Messung der globalen Temperatur – Satelliten oder Thermometer?

Dr. Roy Spencer, The University of Alabama in Huntsville
Einführung von Josef Kowatsch: Da wir (Leistenschneider, Kowatsch, Kämpfe) uns ausführlich mit den deutschen Erhebungen befassen und ständig schreiben, dass die auchaus diversen Gründen nicht vergleichbar und damit ohne WI-Korrekturfaktor wissenschaftlich nicht verwertbar sind, gilt dies erst recht für globale Temperaturen der letzten 100 Jahre. Da gibt es kein einheitliches genormtes Messnetz über die Welt verteilt. Vor 100 Jahren sah der Kongo oder Brasilien ganz anders aus als heute, und ob es da überhaupt die betreffenden Stationen gegeben hat, von der heute Messwerte eingelesen werden, ist berechtigt zweifelhaft. Mein Vater kommt aus Rumänien und in diesem Land stimmen oft nicht einmal die Geburtsdaten der Leute. Da wird halt irgendetwas eingetragen. Und die Schreibweise des Namens legt eh der Beamte fest, so schreibt mein Vater seinen Nachnamen anders als sein Bruder.


Zuverlässig sind nur die Satellitendaten ab 1979 und da war das wärmste Jahr das Jahr 1998. Allerdings geben auch diese Rätsel auf, da 1998 aufgrund eine EL-Nino-Sprunges zustande gekommen war, aber danach blieben die Temperaturen auf einem etwas höheren Niveau als im Zeitraum davor von 1979 bis 1997. 

2015 das weltweit wärmste Jahr, ich frage immer, ja wie warm war das Jahr denn, gebt mir mal eine Gradzahl an, und wie warm war das zweitwärmste davor. Bei jedem Weltrekord in jeder Sportdisziplin muss die Größe doch gemeldet werden. – Josef Kowatsch

von Dr. Roy Spencer

Die offiziellen Zahlen der globalen Temperatur liegen jetzt vor, und NOAA und NASA haben beschlossen, dass 2015 das wärmste Jahr jemals war. Hauptsächlich auf der Grundlage bodenständiger Thermometer ignoriert die offizielle Verlautbarung die anderen beiden primären Methoden, die globale Lufttemperatur zu messen, nämlich Satelliten und Radiosonden.

Die Tatsache, dass jene ignorierten Datensätze seit etwa 18 Jahren nur eine geringe oder gar keine Erwärmung zeigen, erfordert eine genauere Beschreibung der primären Differenzen zwischen diesen drei Messverfahren.

Drei Methoden, um die globalen Temperaturen zu messen

Die primären Methoden zum Monitoring der mittleren globalen Lufttemperatur sind bodenständige Thermometer (seit Ende des 19. Jahrhunderts), Wetterballone (seit den fünfziger Jahren) und Satellitenmessungen der Mikrowellen-Emissionen (seit 1979). Andere Technologien wie etwa auf GPS basierende Verfahren sind hinsichtlich ihrer Aufzeichnungsperiode begrenzt und bzgl. ihrer Genauigkeit noch nicht allgemein akzeptiert.

Während die Thermometer die Temperatur nahe der Erdoberfläche messen, messen Satelliten und Radiosonden die mittlere Temperatur einer dickeren Schicht der unteren Atmosphäre. Auf der Grundlage unseres Verständnisses der atmosphärischen Abläufe wird vermutet, dass die Temperaturen der unteren Schicht sich irgendwie schneller erwärmen (und abkühlen) als die bodennahen Temperaturen. Mit anderen Worten, Variationen der globalen mittleren Temperatur werden vermutlich mit zunehmender Höhe verstärkt, sagen wir mal in den untersten 10 km der Atmosphäre. Tatsächlich wird dies auch beobachtet während warmer El-Nino-Jahre (2015) und kühler La-Nina-Jahre.

Die Satelliten-Aufzeichnungen umfassen den kürzesten Zeitraum, und da der größte Teil der Erwärmung sowieso erst seit den siebziger Jahren erfolgt war, reden wir häufig über Temperaturtrends seit 1979. Damit können wir alle drei Datensätze über einen allgemeinen Zeitraum vergleichen.

Temperaturen der Tiefsee, auf die ich nicht detailliert eingehen möchte, sind um einen so geringen Betrag gestiegen – hundertstel Grad – dass man darüber streiten kann, ob sie für eine allgemeine Heranziehung genau genug sind. Wassertemperaturen an der Oberfläche, die ebenfalls während der letzten Jahrzehnte eine moderate Erwärmung zeigen, involvieren ein ganz neues Bündel von Problemen. Das reicht von räumlich weit auseinanderliegenden und sporadischen Temperaturmessungen mit Eimern von vor vielen Jahren über neuere Daten aus dem in Schiffe einströmenden Kühlwasser, Bojen bis zu Infrarot-Satellitenmessungen seit Anfang der achtziger Jahre.

Wie viel Erwärmung?

Seit 1979 ist allgemein anerkannt, dass die Satelliten und Radiosonden einen um 50% geringeren Erwärmungstrend messen als die Daten der bodenständigen Thermometer. Die Theorie hatte für höhere Luftschichten einen um 30 bis 50% stärkeren Erwärmungstrend prophezeit als am Boden.

Das ist eine substantielle Unstimmigkeit.

Warum die Unstimmigkeit?

Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten:

1) Die Analysen der Daten bodenständiger Thermometer überschätzen den wahren Temperaturtrend ein wenig.

2) Satelliten und Radiosonden unterschätzen den wahren Temperaturtrend etwas.

3) Alle Daten sind im Wesentlichen korrekt und sagen uns irgendetwas Neues darüber, wie das Klimasystem auf eine langfristige Erwärmung reagiert.

Zuerst wollen wir auf die fundamentale Grundlage für jede Messung schauen.

Alle Temperaturmessungen sind „indirekt“

Grob gesagt ist „Temperatur“ eine Maßzahl der kinetischen Energie der Bewegung von Molekülen in Luft.

Unglücklicherweise gibt es keine einfache Möglichkeit, diese kinetische Bewegungsenergie direkt zu messen.

Stattdessen waren vor vielen Jahren Quecksilber- oder Alkohol-Thermometer im allgemeinen Gebrauch, in denen die thermische Ausdehnung einer Flüssigkeitssäule in Abhängigkeit von der Temperatur mittels Augenschein geschätzt worden ist. Diese Messungen wurden inzwischen ersetzt durch Thermistoren, welche den Widerstand elektrischen Stromes messen, der ebenfalls temperaturabhängig ist.

Diese Messungen sind nur gültig für die unmittelbar das Thermometer umgebende Luft, und wie wir alle wissen, können lokale Wärmequellen (eine Mauer, Bodenversiegelung, Air Condition, Heizungsausrüstung usw.) diese Thermometermessungen beeinflussen und tun dies auch. Schon sehr oft wurde gezeigt, dass städtische Standorte höhere Temperaturen aufweisen als ländliche Standorte, und solche Spuren-Wärmeeinflüsse sind schwierig vollständig zu eliminieren, haben wir doch die Neigung, Thermometer dort aufzustellen, wo die Menschen wohnen.

Radiosonden messen ebenfalls mit einem Thermistor, welches normalerweise mit einem separaten Thermometer unmittelbar vor dem Auflassen des Ballons verglichen wird. Wenn der Ballon den Thermistor aufwärts durch die Atmosphäre trägt, ist es unabhängig von bodenbasierten Quellen der Beeinflussung, aber es gibt immer verschiedene Fehler infolge Sonnenbestrahlung und Infrarot-Abkühlung, welche durch das Design der Radiosonde jedoch minimiert sind. Die Anzahl der Radiosonden ist wesentlich geringer, und allgemein werden Hunderte Punktmessungen auf der ganzen Welt jeden Tag durchgeführt – an Stelle der vielen Tausend Messungen, die Thermometer vornehmen können.

Satelliten-Mikrowellen-Radiometer bilden die geringste Anzahl, nur ein Dutzend oder so, aber jedes Einzelne wird von seinem eigenen Satelliten transportiert, um kontinuierlich nahezu die gesamte Erde zu vermessen – jeden Tag. Jede individuelle Messung repräsentiert die mittlere Temperatur in einem Luftvolumen, das etwa 50 km Durchmesser aufweist und 10 km hoch reicht, was sich zu etwa 25.000 km³ Luft ergibt. Etwa 20 dieser Messungen werden jede Sekunde durchgeführt, da der Satellit wandert und das Instrument die Erde scannt.

Die Satellitenmessung selbst ist „radiativ“: Das Niveau der Mikrowellen-Emission von Sauerstoff in der Atmosphäre wird gemessen und verglichen mit der Emission eines Warm-Kalibrierungs-Zieles auf dem Satelliten (dessen Temperatur überwacht wird mittels vieler hoch genauer Platin-Widerstands-Thermometer), und eine Kalt-Kalibrierung mit der kosmischen Hintergrundstrahlung, die mit etwa 3 K angesetzt wird (nahe des Absoluten Nullpunktes). Eine weniger aufwändige (infrarote) Strahlungstemperatur wird mit einem Fieberthermometer im Ohr durchgeführt.

Welches System ist also das Bessere?

Die Satelliten haben den Vorteil, dass sie nahezu jeden Tag die gesamte Erde vermessen mit den gleichen Instrumenten, die dann untereinander abgeglichen werden. Aber da es zwischen diesen Instrumenten nur sehr geringe Differenzen gibt, die sich mit der Zeit geringfügig ändern können, müssen Adjustierungen vorgenommen werden.

Thermometer haben den Vorteil, in viel größerer Zahl vertreten zu sein, aber mit potentiell großen langfristigen Spuren-Erwärmungseffekten, die abhängig sind von der lokalen Umgebung eines jeden Thermometers, welche sich wiederum verändert durch das Hinzufügen menschlicher Objekte und Strukturen.

Nahezu alle Thermometermessungen erfordern Adjustierungen irgendwelcher Art, einfach weil es mit Ausnahme einiger weniger Messstellen keine einzige Messstelle gab, die über 30 Jahre lang an der gleichen Stelle ohne Veränderung der Umgebung gemessen hat. Als derartig seltene Thermometer-Standorte jüngst in einer Studie aus den USA ermittelt wurden, fand man im Vergleich mit den offiziellen US-Erwärmungstrends, dass letztere diese Trends um fast 60% übertrieben haben. Folglich scheinen die derzeitigen offiziellen NOAA-Adjustierungs-Verfahren die guten Daten an die schlechten Daten anzupassen anstatt umgekehrt. Ob es derartige Probleme auch in anderen Ländern gibt, bleibt abzuwarten.

Änderungen des Designs von Radiosonden und deren Software gab es auch über die Jahre, was einige Adjustierungen der Rohdaten erfordert.

Für Satelliten gilt: die orbitale Abnahme [decay] der Satelliten erfordert eine Adjustierung der Temperaturen der „unteren Troposphäre“ (LT), welche gut verstanden und ziemlich genau ist. Sie hängt lediglich ab von der Geometrie und der mittleren Temperaturabnahme mit der Höhe. Aber die orbitale Abnahme bringt die Satelliten dazu, dass sie langsam treiben zu der Tageszeit, in der sie messen. Diese dem „täglichen Abtreiben“ geschuldete Adjustierung ist weniger sicher. Bedeutsam: Sehr unterschiedliche Verfahren für diese Adjustierung haben zu fast identischen Ergebnissen geführt zwischen den von UAH (University of Alabama in Huntsville) und RSS (Remote Sensing Systems, Santa Rosa, California) erzeugten Satellitendaten.

Die Tatsache, dass die Satelliten und Radiosonden – zwei sehr unterschiedliche Messsysteme – dazu tendieren übereinzustimmen, gibt uns große Zuversicht hinsichtlich ihrer Ergebnisse, dass die Erwärmung deutlich geringer ausgefallen ist als von den Klimamodellen prophezeit. Aber selbst die Thermometer zeigen weniger Erwärmung als die Modelle, allerdings ist die Diskrepanz mit den Klimamodellen geringer.

Und das ist möglicherweise das Wichtigste: Egal welches Verfahren zum Monitoring der Temperatur wir anwenden – die Klimamodelle, auf deren Ergebnissen die Politik bzgl. der globalen Erwärmung basiert, zeigen im Mittel eine viel stärkere Erwärmung als sämtliche unsere Temperatur-Messsysteme.

Ich glaube, dass es zu einer „globalen Erwärmung“ gekommen ist, aber 1. ist diese schwächer als erwartet, wie aus unabhängigen Messungen von Satelliten und Radiosonden hervorgeht; 2. ist sie überschätzt worden durch schlecht adjustierte Messungen bodenständiger Thermometer; 3. hat die Erwärmung eine wesentliche natürliche Komponente und 4. ist sie für das Leben auf der Erde viel eher vorteilhaft als schädlich.

Link: http://www.cfact.org/2016/01/26/measuring-global-temperatures-satellites-or-thermometers/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

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10 Kommentar(e)

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1
Katrin Meinhardt

#8: Verehrter Herr H.R.Vogt, die olle Hillary soll eine Hexe sein, 4. Grades. Ihr Mann, ein Hexer, 3. Grades.

Obama war und ist noch dümmer als Bush Jr. (als linker Bezugspunkt). Das ist absolut sicher. Die Hillary wird ihren Parteikriminellen noch überragen, wenn sie gewinnen sollte, das System die Wahlen korrumpieren. Die Verschuldung der USA hat die linken Linken in Europa der Heuchelei, noch einmal, klar überführt. Wie oft noch?

19 000 Milliarden US-Dollar Staatsschulden, hat dieser Abschaum, von US-Präsident auftürmen wollen. Die Staatsschulden sollen sich mehr als verdoppelt haben, von 9 (neu) auf 19 (neunzehn), in seiner Amtszeit. Das ist ein ungeheurliches Verbrechen, eines absolut stupiden (und angeblichen) Harvard-Absolventen. Da muss ich an einen portugiesischen und sozialistischen Kriminellen denken, der das Land auch in den Ruin geführt hat, kürzlich. Korruption überall. Keine Gerechtigkeit, weit und breit.

Jeder Affe hätte klügere Entscheidungen getroffen?

Um eine Lanze für die Affen zu brechen. Es soll belegt worden sein, dass Affen, bei der Aktienwahl für langfristige Investitionen, die bessere Hand haben. Kein Witz. Sehr viele Fonds"manager" sind überbezahlte Versager.

Wir leben in gefährlichen Zeiten.

MfG

Trump hat völlig andere Qualitäten. Und je mehr die Linken in hassen und verleumden (ein Verbrechen an sich und strafbar, absolut undemokratisch, typisch faschistoid), umso besser muss er sein, umgekehrt proportional.

Man müsste aus Obama einen Experten für die Messung der globalen Temperatur machen. Oder einen Satellitenbauer oder einen Produzenten für Thermometer. Das wäre eher ein Job für den Kerl. Naturwissenschaft, ja. Politik, niemals. Dieser Mann ist ein hochgefährlicher Intrigant, Feigling und gehörte ins Gefängnis. Seine Verbrechen sind entsprechend gross.

2
Martin Landvoigt

Zum Artikel: Dank an Autor, Co-Autoren und Übersetzer: Eine wichtige Information!
Zur Beurteilung der Klimahysterie kann man natürlich mittels Fundamentalkritik jede Behauptung als Ungläubiger zurück weisen.

Andere - wie ich - fragen nach Argumenten und wollen eben so viel dazu wissen, was man auch wissen kann. Da ist die Beurteilungshilfe zu den Temperaturreihen enorm wichtig. Auch als Referenz um Dritte besser sachkundig machen zu können. Im Besonderen war mir die Analyse der Wetterballons als Indikator für die Erdmitteltemperatur so nicht bekannt.

3

"Ich glaube, dass es zu einer „globalen Erwärmung“ gekommen ist, aber 1. ist diese schwächer als erwartet, wie aus unabhängigen Messungen von Satelliten und Radiosonden hervorgeht; 2. ist sie überschätzt worden durch schlecht adjustierte Messungen bodenständiger Thermometer; 3. hat die Erwärmung eine wesentliche natürliche Komponente und 4. ist sie für das Leben auf der Erde viel eher vorteilhaft als schädlich."
###############

Frage an alle, die auch den derzeitigen Wahlkampf in den USA mitverfolgen:

Was meinen Clinton was Trump bzw. die anderen Republikaner dazu ?
Clinton scheint mir noch grüner zu sein als Obama zu sein.
Sie möchte die USA zu einer "Grünen Grossmacht" machen (war gestern bei Phoenix zu hören)

4

#5: Dr. Gerhard Stehlik sagt:
am Dienstag, 02.02.2016, 18:01
Und dann schauen Sie mal auf diese Anzeige für ein neues Buch des Verlags Wiley-VCH, Weinheim. Das spricht für sich! Das ist Physik – Ironie pur: Die aktive Klimakontrolle!
Quelle: Nachrichten aus der Chemie, 64, Februar 2016, http://www.gdch.de/nachrichten

Dort stehen – original - folgende 10 Zeilen:

„Wir drehen am Klima - na und?“
ISBN: 978-3-527-33778-1
September 2015 238 S. mit 50 Abb.
Gebunden € 24,90

Das neue Buch von Gerd Ganteför provoziert:
Ohne Klimakontrolle durch den Menschen können wir den Klimawandel nicht beherrschen.
Gerd Ganteför vertritt in seinem Buch zwei starke und umstrittene Thesen.
Erstens: Die Energiewende als Mittel gegen die Klimaerwärmung versagt.
Zweitens: Wir brauchen einen Plan B, die aktive, zielgerichtete Klimakontrolle.
Provokant, meinungsstark, einzigartig - das erste Buch das eine aktive Klimakontrolle propagiert!
################################“,
€ 24.90 / Stück. Bei 100.000 verkauften Exemplaren macht das schon 2.5 Mio €. Und 100.000 grüne Irre die das aufsaugen wie Honig findet man ja in Öko-Deutschland im Handumdrehen. Wie bei jeder Massenhysterie gibt es auch beim Klimahype jede Menge Profiteure die daran verdienen. Asbeck z.B. ist mit dem PV Schönwetterstrom Multi-Millionär geworden und residiert jetzt in einem Schloss hoch über Vater Rhein. Deutschland ist Öko-Wahnsinnig, die beste Voraussetzung für alle unlauteren Geschäftemacher….

5

@ #4 G. Stehlik

Marx-Jünger?

Dann schauen Sie mal nach, wer Hans Hinzpeter war. Oder schauen Sie mal bei Herrn Schellnhuber nach, welcher Ideologie er folgte. Und dann noch ein Blick nach Uckermünde und dem Pastor, der mit einem Stasi-IM befreundet war, der seine Tochter in die CDU einführte, die ja ganz harmlos als FDJ-Sekretärin sich um Kultur (Theaterkarten ...) gekümmert haben will.

Kennen Sie Ulla Schmidt, die "Freundin" von AM? Die hat sogar als KBWlerin für den Bundestag kandidiert ... .

6
Dr. Gerhard Stehlik

Und dann schauen Sie mal auf diese Anzeige für ein neues Buch des Verlags Wiley-VCH, Weinheim. Das spricht für sich! Das ist Physik – Ironie pur: Die aktive Klimakontrolle!
Quelle: Nachrichten aus der Chemie, 64, Februar 2016, http://www.gdch.de/nachrichten

Dort stehen – original - folgende 10 Zeilen:

„Wir drehen am Klima - na und?“
ISBN: 978-3-527-33778-1
September 2015 238 S. mit 50 Abb.
Gebunden € 24,90

Das neue Buch von Gerd Ganteför provoziert:
Ohne Klimakontrolle durch den Menschen können wir den Klimawandel nicht beherrschen.
Gerd Ganteför vertritt in seinem Buch zwei starke und umstrittene Thesen.
Erstens: Die Energiewende als Mittel gegen die Klimaerwärmung versagt.
Zweitens: Wir brauchen einen Plan B, die aktive, zielgerichtete Klimakontrolle.
Provokant, meinungsstark, einzigartig - das erste Buch das eine aktive Klimakontrolle propagiert!

7
Dr. Gerhard Stehlik

Es geht nicht um Marx-Jünger. Es geht um gut ausgebildete Staatsbeamte, die sehr wohl zwischen Energieinhalt und Energiefluss unterscheiden können, aber das Gegenteil tun und Ungleiches gleich setzen! So praktiziert man ja in anderen Fällen auch (Gender, erneuerbare Energie und so weiter).

8

@ #2 G. Stehlik

"... muss endlich als kriminell verurteilt werden können."

Seit wann ist Dummheit kriminell?
Geschäftssinn ist auch nicht kriminell, nur aus Sicht der Marx-Jünger.

9
Dr. Gerhard Stehlik

Wer die CO2 Frage durch Temperaturmessung, statt durch Messung der IR-Strahlungstemperatur klären will oder dar nur durch Modelle wie "die Erde ist annähernd ein Schwarzer Strahler" muss endlich als kriminell verurteilt werden können.
Zur Zeit sieht es so aus, dass noch nicht einmal ein presserechtliche Gegendarstellung durchgesetzt werden kann.
Er wenn die Mehrheit der Zeitgenossen wissentlichen Betrug über die Wirklichkeit bestraft und nicht auch noch politisch oder gesellschaftlich belohnt haben möchte, wird es etwas ändern. Hoffen wir auf die Wendewirkung der Stichworte Flüchtlinge und "Köln".

10
Neulen, Holger

-im Nordosten erhebliche Miunsgerade : im Suedwesten fruehlingshafte Temperaturen - Alleine das Temeraturgefalle innerhalb des Klima Deutschland der letzten Wochen zeigt doch wie wenig - also eigentlich nichts - anhand des Mittelwert der Temperatur alleine schon fuer Klima Deutschland ausgesagt werden kann - ausser halt gemaessigt kalt wie warm.

Womit ja alle Klimamodelle zum Scheitern dann verurteilt sind, ueber dreissig jahre entwas vorhersagen zu wollen, was die Meteorologen gerade mal fuer 1 Woche aus Wetterdaten hinbekommen und aus stabilen Hochs und Tiefs.

Es fehlt halt wissen ueber: "blub, blub, blub" Geschehen in der Atmosphaere. Und Fruehling, Sommer, Herbst und Winter wird ja bekanntlihc durch die Schraegstellung der Erde verursacht und nicht durch unterschiedliche Konzentrationen des CO2 in der Luft.