungskursschüler hin):

    Temperatur T K für gleichmäßig durch die Sonne erwärmte schwarze Kugeloberfläche = (Solarkonstante/4/Stefan-Boltzmannsche Konstante)^0.25 = (342/5.6697e-8)^0.25 = 278.7 K = 5.5 °C = (14.0-8.5) °C

    Die so ermittelte Strahlungstemperatur T liegt also 8.5 °C unter dem globalen Temperaturmittel der bodennnahen Atmsophäre von ca. 14°C.
    Ja und?

  40. Natürlich ist für den Vergleich zur Erde OHNE Atmosphäre Antwort a) richtig, wie man sogar hier bei EIKE von Lüdecke/Link vorgerechnet bekommt:
    http://tinyurl.com/yjo4c34

    Wieder mal ein schöner Beleg der These von KlausV in einem anderen Thread, dass innere Widersprüchlichkeit kein Problem für EIKE ist, sofern die Stoßrichtung stimmt.

  41. Bevor sich hier jemand die Köpfe einhaut … Es lohnt sich, die Origininaldiskussion auf Wattsup zu lesen, da dürfte bereits ein Großteil der Argumente gefallen sein. Was man aber auf jeden Fall mitnehmen sollte und was im Artikel IMHO nicht ganz klar zum Ausdruck kommt: Die 8°C statt 33°C entstehen durch Weglassen von Wolken- und Erdalbedo. Dadurch gehen die 30% Energie in der Originalrechnung nicht verloren und die Erde ist nur 8°C kälter.

    Ansonsten ist es mal interessant, Willis Eschenbach in der Rolle eines NB/NF zu sehen in der Konfrontation mit Leuten, die glauben, der 2. HS der Termodynamik widerlege einen Treibhaueffekt. Wenn man etwas selektiver durch die Diskussion grasen will – Willis Eschenbach/Joel Shore für den technischen Teil, Joel Shore/Brian Valentine für den esoterischen Teil.

    Weil es so schön ist, zitier ich es einfach nochmal:

    Willis Eschenbach (17:36:52) :

    Joel Shore (17:26:23) : edit

    daniel says:

    I have one question regarding the Kiehl/Trenbeth radiation budget scheme : I have the understanding that since some quite extraordinary papers
    Gerlich & Treuschchner (1989), Robitaille, etc. this kind of ‘budget’ was heavily falsified for basic physics reasons ?
    I’m wondering whether these papers had eventually to face rebuttals in peer reviewed papers…

    (Joel) That Gerlich & Treuschchner saw the light of day in even a second-rate physics journal is extremely embarrassing, as its fundamental error regarding the 2nd Law of Thermodynamics is basic enough that one could lead a group of bright first-year physics students through the logic. (And, some of its other arguments are just plain bizarre.) A comment on G&T that I am a party to and that will essentially trash it completely has been accepted by the journal and should appear within the next few months.

    (Willis) Dang, here I am agreeing with Joel again … will wonders never cease? G&T is bad, bad, bad.

  42. Der auch EIKE offenbar nicht bekannte Hobbyforscher heißt Willis mit Vornamen, nicht „Willi“.

    Und wieder mal gelingt einem Amateur etwas, woran die Elite der Klimaforschung bislang scheiterte: Die Klimasensitivität auf die Nachkommastelle genau zu bestimmen.

    Leider natürlich unter der Voraussetzung, dass es keine Feedbacks gibt, d.h., dass bei Erwärmung alle übrigen Pfeile in Trenberths Diagramm unverändert bleiben.

    Beweisen Sie dies, Willis, und einer wissenschaftlichen Sensation steht nichts mehr im Wege. Nur Mut! Auch nicht davon beirren lassen, dass bei höheren Temperaturen mehr Wasser verdampft. Dies ist auch nur eine Falschaussage der IPCC-Bande.

    Und das erschien bei Watts? Nun ja, für einen Ex-Wettermann verzeihlich. Da hat sich Kachelmann wohl mehr zuschulden kommen lassen.

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