Experimen­telle Verifi­kation des Treibhaus­effektes

Sollte immer Grundlage jeder Wissenschaft sein: Das Experiment. Bild: Tim Reckmann  / pixelio.de

von Michael Schnell
2.Mitteilung: Die Hintergrundstrahlung der Wolken und Aerosole
Kurzfassung

Der Treibhauseffekt der wichtigsten atmosphärischen IR-Gase wurde mit einer neuartigen Apparatur im sogenannten „Abkühlungs-Modus“ untersucht. Nur mit dieser Art der Versuchsdurchführung lässt sich die gegenseitige Beeinflussung der Strahlung der Treibhausgase und der Hintergrund-Strahlung der Aerosol-Platte studieren. Die im Labor gefundenen Zusammenhänge sind für die Klimaforschung relevant, da die gleichen Gesetzmäßigkeiten auch in der Natur nachgewiesen wurden. Naturbeobachtungen von Ångström und vielen anderen Meteorologen und Klimaforschern führten zu der Erkenntnis, dass die atmosphärische Gegenstrahlung von der Luft-Temperatur und -Feuchte, aber vor allem von der Hintergrundstrahlung der Wolken abhängig ist. Die Labor- und Feld-Versuche zeigen übereinstimmend, dass Treibhausgase und Wolken/Aerosole Strahlungskonkurrenten sind, die sich gegenseitig beim erdnahen Treibhauseffekt behindern und die Wirksamkeit des jeweils anderen erheblich verringern. Offenbart wird ein Wissen unser Vorfahren, das offensichtlich verloren gegangen ist.

1. Einführung

In der ersten Mitteilung (1 hier ) wurde eine neuartige Apparatur vorgestellt, die im Gegensatz zu den bisher bekannten Untersuchungsmethoden nicht die austretende IR-Strahlung (Transmission), sondern die IR-Gegenstrahlung (Treibhauseffekt) von IR-aktiven Gasen untersucht. Die Apparatur enthält als wesentliche Bestandteile eine sogenannte Erd-Platte und in einem großen Abstand eine Aerosol-Platte, die stellvertretend für die Erdoberfläche und für eine Wolkenschicht stehen. Bei einem ersten Test mit Propan als Modell-Treibhausgas wurde gefunden, dass dieses Gas eine bereits vorhandene, konstruktionsbedingte Gegenstrahlung EG unter bestimmten Voraussetzungen erhöhen kann. Diese Untersuchung wurde nun mit Methan, CO2, Lachgas, Butan und Freon 134a wiederholt. Hierzu wurde die auf 16 °C temperierte Apparatur mit 1,3 Vol.-% des IR-Gases gefüllt und danach nur die Aerosol-Platte schrittweise bis auf – 18 °C abgekühlt. Bei jedem Abkühlungsschritt wurde die Heizleistung QE ermittelt, die für eine konstante Temperatur der Erd-Platte von 16,09 °C erforderlich ist (experimentelle Daten siehe Kap. 4).

Diese Art der Versuchsdurchführung wird „Abkühlungs-Modus“ genannt, da die Temperatur der Aerosol-Platte schrittweise gesenkt wird. Mit dieser Technik lässt sich die wechselseitige Beeinflussung von einer IR-Gas-Strahlung mit der Hintergrundstrahlung der Aerosol-Platte untersuchen. Bei der alternativen Versuchsdurchführung, dem „Konzentrations-Modus“, werden die Strahlungen der IR-Gase bei konstanten Temperaturen aber unterschiedlichen Konzentrationen der Gase analysiert. Hier ist von vornherein die Aerosol-Platte viel kälter als ihre Umgebung. Dieses Verfahren ist besser geeignet, die konzentrationsabhängigen Emissionsgrade der IR-Gase zu ermitteln, worüber in den folgenden Mitteilungen berichtet werden soll.

Die gefundenen Heizleistungen QE werden über die Temperatur der Aerosol-Platte TH (als T4/108, in Kelvin) in einem Excel-Diagramm aufgetragen (Abb. 1). Die zweite X-Achse TpH in °C dient der Orientierung. Der Übersicht halber werden die einzelnen Messpunkte von + 16 bis – 18 °C nur beim Freon angegeben.

In der ersten Mitteilung (1) wurde abgeleitet, dass die Heizung der Erd-Platte QE zahlenmäßig mit der Strahlungskühlung PE identisch ist. Die Strahlungskühlung PE ist die Energie, die die Erd-Platte als Differenz ihrer IR-Ausstrahlung ME und Empfang einer IR-Gegenstrahlung EG verlieren würde (Gleichung 1). ME ist in dieser Gleichung die IR-Ausstrahlung der Erd-Platte von 396,9 W/m2 (berechnet nach Stefan-Boltzmann, ε = 1).
Um ein Abkühlen der Erd-Platte durch Strahlungskühlung zu verhindern, muss ihr von außen Wärme zugeführt werden. Die Erd-Platte hat eine konstante Temperatur wenn QE = PE ist. Die Y-Achse zeigt somit auch die Strahlungskühlung PE an, die von den IR-Gasen beeinflusst wird.

Gleichung 1:

Man kann den Treibhauseffekt mit der Strahlungskühlung PE oder mit der Gegenstrahlung EG charakterisieren, da beide Größen, wie in Gleichung 1 angegeben, miteinander verknüpft sind. Aber ACHTUNG! Strahlungskühlung und Gegenstrahlung verhalten sich gegenläufig. Eine starke Gegenstrahlung hat eine geringe Strahlungskühlung zur Folge!

In der Literatur wird die Strahlungskühlung (Gleichung 1) als „effektive Ausstrahlung“ der Erde bezeichnet. Der alternative Begriff „Strahlungskühlung“ zeigt, dass es sich hier um eine Kühlung durch IR-Strahlung handelt. Damit soll deutlicher hervorgehoben werden, dass die Erde noch weitere Kühlungsmöglichkeiten, wie z.B. Wasserverdunstung oder Konvektion, hat.

Aus den experimentell ermittelten Messpunkten werden die linearen Excel-Trendlinien berechnet (Tab. 1). Die Trendlinien bestehen aus einem konstanten Teil PE(TH=0) (maximale Strahlungskühlung ohne Gegenstrahlung von der Aerosol-Platte) und einem variablen Teil dPE/dTH (Verlauf der Geraden).

Alle neu untersuchten IR-aktiven Gase zeigen ein ähnliches Strahlungsverhalten wie Propan, aber mit deutlich unterschiedlichen Strahlungskühlungen PE. Damit erweist sich die sehr einfache Versuchsapparatur als durchaus geeignet, den erdnahen Treibhauseffekt zu überprüfen. Die IR-Gase sind in Tab. 1 nach der Wirksamkeit ihres Treibhauseffektes (Abnahme der Strahlungskühlung PE) angeordnet. Eine erste Überraschung ist die Reihenfolge von Methan und CO2. Methan, angeblich ein wesentlich stärkeres Treibhausgas als CO2, erweist sich hier als der schwächere IR-Gegenstrahler. Da bei der aktuellen Versuchsserie der Einfluss der Hintergrundstrahlung im Mittelpunkt stand, soll das unerwartete Resultat der Methan-Strahlung hier nicht weiter kommentiert werden.

In einer weiteren Versuchsserie (dann jedoch im Konzentrations-Modus) wurden alle o.g. IR-Gase noch einmal hinsichtlich ihrer Strahlungsfähigkeit untersucht. Dabei wurde die geringere IR-Strahlung des Methans im Vergleich zum CO2 erneut festgestellt, worüber später berichtet werden soll.

Tabelle 1: Excel-Trendlinien für die Strahlungskühlung der Erdplatte: PE = dPE /dTH ∙ TH + PE(TH=0)

Die Messung im Abkühlungs-Modus macht es möglich, die gegenseitige Beeinflussung der IR-Gas-Strahlung und einer Hintergrundstrahlung in einem Diagramm darzustellen. Dabei wird die Aerosol-Platte als Hintergrundstrahler bezeichnet, da sie sich aus Sicht der Erd-Platte hinter den IR-Gasen befindet. Die Aerosol-Platte scheint für den Treibhauseffekt von geringer Bedeutung, da der größte Teil ihrer Strahlung von den IR-Gasen verdeckt wird und sie also nur im Hintergrund agiert. Das ist eine fundamental falsche Einschätzung, wie im Folgenden gezeigt werden soll.

Abb. 1: Beeinflussung der Strahlungskühlung der Erd-Platte PE durch IR-Gase und durch die Temperatur TH der Aerosol-Platte

Aus Abb. 1 ist ersichtlich, dass die Strahlungskühlung der Erd-Platte PE nicht nur von der Wirksamkeit eines IR-Gases, sondern auch von der Temperatur der Aerosol-Platte TH abhängig ist.
Je größer das Strahlungsvermögen eines IR-Gases, desto geringer die Energieabgabe der Erd-Platte durch IR-Strahlung (Strahlungskühlung PE). Andererseits wird die Strahlungskühlung PE aber auch von der Temperatur der Aerosol-Platte beeinflusst, wie an dem abschüssigen (negativen) Verlauf der Trendlinien zu sehen ist. Die Wirkung der IR-Gase kann sogar null werden, wenn Erd- und Aerosol-Platte die gleiche Temperatur haben. Diese Relativierung des Treibhauseffektes durch einen Hintergrundstrahler wurde in der 1. Mitteilung ausführlich abgeleitet.

Die Verringerung des Treibhauseffektes wird durch eine Art Gegenbewegung verursacht. Wenn sich die Strahlung eines Treibhausgases EVG (als Vordergrund-Strahler) erhöht (verringert), verringert (erhöht) sich auch zu einem gewissen Umfang der Teil der Hintergrundes EHG(TH), der die Erd-Platte tatsächlich erreicht (Gleichung 2). Letztendlich ist durch diese Gegenbewegung die Zunahme (Abnahme) der gemeinsamen Gegenstrahlung beider Strahlungsquellen (EG) stets kleiner als die Summe der theoretischen Strahlungen von Vor-und Hintergrund. Vordergrund- und Hintergrundstrahler können als Strahlungskonkurrenten bezeichnet werden, die sich gegenseitig bei der IR-Bestrahlung der Erdoberfläche EG behindern (1).

Gleichung 2:

Dieser Zusammenhang ist von grundsätzlicher Bedeutung und gilt auch für Wolken. Wolken können einerseits je nach Schichtdicke und Wolkenart bis zu 90 % der Sonneneinstrahlung reflektieren (Wolken-Albedo, (2)) und damit die Erde abkühlen. Andererseits verursachen Wolken als IR-Strahler aber auch eine Erwärmung der Erde, was ihre Bewertung bisher so schwierig machte. Die Konkurrenz mit Treibhausgasen verringert nur den Beitrag der Wolken bei der IR-Bestrahlung der Erde (ihre wärmende Seite) und nicht die wolkenbedingte Streuung und Reflektion des Sonnenlichtes. Wegen dieser einseitigen Einflussnahme der Treibhausgase sollte eine Neubewertung von Wolken erforderlich sein. Es ist zu vermuten, dass, im Gegensatz zur Lehrmeinung, jede Form von Wolken zur Erdkühlung beiträgt! Bisher galt, dass nur tiefe, optisch dichte Wolken die Erde kühlen, aber hohe, optisch dünne Wolken die Erde erwärmen (3).

Die gegenseitige Konkurrenz bedeutet, dass auch umgekehrt Wolken/Aerosole die Wirksamkeit der Treibhausgase verringern. Deswegen sind Zweifel an der IPCC-Formel für den CO2-Strahlungsantrieb angebracht (Gleichung 3), da hier nur die theoretische CO2-Strahlung ohne Hintergrundstrahlung berechnet wird. Eine ausführliche Auseinandersetzung mit dieser IPCC-Formel und Vorstellung einer eigenen CO2-Strahlungsformel soll in der nächsten Mitteilung erfolgen.

Gleichung 3:

Aus Abb. 1 ist auch ersichtlich, dass eine Messung der IR-Gas-Strahlung (mit dieser Apparatur) nur vor einem wesentlich kälteren Hintergrund möglich ist. Wenn Erd- und Aerosol-Platte die gleiche Temperatur haben ist die Strahlungskühlung PE null, unabhängig ob Treibhausgase vorhanden sind oder nicht.
Hinzukommt, dass Treibhausgase (bei bestimmten Wellenlängen) durchsichtig sind. Der IR-Sensor (die Erd-Platte) „sieht“ nicht nur die IR-Gase, sondern auch den Hintergrund (Aerosol-Platte). Beide Strahlungsquellen gehen also in die IR-Messung ein. Ideal wäre ein Hintergrund mit der Temperatur TH = 0, von dem keine IR-Strahlung ausgeht. Die hohe Linearität R2 (Pearson-Funktion > 0,998) der gefundenen Trendlinien PE (Tab. 1) bei der Abkühlung bis -18 °C macht es aber möglich, durch Extrapolation bis T= 0 rechnen zu können. So lässt sich die reine IR-Gas-Strahlung (ihr theoretisches Strahlungspotential), ohne Hintergrundstrahlung der Aerosol-Platte, ermitteln.
Zusätzlich zur Strahlung der Aerosol-Platte gibt es noch eine Strahlung der Aluminiumwand der Apparatur, die als eine Konstante die Messungen beeinflusst und bei der Messung „ohne IR-Gas“ mit 102 W/m2 ermittelt wurde (1).

Die vorgestellten Versuche sind nur Labor-Untersuchungen, die den Treibhauseffekt der erdnahen Atmosphäre modellieren. Aber wird die IR-Gegenstrahlung der realen Atmosphäre auch von Wolken beeinflusst? Das ist eine Frage, die sich schon die Pioniere der Klimaforschung stellten. Schon Anfang des 20. Jahrhunderts hat Knut Ångström ein Pyrgeometer entwickelt, das die „dunkle“ (IR) Strahlung der Atmosphäre ermitteln konnte (4). Wie auch bei der eigenen Apparatur wurde der elektrische Strom gemessen, der für eine gleichbleibende Temperatur eines geschwärzten, dem Himmel ausgesetzten Thermoelementes benötigt wird. So gesehen ist die vorgestellte, eigene Apparatur eine Anlehnung an das Pyrgeometer von Knut Ångström. Sein Sohn, Anders Ångström, und Sten Asklöf haben die nächtliche „Wärmeaustrahlung“ in verschiedenen Regionen der Erde untersucht und festgestellt, dass sie von der Lufttemperatur und der Luftfeuchtigkeit aber vor allem vom Bewölkungsgrad abhängt (5). Es wurde gefunden, dass die effektive Ausstrahlung (Strahlungskühlung) der Erde bei bewölktem Himmel nur rund 23 % im Vergleich zum klaren Himmel beträgt. Diese ersten, einfachen Messungen der effektiven IR-Ausstrahlung der Erde wurden durch spätere Messungen mit verbesserten Geräten überprüft. Dabei wurde festgestellt:Bei bedecktem Himmel betrug die Intensität der effektiven Ausstrahlung im Mittel 18,5% des Wertes bei wolkenlosem Himmel (6).

Dass Wolken als starke IR-Strahler die nächtliche Abkühlung (z.B. im Winter) erheblich mindern können, gehört mittlerweile zum Allgemeinwissen. Angesicht der vielen bekannten Untersuchungen wären eigene Messungen eigentlich nicht nötig gewesen. In der Zwischenzeit sind jedoch die Geräte zur Messung der IR-Strahlung dank Mikroelektronik nicht nur wesentlich handlicher, sondern vor allem auch erschwinglicher geworden. Um mit eigenen Augen die atmosphärische Gegenstrahlung kennenzulernen, wurde die IR-Strahlung des Himmels über Berlin von Juli 2016 bis Mai 2017 in unregelmäßigen Abständen mit einem Pyrometer PCE-891 (ein Infrarot-Thermometer) bei unterschiedlichen Bewölkungsgraden gemessen. Die Messungen des bewölkten Himmels zeigten erwartungsgemäß eine sehr starke, durch Wolken verursachte Gegenstrahlung. Unerwartet spannend wurden die Messungen des wolkenfreien Himmels. Nach Auffassung von F. Möller sind nur die IR-Gase Wasserdampf, CO2 und in kleinem Umfang Ozon, Methan und Lachgas die Ursache der atmosphärischen Gegenstrahlung bei klarem Himmel, die sich mit seinen Strahlungsdiagrammen berechnen lassen (7). Die IR-Strahlung von Wasserdampf und CO2 wird nicht bestritten. In den folgenden Kapiteln wird jedoch gezeigt, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit auch von den nicht sichtbaren Aerosolen eine erhebliche IR-Strahlung erzeugt wird und hier ein Umdenken erforderlich ist.

Der wolkenfreie Himmel – die Strahlung der nicht sichtbaren Aerosole?

Laut Wikipedia sind die IR-aktiven Gase die einzigen IR-Strahler, die bei klarem Himmel eine Gegenstrahlung zur Erde schicken. „Bei klarem Himmel besteht die Gegenstrahlung hauptsächlich aus der Wärmestrahlung der Atmosphärengase“ (8).
So wurde mit einem Pyrgeometer (im IR-Wellenlängenbereich von 5 bis 25 μm) von einer Wetterstation bei München am 6. Oktober 2005 der Verlauf der Gegenstrahlung während eines Tages gemessen. „Während des Vormittags herrschte Hochnebel. Die Nebeltröpfchen trugen als effiziente langwellige Strahler zu relativ hohen Strahlungswerten von ca. 370 W/m² bei. Gegen Mittag löste sich der Nebel auf und ließ einen klaren Himmel zurück. Die Atmosphärengase alleine sind weniger effiziente langwellige Strahler, die Strahlungswerte gingen daher merklich zurück, auf etwa 300 W/m². … Über das Jahr und den ganzen Globus gemittelt beträgt die Intensität der Gegenstrahlung etwa 300 W/m² “.
Die These einer exklusiven IR-Gas-Strahlung deckt sich mit der Aussage neuzeitlicher Meteorologen: „Der klare Himmel enthält nur wenige kleinste Partikel. Es liegt eine reine gasförmige Atmosphäre und kein Aerosol vor…“ (9).

Die Thesen provozieren allerdings Zweifel, denn dann hätten die großen Ballungsgebiete der Erde kein Feinstaubproblem, es gäbe keinen Sahara-Staub, die Pflanzen kämen ohne Pollen aus und es wäre fraglich wie sich Wolken überhaupt bilden können, denn: „Die Wassertröpfchen (der Wolken) bilden sich um Kondensationskerne (Aerosole, Anm. d Verf.) herum, wenn die relative Feuchtigkeit der Luft 100 % geringfügig (um höchstens 1 %) übersteigt“ (10).

Tatsächlich gibt es eine Reihe von Beobachtungen und Indizien, die alle darauf hinweisen, dass die atmosphärische Gegenstrahlung bei wolkenfreien Himmel gemeinsam von IR-aktiven Gasen (hauptsächlich Wasserdampf und CO2) und den nicht sichtbaren Aerosolen erzeugt wird. Aufgeführt werden drei völlig unterschiedliche Untersuchungen: Die eigenen Temperatur-Messungen des klaren Himmels über Berlin (Kap. 2.1), Messungen der Boden-Temperatur aus größerer Höhe (Kap. 2.2) und Berechnungen der Wasserdampf-Strahlung mit Formel von Ångström und anderen Forschern (Kap. 2.3). Jedes dieser Argumente mag für sich alleine fragwürdig sein, aber in ihrer Summe bilden sie ein schlüssiges Konzept einer Aerosol-Strahlung, die von der modernen Klimaforschung offensichtlich vernachlässigt wurde. Dabei waren sich die Vorväter der Meteorologie ursprünglich einig, dass sich: Millionen von Staubteilchen in der Luft befinden und sogar einen Beitrag zur sogenannten Rückkehr- oder Kältekonvektion während der nächtlichen Abkühlung leisten(11).

Temperatur-Messungen des wolkenfreien Himmels

Zum Erforschung der atmosphärischen Strahlung wurde der wolkenfreie Himmel über Berlin zu unterschiedlichen Tag- und Nachtzeiten mit einem Pyrometer PCE-891 (ein Infrarot-Thermometer) gescannt. Das verwendete Pyrometer besitzt einen eingebauten Filter, der nur IR-Strahlen der Wellenlängen 8 – 14 µm durchlässt und ist mit einer Optik 50:1 ausgestattet, die eine Fokussierung ermöglicht. Damit misst das Pyrometer in einem Wellenlängenbereich, der nur wenig von CO2 oder Wasserdampf beeinflusst wird (atmosphärisches Fenster). Protokolliert wurde die Temperatur des Himmels bei Höhenwinkeln von 0 bis 90 Grad (Winkel über dem Horizont). Dabei wurde die Messung bei 0 Grad mit der Lufttemperatur in einer Höhe von 1,8 m gleichgesetzt. Die gefundenen Messwerte sind extrem vom Höhenwinkel abhängig (Tab. 2). Im Durchschnitt wurde ein Unterschied von 22 K zwischen den Winkelmessungen von 20 und 90 Grad gefunden. Die starke Winkelabhängigkeit lässt sich durch schwache IR-Strahler erklären, die eine große Schichtdicke (mehrere Kilometer) für die Sättigung ihrer Strahlungen benötigen. Dabei ist bei der senkrechten Messung der Anteil der kalten atmosphärischen Schichten größer als beim flachen 20 Grad Winkel. Um eine Vorstellung zu bekommen, was die Temperatur-Messungen bedeuten, wurde in der Tabelle ein „Strahlungsäquivalent“ in W/m2 angegeben. Es ist die Strahlungsdichte, die ein „Schwarz-Körper“ bei den gemessenen Temperaturen emittieren würde.

Wer oder was verursacht aber diese IR-Strahlungen? Der Messbereich des Pyrometers von 8 – 14 µm ist zu groß, um Treibhausgase per se auszuschließen zu können. Da wäre zunächst das Ozon, das bei 9,6 µm, also ziemlich mittig, ein Emissions-Maximum hat. Bei den Ozon-Emissionen handelt es sich um sehr kleine, selbst im Zentrum nicht gesättigte Banden, die vernachlässigt werden können. Aus den Messungen des Wettersatelliten Tiros im Wellenlängenbereich 7,5 – 13,5 µm weiß man, dass auch in geringem Umfange CO2 und Wasserdampf IR-Emissionen in diesem Wellenbereich aussenden (siehe Kap. 2.2). Diese beiden Treibhausgase können also teilweise die Winkelabhängigkeit erklären. Allerdings sind die beobachten Unterschiede der Himmels-Strahlung von 90 W/m2 zwischen der 20 und 90 Grad Messung (Tab. 2, B – D) zu hoch, um sie allein durch H2O- und CO2-Strahlung erklären zu können. Schließlich haben diese Gase im Wellenbereich des Pyrometers keinen Haupt-Peak sondern nur Ausläufer, die die Messung beeinflussen. So bleibt als plausible Erklärung nur die Annahme einer gemeinsamen Strahlung von Treibhausgase und Aerosolen. Aerosole, als feste oder flüssige Partikel, erzeugen eine kontinuierliche Strahlung mit einem Maximum zwischen 11 und 12 µm (Wiensches Verschiebungsgesetz), das perfekt mit dem Messbereich des Pyrometers übereinstimmt.

Tabelle 2: Temperaturmessung bei klarem Himmel: Pyrometer PCE-891

Die Winkelabhängigkeit der IR-Gegenstrahlung bei klarem Himmel ist keineswegs eine neue Entdeckung. So wurde bereits 1933 in der Nacht vom 19. zum 20. Mai in Föhren bei Trier mit einem „Effektiv-Aktinometer“ eine Abhängigkeit der effektiven Ausstrahlung (Strahlungskühlung) vom Höhenwinkel festgestellt (Tab. 3) (12).

Tabelle 3: „Meridionale Intensitätsverteilung der effektiven Ausstrahlung in relativen Einheiten, Zenit = 100“ nach Kessler und Kaempfert

Temperaturmessung der Erdoberfläche aus größerer Höhe

Im Juli 1961 wurde von der NASA der Wettersatellit TIROS III in eine Erdumlaufbahn gebracht, der u.a. mit einen IR-Sensor (Tiros Channel 2, IR-Empfindlichkeitsbereich von 7,5 – 13,5 µm) ausgerüstet war. Dabei stellte sich heraus, dass die im Orbit gemessenen Strahlungstemperaturen der Erdoberfläche stets niedriger sind als die tatsächlichen Temperaturen vor Ort. Es wurde erkannt, dass die Temperatur-Messungen von der (kalten) Atmosphäre beeinflusst wurden. Das „atmosphärische Fenster“ im Bereich 7,5 – 13,5 µm war offensichtlich nicht so transparent wie erhofft. Dabei wurden vor allem die IR-Strahlungen von Wasserdampf, CO2 und Ozon als Ursache dieser Atmosphären-Strahlung ausgemacht. Die nicht sichtbaren Aerosole als weitere Strahlungsquelle wurden merkwürdigerweise nicht beachtet. Dabei gab es einen deutlichen Hinweis auf eine mögliche Aerosol-Strahlung. So betrug die Abweichung 13,3 K bei einer „extrem feuchten“ Atmosphäre über Panama (15.11.1961). Über der trockenen Sahara- Wüste (Colomb-Bechar, 15.07.1961) betrug trotz geringer Wasser-Konzentration die Abweichung immer noch 8,8 K (13). Das ist ein Wert, der ausreichend Raum für eine Aerosol-Strahlung bietet.
Ein weiterer Hinweis findet sich im Bericht über Temperatur-Messungen von Wasseroberflächen aus einer Höhe von bis zu 2400 m (vom Flugzeug oder Hubschrauber) mit einem PRT-Radiometer im Spektralbereich 8 – 13 µm. Wie schon bei den Messungen des Tiros-Satelliten wurde eine Abweichung zwischen Strahlungs-Temperatur und tatsächlicher Oberflächen-Temperatur festgestellt. Wegen der geringeren Höhe war die Abweichung mit 2 – 3 K entsprechend kleiner. Dabei erwies sich der Einfluss der Luftfeuchte geringer als erwartet: Die Erfahrung zeigt, dass die Luftfeuchtigkeit einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Korrekturwerte für die Strahlungstemperatur hat als die Lufttemperatur“ (14). Auch wenn der Autor die Rolle der Aerosole nicht anspricht, können seine gefundenen Abweichungen als Aerosol-Strahlung interpretiert werden.

Die Wasserdampf-Strahlung bei wolkenfreiem Himmels

Die Messungen des wolkenfreien Himmels mit dem Ångström-Pyrgeometer zeigten, dass die atmosphärische Gegenstrahlung von Temperatur und Feuchtigkeit der Luft abhängig ist. Zur Berechnung dieser Strahlung ließ sich Ångström von der Überlegung leiten, dass die effektive IR-Ausstrahlung Ae der Erde durch die Differenz von ihrer Ausstrahlung (σ ∙ T4Erde) und der Gegenstrahlung der Atmosphäre (G) gebildet wird (Gleichung 4, siehe auch Gleichung 1) (5). Stellt man die Gleichung um, ist die Gegenstrahlung G die Differenz von Erd- und effektiver Ausstrahlung. Dabei wird nach Ångström die effektive Ausstrahlung Ae durch eine modifizierte Stefan-Boltzmann-Gleichung berechnet, deren Koeffizienten experimentell ermittelt wurden. Unter der Annahme, dass erdnahe Atmosphäre und Erdoberfläche die gleiche Temperatur haben lässt sich die Gegenstrahlung G nach Gleichung 4 berechnen.

Gleichung 4:

Umfangreiche Messungen in den nachfolgenden Jahren bestätigten, dass die Gegenstrahlung von Luft-Temperatur und -Feuchte abhängt. Dabei wurden die Koeffizienten von Bolz und Falkenberg korrigiert (15).

Gleichung 5:

In der Klimaforschung ist es heute üblich, Strahlungsdiagramme zur Berechnung der atmosphärischen Aus- und Gegenstrahlung auf Basis der Absorptionslinien der IR-aktiven Gase zu benutzen (7). Die Rechnungen benötigen Großrechner und sind für einen Außenstehenden schwer nachzuvollziehen und vor allem nicht überprüfbar. Da sie die Ergebnisse von Ångström aber im Grundsatz bestätigen, kann man weiterhin mit der einfachen bzw. korrigierten Ångström-Formel die Wasserdampf-Strahlung ermitteln. Vor allem sind die Rechnungen vertrauenswürdig, da sie von einer großen Zahl von Feldversuchen bestätigt wurden. Tab. 4 zeigt die atmosphärische Gegenstrahlung bei einer Lufttemperatur von 15 °C, berechnet nach der Formel von Bolz/Falkenberg für Luftfeuchten von 0 bis 100 % (Klammer-Werte wurden nach der Ångström-Formel berechnet). Der Anteil der Wasserdampf-Strahlung an der berechneten Gegenstrahlung wurde aus der Zunahme der IR-Strahlung zum Basiswert von 223 W/m2 (ohne Wasserdampf; rel. Feuchte = 0) ermittelt.

Die Rechnungen offenbaren zwei fundamentale Widersprüche: Die atmosphärische Gegenstrahlung wird bei klarem Himmel bei 15 °C nur zu einem kleinen Teil (30 % nach Bolz/Falkenberg) von Wasserdampf verursacht, und die H2O-Strahlung ist viel kleiner als nach den Absorptionsbanden des Wasserdampfes zu erwarten wäre.

Tabelle 4: Berechnungen der atmosphärischen Gegenstrahlung bei wolkenfreiem Himmel bei 15 °C nach Bolz/Falkenberg und Ångström (in Klammern)

Die o.g. These: „Bei klarem Himmel besteht die Gegenstrahlung hauptsächlich aus der Wärmestrahlung der Atmosphärengasewird durch diese Rechnungen nicht bestätigt. Addiert man zur Wasserdampf-Strahlung noch die CO2-Strahlung (angeblich rund die Hälfte der H2O-Strahlung) kommen die beiden wichtigsten Treibhausgase nur auf rund 45 % der atmosphärischen Gegenstrahlung. 55 % der atmosphärischen Gegenstrahlung werden also nicht von Treibhausgasen erzeugt! Es muss noch eine weitere Strahlungsquelle (die Strahlung der Aerosole?) geben, um die gemessene Gegenstrahlung des Himmels erklären zu können.
Aber auch die maximal erreichbare H2O-Strahlung von 95 W/m2 bei 100 % rel. Feuchte ist verwunderlich. Dieser Wert ist nur 50 % der theoretischen H2O-Strahlung von rund 190 W/m2. Letzteres ist ein Schätzwert, der sich aus dem Planck’schen Strahlungsgesetz und der Annahme der Sättigung aller H2O-typischen Absorptionsbanden zwischen 5 – 8 und 17 – 100 µm bei 15 °C ergibt.

Diese Widersprüche lassen sich durch eine gemeinsame Gegenstrahlung von Wasserdampf und Aerosolen auflösen, worauf in Kap. 3 ausführlicher eingegangen wird.

Anmerkung: Das Pyrgeometer von Ångström hat keinen Strahlungs-Filter. Es werden alle relevanten Wellenlängen der atmosphärischen Gegenstrahlung erfasst. Damit wird hier, anders als bei den eigenen Messungen (Kap. 2.1), die gesamte atmosphärische Gegenstrahlung gemessen.

Die IR-Gegenstrahlung unter Wolken

1. Temperatur-Messungen des bedeckten Himmels

Nach der gleichen Methode, wie im Kap. Der wolkenfreie Himmel – die Strahlung der nicht sichtbaren Aerosole?.1 beschrieben, wurde der wolkenbedeckte Himmel (tiefe Schichtwolken) über Berlin mit dem Pyrometer PCE-891 gescannt (Tab. 5).
Wie schon bei der Temperatur-Messung bei klarem Himmel dargelegt, erfassen die Messungen nur einen Teil der atmosphärischen Gegenstrahlung (Wellenlängen-Bereich von 8 – 14 µm). Die starke Zunahme der IR-Strahlung von 122 W/m2 (90 Grad Messungen), im Vergleich zum wolkenlosen Himmel (Tab. 2 und Tab. 5), zeigt eindeutig, dass hier hauptsächlich die Strahlung der Wolken gemessen wird.

Ansonsten zeichnet sich diese Messreihe unter Wolken durch eine geringere Winkelabhängigkeit der Messwerte von 3,3 K zwischen der 20 und 90 Grad Messung aus, die sich aus dem relativ kurzen Abstand von Boden und Wolken ergibt. Damit bestätigt sich die These, dass die Winkelabhängigkeit der Temperatur-Messungen von schwachen Strahlern der Atmosphäre verursacht wird, die mehrere Kilometer Atmosphäre für eine gesättigte Strahlung benötigen, die unter Wolken nur bedingt vorhanden ist.

Tabelle 5: Temperaturmessung des bedeckten Himmels: Pyrometer PCE-891

2. Die Wasserdampf-Strahlung bei bedecktem Himmel

Übereinstimmend fanden Ångström und Asklöf, dass die effektive Ausstrahlung AW der Erde in Gegenwart von Wolken je nach Wolkenbedeckungsgrad und ihrer Höhe erheblich verringert wird. Aw wird aus der effektiven Ausstrahlung A0 (klarer Himmel) durch Multiplikation mit den Koeffizienten k und w erhalten (5).

Gleichung 6:

Die Gegenstrahlung für den vollständig bedeckten Himmel (w = 10) und einer durchschnittlichen Wolkenhöhe (k = 0,765) ergibt sich nach Gleichung 7, wobei für A0 der Ausdruck Ae aus Gleichung 4 eingesetzt wird.

Gleichung 7:

Tab. 6 zeigt die atmosphärische Gegenstrahlung bei vollständiger Wolkenbedeckung und einer Lufttemperatur von 15 °C bei rel. Luftfeuchten von 0 bis 100 %. Der Anteil der Wasserdampf-Strahlung an der berechneten Gegenstrahlung wurde aus der Zunahme der IR-Strahlung zum Basiswert von 351 W/m2 (ohne Wasserdampf; rel. Feuchte = 0) ermittelt.

Tabelle 6: Berechnungen der atmosphärischen Gegenstrahlung bei vollständiger Wolkenbedeckung und 15 °C nach Ångström/Asklöf

Als erstes fällt die geringe Auswirkung der Luftfeuchte auf. Selbst bei 100 % rel. Luftfeuchtigkeit beträgt der Anteil der Wasserdampf-Strahlung nur 5 % (19 W/m2) der berechneten Gegenstrahlung von 370 W/m2.

Wegen der geringen Wirkung des Wasserdampfes wurden von anderen Forschern alternative Formeln vorgeschlagen, die den Wasserdampf ganz weglassen („da er in der Messgenauigkeit untergeht“) und nur die Wolkenbedeckung als Parameter berücksichtigen (15).

Zur Erinnerung, die Gegenstrahlung (erdnaher Treibhauseffekt) wirkt sich nach Gleichung 1 unmittelbar und direkt auf die Kühlung (Strahlungskühlung) der Erde aus. Die Erde kann bei 15 °C (100 % Feuchte) nur 21 W/m2 (391 – 370) durch IR-Strahlung loswerden. Kein Wunder, dass die Temperaturen bei einer nächtlichen Abkühlung unter einer geschlossenen Wolkendecke kaum zurückgehen. Aber der entscheidende Punkt ist, dass Wasserdampf an diesem starken Effekt nur zu 5 % beteiligt ist. Diese Erkenntnis ist angesichts der aktuellen Global-Warming-Diskussion von besonderer Tragweite. Wasserdampf ist kein x-beliebiges Treibhausgas, sondern das wirksamste IR-aktive Gas der Atmosphäre, das angeblich für 66 bis 85 % aller absorbierten IR-Strahlungen verantwortlich sein soll (16).

Die Naturbeobachtungen (Formeln) der frühen Forscher bestätigen im vollen Umfang die eigenen Laborversuche und daraus abgeleiteten Schlussfolgerungen. Danach verlieren die Treibhausgase in Gegenwart einer geschlossenen Wolkendecke fast vollständig ihre Wirksamkeit.

Selbst moderne IR-spektroskopische Messungen der atmosphärischen Gegenstrahlung in Barrow (Alaska) zeigen, dass der erdnahe Treibhauseffekt der IR-aktiven Gase unter Wolken völlig verschwinden kann (17).

Auch ein Vergleich der beiden Strahlungs-Rechnungen (Tab. 4 und Tab. 6) für den klaren und bewölkten Himmel bietet einige interessante Aspekte:
Ohne Wasserdampf (rel. Feuchte = 0) verursachen Wolken eine Zunahme der Gegenstrahlung von 128 W/m2 (351 vs. 223 W/m2). Ein vergleichbarer Wert von 122 W/m2 wurde bei den eigenen Temperatur-Messungen, allerdings im Messbereich 8 – 14 µm, gefunden (Kap. 3.1).
Aber in einer feuchten Atmosphäre (100 % rel. Feuchte) ist der wolkenbedingte Zuwachs nur noch 67 W/m2 (auf Basis der Ångström-Werte 370 vs. 303 W/m2) (Tab. 4 vs. Tab. 6).

Diese Betrachtungen sind ein weiterer Beweis, dass bei einer gemeinsamen Strahlung von Treibhausgasen und Wolken beide Strahlungsquellen ihre Wirksamkeit einbüßen. Die im Labor gefundenen Zusammenhänge sind also keinesfalls neu, sondern weisen nur experimentell nach, was ursprünglich Lehrmeinung und festes Wissen von Meteorologen und Klimaforschern war.

Die moderne Klimatologie hat die früheren Bestimmungen der erdnahen Gegenstrahlung durch spektroskopische Messungen der IR-Ausstrahlung (Transmission) am oberen Rand der Atmosphäre TOA (Top of the Atmosphere) aus Sicht von Wetter-Satelliten (z.B. Nimbus 4) ersetzt. Die TOA-Spektren zeigen auffällige Absorptions-Kegel für Ozon aber vor allem für CO2, die zu einer Verringerung der gesamten Transmission beitragen. Es wird geschlussfolgert, dass sich die Erde erwärmen muss, um mit den anderen Wellenlängen die fehlenden Transmissionen auszugleichen. Diese Interpretation setzt voraus, dass sich zwischen TOA und Erdoberfläche keine weiteren Strahler befinden. Akzeptiert man aber die Existenz der Aerosole und Wolken als weitere Strahler der Atmosphäre lässt sich schlussfolgern, dass nicht unmittelbar die Erdoberfläche, sondern die Aerosole und die Oberseiten der Wolken sich etwas erwärmen. Ein Vorgang, der indirekt auch die Temperatur der Erdoberfläche beeinflussen sollte, allerdings wesentlich abgeschwächter als die unmittelbar wirksame IR-Gegenstrahlung des erdnahen Treibhauseffektes.

Abb. 2: Berlin am 14.06.2017, 12:20 Uhr, Luft: 20,0 °C (1,8 m): Temperatur-Messungen unterschiedlich dichter Wolken und wolkenfreier Abschnitte.

Die IR-Strahlungen der Wolken und Aerosole sind ähnliche Strahlungskomponenten der Atmosphäre mit kontinuierlichen Übergängen. Aerosole und Wassertropfen zeichnen sich durch eine sehr große Oberfläche (bezüglich ihrer Masse) aus. Das ist eine wichtige Voraussetzung einer Oberflächen-Strahlung von festen und flüssigen Stoffen. In der Atmosphäre ist diese Partikel-Strahlung von ihrer Konzentration (Partikel pro m3 Luft) und der Temperatur ihrer Umgebung abhängig, wie in Abb. 2 deutlich zu sehen ist.

Anhang- Experimentelle Daten

QE ist die elektrische Heizung einer fiktiven Erd-Platte mit einer Fläche von 1 m2. Die tatsächlich gemessenen Werte der verwendeten Erd-Platte (219,04 cm2) sind um den Faktor 0,0219 kleiner. UH ist die Spannung von 5 in Reihe geschalteten Peltier-Elementen (TEC1-12706) auf der Aerosol-Platte, die mit dem Voltmeter (Voltacraft VC 250) gemessen wurden. Diese Elemente registrieren die IR-Ausstrahlung (Strahlungen der Erd-Platte, der Seitenwand und der IR-Gase) und die Wärmeleitung der unmittelbaren Umgebung. Da die Wärmeleitung beim Abkühlen der Aerosol-Platte ständig zunimmt, wird UH bei Experimenten im Abkühlungs-Modus nicht ausgewertet, sondern nur zur Information in den folgenden Tabellen angegeben.

Tabelle 7: ohne IR-Gase

Tabelle 8: Methan

Tabelle 9: CO2

Tabelle 10: Lachgas

Tabelle 11: Propan

Tabelle 12: Freon 134a

Literaturverzeichnis

1. Schnell, Michael. Experimentelle Verifikation des Treibhauseffektes Teil 1: Die gegenseitige Beeinflussung von Wolken und Treibhausgasen. [Online] 25. März 2018. https://www.eike-klima-energie.eu/2018/03/25/experimentelle-verifikation-des-treibhauseffektes-teil-1-die-gegenseitige-beeinflussung-von-wolken-und-treibhausgasen/.

2. Schönwiese, Christian-Dietrich. Klimatologie. Stuttgart : Eugen Ulmer GmbH, 1994.

3. Wagner, Thomas. Strahlungsprozesse in der Atmosphäre. [Online] [Zitat vom: 28. Mai 2018.] https://www.mpic.de/fileadmin/user_upload/pdf/Physik_der_Atmosphaere_Lecture_Wagner.pdf.

4. Michael Krueger. Das Pyrgeometer von Knut Angström und die Bestimmung der Gegenstrahlung des atmosphärischen „Treibhauseffekts. [Online] 8. Oktober 2014. http://www.science-skeptical.de/blog/das-pyrgeometer-von-knut-angstroem-und-die-bestimmung-der-gegenstrahlung-des-atmosphaerischen-treibhauseffekts/0012776/.

5. Albrecht, Fritz. Untersuchungen über den Wärmehaushalt der Erdoberßäche in verschiedenen Klimagebieten. Reichsamt für Wetterdient. Berlin : Julius Springer, 1940.

6. F. Sauberer. Registrierungen der nächtlichen Ausstrahlung. Archiv für Meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie, Serie B. 1951, Bde. Vol. 2, Seiten 347-359.

7. Möller, Fritz. Einführung in die Meteorologie. Mannheim/Wien/Zürich : Bibliographisches Institut, 1973. Bd. II.

8. Atmosphärische Gegenstrahlung. [Online] 17. April 2017. [Zitat vom: 1. Mai 2017.] https://de.wikipedia.org/.

9. Ewald Zmarsly, Wilhelm Kuttler, Hermann Pethe. Meteorologisch-klimatologisches Grundwissen: Eine Einführung mit Übungen, Aufgaben und Lösungen. Stuttgart : Eugen Ulmer GmbH & Co., 2002. S. 142.

10. Wolke. [Online] 13. Januar 2006. [Zitat vom: 01. Mai 2018.] https://de.wikipedia.org/wiki/Wolke.

11. Geiger, Rudolf. Das Klima der bodennahen Luftschicht. Braunschweig : Friedr. Vieweg & Sohn, 1942. S. 64.

12. Otto Wilhelm Kessler, ‎Wolfgang Kaempfert. Die Frostschadenverhütung. Berlin Heidelberg : Springer-Verlag, 1940. S. 37.

13. Lönnqvist, Olov. A window radiation chart for estimating surface temperature from satellite observations. [Online] 19. Oktober 1963. https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.3402/tellusa.v15i4.8856.

14. LORENZ, DIETER. Der Einflus einer Luftzwischenschicht auf meteorologische 0berflächentemperaturmessungen mit Radiometern. [Online] 22. Januar 1968. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.2153-3490.1969.tb00419.x.

15. Schulze, Rudolf. Strahlenklima der Erde. Darmstadt : Dr. Dietrich Steinkopff, 1970. S. 103. Bd. 72.

16. Winter, Maiken. Welche Rolle hat der Wasserdampf beim Treibhauseffekt? [Online] 01. Januar 2008. [Zitat vom: 24. Mai 2018.] https://www.cleanenergy-project.de/gesellschaft/green-lifestyle/wasserdampf-treibende-kraft-beim-treibhauseffekt/.

17. Christopher J. Cox, Penny M. Rowe, Steven P. Neshyba, and Von P. Walden. A synthetic data set of high-spectral-resolution infrared spectra for the Arctic atmosphere. [Online] Earth Syst. Sci. Data, 8, 199–211, 2016, 18. 01 2016. [Zitat vom: 23. 01 2018.] https://www.earth-syst-sci-data.net/8/199/2016/essd-8-199-2016.pdf.

Hier die englische Version des Beitrages 2. Communication – Experimental verification of the greenhouse effect

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80 Kommentare

  1. Eine umfassende, mit viel Zahlen, Tabellen und Grafiken gespickte wissenschaftlich anmutende Arbeit von Herrn Schnell.

    Ich vermisse für den Normalbürger eine klare und verständliche Zusammenfassung (auch wenn schwer fällt). Selbstunsere Entscheider im Bundestag verstehen das vermutlich so nicht.

    •  

       
      Sehr geehrter Herr Hans Dieter Müller,

      herzlich willkommen auf dem Portal von EIKE.Ihre Bemerkungen haben mich tatsächlich nicht verwundert.

      Ich vermisse für den Normalbürger eine klare und verständliche Zusammenfassung (auch wenn schwer fällt). Selbst unsere Entscheider im Bundestag verstehen das vermutlich so nicht.

      Normalbürger werden sich mit dieser Abhandlung nicht beschäftigen.Dafür fehlt Ihnen primär die Zeit.Entscheider im deutschen Bundestag(wenn es dort wirklich welche gibt) werden einen Teufel tun, sich mit solchen Schriftstücken auseinander zu setzen.
      Bleibt die Frage: welcher Teufel treibt Sie??
      Um diese Abhandlung und unzählige andere sogenannter Studien generell persönlich einordnen zu können,hat sich ein ehrenwerter Kaufmann nach meiner Meinung, große Verdienste erworben.
      Es gibt in diesem wundersamen Internet öffentlich zugänglich zwei bemerkenswerte Vortragsmitschnitte. Die möchte ich Ihnen nicht vorenthalten.Wenn es Ihnen die Zeit erlaubt,schauen Sie mal.Keine Angst vor Schnappatmung Teil1 
      Wissenschaft ernst gemeint
      Mit herzlichem Glückauf

       

       

  2. „die Gröfaz“ (die größten Fachleute aller Zeiten wie auch K&K,) werden auch hier wieder tätig, (um zu vernebeln?)  – Dabei könnte der Sachverhalt gar nicht einfacher sein, den Herr Schnell hier experimentell bestätigt:

    IPCC et. al. quantifizieren die Wirkung der seit 150 Jahren angewachsenen Menge der mehr als zweiatomigen Gase als energetische Rückkopplung (wissenschaftlicher klingt – „als ein radiative forcing“) mit dem Wert 1,5 W/m^2 und addieren das fröhlich naiv zur (vermeintlich unveränderten) Wirkung der Eis- und Wasserpartikel. – Eigentlich sollte jeder erkennen, dass diesen Quellen nun diese 1,5 W/m^2 fehlen müssen und sich daher ihr „radiative forcing“ klamm heimlich um diesen Betrag verringert! – Oder können das nur Laien erkennen?

  3.  
    Sehr geehrter Herr Michael Krüger,
    wir sind ja immer für neue Ideen offen.Wenn die Formulierung im Dialekt der Prager Reichskanzlei nicht verstanden wird, hilft vielleicht ein Luftballon.Da hängt alles dran, was es zu messen gibt.

    Mit herzlichem Glückauf
    PS:nichts für Leute,die nicht schwindelfrei sind

     

    • Ferdinand Peters schrieb am 8. Juni 2018 um 6:35 :

      Sehr geehrter Herr Michael Krüger,
      wir sind ja immer für neue Ideen offen.Wenn die Formulierung im Dialekt der Prager Reichskanzlei nicht verstanden wird, hilft vielleicht ein Luftballon.

      Da das Bild die Temperaturen in Abhängigkeit von der Höhe zeigt, nehme ich an, Sie meinten Herrn Krügers Anmerkung:

       

      Michael Krüger schrieb am 7. Juni 2018 um 16:33 :

      Und Gradienten von Null und Inversion sind der Normalzustand in der Stratosphäre.

      Aber was soll daran neu sein? Und warum richten Sie diese Anmerkung an Herrn Krüger, wo doch Herr Keks derjenige ist, der davon nichts zu wissen scheint?

      •  
        Sehr geehrter Herr Marvin Müller,
        neu ist an dieser Radiosondierung nichts.Es handelt sich bei dieser Temperaturaufzeichnung um das Verhalten eines Temperturfühlers mit geringer Masse in unserer Atmosphäre, in Abhängigkeit von der Höhe.Eine solche Veranstaltung dauert nur wenige Minuten.
        Was auf diesem Bild nicht zu sehen ist, und darum weise ich mal zart darauf hin, sind die Massenverhältnisse in Bezug auf diesen Fühler zu seiner Messumgebung und die mühevoll ausgeführte Isolierung, auf direkte Einstrahlung durch die Sonne.

        Mit zu Hilfenahme der höheren Mathematik ist es möglich dieses Phänomen weiter auf zu dröseln.
        Die Frage des Energietransports in Richtung Weltall in nennenswertem Umfang kommt man so aber nicht auf die Spur.

        Vielleicht noch diese Bemerkung: wenn es Ihnen gelingt, das Temperaturverhalten des Messfühlers oberhalb von 20 000 Metern über NN mit dem Auftauverhalten eines tiefgefrorenen Schnitzels,daß in die Sonne gelegt wird zu assoziieren,waren die Buchstaben der Mühe wert.

        Mit herzlichem Glückauf
         

  4. Sehr geehrter Herr Schnell,
    Sie müssen mir da helfen, denn Ihr Artikel ist für mich als Laie nicht so ohne weiteres verständlich. Ich beziehe mich da auf eine Erklärung der Strahlungsbilanz von spektrum.de
    https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/strahlungsbilanz/7694
    Da kann man lesen, dass die in der Atmosphäre enthaltenen klimawirksamen Gase Wasserdampf, Kohlendioxid und andere Spurengase (Treibhauseffekt) 92% der terrestrischen Strahlung absorbieren und diese in Wärme umwandeln. Dann werden 77% der absorbierten Energie durch die nunmehr entstehende langwellige Wärmestrahlung zur Erdoberfläche zurückgestrahlt (Gegenstrahlung). Daher  beträgt der tatsächliche Wärmeverlust der Erdoberfläche nur 21% der einfallenden 51% kurzwelliger Strahlung. Die Erdoberfläche hat folglich einen Wärmegewinn von 30% der an der Obergrenze der Atmosphäre eingehenden 340 W/m 2 zu verzeichnen (positive Strahlungsbilanz).
    Und jetzt brauch ich Sie. Wo find ich in Ihrem Versuch den Nachweis über dieser Wärmegewinn von 30%.

  5.  

    besso keks schrieb am 7. Juni 2018 um 14:15

    @Marvin Müller

    Das Zitat mit dem Grundrechenarten ist deutlich Herrn Rainer Hoffmann zugeordnet, einschließlich Referenz auf den Kommentar, aus dem das Zitat stammt.“

    Danke!

    Der Herr hat eindeutig eine Leseschwäche.

    Hmm wieso sprechen Sie von sich selbst in der dritten Person? Das wirkt irgendwie … seltsam. Das Zitat ist in meinem Kommentar vom 4. Juni 2018 um 10:38 zu finden, falls sich jemand fragen sollte, worum es geht …

  6. Ferdinand Peters schrieb am7. Juni 2018 um 8:03

    Sehr geehrter Herr Dr. Gerhard Kramm,
    nach diesem Kommentar sollte jeder Interessierte Leser erkennen, was es mit dem Treibhauseffekt auf sich hat.Vielen Dank für die verständliche Erklärung.

    Hmm, konnten Sie den Erläuterungen irgendwie entnehmen, wie die Atmosphäre die höheren Temperaturen bewirkt? Herr Kramm schrieb lediglich, dass es „keine reine Strahlunsgwirkung“ ist.

    Sehen Sie dpoch einfach mal ein paar Jahre zurück. Herr Kramm hat immer angemerkt, dass die 33K Temperaturerhöhung, die dem „Treibhauseffekt“ zugeschrieben wurden, eine … Größe sind – den genauen Worlaut habe ich jetzt nicht parat. Viele haben das so interpretiert, dass es keine höhere Bodentemperatur gäbe. Nun hat Herr Kramm mal mit realistischeren Annahmen gerechnet und die Erhöhung fällt sogar noch größer aus, als die 33K.

    Ich würde gern irgendwann mal eine Erklärung von Herrn Kramm lesen, wie die Atmosphäre die (im Vergleich zu einer Erde ohne Atmosphäre) höheren Temperaturen bewirkt. Wenn es die gäbe, könnte man sie mit denen des Treibhauseffektes vergleichen. Die vorsichtige Formulierung, es ist „keine  reine Strahlungswirkung“  weckt eine gewisse Vorstellung bei mir.

    • Eine Erde ohne Atmosphäre hätte nur eine Oberflächentemperatur, die von der Albedo, der Wärmekapazität und der Rotationsgeschwindigkeit abhängt und klarerweise je nach geographischer Breite etwa einer Sinusfunktion folgt (unter der Annahme, es gäbe auch keine Ozeane).

      Mit Atmosphäre ergeben sich die beobachtbaren Temperaturen, von denen bis heute kein Mensch zuverlässig sagen kann, in welcher Relation sie zum theoretischen Fall ohne Atmosphäre und Ozeane steht.

      Man muß das Gesamtsystem verstehen inkl. aller wirkenden vorhersehbaren und chaotischen Eigenschaften und man darf dabei keine Mittelwerte bilden. Und man darf nie vergessen, daß die Sonnenenergie, die am Rand der Atmosphäre eintrifft, die einzige Energie ist, die zur Verfüguzng steht (von Geothermalenergie einmal abgesehen).

      Und man sollte nicht so tun, als gäbe es ein vollkommen ausgeglichenes Strahlungsgleichgewicht. Auf der Erde bewirkt Temperatur im Wasser und der Luft nämlich auch permanente Oberflächenveränderungen durch Strömungen und Winde, in die Energie fließt, die aber nicht mehr ganz als Strahlung wieder abgegeben wird.

      Der Begriff Treibhausgase sollte durch den Begriff strahlungssensitive Gase ersetzt werden. Weil Treibhausgase deutet auf einen Effekt hin, der bisher im kolportierten Sinn nicht belegbar ist.

       

  7. Wie soll ein Treibhauseffekt denn funktionieren?  Etwa so:

    Atmosphäre inkl. CO2 und Erdoberfläche stehen in mechanischem Kontakt, sie berühren sich also. Es können in so einem System nicht thermodynamische Vorgänge (Leitung, Konvektion) und Strahlungsvorgänge gleichzeitig gegensätzliche Ergebnisse verursachen.

    Behauptet wird nun, daß entgegen dieser Tatsache, die obere kühlere Atmosphäre die Atmosphäre in 2 m Höhe, wo gemessen wird (Englische Hütte) um 33°C erwärmt! Es müßten also z. B. die 0,04% gasförmiges CO2 aus der bis zu -50°C warmen höheren Atmosphäre 100% des massiven Erdbodens durch Strahlung so stark zusatzerwärmen, daß die Oberfläche ihrerseits durch Wärmeleitung nach oben die Atmosphäre in 2 m Höhe um +33°C erwärmt! Wie ausgebildete Physiker so eine Vorstellung für möglich halten können, ist eigentlich unverständlich.

    Aber das Wichtigste: warum zeigt das Wetter als wirklich meßbarer, registrierbarer, erfahrbarer und spürbarer Naturvorgang nirgendwo auf dem Globus den theoretisch behaupteten „Treibhauseffekt“?

  8. In Tabelle 4 wird für eine rel Feuchte von 0% nach den Formeln von Bolz/Falkenberg und Angström bei 15 °C eine Gegenstrahlung von 223 W/m² berechnet. Man ist geneigt, dies als den Beitrag der anderen Treibhausgase (CO2,Methan, O3, Aerosole usw.) anzusehen. Ich halte dies für einen Trugschluss. Ich bezweifele, dass die Formeln für diesen Fall anwendbar sind. Dies sind empirische Formeln und gelten nur für den abgedeckten Messbereich. In der unteren Atmosphäre ist der Zustand 0% rel. Feuchte nirgends realisiert.

  9. Ich staune immer wieder über so viel Fachwissen und so wenig Talent, das Wissen verständlich zu kommunizeiren.

    Bislang konnte mir noch NIEMAND schlüssig erklären, wie denn der Treibhauseffekt, wenn es ihn gibt, tatsächlich funktioniert und wie u.a. CO2 in der Erdatmosphäre dazu beiträgt, die Lufthülle der Erde zu erwärmen. Einfach bitte mal in wenigen Sätzen klar erläutern.

    Ebensowenig  konnte mir (weder hier noch anderswo) jemand schlüssig und verständlich erklären, warum es auf der Erde, wenn es KEINEN Treibhauseffekt gibt, angenehm warm ist – anders als etwa auf dem Mond, der in etwa ebenso stark von der Sonne gegrillt wird wie die Erde, aber eben keine Atmosphäre hat und sich dadurch auf der Sonnenseite enorm aufheizt und auf der Schattenseite ebenso enorm abkühlt. Wie macht das die Erde OHNE Treibhauseffekt in der Lufthülle?

    Ich bin mal gespannt, on jetzt für beide Fragestellungen Erklärungen kommen, die jeder versteht, also bitte ohne Gleichungen und Schwarze Körper und Gegenstrahlung und Abrakadabra.

    • Lieber Herr Flügel,

      der atmosphärische Treibhauseffekt lässt Solarenergie nicht in den Weltraum entweichen, sondern leitet einen Teil zurück. Dadurch verwelt die Solarenergie insbesondere im Wasser der Ozeane entsprechend länger. Dort wird es entsprechend wärmer und in der Atmosphäre sinkt die Temperatur bekanntlich den Erball umspannend bis  unter -50 Grad C ab.

      Ohne diesen Effekt, gäbe es leider kein Wasser auf der Erde und auch Niemanden, der Ihre Fragen stellen, oder gar beantworten könnte!

      MfG

       

    • PS. Nachzutragen ist, lieber Herr Flügel, dass der Herr Schnell erklärt dass, und warum das lebenswichtige CO2 in Summa nichts zur Erwärmung beitragen kann!

    • „Ebensowenig  konnte mir (weder hier noch anderswo) jemand schlüssig und verständlich erklären, warum es auf der Erde, wenn es KEINEN Treibhauseffekt gibt, angenehm warm ist – anders als etwa auf dem Mond, der in etwa ebenso stark von der Sonne gegrillt wird wie die Erde, aber eben keine Atmosphäre hat und sich dadurch auf der Sonnenseite enorm aufheizt und auf der Schattenseite ebenso enorm abkühlt. Wie macht das die Erde OHNE Treibhauseffekt in der Lufthülle?“

      Die Fragen können Sie sich doch selbst beantworten. Wie haben das die Astronauten bei den Mondexpeditionen in den 70er Jahren gemacht? Falls Sie erst danach geboren worden sind, können Sie sich fragen, wie die Astronauten auf der Raumstation ISS überleben?

    • Die Lufthülle kann Energie speichern. Wenn Sie einem Kilogramm Luft ca. 750 Joule Energie zuführen, erwärmt sich diese um ein Grad. Wenn Sie einem Kilogramm Wasser eine Kilokalorie  Energie zuführen, erwärmt es sich um ein Grad. So funktioniert beispielsweise  unser aller Heizung. Das wußten schon die Römer mit ihrer Fussbodenheizung. Hätten die damals schon Klimaexperten gehabt, hätten die armen Menschen jahrunderte lang kalte Füsse gehabt.

  10. Sehr geehrter Herr Schnell,

    mein Dank für Ihre Arbeit! – Viele, die gern die energetische Rückkopplung des atmosphärischen Treibhauseffektes ignorieren wollen, haben dazu das Fehlen des experimentellen Nachweises strapaziert. Was nun? – Versuche persönlicher Diffamierung und Schwafelei, mehr kann ich in ihren Beiträgen hier nicht finden!

    Leider muss es bei einer wichtigen Ergänzung des „qualitativen Nachweises“ bleiben. – Solange am Morgen „ wahrscheinliches Wetter“ verkündet werden muss, kann niemand den Zustand der Atmosphäre mathematisch beschreiben, leider!

    MfG

    • @Wolff,

      Sie verbreiten nur physikalischen Unsinn, wie ich an Hand Ihrer Behauptungen nachgewiesen habe. Das hat nichts mit Diffamierung zu tun. Wollen Sie etwa abstreiten, dass Sie das geschrieben haben?

      Ihre Behauptungen zur numerischen Wetterprognose dokumentieren, dass Sie gedanklich in der Steinzeit leben. Offensichtlich sind Sie nicht in der Lage, den in einer Reihe von Lehrbuechern dargelegten Stoff zur Dynamik der Atmosphaere sowie zur Strahlung in der Atmosphaere zu erfassen.

      Was Ihre scribd-Beitraege angeht, die Sie staendig anbieten wie warmes Bier, so kann man dazu nur vermerken, dass sie Gutes und Neues anthalten, wobei das Neue nicht gut und das Gute nicht neu ist.

  11. Rainer Hoffmann schrieb am 4. Juni 2018 um 7:26

    Der Treibhauseffekt kann von jedem, der die vier Grundrechenarten beherrscht, als Schwindel entlarvt werden. … Gerhard Kramm hat es bereits durch …

    Gerhard Kramm hat in Using Earth’s Moon as a Testbed for Quantifying the Effect of the Terrestrial Atmosphere gezeigt, dass die Wirkung der Atmosphäre unter realistischeren  Annahmen nicht 33K sondern eher  69K sind:

    This means that the atmospheric effect would be more than twice as large as the aforementioned difference of 33 K.

     

      • besso keks schrieb am 4. Juni 2018 um 23:16 :

        „Gerhard Kramm hat in Using Earth’s Moon as a Testbed for Quantifying the Effect of the Terrestrial Atmosphere gezeigt, dass die Wirkung der Atmosphäre unter realistischeren  Annahmen nicht 33K sondern eher  69K sind:…“

        Was hat das mit einem „Treibhauseffekt“ zu tun???

        Lesen des Artikels oder zumindest seiner Schlussfolgerungen könnte diese Frage beantworten. Ich zitiere einfach mal:

        The planetary radiation balance plays a prominent role in quantifying the effect of the terrestrial atmosphere (spuriously called the atmospheric greenhouse effect). … This means that the atmospheric effect would be more than twice as large as the aforementioned 33 K.

        Herr Kramm quantifiziert die Differenz zwischen der Oberflächentemperatur mit und ohne Atmosphäre, eine Differenz, die durch die Atmosphäre bewirkt wird und gemeinhin als atmosphärischer Treibhauseffekt bezeichnet wird. Die Wirkung der Atmosphäre ist also noch viel größer, als die aus dem allgemein verwendeten Gedankenexperiment abgeleiteten 33k.

        Es entbehrt daher für mich nicht einer gewissen Ironie, wenn jemand behauptet, man könne mit einfachen Grundrechenarten nachweisen, dass der Effekt ein Schwindel ist, dann aber auf Herrn Kramm verweist, der einen viel größeren Effekt aufzeigt.

        • „Herr Kramm quantifiziert die Differenz zwischen der Oberflächentemperatur mit und ohne Atmosphäre, eine Differenz, die durch die Atmosphäre bewirkt wird und gemeinhin als atmosphärischer Treibhauseffekt bezeichnet wird.“

          Die Atmosphäre wärmt durch Druck bzw. dem schwerkraftbedingtem Temperaturgradienten. Des Weiteren fungiert Sie als Energiespeicher/-puffer.

          Mit Treibhaus hat das nicht das Geringste zu tun.

           

          „Die Wirkung der Atmosphäre ist also noch viel größer, als die aus dem allgemein verwendeten Gedankenexperiment abgeleiteten 33k.“

          Die 33°K sind Blödsinn.

          Die Begründung hierfür wurde in diesem Forum gefühlte 100 mal gegeben.

          „Es entbehrt daher für mich nicht einer gewissen Ironie, wenn jemand behauptet, man könne mit einfachen Grundrechenarten nachweisen, dass der Effekt ein Schwindel ist, dann aber auf Herrn Kramm verweist, der einen viel größeren Effekt aufzeigt.“

          …der mit einem Treibhaus nichts zu tun hat.

          Übrigens ist der Tip mit den Grundrechenarten nicht von mir.

          Zitieren Sie wenigstens richtig!

          • @Keks

            Soso, Druck und Schwerkraf erzeugt den Temperaturgradienten. 😉

            Und wie wird die Wärme dann abgeführt, ins All abgestrahlt, wenn die Treibhausgase sie nicht ins All abstrahlen. Stickstoff und Sauerstoff können das nicht. Folglich haben Sie mit Ihnen Druck und der Schwerkraft irgendwann eine Atmosphäre, die sehr heiß wird und die Wärme nicht abstrahlen kann. Und wenn alles heiß ist, haben Sie eine isotherme Atmosphäre mit Gradienten Null. Eine Luftsäule, die von unten nach oben komplett heiß ist. 😉

             

             

          • Nochmal:

            Die Natur strebt nach Energieausgleich, nicht nach Temperaturausgleich.

            Einen Temperaturgradienten mit Wert = Null kann es im Gleichgewicht im Schwerefeld nicht geben.

            Es fließt keine Temperatur, es fließt Energie…

             

            Außerdem behauptet hier niemand, die Atmosphäre könne TOA nicht strahlen

          •  

            besso keks schrieb am  5. Juni 2018 um 18:59 :

            Übrigens ist der Tip mit den Grundrechenarten nicht von mir. Zitieren Sie wenigstens richtig!

            Das Zitat mit dem Grundrechenarten ist deutlich Herrn Rainer Hoffmann zugeordnet, einschließlich Referenz auf den Kommentar, aus dem das Zitat stammt.

          • @Keks

            Soso, TOA, also oben strahlen die sog. Treibhausgase, unten aber nicht?

            Wie geht das?

            Und einen Gradienten von Null kann es mit Schwerkraft nicht geben? Haben Sie aber z.B. in der Stratosphäre. Sogar Inversion.

            Vielleicht doch erst mal die Grundlagen aneignen?

             

          • „Soso, TOA, also oben strahlen die sog. Treibhausgase, unten aber nicht?
            Wie geht das?“
            Das ist dann so, wenn die Stoßwahrscheinlichkeit um den Faktor 10^5 höher ist als die Abstrahlwahrscheinlichkeit.

            Wenn Sie das nicht glauben wollen, kaufen Sie einfach einen Gegenstrahlungshähnchengrill.

            Dann kostet die Erkenntnis zwar, bleibt deshalb aber besser im Gedächtnis haften

             
            „Und einen Gradienten von Null kann es mit Schwerkraft nicht geben? Haben Sie aber z.B. in der Stratosphäre. Sogar Inversion.
            Vielleicht doch erst mal die Grundlagen aneignen?“
            Lernen Sie erst mal lesen, bevor Sie anderen Leuten überflüssige Ratschläge erteilen.

            Ich habe geschrieben:

            „Einen Temperaturgradienten mit Wert = Null kann es im Gleichgewicht im Schwerefeld nicht geben.“

            Was steht da?

            IM GLEICHGEWICHT

          • @Marvin Müller

            „Das Zitat mit dem Grundrechenarten ist deutlich Herrn Rainer Hoffmann zugeordnet, einschließlich Referenz auf den Kommentar, aus dem das Zitat stammt.“

            Danke!

            Der Herr hat eindeutig eine Leseschwäche.

          • @Keks

            Soso die Treibhausgase strahlen also unten nicht wegen Stoßdeaktivierung? Aber oben, wegen der geringen Stöße. Schon mal was von Stoßaktivierung gehört? Die ist unten genauso groß wie die Stoßdeaktivierung, deshalb kann man die Emissionen auch mit normalen Spektrometern als Gegenstrahlung messen. Und Gradienten von Null und Inversion sind der Normalzustand in der Stratosphäre.

          • „Aber oben, wegen der geringen Stöße. Schon mal was von Stoßaktivierung gehört?“

             

            Joo.

            Schon mal was von der Mindestdauer der Aufrechterhaltung des Anregungszustandes gehört?

             

            „…deshalb kann man die Emissionen auch mit normalen Spektrometern als Gegenstrahlung messen.“

            Klar, deshalb funktioniert der Gegenstrahlungshähnchengrill so prima…

             

            „Und Gradienten von Null und Inversion sind der Normalzustand in der Stratosphäre.“

             

            Ja genau!

            Und die barometrische Höhenformel ist Betrug, da der Null-Gradient der Normalzustand ist. Wie war das:

            „Vielleicht doch erst mal die Grundlagen aneignen?“

             

             

             

          • @Keks

            Schon mal gehört, in der unteren Atmosphäre gilt abregende Stöße=anregende Stöße und daher Absorptionen= Emissionen. Daher können Sie mit jedem Spektrometer die Strahlung der Treibhausgase am Erdboden messen. In der oberen Atmosphäre überwiegen dann sogar die Emissionen, da die Stöße mit der Teilchendichte geringer werden.

            Und ich dachte immer die barometrische Höhenformel hat was mit dem Luftdruck zu tun. Oder nicht? 😉

            Und ich dachte immer Luft die gleichwarm/ gleichdicht ist erzeugt einen Temperatur-Gradienten von Null, wenn die Wärme oben durch Treibhausgase nicht abstrahlt werden kann? Aber erzählen Sie mal, wie die Luft dann oben durch die Schwerkraft kühler wird. 😉

            Und erzählen Sie mal, wie die Schwerkraft nun Wärme unten erzeugt? 😉

            Mann-O-Mann.

             

          • „Schon mal gehört, in der unteren Atmosphäre gilt abregende Stöße=anregende Stöße…“
            Jo

             

            „…und daher Absorptionen= Emissionen.“

            Wie kommen Sie da drauf???

            Muß jedes angeregte Molekül auch abstrahlen?

            Kann es nicht durch Stoß wieder entspannen?

            Und wie ist es überhaupt, wenn der Stoßpartner selbst nicht strahlen kann???

             

            „Daher können Sie mit jedem Spektrometer die Strahlung der Treibhausgase am Erdboden messen.“

            Ja, hab ich auch schon gehört. Das soll dann die 330W/qm Gegenstrahlung ergeben.

            Überlegen Sie mal schön, wen Sie verklagen wollen, wenn das Hähnchen kalt bleibt.

             

            „In der oberen Atmosphäre überwiegen dann sogar die Emissionen, da die Stöße mit der Teilchendichte geringer werden.“

            Ach ne, wie das denn? Reicht dann die Zeit zum Abstrahlen? Ist ja unglaublich…

             
             „Aber erzählen Sie mal, wie die Luft dann oben durch die Schwerkraft kühler wird. 
            Und erzählen Sie mal, wie die Schwerkraft nun Wärme unten erzeugt?“
            Versuchen Sie erst mal die Sache mit der Entropie zu verstehen (insb. Energiearten).

            Dann machen Sie sich mit dem Streben nach einheitlicher, möglichst hoher Entropie vertraut.

            Vergessen Sie dabei nicht: die Natur gleicht Energieunterschiede aus indem sie Energie transportiert. Sie gleicht keine Temperaturunterschiede aus indem sie „Temperatur“ transportiert.

            Dann müßten Sie noch begreifen, daß ein Wärmetransport ein Energietransport ist und das „Temperatur“ in Gasen durch die kinetischen Energie der Gasmoleküle beschrieben wird.

            Dann überlegen Sie sich mal – oder besser fragen Sie jemanden – wie die Energie der einzelnen Bestandteile der Atmosphäre in einem Schwerefeld im energetischen Gleichgewicht beschrieben werden kann.

            Wodurch unterscheiden sich die Gesamtenergie und die Energiebestandteile eines Luftmolekül „oben“ von der Energie eines Luftmoleküls „unten“?

             

            Und wenn Sie es dann immer noch nicht begriffen haben, dann müssen Sie halt einen Gegenstrahlungshähnchengrill bestellen.

            Dann klappt es mit dem Verständnis garantiert!

            Kostet halt…

            P.S.: Gerne auch in der Variante für Lernbenachteiligte als Mondlichtkugelgegenstrahlungshähnchengrill.

            Kostet halt noch mehr…

          • @Keks

            Soso, Schwerkraft und Entrophie machen also den Treibhauseffekt und Temperaturgradienten, die beide nichts mit den Treibhausgasen zu tun haben?

            Wie gesagt unten gilt abregende Stöße = anregende Stöße und daher Absorptionen = Emissionen der Treibhausgase. Auch als Rückstrahlung. Nennt sich loakes thermisches Gleichgewicht LTE. Oben haben Sie aufgrund der geringen Teilchendichte viel weniger Stöße und mehr Emissionen als Anregungen. Also kein LTE mmehr. Die Stratosphäre kühlt daher durch Treibhausgase ab. Kann man alles mit Skeptrometern messen.

            Und fragen Sie mal Herrn Kramm, der kann Ihnen das bestätigen. 😉

             

             

        • @Marvin Müller,

          Sie schrieben:

          „Herr Kramm quantifiziert die Differenz zwischen der Oberflächentemperatur mit und ohne Atmosphäre, eine Differenz, die durch die Atmosphäre bewirkt wird und gemeinhin als atmosphärischer Treibhauseffekt bezeichnet wird. Die Wirkung der Atmosphäre ist also noch viel größer, als die aus dem allgemein verwendeten Gedankenexperiment abgeleiteten 33k.“

          Meine Mitautoren und ich haben unmissverstaendlich darauf hingewiesen, dass der Begriff atmosphaerischer Treibhauseffekt falsch ist. Es geht um die Wirkung der Atmosphaere insgesamt, und das ist keine reine Strahlunsgwirkung.

          Die global gemittelte oberflaechennahe Lufttemperatur von 288 K beruht nicht auf einer Strahlungsdivergenz, sondern auf einer Vielzahl von Messungen der Lufttemperatur weltweit, wobei ueber Land noch immer Wetterhuettten verwendet werden. Die solare Strahlung wird weitgehend ausgeschaltet, denn diese wuerde jegliche Messung der Lufttemperatur verfaelschen. Die Wirkung der infraroten Strahlung auf diese Lufttemperatur ist vernachlaessigbar. Das bedeutet, dass die Lufttemperatur in Oberflaechennaehe im wesentlichen auf Waermeleitung und Advektion sowie im Falle von Nebel auf Phasenuebergaenge des Wassers beruht.

          Wenn man also die Wirkung der Atmosphaese insgesamt quantifizieren moechte, dann ist es unabdingbar, die Atmosphaere in diesem Gedankenmodell als nicht existent anzunehmen. Es ist allerdings unzulaessig, die effektive Strahlungstemperatur einer Erde ohne Atmosphaere heranzuziehen, um die Wirkung der Atmosphaere zu quantifizieren. Diese Strahlungstemepratur setzt die Gleichverteilung der Oberflaechentemperatur im Falle einer Erde ohne Atmosphaere voraus; diese Annahme, und das haben Kramm et al. (2017) nachgewiesen, ist bei weitem nicht erfuellt. Die effektive Strahlungstemperatur einer Erde ohne Atmosphaere ist also ein unphysikalische Groesse. Von daher ist die Differenz zwischen der global gemittelten oberflaechennahen Lufttemepratur und dieser effektiven Strahlungstemperatur von 33 K wertlos. Bereits Gerlich & Tscheuschner (2009) kamen zu dieser Schlussfolgerung.

          Kramm et al. (2017) haben fuer eine Erde ohne Atmosphaere eine global gemittelte Oberflaechentemperatur von etwa 221 K berechnet. Die Differenz zwischen der global gemittelten oberflaechennahen Lufttemperatur von 288 K und dieser global gemittelten Oberflaechentemperatur betraegt also etwa 67 K.  Zieht man die von uns ermittelte globale Albedo von 17,8 % heran und nimmt weiterhin ein Emissionsvermoegen von 0,98 an, dann ergibt sich eine effektive Strahlungstemepratur fuer eine Erde ohne Atmosphaere sowie fuer den Mond von 266,4 K.

          Im Falle des Mondes betraegt die global gemittelte Oberflaechentemperatur sogar nur etwa 198 K. Wir haben unsere Modellrechnungen zum Mond an Hand der Beobachtungen des Diviner Lunar Radiometer validiert. Damit ist nachgewiesen, dass die effektive Strahlungstemperatur im Falle des Mondes vollkommen wertlos ist. Im Falle einer Erde ohne Atmosphaere ist eine Validierung der Modellergebnisse an Hand von Beobachtungen nicht moeglich, weil eine solche Erde nicht existiert. Da aber die astronomischen Gegebenheiten von Erde und Mond sich z.T. drastisch unterscheiden, wovon die 27,4 fach hoehere Rotionsgeschwindigkeit der Erde im Vergleich zum Mond besonders zu erwaehnen ist, haben wir diese Unterschiede bei unseren Modellrechnungen zur Erde ohne Atmosphaere selbstverstaendlich beruecksichtigt. Daher stammt auch der im Vergleich zu der global gemittelten Oberflaechentemperatur des Mondes um etwa 23 K hoehere Wert  einer  Erde ohne Atmosphaere.

          Was besonders wesentlich ist, ist der Sachverhalt, dass voellig unterschiedliche Verteilungen der Oberflaechentemperaturen des Mondes und der Erde ohne Atmosphaere zu ein und derselben globalen Strahlungsbilanz fuehren. Wendet man allerdings das Stefan-Boltzmann-Gesetz in unzulaessigerweise auf die globalen Mitteltemperatruren an, so erhaelt man voellig unsinnige Werte fuer das globale Mittel der emittierten infraroten Strahlung.

          • Gerhard Kramm schrieb am 6. JUNI 2018 UM 16:54:

            @Marvin Müller,
            Meine Mitautoren und ich haben unmissverstaendlich darauf hingewiesen, dass der Begriff atmosphaerischer Treibhauseffekt falsch ist. Es geht um die Wirkung der Atmosphaere insgesamt, und das ist keine reine Strahlunsgwirkung.

            Ich hatte den Teil, in dem Sie darauf hinwiesen, dass der Begriff falsch ist, extra mitzitiert. Ich schrieb auch extra nur von Wirkung der Atmosphäre und ich mag Ihre vorsichtige Formulierung „keine reine Strahlungswirkung“ …

          •  
            Sehr geehrter Herr Dr. Gerhard Kramm,
            nach diesem Kommentar sollte jeder Interessierte Leser erkennen, was es mit dem Treibhauseffekt auf sich hat.Vielen Dank für die verständliche Erklärung.
            Ohne den sicheren Umgang mit Skalarprodukten fällt es aber schwer.
            Mit herzlichem Glückauf

             

  12. „Es ist zu vermuten, dass, im Gegensatz zur Lehrmeinung, jede Form von Wolken zur Erdkühlung beiträgt! Bisher galt, dass nur tiefe, optisch dichte Wolken die Erde kühlen, aber hohe, optisch dünne Wolken die Erde erwärmen“

    Ja.. nein, so ist das nicht. Was ich definitiv sagen kann, ist dass niedrige Wolken in den Tropen wärmend wirken. Das zeigt einfach die Empirik, und die steht nunmal über allen Theorien. Wenn also der Himmel klar ist, dann ist es durchschnittlich kälter, und wenn der Himmel bewölkt ist, dann ist es durchschnittlich wärmer.

    Jetzt muss man freilich noch bedenken, dass Wolken mit Regen einhergehen, der wiederum stark kühlend wirkt. Rein von der Strahlungswirkung her wirken Wolken also noch deutlich stärker wärmend, als man das rein von den assoziierten Temperaturen her meinen möchte.

    Obige Vermutung geht also, ausgehend von der bereits völlig falschen „Lehrmeinung“, in die falsche Richtung.

     

  13. Ohne Treibhausgase aber keine Konvektion. Stickstoff und Sauerstoff können Wärme nicht ins All abstrahlen. Somit entsteht eine isotherme Atmosphäre mit einheitlicher Temperatur des Erdbodens, ohne Konvektion. Die Schwerkraft nützt da gar nichts.

    • Kann nicht sein. Auch ohne Treibhausgase werden 3/4 der Oberfläche nicht bestrahlt, kühlen dabei ab und kühlen damit auch die Atmosphäre.

    •  „…Somit entsteht eine isotherme Atmosphäre…“

      Eine isotherme Atmosphäre kann es nicht geben.

      Im Gleichgewicht würde sich eine isentrope Atmosphäre einstellen.

      Ursache: Energieerhaltungssatz!

      • @keks und Co.

        Nur sog. Treibhaugase, wie H2O, CO2, CH4, O3, etc. können Wärme abstrahlen und damit die Atmosphäre nach oben hin kühlen. Stickstoff und Sauerstoff können das nicht. Die können nur Wärme leiten, im Kontakt mit dem Erdboden. Durch Wärmeleitung nimmt die Luft am Erdboden dann die Temperatur des Erdbodens an und steigt auf. Das geht solange, bis eine Luftsäule mit einheitlicher Temperatur entsteht. Ohne Temperaturgefälle. Denn Wärme kann die Luft nicht mehr ins All zur Kühlung abstrahlen, ohne sog. Treibhausgase. Die Luft wird die Wärme nicht mehr los und alles wird dann irgendwann gleichwarm. Es entsteht also isotherme Atmosphäre mit Temperaturgradienten Null. Und die Konvektion stellt sich dann auch ein. Ohne Temperatur-/ Druckunterschiede. Und die Schwerkraft richtet auch nichts mehr aus, da die Luft in der Luftsäule in jeder Höhe gleich warm ist. Und wer das nicht versteht, bei dem ist eh Hopfen und Malz verloren.

        • „Durch Wärmeleitung nimmt die Luft am Erdboden dann die Temperatur des Erdbodens an und steigt auf. Das geht solange, bis eine Luftsäule mit einheitlicher Temperatur entsteht. Ohne Temperaturgefälle.“

          Mamma mia.

          Die Natur gleicht Energiegefälle aus und nicht Temperaturgefälle.

          Temperatur entspricht bei Gasen der translatorischen kinetischen Energie.

          Die Natur strebt aber eine einheitliche ENTROPIE an. Diese beinhaltet in einem Schwerefeld zusätzlich die potentielle Energie. Dazu kommt die innere Energie des Moleküls.

          Warum erinnert mich Ihr Katastrophenposting eigentlich an das unselige Atmosphärendoppel Ebel/Leitgeb?

          „Und wer das nicht versteht, bei dem ist eh Hopfen und Malz verloren.“

          Ohne weiteren Kommentar…

           

  14. Wir haben jetzt zwei Artikel gelernt, wie alle möglichen Arten von Gegenstrahlung aus der Atmosphäre die Erdoberfläche erwärmen. Ich bitte jetzt um einen Artikel, wie sich dabei die Atmosphäre abkühlt. Momentan sieht es nämlich so aus, die hier immer nur Erwärmung auftritt. Eventuell könnte hierbei eine Versuchsanordnung mit Erdnüssen helfen. Die könnte man dann beliebig lange zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre hin und her schieben, und dabei beobachten, wie es immer mehr werden, oder eher nicht.

    Absorption – Energieaufnahme – Temperatur steigt .

    Emission – Energieabgabe – Temperatur sinkt.

    • Ein „Maximum der Abkühlung“ der Atmosphäre (unter – 50 Grad C) entsteht bekanntlich in der  Tropopause, weil dort Eispartikel die gesamte zufließende Energie kontinuierlich als Wärmestrahlung sowohl in Richtung Weltraum als auch zurück zur Erdoberfläche emittieren. Den Zufluss von Energie liefert dagegen dagegen weit überwiegend die Materie an der Erdoberfläche als Wärmestrahlung, durch Konvektion und Wärmeleitung.

    • Was Schnell praesentiert hat, ist barer physikalischer Unsinn. Mehr ist dazu nicht zu vermerken. Haette mir ein Student so einen Unfug praesentiert, haette ich ihm vorgeschlagen, Politikwissenschaften zu studieren.

      Die Artikel zur Abkuehlung der  Atmosphaere im infraroten Bereich, hervorgerufen durch CO2, beginnen mit den Arbeiten von Moeller & Manabe (1961) sowie Manabe & Moeller (1961).  Mittlerweile existieren eine Vielzahl von Nachweisen zu diesem Sachverhalt. Es ist mittlerweile auch Lehrbuchwissen, wie Sie sich an Hand des Lehrbuchs von Roedel & Wagner (2011), „Physik unserer Umwelt: Die Atmosphaere“, vergewissern koennen (Seiten 51 ff.).

      Obwohl ich es hier schon mehrfach getan habe, zitiere ich nochmals aus dem Lehrbuch von Clausius (1887), „Die mechanische Waermetheorie“. Clausius, der Vater des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik, schrieb:

      “Die Wärme kann nicht von selbst aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen.”

      Er faehrt dann fort:

      “Die hierin vorkommenden Worte „von selbst“, welche der Kürze wegen angewandt sind, bedürfen, um vollkommen verständlich zu sein, noch einer Erläuterung, welche ich in meinen Abhandlungen an verschiedenen Orten gegeben habe. Zunächst soll darin ausgedrückt sein, dass durch Leitung und Strahlung die Wärme sich nie in dem wärmeren Körper auf Kosten des kälteren noch mehr anhäufen kann. Dabei soll dasjenige, was in dieser Beziehung über die Strahlung schon früher bekannt war, auch auf solche Fälle ausgedehnt werden, wo durch Brechung oder Reflexion die Richtung der Strahlen irgend wie geändert, und dadurch eine Concentration derselben bewirkt wird.”

      An späterer Stelle in seinem Lehrbuch schrieb Clausius dann noch:

      “Der von mir zum Beweise des zweiten Hauptsatzes aufgestellte Grundsatz, dass die Wärme nicht von selbst (oder ohne Compensation) aus einem kälteren in einen wärmeren Körper ühergehen kann, entspricht in einigen besonders einfachen Fällen des Wärmeaustausches der alltäglichen Erfahrung. Dahin gehört erstens die Wärmeleitung, welche immer in dem Sinne vor sich geht, dass die Wärme vom wärmeren Körper oder Körpertheile zum kälteren Körper oder Körpertheile strömt. Was ferner die in gewöhnlicher Weise stattfindende Wärmestrahlung anbetrifft, so ist es freilich bekannt, dass nicht nur der warme Körper dem kalten, sondern auch umgekehrt der kalte Körper dem warmen Wärme zustrahlt, aber das Gesammtresultat dieses gleichzeitig stattfindenden doppelten Wärmeaustausches besteht, wie man als erfahrungsmässig feststehend ansehen kann, immer darin, dass der kältere Körper auf Kosten des wärmeren einen Zuwachs an Wärme erfährt.”

      Und wenn man sich heutige Schemata zum globalen Energiehaushalt des Systems Erde-Atmosphaere anschaut, dann kann man feststellen, dass die Wasser- und Landmassen nahe der Erdoberflaeche im infraroten Bereich um die 60 W/m^2 im globalen Mittel an die Atmosphaere abgeben. Nach einem Schema der NASA aus 2014, was auf den Beobachtungen von 10 Jahren beruht, sollen folgende globalen Mittel gelten

      Solare Strahlung: 163,3 W/m^2

      Netto-Strahlung im Infrarotbereich: 57.9 W/m^2

      Sensibler Waermefluss: 18,4 W/m^2

      Latenter Waermefluss: 86,4 W/m^2

      Danach entstaende eine Imbalance von 0,6 W/m^2. Das ist allerdings nicht ueberraschend, denn erstens wird die solare Strahlung, die beim Photosyntheseprozess konsumiert wird, nicht richtig erfasst, und zweitens werden die Fluesse von sensibler und latenter Waerme  nicht gemessen, sondern an Hand von Parameterisierungsschemata berechnet. Die entsprechenden globalen Mittel nach Trenberth et al. (2009), die auf etwa 4 Jahren Beobachtungen beruhen, lauten: 161 W/m^2; 63 W/m^2; 17 W/m^2 und 80 W/m^2, wobei die Imbalance mit 0,9 W/m^2 angegeben wurde.

      Was viele Leute nicht begreifen, wozu auch Schnell zaehlt, ist der Sachverhalt, dass weder die global gemittelte oberflaechennahe Lufttemperatur von etwa 288 K noch die effektive Strahlungstemperatur einer Erde ohne Atmosphaere von 255 K irgend eine physikalische Bedeutung haben. Dass die 255 K schon laengst als unsinnig nachgewiesen wurden, scheint Schnell nicht zu stoeren. Er laesst sich sein Weltbild doch nicht von Fakten zerstoeren.

    • @Schnell,

      glauben Sie eigentlich, dass Maiken Winter, eine Vogelkundlerin, die geeignete Quelle ist fuer die Wirkung des Wasserdampfs beim sog. atmosphaerischen Treibhauseffekt ist? Sie hat versucht, den Unsinn, die Gavin Schmidt fabriziert, hat uebersetzt und umgeschrieben.

      So behaupten Schmidt/Winter:

      „Dazu erst einmal eine kurze Grundlage. Langwellige (oder auch Wärme-) Strahlung strahlt von der Erdoberfläche ab, und wird zu einem grossen Teil von der Erdatmosphäre absorbiert. Dafür ist v.a. Wasserdampf verantwortlich. Aber wie wichtig ist der Wasserdampf für diese Absorption wirklich? Wasserdampf ist, wenn man sich auf die Masse bezieht, das häufigste Treibhausgas – es nimmt ca 0.3% der Masse der Atmosphäre ein, im Vergleich zu 0.06% für CO2. Damit nimmt es ca 80% der Masse aller Treibhausgase ein (und ca 90% des Volumens). Trotzdem ist der Wasserdampf als Treibhausgas weniger wichtig als es zuerst erscheint. Dies wurde mit statistischen Modellen berechnet.“

      Das ist barer physikalischer Unsinn. Und auf diesen Unsinn berufen Sie sich.

      Was die Formel des IPCC wert ist, die Sie erwaehnten, belegt folgendes Beispiel:

      Die CO2-Konzentration, die 2015 in Mauna Loa, Hawaii beobachtet wurde betrug im Jahresmittel etwa 399 ppmV. Da die Konzentration von 1750 mit etwa 278 ppmV gehandelt wird, ergaebe sich also ein radiatives Forcing von RF = 1,93 W/m^2.  Zieht man nun Klimasensitivitaetsparameter von C_S = 0,8 K m^2/W heran, wie er vom WBGU in seinem Sondergutachten von 2009 aufgelistet wurde, so ergibts sich gemaess der Beziehung

      DT = C_s  RF = 0,8 K m^2/W x 1,93 W/m^2 = 1,55 K

      Danach waere das 1,5-Grad-Ziel der Pariser Klimauebereinkunft von 2015 bereit bei der Unterzeichnung des Machwerks verletzt gewesen. Es handelt sich also nur um Klamauk.

      • „Danach waere das 1,5-Grad-Ziel der Pariser Klimauebereinkunft von 2015 bereit bei der Unterzeichnung des Machwerks verletzt gewesen. Es handelt sich also nur um Klamauk.“

        So ist es. Es geht nur um Geld verdienen und die Machtausübung gegenüber den dummen Bürgern.

      • „Trotzdem ist der Wasserdampf als Treibhausgas weniger wichtig als es zuerst erscheint. Dies wurde mit statistischen Modellen berechnet.“
        „Das ist barer physikalischer Unsinn. Und auf diesen Unsinn berufen Sie sich.“

        Ich vermute die Diskrepanzen in der Bewertung der Bedeutung von CO2 liegen in der Tatsache, dass sich Spektrallinien verschiedener Substanzen überlagern können. So gesehen ändert eine Erhöhung der CO2-Konzentration die „Gegenstrahlung“ am meisten bei geringem Wasserdampfgehalt und geringer Wolkenbedeckung, also an den Polen.

        „Zieht man nun Klimasensitivitaetsparameter von C_S = 0,8 K m^2/W heran,…“

        Roedel 2011 „Die Atmosphäre“ gibt einen Bereich des Klimasensitivitätsparameters von 0,4…1,2 K/(W/m²) an. Außerdem wirken noch andere Strahlungsantriebe, die zum Teil auch negativ sein können. Insgesamt zeigt dies, dass die Projektionen mit großen Unsicherheiten behaftet sind. Dies rechtfertigt kein Null CO2-Emissionsziel.

  15. Das, was Kohlendioxid absorbiert und emittiert, ist KEINE THERMISCHE STRAHLUNG! Die Diskussion hatten wir doch gerade letzte Woche: https://www.eike-klima-energie.eu/2018/05/29/klima-zerrbild-wegen-kleinster-nenner/

    Dadurch können weder CO2 noch die restliche Atmosphäre oder gar die Erdoberfläche (noch dazu im Widerspruch zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik) durch „Rückstrahlung“ erwärmt werden, Punkt!

    Schon der erste Teil dieser Abhandlung ist hier doch m. W. von den Kommentatoren in der Luft zerrissen worden. Warum beschäftigen wir uns immer noch damit?

    • Na ja, ein CO2 – Laser (gibt es wirklich ) emittiert 10 μm – Strahlung. Die ist nicht thermisch, aber trotzdem in der Lage, Kunststoffe und Metalle zu schmelzen. Das geht nur durch Erwärmung.

  16. Als der Autor auch hier den beabsichtigten experimentellen Nachweis vorstellte, war ein Erfolg keineswegs sicher. Inzwischen bestätigen die vorgelegten Ergebnisse erfolgreich auch meine Erwartungen.

    Eine Schlüsselfrage sind die Vorgänge am wolkenfreien Himmel:

    Nur Eispartikel können in der den Erdball umspannenden Tropopause ein Minimum der Temperatur knapp unter -50 Grad C entstehen lassen, wenn sie eine Wärmestrahlung mit etwa 135 W/m^2 emittieren. (Eispartikel darunter emittieren z. B. bei -10 Grad C bereits etwa260 W/m^2.) http://de.scribd.com/doc/144664169/Treibhauseffekte

    Der vermeintliche sog. „anthropogene Treibhauseffekt“ reduziert sich damit schlicht und einfach auf einen „Additionsfehler“.https://de.scribd.com/document/374695239/Anthropogener-Klimawandel

    Als Schlussfolgerung bleibt die Erkenntnis, dass CO2 während der 3,5 Milliarden Jahre der „Dekarbonisierung der Atmosphäre durch die Flora“ von mehr als 25% auf immer noch nützliche 0,04% niemals das Wetter und auch nicht seine Statistik, das Klima, beeinflussen konnte. https://www.scribd.com/document/379087623/Das-CO2-ist-klimaneutral

  17. Das ist die perfekte Steilvorlage für die „Klimaretter“, und ich sehe schon die Schlagzeile vor mir:

    „Die Klimaleugner von EIKE bestätigen den Treibhauseffekt – warum leugnen sie noch immer die Notwendigkeit der Energiewende?“

    So könnte es kommen …..

    Dass IR-aktive Gase IR-Licht absorbieren und emittieren, ist unstrittig, zu allem anderen dieser Abhandlung: Maybe, maybe  not ….

     

    • Merke: Die effektivsten Unterstützer des CO2 Klimaschwindels sind Menschen, die eine energetische Rückkopplung des sog. atmosphärischen Treibhauseffektes wegreden wollen

      • Die effektivsten Unterstuetzer des CO2-Klimaschwindels, sind Leute, die behaupten:

        „Ein Anstieg der mittleren Temperatur der Atmosphaere um etwa 5 Grad C auf etwa 20 Grad C bis zum Jahre 2050 ist nicht mehr abzuwenden.“

        „Wenn der Verbrauch von Kohlenstoff nicht rechtzeitig vollstaendig eingestellt wird, ist zu erwarten, dass die Erde noch deutlich vor dem endgueltigen Verbrauch der fossilen Energievorraete als Folge der Erwaermung fuer Menschen unbewohnbar wird.“

        Diese Aussagen finden sich im Unterkapitel 3.5 Schlussfolgerungen des Buches

        „Wohlstand oder Katastrophe?: Warum die Nutzung fossiler Brennstoffe eingestellt werden sollte“

        aus dem Jahr 2006. Dieses Buch ist auch heute noch auf dem Markt. Der Autor dieses Buches ist

        Ulrich Wolff

        • Danke, das wusste ich noch nicht. Damit gehört Herr Wolff für mich hier in die Kategorie „U-Boot“. Ob er ein grünes U-Boot oder eines der Kernenergie-Lobby ist, ist in diesem Zusammenhang unerheblich.

          • Lieber Herr Schmitt,

            ich habe den Schwindel hinterfragt. Das Ergebnis findet sich sei 2008 in vielen Veröffentlichungen, die (sogar über Google) für Jedermann leicht zugänglich sind!

            Die promovierte Kanzlerin vertritt den Unsinn noch heute und ihre Umweltministerin ist gerade dabei, eine Kommission einzusetzen, um „die Nutzung der Kohle einzustellen.“

            Ausserdem gibt es auch auf dieser Plattform ein paar „Wadenbeißer“, die auch noch zu dämlich sind, die unverzichtbare Wirkung des atmosphärischen Treibhauseffektes zu erkennen. „Halleluja!“

            MfG

          • Herr Schmitt,

            Wolff behauptete, dass bis zum Jahr 2050 der Anstieg der mittleren Temperatur der Atmosphaere um etwa 5 Grad C auf etwa 20 Grad C nicht mehr abwendbar sei.

            Er wirft dabei ziemlich viel durcheinander, denn die mittlere Temperatur der Atmosphaere entspraeche einer Temperatur von etwa 255 K (-18 Grad C). Was er wahrscheinlich meinte, war die global gemittelte oberflaechennahe Lufttemperatur von etwa 288 K, was knapp 15 Grad C entspricht.

            Was bedeutet der Anstieg von 5 Grad C bzw. 5 K? Es wird behauptet, dass eine Verdopplung der CO2-Konzentration in der Atmosphaere mit Bezug auf den Wert der vorindustriellen Zeit (Zeitpunkt t_0 = 1750) zu einem anthropogenen radiativen Forcing von RF = 3,7 W/m^2 fuehrt. Dieser Wert ergibt sich auch an  Hand der Formel (siehe Ramaswamy et al., 2001, 3. Bericht der WGI zum IPCC)

            RF = 5,35 W/m^ ln ([CO2](t)/[CO2](t_0))

            die Schnell in seinem Beitrag erwaehnte. (Dass diese Formel aus physikalischen Gruenden zu verwerfen ist, sei der Vollstaendigkeit halber erwaehnt.)  Mit einem Klimasensitivitaetsparameter von 0,8 K m^2/W, wie er im WBGU-Sondergutachten von 2009 erwaehnt wurde, ergaebe sich dann eine Erhoehung der global gemittelten oberflaechennahen Lufttemepratur von etwa 3 Grad C.

            Zieht man nun die 5 Grad C von Wolff heran und extrapoliert die in Mauna Loa, Hawaii beobachtete CO2-Konzentration auf das Jahr 2050, dann erhaelt man einen Klimasensitivitaetsparameter von 1,6 K m^2/W.  Mit Hilfe dieses Wertes kann man dann ausrechnen, dass nach Wolff schon im Jahr 1987 das vieldiskutierte 2-Grad-Ziel verletzt worden waere.

        • „Der Autor dieses Buches ist

          Ulrich Wolff“

          Nun ja, wieviele Ulrich Wolff gibt es denn auf der Welt oder in Deutschland?

          Den Namen Heinzow tragen nur 5 männliche Personen.

          Insofern muß Ulrich Wolff hier nicht Ulrich Wolff sein.

          • Herr Kramm,

            der Wolff, um den es hier offensichtlich geht, gibt Dünnpfiff oder sowas Ähnliches von sich.

            Er scheint jedenfalls viel Spaß dabei zu haben.

            Und wenn es stimmt, daß er an den KKW-Errichtungen mit dabei war, erklärt das alles das, was da beim Betrieb schief lief. Alleine ein KKW in einem Erdbebengebiet zu errichten, auch wenn nur schwache Erdbeben zu erwarten sind, ist schwachsinnig. Und dann das Ding um 70m versetzt zu errichten ohne Genehmigung ebenfalls. Als ob man Strom nicht billig über die Hochspannungsnetze transportieren kann. Da naut man so ein Ding in einer Erdbebenzone. Die hatten dameals nicht alle Tassen im Schrank …

      • Den von der Materie an der Erdoberfläche ausgehenden Zufluss von Energie zu den Quellen der Wärmestrahlung in der Atmosphäre (weit überwiegend Wasser- und Eispartikel) besorgen  gemeinsam Wärmestrahlung, Konvektion/Kondensation und Wärmeleitung.

  18. Sehr schön.

    Noch drei Anmerkungen:

    Gemäß Ramanathan 1978 macht Wasserdampf 36% am natürlichen Treibhauseffekt aus. Wolken 14%. CO2 12%. (Siehe Wikipedia THE).

    Die Gassstrahlung und den Emissionsgrad von Wasserdampf und CO2 hat E. Eckert 1937 bei Umgebungstemperatur und Atmosphärendruck vermessen. Bei 15 um hat CO2 einen Emissionsgrad von 1. Und H2O bei 3 und 6 um einen Emissingrad von 1. CO2 und H2O Strahlen dort also wie ein Schwarzkörper. (Siehe Science Skeptical, Grundlagen des THE …).

    Und eine geschlossene Wolkendecke strahlt ebenfalls wie ein Schwarzkörper und das über den gesamten Wellenlängenbereich, mit der Wolkentemperatur der entsprechenden Höhe. Nicht nur in Peaks und Banden, wie H2O, CO2, MH4, etc..

     

    • Lieber Herr Krüger,

      das geht selbstverständlich nicht gegen Sie persönlich, aber ein Gas, das 0,04% aller Gasteilchen in unserer Atmosphäre ausmacht, als „Schwarzkörper“ anzusehen, ist grundsätzlich, egal, wer es behauptet, Unsinn.

    • „Und eine geschlossene Wolkendecke strahlt ebenfalls wie ein Schwarzkörper und das über den gesamten Wellenlängenbereich, mit der Wolkentemperatur der entsprechenden Höhe. Nicht nur in Peaks und Banden, wie H2O, CO2, MH4, etc..“

      Auch ein blinder Vogel findet mal ein Korn…

  19.  
    Es fehlt immer noch die Konvektion und die ausgleichende Wirkung der Konvektion. Sehr warme Luft steigt schnell auf und nimmt dabei viel Wärmeenergie mit, die bei größerer Temperaturdifferenz in der Höhe mit großer Geschwindigkeit abkühlt. Mäßig warme Luft steigt weniger schnell auf und nimmt weniger Wärmeenergie mit, die bei geringerer Temperaturdifferenz in der Höhe mit geringerer Geschwindigkeit abkühlt. Das ist die ausgleichende Wirkung der Konvektion. Wenn man die Konvektion in den Modellen komplett weg lässt, fehlt auch diese ausgleichende Wirkung. Dann muss man sich aber nicht wundern, dass die Temperaturen in den (falschen) Modellen immer weiter ansteigen und (nur virtuell) zu katastrophalen Temperaturanstiegen führen. — Packt die ausgleichende Konvektion mit rein ins Modell und es gibt auch keine „Erderhitzung“ mehr! — Im Übrigen schließe ich mich der Aussage des Rainer Hoffmann an, denn hier wird das „Dach“ des „Treibhauses“ mit verändernden Wolken variabel gehalten (unsere Atmosphäre ist kein Treibhaus) und wieder einmal wird unsere Atmosphäre wie ein schwarzer Körper behandelt, der nicht schwarz ist.

    • Genau so ist es. So wird es nur kompliziert und man schafft sich neue Dreck- und Seiteneffekte. Das Wesentliche, die Konvektion, fehlt sogar. Im Schwerefeld gibt es kein Treibhaus und ein Effekt, eine unerwartete und überraschende Wirkung, ist weit und breit nicht zu sehen.
      Das ist kein Lösungsweg.

      Carsten

      Im Namen des Volkes ergeht obiges Posting.

    • Seit 12000 Jahren steigen (mit geringen Schwankungen) Temperaturen und Meeresspiegel, weil offenbar seither – und zum Glück für uns auch heute – die Energiebilanz der Erde positiv war und ist. Ohne die energetische Rückkopplung des sog. atmosphärischen Treibhauseffektes wäre es „verdammt kalt.“ – Nur das liebe CO2 hat damit nichts zu tun!

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