Umgebungs­gleichung (Stefan-Boltzmann-Gesetz) / ungerecht­fertigte Kritik an Ulrich O. Weber / Strahlungs­gleichgewicht / Mittelwert­bildung

Kinder können noch etwas, zu dem die offizielle Klima-„Wissenschaft“ absolut unfähig ist: diskutieren! Bild: Henning Hraban Ramm / pixelio.de

Vorwort der EIKE Redaktion
Immer wieder ist die Hypothese vom anthropogen induzierten „Treibhauseffekt“ – und seit längerem auch vom natürlichen „Treibhauseffekt“, man sollte ihn besser Atmosphäreneffekt nennen – Gegenstand teilweise erbitterter Diskussionen, insbesondere in diesem Blog.

Die Verfechter des natürlichen Treibhauseffektes benötigen diesen, um zu erklären, warum die Abstrahlung der Erde um soviel geringer ist als die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche an Strahlungsleistung nach dem S-B-Gesetz erzeugen würde. Um trotzdem ein Gleichgewicht mit der Einstrahlung zu erreichen, benötigt sie jedoch ein kompliziertes rückgekoppeltes und vor allem lückenhaftes Gegenstrahlungsmodell. Das alles hat seine Ursache in der Mittelung der einfallenden solaren Strahlung durch den Teiler 4 für die gesamte Kugel. Es ist aber unbestreitbare Tatsache, dass nachts die Sonne nirgendwo scheint. Physikalisch ausgedrückt bedeutet dies, dass jeweils nur eine Halbkugel die solare Strahlung aufnimmt, während zeitgleich die gesamte Kugel Strahlungsleistung wieder abgibt, um auf diese Weise zu einem Gleichgewicht zwischen Ein- und Ausstrahlung zu gelangen. Unser Autor A. Agerius (Pseudonym, der wirkliche Name ist der Redaktion bekannt) hat nun in seinem Modell auf andere Weise als U. Weber nachgewiesen, dass sich sämtliche Messwerte der ERBS-Satellitenreihe auf einfache Weise abbilden und vor allem reproduzieren lassen, wenn man die Halbkugel-Ein- und Ganzkugel-Abstrahlung konsequent und Schicht für Schicht anwendet. Eine Gegenstrahlung wird dafür nicht mehr benötigt. Um dem Prinzip von Occam´s Razor zu genügen, nachdem die einfachste Erklärung für Naturerscheinungen fast immer die Richtige ist, stellen wir diese, für viele überraschende Herleitung, hier zur Diskussion.

A. Agerius26.07.2020

In 4 Themenblöcken werden die Stichworte im Titel betrachtet. Sie sind inhaltlich verbunden:
A. Umgebungsgleichung (Stefan-Boltzmann-Gesetz)

„Anmerkungen zur hemisphärischen Mittelwertbildung mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz“ (von Ulrich O. Weber,veröffentlicht am 11. September 2019 durch EIKE, Europäisches Institut für Klima & Energie)

Der Ansatz von Herrn Weber ist in Beiträgen auf EIKE und in seinen Büchern ausführlich dargestellt. Diese Modellierung berücksichtigt keine atmosphärischen, horizontalen und vertikalen Umschichtungen. Ihr perspektivischer Bezugspunkt ist die Kugeloberfläche. Zwei unabhängige Vergleichsrechnungen durch einen Bekannten, Diplomingenieur der Elektrotechnik, und mir wurden mit diesem Modell über Mantelringe mit 1 Grad Schritten bei solarer Einstrahlung von 1367 W/m², auch als Total Solar Irradiance TSI bezeichnet, und mit einer Albedo a = 0,30 berechnet. Wir erhielten als Global Mean Temperature für die Erde T = 15,3°Celsius. Dieser Ansatz ist ein in sich komplett unabhängiger Beweis, dass es für die Herleitung dieser Mitteltemperatur keines Treibhauseffektes von 33 K bedarf.

Herr Weber schrieb in diesem Artikel: „In der üblicherweise dargestellten Form lautet das Stefan-Boltzmann-Gesetz: P/A = σ T4. Diese Form stellt den astronomischen Spezialfall für eine Umgebungstemperatur T0 von 0 Kelvin dar.“ Und „Die allgemeine Form des Stefan Boltzmann-Gesetzes wird auch als Umgebungsgleichung bezeichnet: P/A = σ (T4 – T04).“ Einer der Kommentatoren auf der EIKE-Blogseite beanstandete, dass die Formulierung als Umgebungsgleichung so nicht in der originalen Veröffentlichung von Boltzmann steht. Auch im nächsten Artikel, „Safety First“, spricht Herr Weber die Umgebungsgleichung an.

„Safety First: Zum besseren Verständnis meiner hemisphärischen Energiebilanz“ (von Ulrich O. Weber, veröffentlicht am 29. Juli 2019 durch EIKE)

Herr Weber entgegnet: „Offenbar konnten die geschätzten Kommentatoren mit der Umgebungsgleichung des Stefan-Boltzmann-Gesetzes in der Form ´P/A =  * (T4-T04)´, die dieser Betrachtung zugrunde liegt, aber recht wenig anfangen,…“ Dem Leser des EIKE-Blogs, stellt sich die Frage: Ist die Kritik der Kommentatoren gerechtfertigt?

B. Ungerechtfertigte Kritik an Ulrich O. Weber

Hierzu verweise ich auf „Physik für Ingenieure“, ein seit 50 Jahren gültiges Standardwerk abertausender deutscher Maschinenbauer und Bauingenieure, Zitatanfang: „So ist die effektiv abgestrahlte Leistung eines „schwarzen“ Körpers ΔPs = σ A (T14 – T24) für einen „grauen“ Körper gilt ΔPs = ε σ A (T14 – T24)

Beispiel 7. Ein schwarzer Körper hat die Oberfläche A = 1 cm² und die Temperatur T1 = 373 K. Bei der Umgebungstemperatur ϑ = 20 °C strahlt er 6,76 10-2 W ab. Ist er jedoch nicht „schwarz“, sondern reflektiert er 20%, so kann er nur 80% absorbieren. Da sich das Absorptionsvermögen wie das Emissionsvermögen verhält, emittiert er – wenn er strahlt – auch nur 80% der Leistung, das ist 5,41 10-2 W.“ 1 Zitatende, [Hervorhebungen verändert]

ΔPs = 5,41 10-2 W = σ A (T14 – T24) = 5,6704 10-8 Wm -2 K-4 1.0 10-4 m² 0.80 (3734 K4 – 293,154 K4)

Hieraus folgt: Das Emissionsvermögen kann nicht größer als das Absorptionsvermögen sein. Dies gilt explizit für Strahlung, sonst würde der 1. Hauptsatz der Thermodynamik verletzt werden. Die obige Darstellung gehorcht auch dem 2. HS, Wärme fließt immer (ohne äußere Einwirkung) von warm nach kalt. Diese Hauptsätze der Physik gelten selbstverständlich auch für ihre Unterdisziplinen wie Klimawissenschaft, Atmosphärenphysik, Meteorologie und Ozeanografie.

Um die Bedeutung „Umgebungsgleichung“ für den EIKE-Blogleser besser zu veranschaulichen, folgt ein Beispiel aus dem Alltag:

Ein ca. 2.5 m² großer Flur eines denkmalgeschützten Altbaus benötigt einen neuen Heizkörper. Für den Flur seien +18°C Raumtemperatur ausreichend, bei -10°C Außentemperatur. Dies führt zu einem dem Alter des Gebäudes angepassten Dimensionswert von 100 W/m² Raumfläche. Die notwendige Heizleistung für den Flur erfordert somit zu 250 W. Die Vorlauftemperatur der Gaszentralheizung beträgt am Einlassventil 70°C, die Rücklauftemperatur 55°C. Die mittlere Oberflächentemperatur der Heizfläche weist damit 62.5°C auf. Der hierzu gehörige Anpassungsfaktor von mittlerer Heizflächentemperatur und Raumlufttemperatur beträgt in dieser Kombination f >= 1,37. Die Mindestauslegung wird somit zu 1,37 x 250 W = 343 W bestimmt. Gewählt wird ein Plattenheizkörper Typ 22 der Länge 1 m, Bauhöhe 400 mm mit einer Norm- Wärmeleistung von 970 W/m. 388 W = 970 W/m x 0,4 m. Mit T1 = 62,5 °C = 335,65 K und T2 = 18°C = 291,15 folgt:

Ein 1. Thermometer misst auf der Mitte des Plattenheizkörpers T = 62,5 °C, das 2. Thermometer misst im Raum T = 18°C.

ΔPs / A = 312 W/m² = σ (T14 – T24) = 5.6704 10-8 Wm -2 K-4 (335.654 K4 – 291.154 K4)

Ludwig Eduard Boltzmann (1844 – 1906) hatte bei seiner wissenschaftlichen Veröffentlichung noch nicht die praktischen Anwendungen ΔPs = σ A (T14 – T24), siehe Physik für Ingenieure2 im Blick. Die Kritik an Herrn Ulrich O. Weber ist somit nicht gerechtfertigt.

Übertragen der Umgebungsgleichung auf die Erde:

a Ein erstes Thermometer sei in 2m Höhe ein zweites Thermometer befände sich in ca. 70km Höhe.

T1 = 15,2 °C = 288,35 K und T2 = -18,89 °C= 254,26 K

ΔPs / A = σ (T14 – T24) = 5,6704 10-8 Wm -2 K-4 (288.354 K4 – 254,264 K4) = 155,02 W/m²

b Ein erstes Thermometer sei in 70km Höhe ein zweites befände sich in ca. 200km Höhe

T1 = -18,89 °C= 254,26 K und T2 = -273,15 °C= 0 K

ΔPs / A = σ (T14 – T24) = 5.6704 10-8 Wm -2 K-4 (254.264 K4 – 0 K4) = 236.99 W/m² ~ -18.88 °C

c Ein erstes Thermometer sei in 2m Höhe ein zweites befände sich nun in ca. 200km Höhe

T1 = 15,2 °C = 288,35 K und T2 = -273,15 °C= 0 K

ΔPs / A = σ (T14 – T24) oder 5,6704 10-8 Wm -2 K-4 (288,354 K4 – 04 K4) = 392,01 W/m² ~ 15,20 °C

Oder 155,02 W/m² + 236,99 W/m² = 392,01 W/m²

Die Darstellung als Umgebungstemperatur – ich verwende jetzt bewusst die Formulierung von Herrn Ulrich O. Weber – zeigt die Wärmeleistung pro m² der Erde, hier 392,00 W/m² ~ 15,20°C fließt mit (288,354 K4 – 04 K4) von warm nach kalt und nicht umgekehrt. Lässt dies noch hypothetischen Raum für eine Gegenstrahlung in der Unterwissenschaft Atmosphärenphysik zu? Hotspots3 in der Atmosphäre als eigenständige Wärmequellen werden nicht gemessen, auch nicht mit Wetterballonen.

C. Strahlungsgleichgewicht

Die Hypothese der Gegenstrahlung (Back Radiation mit 324 W/m²) in der Strahlungsbilanz als Strahlungsgleichgewicht der Erde modellierten Kiehl und Trenberth 1997 in Earth´s Annual Global Mean Energy Budget. Die unten dargestellte FIG.7. wurde dreimal in IPCC Berichten, zuletzt 2007, an prominenter Stelle dargestellt. Ihr Gegenstrahlungsansatz ist die theoretische Basis der IPCC Klimamodelle. Im Modell mit Gegenstrahlung absorbieren IR-aktive Gase wie z. B. CO2. Diese würden im Anschluss bei ihrer Re-Emission eine Gegenstrahlung von 324 W/m² verursachen.

Bildnachweis: J. T. Kiehl and Kevin E. Trenberth, 1997, Earth´s Annual Global Mean Energy Budget, FIG.7. S.206 IPCC, Climate Change 2007, Cambridge University Press 2007 abgebildet auch in den IPCC Reporten 2007, 2001 und 1995

Bildnachweis:erstellt von A. Agerius, 2020

In der Darstellung oben sind römischen Zahlen eingetragen.Sie markieren horizontale Schnittebenen durch die Atmos-phäre. Ihre Strahlungsflüsse entsprechen dem Bild 1.

 

Kiehl und Trenberth verwenden Pfeile zur Darstellung von Strahlungsflüssen (W/m²). Diese Art der Darstellung erinnert an Kraftvektoren der technischen Mechanik.4 Wenn man diesen Gedanken zu Grunde legt, drängt es sich auf, das Schnittkraftprinzip anzuwenden. Ein unter Spannung – Kraft geteilt durch Fläche – stehendes Bauteil wird hierbei virtuell, wie mit einem Messer, durchtrennt. Alle an der Schnittfläche auftretenden Größen werden sichtbar und müssen Gleichgewichtsbedingungen gehorchen. Bei einem Bauteil wären dies Schub- Druck-, Zugkräfte, bzw. Biegespannungen, Momente, Torsion etc. In der diesem Textblock folgenden Anordnung von Zahlen in 8 Zahlenzeilen ist dies in Analogie zur Mechanik für den Strahlungsfluss aufbereitet. Auch hier muss sich ebenfalls ein horizontales und vertikales Gleichgewicht als Strahlungsgleichgewicht ausbilden.

Zur besseren Veranschaulichung für FIG.7. werden 8 Ebenen (I bis VIII) eingeführt und die horizontale Betrachtung mit „= 0“ am Zeilenende berücksichtigt. Mit dem Minus Zeichen (-) zeigt der Strahlungspfeil (in der Analogie dem Kraftvektor vergleichbar) in Richtung Erde, mit Plus Zeichen (+) in Richtung Orbit, vertikales Gleichgewicht. Die Zahlenwerte in W/m² sind aus FIG.7. KT97 entnommen: Zwischen Ebene II und III wurde virtuell nach dem Schnittkraftprinzip (gelb markiert) durchgeschnitten und die Strahlungsflüsse anschließend angetragen. Hierbei wird sichtbar, dass bei Kiehl und Trenberth in FIG.7. +67 in der zeichnerischen Darstellung fehlen. Ohne +67 gibt es einen Sprung im Strahlungsfluss.

Blau, Vergleich mit Satellitenmesswerten, zuzüglich 2 Albedos a = 0,3129 bzw. 0.088

Erläuterung: Zeile I bis III ohne „gleichzeitig“ ↑+67 bildet sich vertikal ein Sprung im Strahlungsfluss aus. Die Energiebilanz von Kiehl und Trenberth kann somit das Gleichgewichtskriterium „∑ H = 0“ in Zeile III nicht erfüllen. Dies verlangt aber eine Bilanz. Bsp. Geschäftsbilanz: Einer Ausbuchung -67.000 Euro in Unterkonto A „Verkauf“ ist „gleichzeitig“ eine Einbuchung von +67.000 Euro in Unterkonto B „Umsatz“ zugeordnet.

Zeile IV bis VIII wie zuvor.

Kiehl und Trenberth berufen sich auf Satellitenmessungen: „The ERBE [Earth Radiation Budget Experiment] (see Ramanathan et al. 1989) provided nearly 5 yr of continuous data from the mid.1980s.

The global annual mean of these data (Kiehl et al. 1994) indicate that the outgoing longwave radiation is 235 Wm-2 ,…”5 [Ergänzungen vom Autor hinzugefügt] Hinter „see Ramanathan et al. 19896” steht u.a. Bruce Barkstorm. Er war der Chefingenieur beim Bau der ERBS Satelliten (Teil des ERBE Programms der NASA). Um ein Modell zu entwickeln, das seine eigenen Satelliten Messwerte erklärte, zeichnete Barkstorm die Strahlungsflüsse in seiner eigenen Darstellung als Pfeile. Er formulierte damit als Erster die Hypothese der Gegenstrahlung in Verbindung mit Satellitendaten. Kiehl und Trenberth übernahmen sein Prinzip -Strahlungen wie Kraftvektoren darzustellen – und verfeinerten nur sein Modell.

In FIG.7. KT97 weisen die obigen 5 Werte einen direkten Bezug zu den ERBS Messwerten auf und haben folgende Bedeutung:

Reflected Solar Radiation, ins Orbit zurück geworfene Strahlung, kurzwellige Strahlung 107 W/m²

Outgoing Longwave Radiation, von der Atmosphäre abgestrahlte langwellige Strahlung 235 W/m²

Longwave cloud forcing, langwellige Strahlung beim Vorhandensein von Bewölkung 30 W/m²

Albedo, Anteil der ins Orbit reflektierten Strahlung, 107 W/m² / (107 W/m² + 235 W/m²) 0.3129

Clear Sky Albedo, der Bodenanteil der Albedo 30 W/m² / 342 W/m² 0.0877

Satellitenmesswerte des ERBS Satelliten in einem Modellvergleich:

KT97 schafft es 5 von 11 Messreihen im Modell KT97 abzubilden. Bezüglich longwave radiation tritt eine Differenz von rund 8 W/m² (242.9 – 235) auf. Das cloud forcing von 30.8 W/m² ist zwar mit 31 W/m² gut modelliert, aber in den 235 W/m² nach FIG.7. enthalten. „The longwave cloud forcing, clear minus cloudy sky flux, is 30 W/m-2, which agrees closley with the annual mean ERBE value, as it should because both clear and cloudy sky top-of atmosphere fluxes are tuned to the ERBE data.”7 Die von Satelliten gemessene CLEAR-SKY LONGWAVE RADIATION von 276.3 W/m² kann in FIG.7. nicht dargestellt werden. Im Modell fehlen so 41.3 W/m² (276.3-235). Lange Zeit waren die oben aufgelisteten Messwerte einer breiten Öffentlichkeit nicht zugänglich. Bei 15°C als globale Durchschnitts Temperatur macht eine Strahlungsdifferenz von 5 W/m² zwischen Messwert und Modellwert fast 1C° aus (Pariser Klimaakkord?). Beim Betrachten von roter und blauer Spalte drängen sich damit zwei Fragen auf:

  • Kann man ein Modell entwickeln, das alle Messwerte abbildet?
  • Kann ein solches Modell eine möglichst geringe Abweichung zwischen Messwert und Modellwert aufweisen und welche Aussagen lässt ein solches Modell dann zu?

An dieser Stelle möchte ich überleiten zu D. Mittelwertbildung, denn man kann ein anderes Modell entwickeln und dazu spielt der Faktor 2 eine entscheidende Rolle.

D. Mittelwertbildung

„Nachdem sich der Rauch verzogen hat: Stefan-Boltzmann auf den Punkt gebracht“ (von Ulrich O. Weber, veröffentlicht am 16. Februar 2017 durch EIKE)

Herr Weber formuliert hierin: „Die alternative Herleitung berechnet sich mit dem Strahlungsgleichgewicht des S-B Gesetzes für eine Halbkugelbetrachtung in einem Zweischichtfall für Atmosphäre und Erdoberfläche: (Solarkonstante/2) => netto 390 W/m² => +14,8°Celsius.Mit der Solarkonstante von 1368 W/m² /2 = 684 W/m² schreibt Herr Weber in einer anderen Schrift:

684 [W/m²] – 214 [W/m²] – 80 [W/m²] = 390 [W/m²] 8

Hierin sind 80 W/m² 2 mal 40 W/m² des atmosphärischen Fensters von KT97 und 214 W/m² 2 mal 107 W/m² reflektierter Strahlungsanteil durch eine Albedo von 0.3129 verglichen mit KT97.

Herr Limburg, der Vizepräsident von EIKE, 2019 auf der 13. EIKE im Vortrag „Was Sie schon immer über den Treibhauseffekt wissen wollten…“ Zum Modell mit 1368 W/m²/ 2 Einstrahlung: „Ohne jetzt den Breitengrad […] mit zu berücksichtigen, kann man ganz grob annehmen, dass auf die Halbkugel rund 684 W/m², also die Hälfte, pro m² fällt. Das würde die ganz erste Näherung sein, für jeden, der sich mit der Frage beschäftigt, stellt sich die Frage: wo kommt denn die Energie her? Die Treibhausforscher, die dem IPCC zuarbeiten, sehen das aber ganz anders. Die erfinden plötzlich eine Rundumsonne. Plötzlich ist die Sonne von beiden Seiten da und bestrahlt beide Seiten gleichmäßig. Zwar nicht mit der vollen Leistung, sie wird gedimmt. Die 684 W/m² werden nochmal halbiert. Das geht dann auf die Kugeloberfläche. Wir haben statt 684 W/m² plötzlich von beiden Seiten, jeweils auf die Halbkugel bezogen, gleich große 342 W/m². Das ist zumindest eine Überlegung, die man an anstellen kann.“9

Bildnachweis: EIKE

Die Satellitenmesswerte des ERBS Satelliten könnte man mit einem Halbkugelmodell in Beziehung setzen. Der Satellit ERBS hatte 15-Umläufe um die Erde am Tag. Die ERBS-Messwerte der Scanner, die auf die Erde gerichtet sind, sind aus einer Mittelwertbildung entstanden, einer Mittelung aus Tag- und Nachtmessung.

Die Erdkugel als beleuchtete Halbkugel grafisch im Augenblick der Einstrahlung 0 bis 180 Grad und 180 bis 360 Grad so dargestellt:

        X

X               X

         X

Der Standort des Satelliten ist von der solaren Einstrahlung auf die Erde unabhängig.

Fall 1: 0 bis 180 Grad:

15 Mal in 24 h für ERBS ist die halbe Erdkugel beleuchtet

+

Fall 2: 180 bis 360 Grad:

15 Mal in 24 h für ERBE ist eine halbe Erdkugel unbeleuchtet, aber in dieser Zeit strahlt die Sonne auf die beleuchtete Seite. Um auf die Satellitenwerte verweisen zu können, muss der Standpunkt der Messung berücksichtigt werden, die Perspektive des Satelliten während des Messvorganges. Steht der Satellit im Erdschatten, ist die TSI = 0 W/m². ISRModel = Incoming Solar Radiation auf Modellebene:

In der Messung:

Daraus folgt:

In der Perspektive des Satelliten: TSI im Mittel = (1368 W/m² + 0) / 2 = 684 W/m²

Übertragen auf ein Modell, das auf Mittelwerten beruht:

Der Faktor 2 lässt sich deshalb auch aus der Mittelwertbildung ableiten.

Werden Satellitenmesswerte als Strahlungsbeträge wie folgt umgruppiert, weisen sie eine horizontale und vertikale Gleichgewichtsbeziehung bzw. einzelne Symmetrieachsen auf. Dies gilt bis in den einzelnen ermittelten Datensatz und ist dem 1. HS der Thermodynamik, der Energieerhaltung, geschuldet.

(Mit clear sky albedo = 0.1345 = 92 W/m² /684 W/m² und a = 0.269 = 184 W/m² / 684 W/m²)

Modell 5: rot Abgleich mit Satellitenmesswerten, albedo a = 0.2690, bzw. 0.1345

Bildnachweis, A. Agerius FIG8 b Modell 5 clear sky11

 

 

Wenn die Strahlungsbilanz als Modell aus der Perspektive des Satelliten gerechnet wird, dann erscheinen alle vom ERBS Satelliten gemessenen 11 Datenreihen als Mittelwerte der 5- jährigen Messung gleichzeitig.

Grafische Darstellung der Strahlungsbilanz mit Satellitenmesswerten des Satelliten ERBS im 5- jährigen Mittel nach CEDA als Gegenmodell zu KT97, getrennt nach cloudy sky FIG8a und clear sky FIG8b:

Bezüglich shortwave cloud forcing gelingt die Trennung nicht ganz. Der Abweichung beträgt 11.5% (11.5% = 48/416 x100). Dies wird in Kauf genommen. Die gesamte Modellabweichung macht nur weniger als fünf Tausendstel der „top of“ gemessenen Gesamtstrahlung aus (4.8 = 2.0 W/m² /414.5 x 1000) oder ist damit < = 2 Watt/m² zum Messwert. Ich nenne es Modell 5. In KT97 werden die Messwerte, auf die sich Kiehl und Trenberth berufen, unzureichend abgebildet. Darüber hinaus gibt es zusätzliche Kritikpunkte an KT97, die in diesem kleinen Artikel nicht angesprochen werden können. Die exakte Ableitung von Modell 5, Werte für Konvektion, Wärmeleitung, atmosphärisches Fenster, weitere 14 Kritikpunkte an KT97, ein Vergleich mit Messwerten der Satelliten TERRA und AQUA des NASA CERES Programms siehe Quellenangabe12.

Zusammenfassung:

Der Strahlungs- und der Temperaturverlauf von der Erdoberfläche in Richtung Orbit entsprechen der Umgebungsgleichung siehe Abschnitt B. Die Formulierung einer Umgebungsgleichung P/A = σ (T4 – T04) aus dem Boltzmann Gesetz von Herrn Weber ist daher richtig. Die Umgebungsgleichung bildet ab, dass Wärme von warm nach kalt fließt, gemäß den Regeln der Thermodynamik. Das Modell von Kiehl und Trenberth, Abschnitt C, zeigt die Erde in der treffenden Beschreibung von Herrn Limburg als „eine Rundum-Sonne [allseitige Einstrahlung] bei gedimmter Einstrahlleistung“. KT97 beruft sich einerseits auf Satellitenmesswerte, kann aber andererseits nur sehr wenige davon abbilden und diese zeigen dann eine große Abweichung zwischen Modell und Messwertmittel.

Die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde von ca. 15°C kann in KT97 nur mit der Modellhypothese von hoher Gegenstrahlung (324 W/m²) erklärt werden. Aber auch langwellige Strahlungsaussendung gemäß Stefan-Boltzmann benötigt eine Ursprungs-Temperatur als Ursache. In KT97 würde aber Wärme von kalt nach warm fließen. Weber`s Ansatz, Abschnitt A, betrachtet die Einstrahlung auf eine Halbkugel, aber die Abstrahlung von der Gesamtkugel aus der Perspektive der Kugeloberfläche. Dies führt ebenfalls zu einer Durchschnittstemperatur von 15°C, aber die Einführung der Idee einer Gegenstrahlung ist hierzu nicht erforderlich.

Der Ansatz Agerius (Modell 5), Abschnitt D, wurde aus der Perspektive des Satelliten entwickelt. Die Sonneneinstrahlung auf der Halbkugel reicht aus, um die Erde mit einer Durchschnittstemperatur von ca.15°C zu erwärmen. Die Abstrahlung erfolgt auch hier über die Oberfläche der Gesamtkugel. Alle Satellitenmesswerte lassen sich im Modell Agerius dann ebenfalls darstellen und dies mit einer Abweichung von <= 2 W/m² zwischen Modell und Messwertmittel. Beide Strahlungsverläufe clear und cloudy sky, Abschnitt D, benötigen keine Gegenstrahlung von 324 W/m² und schließen sie damit aus. Mit 714 W/m² (390 + 324) würde die Erde zu heiß werden. Mit den voneinander unabhängigen Modellen, Weber und Agerius, aus unterschiedlichen Perspektiven bzw. Bezugspunkten entwickelt, ist eine Gegenstrahlungshypothese und damit auch ein natürlicher Treibhauseffekt von 33 K für die Erklärung und Herleitung der realen Temperaturwerte nicht erforderlich.

1 Dobrinski, Krakau, Vogel., Physik für Ingenieure, 7. überarbeitete Auflage, Stuttgart, Teubner Verlag, ISBN 3-519-16501-5, Kap. 2.6.3 Strahlung S.195

2 Dobrinski, Krakau, Vogel., Physik für Ingenieure, 7. überarbeitete Auflage, Stuttgart, Teubner Verlag, ISBN 3-519-16501-5, Kap. 2.6.3 Strahlung S.195.

3 Physiker Dr. Rainer Link „Dieser Hot Spot wird nicht gemessen!“ in: Warum die Klimamodelle des IPCC fundamental falsch sind! Der Aufsatz ist im Web als pdf abrufbar.

4 A. Agerius, 2019, Kritische Analyse zur globalen Klimatheorie, zu B. Barkstorm und Culmann Verfahren, S.78.

5 KT97, S.198.

6 Barkstorm, Ramanathan and Harrison (1989), CLIMATE AND THE EARTH’S RADIATION BUDGET, in PHYSICS TODAY, American Institute of Physics.

7 KT97, S. 201, linke Spalte, 2 Satz.

8 Weber, 2017, Klima-Revolution, Ein atmosphärischer Treibhauseffekt ist nicht erkennbar, BoD, Norderstedt, ISBN:978-3-74483-562-6.

9 Herr Michael Limburg, Vizepräsident von EIKE, im Vortrag auf der 13. Internationalen EIKE- Klima und Energiekonferenz in München am 23. November 2019, https://youtu.be/-x5sgNfKvto

10 A. Agerius, 2019, Kritischen Analyse zur globalen Klimatheorie, ISBN 978-3-7497-1977-8, S.52.

11 A. Agerius, 2019, Kritischen Analyse zur globalen Klimatheorie, S.53.

12 A.Agerius, 2019, Kritische Analyse zur globalen Klimatheorie, Widerlegung der Basisstudie KT97 des IPCC mit den Messwerten des ERBS Satelliten an einem neuen Modell, Tredition, (Deutsch) ISBN 978-3-7497-1977-8.

A.Agerius,2019, Critical analysis of the global climate theory,Disproof of basic study of IPCC CO2 greenhouse effect, KT97, with measure values of ERBS satellite on a new model, Tredition (English) ISBN 978-3-7497-2137-5.

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248 Kommentare

  1. Auswirkungen der ¼ Strahlungsverteilung in KT97, FIG.7.

    Steht eine Person in der prallen Sonne spürt diese ihre Wärme. Zieht eine Wolke vorüber, erfolgt mit der Abschattung ein fühl- und auch messbarer Temperaturabfall. Wenn diese Bewölkung länger bleibt, wird dies am einfachen Thermometer sichtbar. Diesen Tatbestand bestätigen auch die Messwerte von ERBE. Die langwellige Wärmeabstrahlung, bzw. der Messwert clear sky longwave radiation (klar), ist größer als der Messwert longwave radiation (bedeckt). Für klaren (= wolkenlosen Himmel) beträgt der Messwert der langwelligen Abstrahlung im Mittel über 5 Jahre 276,3 W/m² (CLEAR-SKY LONGWAVE RADIATION). Mit einsetzender Bewölkung steigt der Wolkenanteil von 0 bis auf 30.8 W/m². Hierbei sinkt gleichzeitig die gemessene langwellige Abstrahlung auf 242.9 W/m² für 100% bedeckt bzw. bewölkt. Es ergänzen sich die beiden Einzelmesswerte 242.9 W/m² (bedeckt) und 30.8 W/m² (Abstrahlung der Bewölkung) zu 273.7 W/m² (klar) und entsprechen mit einer Differenz von 2.6 W/m² ziemlich gut der gemessenen ERBS Abstrahlung bei klarem Himmel von 276.3 W/m², ERBE Data. (Siehe auch Gleichgewicht im Artikel Bild: Cloudy sky – Verlauf – Clear sky)

    KT97 „baut“ im Gegensatz dazu den Wolkenanteil des Strahlungsflusses von 30.8 W/m² bereits in die LONGWAVE RADIATION von 243.9 W/m² mit ein. Dieser Messwert kann im Modell KT97 wiederum selbst nicht abgebildet werden, sondern nur der wesentlich niedrigere Wert von maximal 235 W/m² im Mittel. Auch 276.3 W/m² können nicht abgebildet werden. Somit ergeben 235 W/m² – 30.8 W/m² = 204.2 W/m². 235 W/m² und würden in KT97 nicht dem bewölkten Himmel, sondern somit dem klaren Himmel entsprechen. 204.2 W/m² als longwave radiation wären dann der Modellvergleichswert von KT97 zum Messwert von 242.9 W/m². Die Modellwerte von KT97 passen dann nicht mehr zu den Satellitenmesswerten ERBE, auf die sich aber Kiehl und Trenberth beziehen. Genauso verhält es sich mit der Albedo, 0.2690 ≠ 0.3129. Im Post # G.Pesch vom 1.August 2020 hatte ich dargelegt, dass in KT97 die Werte SH = 24 W/m² und LH = 78 W/m² ebenfalls falsch sind. Sie gibt es in KT97 nur mit dem Rechenfehler bei der Interpolation für das atmosphärische Fenster. Das atmosphärische Fenster von FIG.7.mit 40 W/m² ist ebenfalls falsch.(U.O.Weber modelliert das atmosphärische Fenster mit 80 W/m², Gleichung siehe Artikel, besser als KT97)

    Ich fasse zusammen in Bild KT97 FIG.7. sind somit falsch:

    235, da ≠ 242.9 W/m², alternativ 235 ≠ 276.3 W/m², Albedo 0.3129 ≠ 0.2690, atmosphärisches Fenster ≠ 40 W/m². (Die richtigen Werte sind 80 W/m² bzw. 99 W/m²). 107 W/m² ≠ 100.9 Messwert der kurzwelligen Abstrahlung im 5-jährigen Mittel, siehe Artikel. Zusätzlich scheint nachts magisch eine „Rundum-Sonne“. Die Modellierung KT97 kann sich nur noch mit 31 W/m² auf 30.8 W/m² auf die ERBE Messwerte berufen. Ursächlich ist hierfür die falsche Strahlungsverteilung von ¼. Sie erschafft die Horrorszenarien in Grid-Modellen an Hochleistungsrechnern.

    Offensichtlich hat man nach 15 Jahren 2012 beim IPCC den Fehler des atmosphärischen Fensters von KT97 erkannt. Bei Norman Loeb et altera, The global energy balance from a surface perspective, doi 10.1007/s00382-012-1569-8, [Hier sind die wichtigsten CMIP5/IPCC-AR5 Modelle erfasst] werden in Fig.1 die Werte des atmosphärischen Fensters und auch 31 W/m² für Bewölkung in der fast identischen Darstellung, analog zu Kiehl und Trenberth FIG.7., nun einfach ganz wegelassen!

  2. F-J Weber8. AUGUST 2020 UM 12:22

    „Damit gibt die Sonnenseite also 480 W/m2 im Mittel ab, um 15°C Schwarzkörpertemperatur im Mittel zu haben“.

    Mir ist nicht klar, warum Sie nun den Zahlen Ihrer eigenen Rechnung misstrauen.

    Die 480 W/m2 und die 15,3 °C ergeben sich ja aus ihrer sektorweisen Berechnung (90 x 1 Grad feine Sektoren) und der Bedingung SB Abstrahlung eines Schwarzkörpers = absorbierte Sonneneinstrahlung im jeweiligen Sektor.

    „Sie gehen immer davon aus, dass die eingestrahlte Energie sofort wieder abgestrahlt werden muss.“

    Nun, Ihr Excelmodell geht davon aus, wie Ihre Berechnung ja zeigt.

    Sie rechnen folgendermaßen und bekommen so Ihre Werte: Sei I(phi) die an einem Ort der Sonnenhalbkugel absorbierte Leistungsdichte der Sonnenstrahlung, phi der Winkel zwischen Sonnenrichtung und Normale der Horizontalebene des betrachteten Sektores. Es gilt I(phi)=S(1-A)cos(phi). Das haben Sie so in ihrer Tabelle oben.
    Dann setzen Sie in jedem Sektor:

    I(phi)=F

    Wobei F die thermische Abstrahlungsleistungsdichte ist.

    Gemäß dem SB-Gesetz: F = sigma T hoch 4 bekommen Sie die Schwarzkörpertemperatur T in dem Sektor. Das steht auch so in ihrer Tabelle.

    Die Mittelwerte von 480 W/m2 für I bzw F und 15,3 °C für T ergeben sich durch flächengewichtete Summation über die Sonnenhalbkugel. Auch das haben Sie korrekt durchgeführt.

    Die Energiebilanz in Ihrem Modell ist: I(phi)=F, damit wird instantan Sonnenenergie in eine äquivalente Menge Abstrahlungsenergie umgewandelt.

    Somit haben Sie Speicherung von Energie in Ihrem Modell nicht vorgesehen.

    Dazu müßten Sie Ihr Modell um einen Term für Energiespeicherung H erweitern. Ein Teil von I wird zur Speicherung verwendet:
    I(phi)=F+H.

    Dieser Anteil fehlt also F und damit wird es auf der Sonnenhalbkugel kälter als die 15,3 °C im Mittel.

    Um auf die 240 W/m2 für F im Mittel zu kommen, muß die Sonnenseite dann -18 °C im Mittel kalt sein. Dann bleibt 240 W/m2 für H übrig. Auf der Nachtseite haben Sie dann die Energiebilanz

    0=F-H, wenn H das H von der Sonnenseite (Energietransport) ist, damit bekommen Sie die Nachtseite auch auf -18 °C „warm“ gegenüber Ihrem Modell mit H=0, denn Sie haben ja auf der Nachtseite F=0 und damit T=0.

    • Herr F-J Weber, mit meinen Erläuterungen sollte Ihnen nun endlich klargeworden sein, warum Ihr Modell unphysikalisch ist, Ihre Energiebilanz ist falsch. Das haben nun ziemlich viele Leute auch ohne Gleichungen schneller erkannt als Sie. Aber ich nehme an, dass es für Sie nun mit den Gleichungen klar wurde. Ich hoffe nicht, dass Sie im Gegensatz zum U Weber zumindest das SB Gesetz verstanden haben und wissen, dass dort die thermische Abstrahlungsleistung und nicht die zugeführte Leistung mit der Temperatur verknüpft ist.

    • Antwort auf Sverre Petersen vom 08.08.2020 um 15:52
      Herr Petersen,
      in Ihrem Beitrag vom 08.08.2020 um 15:52 erklären Sie, wie meine Rechnung (mein Model) funktioniert. Das weiß ich aber schon selbst. Erfreulich ist allerdings, dass Sie die Rechnung für korrekt halten. Das sollte uns schon einmal weiterbringen.
      Wo steckt also der Fehler? Sie gehen immer noch davon aus, dass die Tagseite, weil 15,3 Grd.C. (wie auch die Nachtseite) warm, 480 W/m2 abstrahlen muss. DIES IST ABER FALSCH. Wie ich bereits in der vorherigen Antwort erläutert habe, gibt die Abstrahltemperatur keinerlei Auskunft über den Energietransfer. Wenn Sie z.B. zwei Stahlplatten mit jeweils 30 Grd.C. gegenüberstellen, strahlen sich beide Platten mit 480 W/m2 an. Einen Energiefluss gibt es aber nicht. Die Erdoberfläche strahlt übrigens auch nicht ins Weltall, sondern in eine Atmosphäre, der eine Temperatur zugeordnet werden kann, die deutlich niedriger als 15,3 Grd.C. ist (die berühmte Abstrahlungstemperatur von 255K (-18) bei 240W/m2).
      Sie schreiben: „Um auf die 240 W/m2 für F im Mittel zu kommen, muss die Sonnenseite dann -18 °C im Mittel kalt sein“. Das stimmt so auch, allerdings nur für den Rand der Atmosphäre ins Weltall! Ist doch genau meine Meinung. Wir betrachten aber die Erdoberfläche.
      In Ihrer Antwort am 4. AUGUST 2020 UM 21:57, auf meine Fragen, waren wir uns doch bereits wie folgt einig:
      „Frage 1: Sind wir uns einig, die Erde als Kugel im Mittel ca. 240W/m2 ins All abstrahlt?“ Antwort: Richtig
      „Frage 2: Sind wir uns einig, dass die Erde somit auch ca. 240 W/m2 an Einstrahlung erhalten muss?“ Antwort: Richtig.
      „Frage 3: Sind wir uns einig, dass der Erde auf der Tagseite im Mittel ca. 480 W/m2 zugeführt werden?“ Antwort: Und 0 W/m2 auf der Nachtseite. Richtig.
      Wieso gehen Sie jetzt wieder davon aus, dass die Tagseite 480 W/m2 abstrahlen muss? Das würde ja bedeuten, dass die Nachtseite keine Strahlung aussendet, was aber nur bei 0K möglich ist und offensichtlich falsch ist.
      Wir sind uns aber auch einig, dass das SB-Gesetz die Abstrahlung eines Körpers bezüglich Temperatur und Strahlungsleistung beschreibt. Allerdings nur, wenn die Strahlung konstant ist.
      Übriges sollte auch die Strahlungsqualität betrachtet werden. Auch die Sonne sendet Schwarzkörperstrahlung. Deren Strahlungstemperatur von ca. 5700K ist deutlich höher, als die der Erde von 288K. Somit ist die Entropie der Solarstrahlung deutlich kleiner und die Energie damit auch wirksamer (wertvoller), als die „Abwärme“ der Erde und deshalb der temperaturwirksame Faktor.

      Nur noch ein Beispiel zur Erwärmung und Abkühlung an einem Wasserbehälter, um das Energiegleichgewicht / Temperaturgleichgewicht zu zeigen:
      Annahmen: 1000 Liter Wasser (1000 kg), Spez. Wärme = 4,2 kJ/kg*K = 4200 Ws/kg*K = 1,17 Wh/kg*K.
      Wärmestrahler zum Beheizen hat 480W, kontinuierlicher Wärmeverlust 240W (Strahlung, Konvektion usw.) Wassertemperatur 30 Grd.C. (ca. 303 K).
      Es wird ein Zeitraum von 1 Stunde betrachte. In diesem Zeitraum wird der Heizstrahle für 30 min eingeschaltet.
      Es gilt: 1000 kg * (1,17 Wh/kg*K) * 1K = 1170 Wh/kg*K. Bei 480W folgt: Zeit = 2,44 Stunden für 1K.
      Somit werden gerundet 2,5 Stunden benötigt, um die Temperatur um 1 K zu erhöhen oder 5 Stunden, um die Temperatur um 1K zu verringern. In einer Stunde also Verringerung um 0,2 K. Damit würde die Temperatur nach einer Stunde 29,8 Grd. betragen. Wird in dieser Zeit für 0,5 Stunden der Heizstrahler eingeschaltet, wird die Temperatur in dieser Zeit um 0,4 K erhöht, über die Stunde also um 0,2K auf 30,2K. Somit ergibt sich im Mittel (Überlagerung) eine Temperatur von (29,8 + 30,2) / 2 = 30Grd. Die Strahlungstemperatur des Wassers bleibt somit, quasi konstant, bei 480W/m2.

      • F-J Weber

        10. AUGUST 2020 UM 15:07

        „Wo steckt also der Fehler? Sie gehen immer noch davon aus, dass die Tagseite, weil 15,3 Grd.C. (wie auch die Nachtseite) warm, 480 W/m2 abstrahlen muss.“

        Das haben Sie offenkundig so berechnet.Siehe Ihre Rechnung, und lesen Sie meine Erklärungen dazu nochmal gründlich, wenn Sie den physikalischen Inhalt ihre Berechnungen nicht kennen.

  3. @ Sverre Petersen – Kommentar vom 8. August 2020 um 10:20 Uhr

    Die sogenannte NST (= 14,8 °C entsprechend S-B = 390W/m^2) lässt sich gar nicht aus der globalen Strahlungsbilanz herleiten, sondern ist ein Maß für die Fähigkeit des Systems Erde, Sonnenenergie als Wärme zu speichern. Die temperaturwirksame (Netto-)Strahlungsbilanz der Erde lautet:

    (IN = 940 W/m^2 * PI R^2) = (OUT = 235 W/m^2 * 4 PI R^2) @ NST (= 14,8 °C)

    Ein konservativer Vergleich des WÄRMEINHALTS der Ozeane mit der täglichen und jährlich global eingestrahlten SONNENENERGIE zeigt, dass deren Einfluss auf die globale Temperaturgenese nicht vernachlässigt werden darf:

    Sonneneinstrahlung Tag << Sonneneinstrahlung Jahr << Wärmeinhalt der Ozeane
    (Tag = 1,05*10^22 Joule) << (Jahr = 3,85*10^24 Joule) < 4,59*10^26 Joule)

    Die Ozeane enthalten also ein Energieäquivalent von etwa 50.000 Tagen Sonneneinstrahlung oder 100.000-mal die notwendige Energie, um auf der Erde eine vergleichbare Nachtabkühlung wie auf dem Mond zu verhindern:
    https://www.eike-klima-energie.eu/2019/12/03/eine-analyse-der-thesen-antithesen-fuer-einen-natuerlichen-atmosphaerischen-treibhauseffekt-teil-2-diskussion-der-thesen-antithesen/

    Denn die sogenannte „gemessene globale Durchschnittstemperatur“ (NST = 14,8 °C) unserer Erde stellt einen „eingeschwungenen“ (FJ Weber) Gleichgewichtszustand dar, bei dem alle Wärmespeicher bereits voll aufgeladen sind:
    https://www.eike-klima-energie.eu/2017/08/19/machen-wir-mal-ein-gedankenexperiment-es-gibt-gar-keine-erde/

    Die hemisphärische (Netto-)Sonneneinstrahlung (IN = 940 W/m^2 * PI R^2), verteilt auf die Tagseite der Erde (genau: Mittelung über COS(Zenitwinkel), einfacher: Mittelung über 2 PI R^2), ersetzt also lediglich den kontinuierlichen Energieverlust unserer Erde bei NST = 14,8 °C (OUT = 235 W/m^2 * 4 PI R^2). Und diese NST wird allein durch die Albedo der Erde bestimmt, die den Anteil der temperaturwirksamen Sonneneinstrahlung steuert:
    https://kaltesonne.de/nachweis-die-sonne-kann-unser-klima-sehr-wohl-beeinflussen-denn-sie-hat-es-schon-immer-getan/

    Ein entsprechender Regelkreis könnte folgendermaßen aussehen:
    https://kaltesonne.de/hypothese-uber-welchen-mechanismus-hangen-sonne-und-klima-zusammen/

  4. 213 Beiträge – und keiner erklärt, warum Hähnchen und Glasplatte kalt bleiben und warum Herr Ordowski keine 14µm-Photonen nachweisen kann.
    Schöne Diskussion um die reine Lehre, aber am Thema vorbei.
    Schade!

  5. # Kramm
    Sehr geehrter Herr Kramm, ich vermute, Sie halten eine solare Einstrahlung TSI/4 von rund 342 W/m² und die Anwendung der Strahlungstransfergleichung (SÜG) in der Klimamodellierung für richtig, „settled theory“. Prof. Harde mit seinem Modell als auch die IPCC-Modelle führen dies so auch explizit aus. Bei Prof. Harde (A) beträgt die Klimasensitivität 0.62°C. CMIP5-Modelle (B) weisen dagegen eine Klimasensitivität in einer Bandbreite von 2.1 bis 4.7 °C auf. In CMIP6-Modellen ist die Bandbreite mit 1.8 bis 5.6 °C noch größer. Bei Anwendung derselben „settled theory“ in Rechnung A und B zeigt sich ein Widerspruch. Das Ergebnis von A verlangt keine disruptiven Eingriffe in Wirtschaft und Gesellschaft. Ergebnis B rechtfertigt genau diese Eingriffe mit Horrorszenarien am Computer. A und B schließen sich im Ergebnis logisch aus.

    Möglichkeit 1: A ist richtig und B ist falsch.
    Möglichkeit 2: A ist falsch und B ist richtig.
    Möglichkeit 3: A ist falsch und B ist falsch. Eine andere Theorie/Modellierung müsste gesucht werden.

    Ich vermute aus Ihrer Argumentationsstrategie auf diesem Blog, Sie stehen dem PIK, Potsdam, sehr nahe. Dies ist selbstverständlich Ihr gutes Recht und ist in keiner Weise zu beanstanden, so dass Sie wahrscheinlich B für richtig halten werden. Wo rechnet dann Herr Harde Ihrer Meinung nach falsch?

  6. # Marvin Müller
    „Angriff an hominem“ habe ich nicht Ihnen, sondern Herrn Kramm geantwortet. Bitte lesen Sie hierzu den Adressaten meines Textes vom 1.8.20 um 14.18 Uhr. Zu ihrer Frage, diese hatte der Admin am 30.Juli um 9:05 Uhr erschöpfend beantwortet: Zitat: „Nicht die Strahlung erzeugt die Temperatur, sondern die Temperatur erzeugt die Strahlung. Nur das sagt das S-B-Gesetz aus.“ In KT97 hat die Gegenstrahlung am Boden mit 324 W/m² fast die Größe der Sonneneinstrahlung am Oberrand der Atmosphäre, TSI/4 = 342 W/m². Mit Modell 5 geht die Gegenstrahlung am Boden gegen Null oder ist Null. Auch in U.O. Webers Modell wird keine Gegenstrahlung benötigt. Die rund 15 °C (14,83 °C Modell 5 bzw. 15.3 °C U.O. Weber) sind deshalb in beiden Modellen gemäß Stefan-Boltzmann-Gesetz die Ursache der mittleren Oberflächentemperatur. Sie erzeugen in völliger Übereinstimmung mit dem S-B-Gesetz 390 W/m² langwellige Abstrahlung.

    • Albert Agerius schrieb am 2. AUGUST 2020 UM 11:46:

      # Marvin Müller
      Zu ihrer Frage, diese hatte der Admin am 30.Juli um 9:05 Uhr erschöpfend beantwortet: Zitat: „Nicht die Strahlung erzeugt die Temperatur, sondern die Temperatur erzeugt die Strahlung. Nur das sagt das S-B-Gesetz aus.“

      Meine Frage war:

      Falls Sie der Meinung sind, dass der σT^4_2 (

          \[\sigma T_2^4\]

      ) kein Ausdruck für eine Strahlung aus der Atmosphäre in Richtung Boden ist, dann wäre ich immer noch an einer bestätigenden Aussage und Begründung interessiert. Falls ich da falsch liege, würde ich das gerne Wissen. Ich frage das Herrn Weber schon, seit er das erste Mal mit seinem „Umgebungsgesetz“ kam …

      Sie antworten darauf nicht selbst, sondern zitieren den Admin, dessen Aussage allerdings meine Frage nicht beantwortet. Das gleiche Herangehen, wie bei Herrn Weber, der auf meine Frage vor einigen Zeit lapidar mit einem Link auf einen länglichen Text antwortete, der auch keine Antwort auf meine Frage enthielt. Ich würde also für mich resümieren, dass auch Sie die Frage nicht beantworten wollen.

      Sie erzeugen in völliger Übereinstimmung mit dem S-B-Gesetz 390 W/m² langwellige Abstrahlung.

      Da A*390W/m^2 signifikant größer ist, als A/2*480W/m^2 braucht Herr Weber den σT^4_2 Term, der die Abstrahlung reduziert. Da kann ich schon verstehen, dass dazu keine Aussage kommt – man würde ja klarstellen, dass man im Einklang mit der normalen Atmosphärenphysik von einer „Gegenstrahlung“ ausgeht und die auch braucht …

      • Hallo Herr Müller,
        Sie hatten eine detaillierte Berechnung im Zusammenhang der Einstrahlung Tagseite und der daraus folgenden Mitteltemperatur von 15 Grd.C. gewünscht. Diese Berechnung habe ich bereitgestellt. Siehe Weber 29. JULI 2020 UM 20:16.
        Können Sie dazu eine Aussage machen?

        • F-J Weber schrieb am 7. AUGUST 2020 UM 14:36:

          Hallo Herr Müller,
          Sie hatten eine detaillierte Berechnung im Zusammenhang der Einstrahlung Tagseite und der daraus folgenden Mitteltemperatur von 15 Grd.C. gewünscht. Diese Berechnung habe ich bereitgestellt. Siehe Weber 29. JULI 2020 UM 20:16.
          Können Sie dazu eine Aussage machen?

          Aehm … ich hatte auf diesen Kommentar bereits reagiert, siehe Marvin Müller
          30. JULI 2020 UM 11:20
          und Sie hatten darauf auch reagiert. Warum kramen Sie den Diskussionsfaden jetzt wieder raus? Sie können doch einfach dort Ergänzungen machen, wenn Sie denken, ich hätte da was übersehen?

          (Aber nur um sicherzugehen: Niemand bezweifelt Ihre Berechnung der Mitteltemperatur auf der von der Sonne beschienenen Seite unter der Annahme, dass sich dort ein Gleichgewicht zwischen Ein- und Ausstrahlung einstellt. Es bleibt nur keine Energie für die Nachtseite über, die dann nur 0 W/m^2 abstrahlen könnte, was mit einer ziemlich niedrigen Temperatur assoziiert ist, was man bei Gehrlich und Tscheuschner nachlesen kann …)

          • Hallo Herr Müller,
            Sie haben Recht, dass die Diskussion weiterging. Hatte ich leider aus den Augen verloren. Da Sie meine Berechnung bezüglich der Mitteltemperatur für korrekt halten, ist schon mal ein großer Fortschritt.
            Das grundsätzliche Problem ist offenbar, dass Sie (immer noch) davon ausgehen, dass jede Seite ihr eigenes Strahlungs-Gleichgewicht haben muss. Es geht aber NICHT um Strahlung. Es geht um Energie!!! Die Tagseite empfängt so viel Energie, dass damit der Verlust auf der Tag- und Nachtseite ausgeglichen wird!! Strahlung ist NUR ein Maß für Temperatur. Energie wird nur bei Temperaturdifferenzen übertragen – oder etwa nicht?
            Um Doppelbegründungen zu vermeiden, verweise ich deshalb auf meine ausführliche Antwort zu Petersen vom.08.08.2020 / 12:22.

          • F-J Weber schrieb am 8. AUGUST 2020 UM 17:29:

            Hallo Herr Müller,
            Sie haben Recht, dass die Diskussion weiterging. Hatte ich leider aus den Augen verloren.

            Haben Sie vielleicht auch nochmal nachvollzogen, was diskutiert wurde? Und vielleicht mal einen Blick auf die (in Excel präsentierten) Berechnungen von Roy Spencer geworfen? Falls nicht, könnte Sie da mal tun und mir erklären, was Spencer da aus Ihrer Sicht falsch macht? Vielleicht gibt es dann ja einen Fortschritt in der Diskussion …

        • Herr Weber,

          wie ich schon schrieb. Ihre Rechnung ist mathematisch korrekt durchgeführt. Ich komme auch auf Ihre Zahlen in Ihrer Tabelle.

          Der Punkt ist aber, dass Ihre Argumente nicht zusammenpassen. Denn Sie nehmen für die Sonnenseite an, dass absorbierte Einstrahlung gleich thermischer Ausstrahlung gilt. Für jeden Sektor ergibt sich für die beiden gleichgesetzten Leistungen wegen der Stauchung der Mantelflächen und dem Sonneneinfallswinkel andere Werte, aber beide sind gleich.

          Damit gibt die Sonnenseite also 480 W/m2 im Mittel ab, um 15°C Schwarzkörpertemperatur im Mittel zu haben.
          Daraus folgt aber:
          1. bei dieser Gleichsetzung bleibt keine Leistung mehr übrig, um in den Boden zu strömen und dort das Wärmereservoir für die nächtliche Abstrahlung aufzufüllen
          2. Wenn also die Nachtseite wie bei Herrn Webers Modell ebenfalls um die 15 C im Mittel hat, so muss diese auch – je nach Temperaturverteilung zwischen
          480 und 390 W/m2 abstrahlen. Da dafür keine Energie von der Bestrahlung der Sonnenseite nicht „übrigbleibt“, gibt es Abkühlung, indem die Abstrahlungsenergie aus den Reservoiren gezogen wird ohne dass diese sich auf den Ausgangszustand auffüllen können! Gleichgewicht wird erst erreicht, wenn absorbierte Einstrahlung gleich Ausstrahlung ist, also bei 240 W/m2 im Mittel, was bei Gleichverteilung einer Schwarztemperatur von -18°C entspricht.

        • F-J Weber
          7. AUGUST 2020 UM 11:51

          „Natürlich gehe ich davon aus, dass sowohl Sonnen- wie Nachtseite um die 15°C warm sind!! Diese Erd-Mitteltemperatur wird doch allgemein von der Wissenschaft anerkannt und entspricht auch der Lebenserfahrung.“

          Stimmt.

          „Da wir aber hier hoffentlich der gleichen Meinung sind, ist zunächst die Frage zu klären, wieviel Energie wird benötigt, um diesen Zustand zu halten.“

          Das haben Sie doch schon berechnet: etwa 480 W/m2 im Halbkugelmittel in Ihrem Modell einer sektorartig verteilten Temperatur, bei der die thermische Abstrahlung in jedem Sektor der dort absorbierten Sonneneinstrahlung (Schrägeinfall berücksichtigt) gleich ist.

          Oder im anderen Extrem einer gleichverteilten Temperatur von 15 °C Abstrahlung entspricht dies 390 W/m2

          „Wie bereits mehrfach erläutert, ist auch wissenschaftlicher Konsens, gehen
          kontinuierlich 240 W/m2 über die Gesamterde ins All verloren.“

          Richtig. Und damit haben Sie bereits Ihren selbst konstruierten Widerspruch! Denn die Gesamterde gibt in Ihrem Modell 480 W/m2 von der Sonnenseite und zwischen 390…480 W/m2 von der Nachtseite ab, macht also im Mittel irgendwas zwischen 435 und 480 W/m2 und nicht 240 W/m2.

          „Sie schreiben selbst „Die Rechnung sieht ok aus….“!!, behaupten dann aber, dass es sich um ein unphysikalisches Model handelt, weil Einstrahlung gleich Ausstrahlung ist.“

          Richtig. Denn diese Gleichsetzung nutzen Sie ja explizit, um die Schwarzkörpertemperatur per SB auszurechnen, denn in SB steht ja auf der einen Seite der Gleichung die thermische Ausstrahlungsleistungsdichte.

          „Vermutlich sind wir hier am Kern Ihrer Fehlinterpretation angekommen, weil „Einstrahlung gleich Ausstrahlung“ KEINE Aussage über den Energietransport macht!!“

          Doch, der ist natürlich Null, denn es bleibt für Transport ja nichts übrig (Energieerhaltung!).

          • @Petersen
            Hallo Herr Peterson,
            ich versuche es gerne noch mal, in der Hoffnung, dass die Problematik mit SB und Mitteltemperaturen erkennen. Die Begründung soll sich auf Ihre beiden Kommentare vom 07.08.2020 beziehen.
            Wie ich bereits mehrfach geschrieben habe, geht es in erster Linie um ein Energiegleichgewicht. Temperaturen ergeben sich aber nicht aus Gleichgewichten und Mittelwerten, sondern NUR durch die konkreten Verhältnisse an einem Ort. Da sind wir uns, glaube ich einig.
            Sie schreiben: „Damit gibt die Sonnenseite also 480 W/m2 im Mittel ab, um 15°C Schwarzkörpertemperatur im Mittel zu haben“.
            Diese Aussage zeigt mir wieder, dass Sie den Unterschied zwischen Energietransfer und Körpertemperatur immer noch nicht verstanden haben. Dies habe ich versucht im Beitrag vom „6. AUGUST 2020 UM 11:20“ aufzuzeigen (Beispiel Fußbodenheizung).
            Sie gehen immer davon aus, dass die eingestrahlte Energie sofort wieder abgestrahlt werden muss. So wird es im Modell KT97 (Kiehl-Trenberth) auch gemacht. Allerdings mit Mittelwerten über alles. Nur so kommen die unrealistischen -18Grd.C zustande. Dass aber Energie in den Ozeanen und in der Atmosphäre gespeichert ist, wird in KT97, wie bei Ihnen nicht beachtet!!
            Mit der Energiezuführung von 480W/m2 werden die Energieverluste durch Abstrahlung über die Gesamterde von 240W/m2 ausgeglichen. Nur darum geht es. Das sich dabei, wie mittels SB eine Mitteltemperatur von 15 Grd.C. ergibt, ist quasi nur ein Nebeneffekt.
            Nochmal zur Erinnerung, um was es eigentlich geht:
            Bezüglich des „Treibhauseffektes“ wird in der Regel eine Erd-Mitteltemperatur von -18 Grd.C. angeführt, die sich ohne Treibhausgase einstellen würde. Dazu wird auf KT97, mit den bekannten Energie-/Strahlungs-Flüssen verwiesen. Dabei werden aber alle Energien, Flächen und Temperaturen gemittelt. Nur deshalb ergibt sich eine mittlere Strahlungstemperatur der Erde von -18 Grd.C. bei 240 W/m2. Energiespeicher werden gar nicht betrachtet. Das SB-Gesetz wird falsch angewendet, weil nicht für Mittelwerte anwendbar. Diese Modell KT97 ist für mich (und andere) grob falsch, sozusagen ein Modell 0-ter-Ordnung.
            Mit meinem Ansatz, den auch andere verfolgen, soll deshalb ein Modell 1-er-Ordnung aufgezeigt werden. Es hat nicht den Anspruch perfekt zu sein. Während in KT97 nichts mit der Realität übereinstimmt, sind es in meinem Modell bereits zwei wesentliche Punkte:
            a) Die auf der Tagseite eingestrahlte Energie ist identisch mit der über Tag-und Nacht abgestrahlten Energie.
            b) Über die Anwendung des SB-Gesetzes auf die Kugelsegmente (Flächen konstanter Einstrahlung) ergeben sich Temperaturen, die dem jeweiligen Segment zugeordnet werden können.
            c) Werden diese Energien und Temperaturen mit ihren jeweiligen Flächenanteilen berücksichtigt, ergibt sich im Mittel eine Energie von 480 W/m2 und eine Temperatur von 15 Grd.C.
            Somit zeigt dieses Model im Wesentlichen, das die Aussage in KT 97 zur Mitteltemperatur von -18 Grd.C. falsch ist. Damit auch die Aussage vom „natürlichen Treibhauseffekt“ von 33 Grd.C.
            Was damit bleibt, ist die Untersuchung der Atmosphäre bezüglich der Energietransporte (auch „Klimagase“). Dafür ist aber die Bezeichnung Atmosphäreneffekt besser geeignet, als Treibhauseffekt!!
            Es ist auch unbestritten, dass die Erde vom Weltall betrachtet, eine Strahlungstemperatur von -18 Grd.C. (240 W/m2) hat, weil diese Energie gleichmäßig abgestrahlt wird. Damit ist aber keine Aussage über Bodentemperaturen verbunden.

          • F-J Weber8. AUGUST 2020 UM 12:22

            „Damit gibt die Sonnenseite also 480 W/m2 im Mittel ab, um 15°C Schwarzkörpertemperatur im Mittel zu haben“.

            Mir ist nicht klar, warum Sie nun den Zahlen Ihrer eigenen Rechnung misstrauen.

            Die 480 W/m2 und die 15,3 °C ergeben sich ja aus ihrer sektorweisen Berechnung (90 x 1 Grad feine Sektoren) und der Bedingung SB Abstrahlung eines Schwarzkörpers = absorbierte Sonneneinstrahlung im jeweiligen Sektor.

            „Sie gehen immer davon aus, dass die eingestrahlte Energie sofort wieder abgestrahlt werden muss.“

            Nun, Ihr Excelmodell geht davon aus, wie Ihre Berechnung ja zeigt.

            Sie rechnen folgendermaßen und bekommen so Ihre Werte: Sei I(phi) die an einem Ort der Sonnenhalbkugel absorbierte Leistungsdichte der Sonnenstrahlung, phi der Winkel zwischen Sonnenrichtung und Normale der Horizontalebene des betrachteten Sektores. Es gilt I(phi)=S(1-A)cos(phi). Das haben Sie so in ihrer Tabelle oben.
            Dann setzen Sie in jedem Sektor:

            I(phi)=F

            Wobei F die thermische Abstrahlungsleistungsdichte ist.

            Gemäß dem SB-Gesetz: F = sigma T hoch 4 bekommen Sie die Schwarzkörpertemperatur T in dem Sektor. Das steht auch so in ihrer Tabelle.

            Die Mittelwerte von 480 W/m2 für I bzw F und 15,3 °C für T ergeben sich durch flächengewichtete Summation über die Sonnenhalbkugel. Auch das haben Sie korrekt durchgeführt.

            Die Energiebilanz in Ihrem Modell ist: I(phi)=F, damit wird instantan Sonnenenergie in eine äquivalente Menge Abstrahlungsenergie umgewandelt.

            Somit haben Sie Speicherung von Energie in Ihrem Modell nicht vorgesehen.

            Dazu müßten Sie Ihr Modell um einen Term für Energiespeicherung H erweitern. Ein Teil von I wird zur Speicherung verwendet:
            I(phi)=F+H.

            Dieser Anteil fehlt also F und damit wird es auf der Sonnenhalbkugel kälter als die 15,3 °C im Mittel.

  7. # G. Pesch

    Der aus der Energiebilanz in Modell 5 abgeleitete Wert für die Konvektion mit SH = 17 W/m², siehe Tweet # G. Pesch, ist vergleichbar mit dem Sensible Heat Flux at SFC [Surface] von 17.34 W/m² für historische Modelle und von 17.97 W/m² der piControl nach Tanaka, Yukimoto, Hosaka et altera, Japan, 2012, siehe Quelle im Rahmen der CMIP5 Modelle des IPCC. (Die piControll ist ein Nachweis, dass das Grid-Klimamodell für lange Zeitphasen stabil läuft. Bei Tanaka et altera sind es die Jahre von 1750 bis 2250.)
    Quelle: Tanaka, Yukimoto, Hosaka et altera., 2012, A New Global Climat Model of the Meteorolocal Research Institute: MRI-CGCM3 – Model Description and Basic Performance – in Journal of the Meteorological Society of Japan, Vol.90A, pp.23-64, 2012, S.36 Table 1. Zeile, Experiment piControl historical, Doi:10.2151/jmsj.2012-A02.

  8. # G. Pesch

    Zum atmosphärischen Fenster mit 40 W/m² KT97: „The value assigned in FIG.7. of 40 W/m² is simply 38 % of clear sky case, corresponding to the observed cloudness of about 62 %.”[Quelle KT97, S. 206 1. Abschnitt ] Für den Fall klarer Himmel „clear sky case“ wird das atmosphärische Fenster mit 99 W/m² angegeben. Für den bewölkten Fall „cloudy case“ sinkt der Wert auf 80 W/m². 80 W/m² sind die minimale untere Grenze. 38 % klarer Himmel entsprechen 62 % bedecktem Himmel.

    Ein zu 38 % klarer Himmel befindet sich zwischen klarem und bedecktem Himmel.

    100 % klarer Himmel: 99 W/m²
    zu 38 % klarer Himmel: 80 + 38/100 x 19 = 87.2 W/m²
    0 % klar = bedeckter Himmel: 80 W/m²
    Setzt man den bedeckten Himmel zu 0 Watt/m²

    100 % klarer Himmel: 99 W/m²
    zu 38 % klarer Himmel: 0 + 38/100 x 99 = 37.6 W/m²
    0 % klar = bedeckter Himmel: 0

    Statt 37.6 W/m² werden in KT97 40 W/m² „simply“ dem atmosphärischen Fenster zugewiesen. Dies ist aber rechnerisch nur möglich, wenn der bedeckte Himmel mit 0 W/m² Strahlung im Fenster angesetzt wird. Der bedeckte Himmel hat aber 80 Watt/m² und nicht 0, Rechenfehler bei der Interpolation. Bei bedecktem Himmel gäbe es dann kein atmosphärisches Fenster. Dies ist physikalisch falsch. Siehe KT97, FIG.7.: 168 W/m² = Absorbed by Surface, 24 = Thermals (Konvektion) und 78 W/m² (Latent Heat) und Zahlen in W/m².

    24 + 78 + 66 = 168
    24 + 78 + 26 + 40 = 168 mit 40 W/m² atmos. Fenster

    zum Beispiel
    13 + 49 + 26 + 80 = 168 mit 80 W/m² atmos. Fenster
    0 + 62 + 26 + 80 = 168 mit 80 W/m² atmos. Fenster

    Damit verändern sich plötzlich die Werte für SH und LH! Das bedeutet, den Wert von SH=24 W/m² und LH=78 W/m² gibt es bei Kiehl und Trenberth nur mit obigem Rechenfehler bei der Interpolation.

  9. # Kramm
    „Was Agerius vollkommen ignoriert, ist die atmosphaerische Zirkulation, die die Existenz eines Strahlungsgleichgewichtes verhindert. […] Auf Grund dieses Sachverhaltes entwickelte Manabe mit Mitarbeitern die sog. Strahlungs-Konvektion-Modelle, … [es folgt eine Gleichung, die den Parameter C enthält] … Der Konvektionsfluss C wurde dabei so parametrisiert, dass die Abnahme der Temperatur mit zunehmender Höhe 6,5 K/km betragen durfte. […] Wenn also fast 60 Jahre später Agerius vom Strahlungsgleichgewicht lamentiert, dann ist er wahrlich bei der gruenen deutschen Physik gelandet“
    Das Modell von Kiehl und Trenberth beruft sich auf gemittelte Strahlungswerte des NASA ERBE Satellitenprogramms. Mit 342 W/m² Einstrahlung an der Gesamtkugel berücksichtigt es die atmosphärische Zirkulation mit den Werten von für SH = 24W/m², Konvektion. Die Laps-Rate beträgt dann 6.5 K/km. Modell 5, 684 W/m² Einstrahlung an der Halbkugel, berücksichtigt die Konvektion mit SH = 17 W/m². Mulholland und Wild, die Quelle hatte ich in einem anderen Tweet bereits angegeben, rechnen ebenfalls 684 W/m² Einstrahlung an der Halbkugel. Sie differenzieren den Manabe- Ansatz der Laps-Rate in drei unterschiedliche Konvektionszonen mit drei unterschiedlichen Laprate, 4.6 K/km, 6.5 K/km und 8.8 K/km. 6.5 K/km entsprechen C von Manabe. Ihre Kritik kann ich nicht nachvollziehen.

  10. # Kramm
    „…, dann ist er [Agerius] wahrlich bei der gruenen deutschen Physik gelandet.“
    Physik ist nicht grün, gelb oder schwarz… Schwarz ist höchstens Magie. Wenn im Modell von Kiehl und Trenberth nachts die „Rund-um-Sonne“ scheint, mutet dies wahrlich magisch an. Es bedarf einer sachlichen und keiner polemischen Hinterfragung oder Angriffen ad hominem.

    • Ihre Darstellung der Ergebnisse von Kiehl & Trenberth (1997) ist vollkommen falsch. Es hat schon seinen Grund, dass Sie sich den Mantel der Anonymitaet umhaengen, denn sonst waeren Sie der „b…. of many jokes“.

      Ich empfehle Ihnen zu erst einmal die Gesetzmaessigkeiten der Physik, der Geophysik, der Meteorologie und der physikalischen Ozeanographie sowie der Astronomie zu studieren. Dann koennen Sie in 10 oder 15 Jahren vielleicht einen adaequaten Beitrag schreiben.

    • Albert Agerius schrieb am 1. AUGUST 2020 UM 14:18:

      Es bedarf einer sachlichen und keiner polemischen Hinterfragung oder Angriffen ad hominem.

      Ich hielt meine Nachfragen eigentlich schon für sachlich und am Thema orientiert. Für eine Antwort reichte es trotzdem nicht (nur für ein Ausweichen auf einen gar nicht erfolgten Vorwurf falsch zu zitieren bzw. Schweigen).

      Oder kommt da noch was? Falls Sie der Meinung sind, dass der σT^4_2 (

          \[\sigmaT_2^4\]

      ) kein Ausdruck für eine Strahlung aus der Atmosphäre in Richtung Boden ist, dann wäre ich immer noch an einer bestatigenden Aussagen und Begründung interessiert. Falls ich da falsch liege, würde ich das gerne Wissen. Ich frage das Herrn Weber schon, seit er das erste Mal mit seinem „Umgebungsgesetz“ kam …

  11. # F-J Weber
    Vielen Dank an F-J Weber für das Einstellen von Zwischenergebnissen der Vergleichsrechnung des Ansatzes von U. O. Weber und die dazugehörige Kommentierung für T = 15.3°C.

  12. @ All

    Meine nun bereits mehrfach in Kommentaren nachgefragten Berechnungen zum maximalen hemisphärischen S-B-Temperaturäquivalent sind längst hier auf EIKE veröffentlicht worden und nachfolgend für jedermann auffindbar: https://www.eike-klima-energie.eu/2019/09/11/anmerkungen-zur-hemisphaerischen-mittelwertbildung-mit-dem-stefan-boltzmann-gesetz/

    Diejenigen Kommentatoren, die an der Gültigkeit einer S-B-Inversion zweifeln, mögen gerne ihren diesbezüglichen Kommentar ausdrucken und die Sonnenstrahlung bei klarem Himmel mit einem Vergrößerungsglas darauf fokussieren: Titelbild „Brennglass verdichtet den Energiefluss“ @ https://www.eike-klima-energie.eu/2017/02/16/nachdem-sich-der-rauch-verzogen-hat-stefan-boltzmann-auf-den-punkt-gebracht/
    Die S-B-Inversion hatte ich hier behandelt: https://www.eike-klima-energie.eu/2020/02/05/anmerkungen-zur-bestimmung-der-hemisphaerischen-solaren-einstrahlung-auf-mittelerde/.
    Zur Temperatur auf der Nachtseite unserer Erde hatte ich dort ausgeführt, Zitat: „Damit ist bewiesen, dass die täglich durch Sonneneinstrahlung überall auf der Erde zwischen 75°N und 75°S erzeugten Temperaturen keinerlei zusätzlichen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ benötigen, um die gemessenen Ortstemperatur zu erklären. Im Gegenteil wird das maximale S-B-Temperaturäquivalent auf unserer Erde aufgrund von Konvektion und Verdunstung in der Realität niemals erreicht; umgekehrt wird aber der nächtliche Temperaturabfall durch Kondensation und Advektion abgemildert und erreicht niemals den Absoluten Nullpunkt. Letzteres gilt übrigens auch für das Strahlungsdefizit in mittleren und höheren Breiten der jeweiligen Winterhemisphäre, dazu nachfolgend ein Beispiel für Potsdam: “

    Und mit den Faktor4-Flacherde-Treibhausthesen der Herren Dietze, Krüger und Kramm hatte ich mich bereits ausführlich auseinandergesetzt:
    Beschreibung der Thesen: https://www.eike-klima-energie.eu/2019/12/02/eine-analyse-der-thesen-antithesen-fuer-einen-natuerlichen-atmosphaerischen-treibhauseffekt-teil-1-gegenueberstellung-der-thesen-antithesen/
    Diskussion der Thesen: https://www.eike-klima-energie.eu/2019/12/03/eine-analyse-der-thesen-antithesen-fuer-einen-natuerlichen-atmosphaerischen-treibhauseffekt-teil-2-diskussion-der-thesen-antithesen/
    Erkenntnis zu den Thesen: https://www.eike-klima-energie.eu/2019/12/04/eine-analyse-der-thesen-antithesen-fuer-einen-natuerlichen-atmosphaerischen-treibhauseffekt-teil-3-erkenntnisse-zu-den-thesen-antithesen-und-das-ergebn/

    • Weber, nur haben Sie das Pech, dass niemnd aus der Wissenschaft Ihre EIKE-Beitraege akzeptiert. Deswegen koennen Sie Ihre Behauptungen auch in keiner Fachzeitschrift unterbringen.

      Was der Faktor 4 angeht, so ergibt sich dieser Faktor durch globale Mittelung. Und das Wort „global“ geht zurueck auf Globus, was bedeutet, dass es sich um eine Kugel handelt. Wenn Sie also von der flachen Erde reden, dann dokumentieren Sie damit Ihren Kenntnisstand.

      Der Faktor 4 ist weder eine Erfindung von Herrn Krueger noch von mir, sondern dieser Faktor 4 wurde schon in der Fachliteratur zur Zeiten meiner Grossvaeter verwendet, die beide im 19. Jahrhundert geboren wurden. Und es gibt Dutzende von Lehrbuechern, in denen dieser Faktor 4 enthalten ist.

      Und ich habe Ihnen ja die Abbildung der Verteilung der solaren Einstrahlung zugeschickt, die ich an Hand der beiden Tabellen in Wieners Artikel „Ueber die Stärke der Bestrahlung der Erde durch die Sonne in den verschiedenen Breiten und Jahreszeiten“ von 1879 angefertigt habe. Und zu Ihrem Pech ergibt sich S/4 als global gemittelte solare Einstrahlung, wobei S die sog. Solarkonstante kennzeichnet.

      Dass Ihre Ergebnisse wertlos sind, haben Sie versucht, mit der Faelschung der Abbildung von Vasavada et al. (2012) zu verschleiern, was ich in meinem Bericht

      ==========
      Kommentar zu WEBERS Beitrag „Weitere Überlegungen zur hemisphärischen Herleitung einer globalen Durchschnittstemperatur“ (https://www.academia.edu/43740786/Kommentar_zu_WEBERS_Beitrag_Weitere_%C3%9Cberlegungen_zur_hemisph%C3%A4rischen_Herleitung_einer_globalen_Durchschnittstemperatur_)

      ===========

      dokumentiert habe. Das sagt alles ueber Sie aus. Academia.edu sorgt dafuer, dass Ihre Faelschung auch weltweit bekannt wird. Vielleicht werden die AGU sowie Vasavada und Mitautoren deswegen auch gegen Sie vorgehen, denn was Sie getrieben haben, ist ein Verstoss gegen das internationale Copyright.

      • @ Kramm

        Kramms üble Nachrede im Kommentar vom 1. August 2020 um 23:58 Uhr lautet, Zitat: „Dass Ihre Ergebnisse wertlos sind, haben Sie versucht, mit der Faelschung der Abbildung von Vasavada et al. (2012) zu verschleiern, was ich in meinem Bericht … dokumentiert habe.“

        In Kramms verlinkten „Bericht“ fehlt dann ausgerechnet dieser angekündigte Beweis für seine Fälschungsbehauptung. Dort begründet Kramm lediglich seine persönliche Motivation als sendungsbewusster Hüter des konventionellen Faktor4-Flacherde-Treibhausgrals, Zitat: „Mit Bezug auf seine Abbildung 6, hier als Abbildung 9 gezeigt, behauptet Herr Weber (2029): „…“. Diese aus fachlicher Sicht absurden Behauptungen waren es, die mich bewogen haben, seinen Beitrag zu kommentieren.“

        FAZIT: Ein Dr. Gerhard Kramm skandalisiert aus seiner subjektiven Ablehnung meiner fachlichen Ausführungen zum hemisphärischen S-B-Ansatz heraus die vorgebliche Fälschung einer dort enthaltenen Fremdabbildung und bleibt dann den angekündigten Beweis für diese öffentlich verbreitete Fälschungslüge schuldig.

        ERGO: Der Verleumder Dr. Gerhard Kramm sollte vor seiner nächsten Deutschlandreise mal über den §186 StGB nachdenken…

      • @Kramm
        Hallo Herr Kramm,
        kann es sein, dass Sie bei Ihren Berechnungen die Energiespeicher der Erde, wie Atmosphäre, Ozeane und Land, unberücksichtigt lassen und deshalb nur Einstrahlung- und Ausstrahlung über die Gesamterde betrachten und deshalb mit 0K auf der Nachtseite rechnen?
        Durch die Energiespeicher (im Wesentlichen die Ozeane) wird die mittlere Temperatur der Erde sehr konstant gehalten. Auch ohne solare Einstrahlung ist die Zeitkonstante für eine Abkühlung um mehrere Grad sehr hoch. Die auf der Tagseite zugeführte Energie mit ca. 480 W/m2 reicht also aus, um die abgestrahlte Energie von 240 W/m2 über die Tag- und Nachtseite bereitzustellen. Befindet sich ein System im energetischen Gleichgewicht, mit relativ geringen Verlusten, ist auch nur wenig Energie nötig, um die Verluste auszugleichen.
        Ich würde mich sehr freuen, wenn Sie mir in diesem Zusammenhang die folgenden Fragen beantworten würden. Damit könnten vielleicht erste Übereinstimmungen gefunden werden, für weitere Klärungen.
        Frage 1: Sind wir uns einig, die Erde als Kugel im Mittel ca. 240W/m2 ins All abstrahlt?
        Frage 2: Sind wir uns einig, dass die Erde somit auch ca. 240 W/m2 an Einstrahlung erhalten muss?
        Frage 3: Sind wir uns einig, dass der Erde auf der Tagseite im Mittel ca. 480 W/m2 zugeführt werden?
        Frage 4: Sind wir uns einig, dass sich die Erde im Energiegleichgewicht befindet und ein Mehrfaches der täglich zugeführten Energie in den Ozeanen gespeichert ist?
        Anschließend können wir die Betrachtungen gerne weiterführen.
        Vielen Dank für Ihre Antworten

        • Herr F-j Weber,

          „Frage 1: Sind wir uns einig, die Erde als Kugel im Mittel ca. 240W/m2 ins All abstrahlt?“

          Richtig

          „Frage 2: Sind wir uns einig, dass die Erde somit auch ca. 240 W/m2 an Einstrahlung erhalten muss?“

          Richtig

          „Frage 3: Sind wir uns einig, dass der Erde auf der Tagseite im Mittel ca. 480 W/m2 zugeführt werden?“

          Und 0 W/m2 auf der Nachtseite.

          Richtig.

          „Frage 4: Sind wir uns einig, dass sich die Erde im Energiegleichgewicht befindet“

          Nur die Gesamterde, nicht die Tag- bzw. Nachtseite im einzelnen.

          „und ein Mehrfaches der täglich zugeführten Energie in den Ozeanen gespeichert ist?“

          Richtig.

          Aus diesen Sätzen folgt wie hinreichnd erläutert, dass Ihre Schlussfolgerung falsch ist, die Mitteltemperatur sei 15°C.

          • F-J Weber
            4. AUGUST 2020 UM 11:36

            „Bitte beantworten Sie doch zunächst nur meine Fragen. Anschließend können wir, je nach Antwort, weiterdiskutieren“

            Ja, habe ich gemacht. Bitte achten Sie auf meine Präzisierungen.

          • Hallo Herr Petersen,
            vielen Dank für die Beantwortung der Fragen und der weiteren Diskussion,

            Zu Frage 3) Sie schreiben „Und 0 W/m2 auf der Nachtseite.“ Da sind wir uns einig, da die Aussage „480 W/m2 auf der Tagseite“ Ihren Zusatz logischerweise einschließt.

            Zu Frage 4) Wenn sich die Gesamterde im energetischen Gleichgewicht befindet, schließt dies doch logischerweise die Tag und Nachtseite mit ein.
            Somit MUSS die Mitteltemperatur der Erde 15 Grd.C. sein. Deshalb ist Ihre Aussage „Aus diesen Sätzen folgt wie hinreichend erläutert, dass Ihre Schlussfolgerung falsch ist, die Mitteltemperatur sei 15°C“ falsch! Leider haben Sie Ihre Aussage bisher nicht „hinreichend“ begründet.

            Hinweis: Energetisches Gleichgewicht heißt nicht, dass die mittleren Temperaturen auf der Tag- und Nachtseite genau identisch sind, sondern fast identisch, also kleineren Schwankungen, je nach Energieeinstrahlung und Energieabstrahlung über Tag und Nacht.
            Sehen Sie sich dazu bitte meine Antwort vom 1. AUGUST 2020 UM 17:22, zu Krüger vom 31. JULI 2020 UM 20:47 an. Die Abkühlungsrate wird darin (grob gerechnet) mit 0,25 Grd. in 12 Stunden angenommen.

            Wie sich die Temperatur von 15,3 Grd.C auf der Tagseite ergibt, habe ich in der Antwort vom 31. JULI 2020 UM 14:59 ausführlich erläutert. Damit wird dann auch der kontinuierliche Temperaturabfall von 0,25 Grd.C ausgeglichen. Wenn Sie in der Berechnung einen Fehler finden, bitte ich um entsprechende Angaben.
            Beachten Sie bitte, dass sich durch die eingestrahlte Energie auf der Tagseite, den Einstrahlwinkeln und der Kreissegmentflächen die zu den Rändern immer größer werden eine mittlere Temperatur von 15 Grd.C. ergibt. Würde man das SB-Gesetzt auf den Mittelwert der eingestrahlten Energie von 480 W/m2 anwenden, würde sich eine Temperatur von 30Grd.C. ergeben, was offensichtlich falsch ist. Deshalb darf SB nur lokal berechnet werden!!

            Die eingestrahlte Energie gleicht nur die abgestrahlte Energie aus. Sonst wäre es kein Gleichgewicht.
            Einfaches Beispiel Fußbodenheizung: Fußboden 30 Grd.C (303 K, 478 W/m2), Luft und Wände 20 Grd.C (293 K, 417 W/m2). Das heißt also, dass die Fußbodenheizung 61W/m2 an Energie (die bezahlt wird) liefern muss, um im Temperatur-Gleichgewicht (wg. Energieverlust durch die Wände) zu sein.

          • Herr Petersen,

            sie sollten näher erläutern was Herr Weber falsch gemacht haben soll.
            Ich sehe jedenfalls nichts was falsch aussieht, mehr noch sie haben oben jeden einzelnen Punkt selber bestätigt. Was sie also als falsch empfinden, ist nicht ersichtlich.

          • F-J Weber
            6. AUGUST 2020 UM 11:20

            „Leider haben Sie Ihre Aussage bisher nicht „hinreichend“ begründet.“

            Wenn Sie es bislang nicht verstanden haben, erläutere ich Ihnen das gerne auch noch umfangreicher. Sie müssen nur genau sagen, was Sie nicht verstanden haben.

            „Hinweis: Energetisches Gleichgewicht heißt nicht, dass die mittleren Temperaturen auf der Tag- und Nachtseite genau identisch sind, sondern fast identisch, also kleineren Schwankungen, je nach Energieeinstrahlung und Energieabstrahlung über Tag und Nacht. Sehen Sie sich dazu bitte meine Antwort vom 1. AUGUST 2020 UM 17:22, zu Krüger vom 31. JULI 2020 UM 20:47 an. Die Abkühlungsrate wird darin (grob gerechnet) mit 0,25 Grd. in 12 Stunden angenommen.“

            Ist ok, aber das ist ja nicht der Punkt, denn eine Temperaturdifferenz von ein paar Grad „rettet“ Ihre Bilanz nicht.
            Der Punkt ist doch, dass Sie davon ausgehen, dass sowohl Sonnen- wie Nachtseite um die 15°C warm sind. Das passt aber nicht mit Ihrer Aussage überein, dass die Erde im Mittel 240 W/m2 abgibt.

            „Wie sich die Temperatur von 15,3 Grd.C auf der Tagseite ergibt, habe ich in der Antwort vom 31. JULI 2020 UM 14:59 ausführlich erläutert. Damit wird dann auch der kontinuierliche Temperaturabfall von 0,25 Grd.C ausgeglichen.“

            Die Rechnung sieht ok aus, auch wenn Sie von dem unphysikalischen Modell ausgeht, dass auf der Sonnenseite absorbierte Einstrahlung = Abstrahlung ist. Denn nur so kommen ja die 15°C per SB-Gesetz zustande. Daraus folgt, daß damit alleine schon auf der Sonnenseite energetisches Gleichgewicht mit einer mittleren Leistung von 480 W/m2 in absorbierter Sonnen- wie abgestrahlter Wärmestrahlung herrscht. Ihre Nachtseite ist hingegen nicht im energetischen Gleichgewicht, denn sie strahlt ab ohne etwas zu empfangen. Damit ist Ihre Modellerde insgesamt auch nicht im energetisches Gleichgewicht. Sie schreiben sogar, dass die Nachtseite 240 W/m2 abstrahlt bei um die 15 °C. Das widerspricht SB.
            Das energetische Gleichgewicht trifft in Wirklichkeit für die Gesamterde zu. Ihr Modell mit obigen Zahlen verletzt jedoch das energetische Gleichgewicht der Erde!
            Die Konsequenzen für Ihre Modellerde im Ungleichgewicht ist Abkühlung und habe ich Ihnen schon geschrieben. Sie sind darauf nicht eingegangen.

          • @Petersen
            Hallo Herr Peterson,
            Sie schreiben: „Ist ok, aber das ist ja nicht der Punkt, denn eine Temperaturdifferenz von ein paar Grad „rettet“ Ihre Bilanz nicht. Der Punkt ist doch, dass Sie davon ausgehen, dass sowohl Sonnen- wie Nachtseite um die 15°C warm sind. Das passt aber nicht mit Ihrer Aussage überein, dass die Erde im Mittel 240 W/m2 abgibt.“

            Natürlich gehe ich davon aus, dass sowohl Sonnen- wie Nachtseite um die 15°C warm sind!! Diese Erd-Mitteltemperatur wird doch allgemein von der Wissenschaft anerkannt und entspricht auch der Lebenserfahrung. Wenn Sie da eine andere Ansicht haben, bitte ich dringend um eine detailliertere Begründung, dass dies nicht so ist.
            Da wir aber hier hoffentlich der gleichen Meinung sind, ist zunächst die Frage zu klären, wieviel Energie wird benötigt, um diesen Zustand zu halten. Wie bereits mehrfach erläutert, ist auch wissenschaftlicher Konsens, gehen kontinuierlich 240 W/m2 über die Gesamterde ins All verloren. Dieser Verlust wird durch die 480 W/m2 auf der Tagseite ausgeglichen (siehe auch das Beispiel Fußbodenheizung). Bitte bedenken Sie auch, dass sich die Position der Tagseite ständig ändert. Bereits nach 12 Stunden ist die vorherige Nachtseite zur Tagseite geworden!! Wird manchmal vergessen, ist aber für die Energieverteilung im Erdsystem wesentlich.
            Als nächstes ist dann die Frage zu klären, wie die 15 Grd.C. zustande kommen. Dazu hatte ich auf die Berechnung in meiner Antwort vom 1. AUGUST 2020 UM 17:22, zu Krüger vom 31. JULI 2020 UM 20:47 bereits verwiesen.
            Sie schreiben selbst „Die Rechnung sieht ok aus….“!!, behaupten dann aber, dass es sich um ein unphysikalisches Model handelt, weil Einstrahlung gleich Ausstrahlung ist.
            Vermutlich sind wir hier am Kern Ihrer Fehlinterpretation angekommen, weil „Einstrahlung gleich Ausstrahlung“ KEINE Aussage über den Energietransport macht!!
            Wenn eine Fläche von 15 Grd.C (288K), die 390W abstrahlt mit einer Strahlung von 390W bestrahlt wird, ergibt sich KEIN Energietransport. Bitte trennen Sie Strahlung von Energietransport. In der Elektrotechnik entspricht die Strahlung quasi der Spannung. Wenn Sie an einen Kondensator der so aufgeladen ist, dass er 10V Spannung hat, eine Spannungsquelle mit 10V anlegen passiert nichts. Erst wenn die Spannung am Kondensator abnimmt (Energieverlust), liefert die Spannungsquelle Strom (Energie).
            Wenn Sie in dieser Darstellung physikalische Fehler finden, bitte ich um konkreten Nachweis.

          • Herr Petersen,

            Ihre Interpretation von dem was Herr F-J Weber sagt ist falsch.
            Demzufolge ist auch was sie daraus schliessen nicht richtig.

            Falls sie einmal mit dem SB gesetzt prüfen wollen sind 480 W/m2 nicht im gleichgewicht mit 15 Grad C.

            Das heisst also dass sich die Erde am Tag erwärmt, und nachts wieder Abkühlt. Diese zwei Ungleichgewichte können sie gerne zu einem Gleichgewicht von 240 W/m2 zusammenfügen.
            Was die Temperature der Erdoberfläche betrifft werden sie damit keine Aussage treffen können.

            Warum das nicht funktioniert kann man auf der Venus beobachten.

          • Werner Schulz

            7. AUGUST 2020 UM 9:06

            „Falls sie einmal mit dem SB gesetzt prüfen wollen sind 480 W/m2 nicht im gleichgewicht mit 15 Grad C.“

            Doch per Konstruktion, denn die 15 grad ergeben sich ja als mittelwert über die Sonnenhalbkugel, indem Weber in jedem Sektor die dort einfallende und absorbierte Sonnenstrahlung gleichgesetzt hat mit der thermischen Abstrahlung eines schwarzen Strahlers. Dann ergibt sich darüber per SB die Schwarzkörpertemperatur in jedem Sektor. Also gibt die Sonnenseite im mittel 480 W/m2 ab. Seine Rechnung mit den Kugelabschnitten habe ich nachgerechnet. Unphysikalisch aber mathematisch korrekt. DarauS folgt, dass seine Bilanz falsch ist.

          • F-J Weber schrieb am 7. AUGUST 2020 UM 11:51

            Wenn eine Fläche von 15 Grd.C (288K), die 390W abstrahlt mit einer Strahlung von 390W bestrahlt wird, ergibt sich KEIN Energietransport. Bitte trennen Sie Strahlung von Energietransport.

            Genau das wird doch getan. Es gehen A/2 * 480W/m^2 rein (Sonne bestrahlt eine Halbkugel) und es gehen >= A*390W/m^2 raus (komplette Erdoberfläche strahlt bei im mittel 15°C ab). Das ist ein Defizit von 150W/m^2, das zu einer Abkühlung der Erdoberfläche führen müßte …

          • Aehhh? Nein!

            „Also gibt die Sonnenseite im mittel 480 W/m2 ab. “

            Die Sonneseite erhaelt 480 W/m2. Da die Temperatur aber geringer ist, heisst das nur das es einen Energieueberschuss auf der Tagseite gibt.

            Das kann ja nicht so schwer zu verstehen sein.

            Ihr Missverstaedniss ist ganz klar, das sie einen Energieeintrag mit der Abstrahlung gleichsetzen wollen.

            Das hat Herr Weber deutlich erklaert. Deutlicher geht nicht.

          • Werner Schulz
            9. AUGUST 2020 UM 20:12

            Lesen Sie meinen Beitrag von gestern. Anhand seiner Rechnung zu seinem Modell habe ich klargemacht, warum Webers Modell falsch ist. Es hat die Temperatur aus der Einstrahlung statt der Abstrahlung berechnet, also falsch.

    • Weber,

      offensichtlich haben Sie erhebliche Schwierigkeiten mit der Integralrechnung. Die Gleichung (33) meines Berichtes

      ==========

      Kommentar zu WEBERS Beitrag „Weitere Überlegungen zur hemisphärischen Herleitung einer globalen Durchschnittstemperatur“

      https://www.academia.edu/43740786/Kommentar_zu_WEBERS_Beitrag_Weitere_%C3%9Cberlegungen_zur_hemisph%C3%A4rischen_Herleitung_einer_globalen_Durchschnittstemperatur_

      ==========

      bezieht sich nur auf die globale Mittelung der Verteilung der ortsabhaengigen Tagesmittel der solaren Einstrahlung am Oberrand der Atmosphaere bzw. an der Oberflaeche eine Erde ohne Atmosphaere. Dazu ist die Beruecksichtigung einer emittierten Strahlung ueberhaupt nicht erforderlich. Wenn Sie also von den Faktor4-Flacherde-Treibhausthesen reden, dann dokumentieren Sie nur, dass Sie nicht in der Lage sind, einer Herleitung zu folgen, was Sie uebrigens mit all‘ Ihren Bemerkungen zu der Arbeit von Kramm et al. (2017)schon frueher vielfach dokumentiert haben.

      Und da ich Ihnen mittlerweile eine Abbildung der Verteilung der ortsabhaengigen taeglichen solaren Einstrahlung am Oberrand der Atmosphaere aus den SMITHSONIAN METEOROLOGICAL TABLES von 1951 zugeschickt habe, aus der auch der Faktor 4 hervorgeht, haben Sie nicht nur schlechte Karten, sondern Ihr Kartenhaus ist vollkommen zerstoert. Nichts von allemdem, was Sie in den vergangenen 3 Jahren hier bei EIKE verbreitet haben, ist auch nur annaehernd richtig. Das belegt auch die von Milankovitch (1930), „Mathematische Klimalehre, in Koeppen-Geiger, Handbuch der Klimatologie, Vol. 1, angeferigte Verteildung der ortsabhaengigen taeglichen solaren Einstrahlung, die von Haurwitz & Austin (1944), „Climatology“, uebernommen wurde, woraus ich sie entnommen und Ihnen zugeschickt habe.

      Wie ich Sie kenne, werden Sie natuerlich weiterhin Ihren absurden hemisphaerischen Stefan-Boltzmann-Ansatz verteidigen und alle Ihre Opponenten als unfaehig deklarieren. Sie uebersehen allerdings dabei, dass niemand, der seine fuenf Sinne beisammen hat, wie Sie einfach die vielfach ueberpruefte Fachliteratur ueber Bord wirft, um Ihre nicht belastbaren Ergebnisse zu favorisieren.

      Ich werde mich hier nicht weiter an Diskussionen beteiligen, denn ich habe eingesehen, dass Vince Ebert mit seiner Behauptung,

      „Deswegen kann ein Esoteriker in fünf Minuten auch mehr Unsinn behaupten, als ein Wissenschaftler in seinem ganzen Leben widerlegen kann.“

      Recht hat.

  13. Die einzelnen vorgeschlagenen THE-Dingens haben große Mengen von (ich sage mal) Termen/Ausdrücke, die sich simultan erfüllen lassen, aber die jeweils (viel kleinere) Restmenge widersetzt sich (aus diversen Gründen). Das ist bekannt vom Pigeonhole Prinzip, für das es keine Lösung gibt.
    .
    Es wäre daher an der Zeit, ein neues Problem/Paradigma zu formulieren, denn neue Probleme sind immer die besseren [saloppe Äußerung aus der Modeller Industrie, um den Zuschlag für Projektvorschläge, anhand von Zielen, zu erhalten]. Äh, Ziele?

  14. Das einige, was in diesem Beitrag Hand und Fuss hat, sind die Kinder, die auf dem Photo zu sehen sind. Von daher ist es nachvollziehbar, dass der Autor anonym bleiben moechte.

    Schon vor 300 Jahren wussten die Piraten der Karibik, dass es vorteilhaft ist, unter falscher Flagge segeln.

    • Sie sind genügsam. Ein Krimi wird es nicht, nur weil die Webers keine Mathematik und Physik beherrschen. Der Streitpunkt hier ist so trivial, dass er im Studium keine 2 Minuten Überlegung benötigt, und jeder, der das nicht kapiert, fällt eh rechtzeitig durch die Prüfungen und ist weg.

      • Hallo Herr Krüger,
        Sie hatten eine detaillierte Berechnung im Zusammenhang der Einstrahlung Tagseite und der daraus folgenden Mitteltemperatur von 15 Grd.C. gewünscht. Diese Berechnung habe ich bereitgestellt. Siehe Weber 29. JULI 2020 UM 20:16.
        Können Sie dazu eine Aussage machen?

  15. Das klingt alles ganz toll, wie erwachsene Herren der Schöpfung sich in
    höherer Mathematik die Gleichungen nur so um die Ohren hauen.
    Das, was ich der Lektüre von Prof.Claus Meier entnommen habe, ist die Tatsache,
    dass offensichtlich jeder Körper Energie abstrahlt, der wärmer ist als T=0, und
    zwar nach Stefan + Boltzmann.
    Interessant ist jedoch ein anderes Denkmodell: wie verhält sich das System, wenn
    die Erde z.B. nicht in 24 h, sondern in 1 h sich um sich selbst dreht ?
    Haben wir dann auch 15°C im Mittel ?
    Oder, was wäre, wenn die Eigenrotation aussetzt ?

  16. Hey, lieben Experten, antworten Sie mir bitte eine Frage: wie kann man bei Photovoltaik mit Einstrahlung bis 1 000W/m2 rechnen?

      • Der Sinn der Ganzen ist ja nicht die Höhe der Strahlung, sondern schlussendlich die Höhe der zum Schluss erreichte Temperatur.

        Nach meinem Wissen ist in unseren Breiten die Strahlung Ende Juni am höchsten,bei den längsten Tagen. Die höchste Temperatur wird aber erreicht, wenn die Wetterlage „dauerhaft heiße Sahara-Luft“ zu uns transportiert, wie es so schön bei den Wetterberichten heißt.

        Daraus entnehme ich, dass Petrus Stefan und Boltzmann nicht verstanden hat und kaum abhängig von den Sonnenstrahlen die Temperatur der Erdoberfläche mit ganz anderen Mitteln steuert.

  17. Ausgestattet mit bester Messtechnik, besten Rechnern und optimaler Nutzung der Mathematik bemüht sich die Wetterkunde täglich um die Zustandsänderungen unserer Umgebung. Das Ergebnis sind „wahrscheinliche Änderungen“ für einige Tage.

    Die Statistik der Beobachtung definiert ein sog. „Klima der Vergangenheit“, das eine Kakophonie gut alimentierter Schlaumeier auch an dieser Stelle „mathematisch beschreibend“ in die Zukunft extrapolieren.

    Der Leser erinnert den Ausrufer auf dem Jahrmarkt: „Immer hier heran, immer hier heran, hier wird genauso besch…. wie nebenan!

  18. Zunächst einen Dank an die Herren Werner Holtz und F-J Weber für ihre Beiträge.

    @ ALL

    Ein Herr Krüger pflegt üblicherweise den umstrittenen Faktor-4-Flacherdeansatz für einen „natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt“ mit der Erdrotation zu erklären: https://www.eike-klima-energie.eu/2019/07/29/safety-first-zum-besseren-verstaendnis-meiner-hemisphaerischen-energiebilanz/#comment-219760

    Jetzt beruft er sich auf die Strahlungstransfergleichung, aber das ist auch nicht besser, solange dort ausgerechnet eine „Gleichgewichts-Temperatur“ über diesen Faktor-4-Flacherdeansatz eingeführt wird: https://www.yumpu.com/de/document/view/22421079/49-strahlungstransfergleichung, Gleichung (4.87) auf Seite 79

    Und ein Dr. Gerhard Kramm hat noch einmal die gesamte Fachliteratur mobilisiert, um seinen Faktor-4-Treibhausansatz für eine „Erde ohne Atmosphäre“ gegen meinen hemisphärischen S-B-Ansatz für die reale Erde zu verteidigen. Damit sind wir jetzt in die Gandhi-III-Phase eingetreten…

    • @Weber

      Mit S-B erhalten Sie die -18 Grad effektive Abstrahlungstemperatur der Erde.

      Mit der SÜG und den Strahlungstransfer bei Standartatmosphäre 15 Grad am Erdboden, was der gemessenen Temperatur entspricht.

      Also gerade die 33 Grad THE.

      Und das mit der angeblich falschen Rechnung und falschen Ansatz?

    • Weber, der xxxxxxx, den Sie veranstalten, kann auch Ihre sinnlosen Ergebnisse nicht rechtfertigen:

      1) Ihre Behauptungen zum Stefan-Boltzmann-Gesetz sind falsch. Das Stefan-Boltzmann-Gesetz enthaelt keine Umgebungstemperatur.

      2) Der Faktor 4 ergibt sich aus der globalen Mittelung der Verteilung der ortsabhaengigen solaren Einstrahlung und hat ueberhaupt nichts mit einer flachen Erde zu tun.

      3) Ihre Erde dreht sich nur 12 h von West nach Ost und dann 12 h von Ost nach West.

      4) Alle Ihre Ergebnisse, die auf dem sog. hemisphaerischen Stefan-Boltzmann-Ansatz beruhen, sind sinnlos. Nicht ein einziges Ihrer Ergebnisse ist belastbar.

      5) Der von Ihnen verwendete Ansatz des lokalen Strahlungsgleichgewichtes wurde bereit von Wesselink (1948) als ungeeignet nachgewiesen.

      Fazit: Sie tragen massgeblich zur Gruenen Deutschen Physik bei.

      • „Ihre Erde dreht sich nur 12 h von West nach Ost und dann 12 h von Ost nach West.“

        So ähnlich wird es wohl sein?

        Und die Nachtseite wird dabei anscheinend gar nicht berücksichtigt. Da dort die Sonne nicht scheint?

        Ich habe die Theorie von Herrn Weber jedenfalls bis heute nicht verstanden.

        Unsere Erde hat nun mal Tag- und Nachtseite und dreht sich in 24 Stunden unter der Sonne weg.

        Was Herr Weber dort schildert und berechnet ist jedenfalls nicht unsere Erde.

    • ==> Dr. Gerhard Kramm hat noch einmal die gesamte Fachliteratur mobilisiert, um seinen Faktor-4-Treibhausansatz für eine „Erde ohne Atmosphäre“ gegen meinen hemisphärischen S-B-Ansatz für die reale Erde zu verteidigen

      Herr Weber, Sie haben sich da verrannt. KGT rechnen doch völlig korrekt (!) mit S-B Ihren Hemisphärenansatz für den solaren Mittelwert von +15 Grad bei 2PiR² mit der Einstrahlung auf die Kreisscheibe der „Flacherde“ von PiR² (bei transparenter Atmosphäre, mit Albedo, ohne Gegenstrahlung bei T2=0 und nicht rotierender bzw. nicht speichernder Erde) – also genau das was Sie Temperaturgenese nennen. Und auch hinsichtlich des 2.HS besteht dieselbe Auffassung dass ein kälterer Körper auch durch Gegenstrahlung einen wärmeren nicht wärmer machen kann.

      Der Unterschied liegt in der Behandlung der Nachtseite. Diese hat gemäss S-B bei Kramm -273 Grad (was zu einem globalen Mittelwert von -129 Grad führt) während Sie für Ihre „reale“ Erde eine globale Rückstrahlung von knapp der halben solaren Einstrahlung postulieren, welche dann (bei Rotation und Speicherung der Wärme) für die Abstrahlung der Nachtseite zur Verfügung steht.

      Dass diese „kältere“ Rück- oder Gegenstrahlung aber beim Konzept der rein solaren hemisphärischen Temperaturgenese wegen T2=0 garnicht existiert und falls doch, am Boden aber gar keine zusätzliche Wärme erzeugen können soll, blenden Sie leider völlig aus. Das hat Prof. Kramm m.E. richtig erkannt. Was er – trotz seinem Wust von Formeln und Fachliteratur mitsamt Geometriefaktor 4 – uns aber leider vorenthält, ist die Berechnung des realen globalen rein solaren Mittelwerts, dessen Differenz zu den beobachteten +15 Grad ja als Treibhauseffekt (TE) bezeichnet wird.

      Am rotierenden Äquator beträgt die solare Einstrahlung über Tag und Nacht 1364*0,7/Pi=303,9 W/m² und der Mittelwert des Temperaturverlaufs (mit Speicherung und erstaunlich gut zu S-B passend) beträgt -3 Grad. Wenn man das z.B. für alle Breitenkreis-Streifen von z.B. 5 Grad bis hin zu den Polen mit cos rechnet, erhält man unter Beachtung der Nachtseite einen realen solaren globalen Mittelwert (ohne Gegenstrahlung) von -21 Grad und somit einen TE (durch Gegenstrahlung) von +36 Grad.

      Im Gegensatz zu Ihrem (allerdings fragwürdigen) Konzept „Umgebungsgleichung“ mit T2 hat Prof. Kramm ausser diffamierender Kritik an allen Berechnungen welche Sie, Andere und ich vorgelegt haben, leider bisher NICHTS präsentiert was eine alternative Erklärung für den globalen Mittelwert von +15 Grad liefert – sofern ein TE angeblich „unphysikalisch“ sein soll und nicht existiert.

      • Dietze, Sie schrieben:

        ==========

        Der Unterschied liegt in der Behandlung der Nachtseite. Diese hat gemäss S-B bei Kramm -273 Grad (was zu einem globalen Mittelwert von -129 Grad führt) während Sie für Ihre „reale“ Erde eine globale Rückstrahlung von knapp der halben solaren Einstrahlung postulieren, welche dann (bei Rotation und Speicherung der Wärme) für die Abstrahlung der Nachtseite zur Verfügung steht.

        ==========

        Was Sie behaupten ist falsch. Die Ergebnisse stammen nicht von mir, sondern von Gerlich & Tscheuschner (2009). Sie sind noch nicht einmal faehig, korrekt zu zitieren.

        Fuer Sie zum Mitschreiben: Kramm et al. (2017) haben mit einer lokalen Energiebilanzgleichung gearbeitet, die selbstverstaendlich die thermische Wirkung des Regolith beruecksichtigt. Dazu wurde ein Vielschicht-Modell des Regoliths entwickelt. Und deswegen sinkt die Oberflaechentemperatur nicht auf Null ab. Ein Absinken der Oberflaechentemperatur auf Null waehrend der Nacht, ergibt sich nur dann, wenn an Stelle der lokalen Energiebilanzgleichung die lokale Strahlungsbilanz verwendet wird. Auf letzterem beruht Webers hemisphaerische rStefan-Boltzmann-Ansatz.

        Sie schrieben weiterhin:

        ==========

        Am rotierenden Äquator beträgt die solare Einstrahlung über Tag und Nacht 1364*0,7/Pi=303,9 W/m² und der Mittelwert des Temperaturverlaufs (mit Speicherung und erstaunlich gut zu S-B passend) beträgt -3 Grad. Wenn man das z.B. für alle Breitenkreis-Streifen von z.B. 5 Grad bis hin zu den Polen mit cos rechnet, erhält man unter Beachtung der Nachtseite einen realen solaren globalen Mittelwert (ohne Gegenstrahlung) von -21 Grad und somit einen TE (durch Gegenstrahlung) von +36 Grad.

        ==========

        Auch das ist falsch, weswegen der Aequator u.U. rotieren mag. Nicht eines Ihrer Ergebnisse ist auch nur annaehernd richtig. Die lokale Albedo einer Erde ohne Atmosphaere entspricht nicht 0,3, sondern ist abhaengig vom lokalen Zenitwinkel der Sonne. Unabhaengig davon, ist es absurd zu behaupten, dass man auf die absorbierte solare Strahlung nur das Stefan-Boltzmann-Gesetz anzuwenden braucht. Dieses Strahlungsgesetz ist nur lokal gueltig. Und Gerlich & Tscheuschner (2009) haben schon gezeigt, dass das von Ihnen propagierte Anwenden zu falschen Ergebnissen fuehrt.

        Kramm et al. (2017) haben z.B. fuer den Aequator einer Erde ohne Atmosphaere ein zonales Mittel von 416 W/m² erhalten und das zonale Mittel der Oberflaechentemperatur betraegt etwa 237 K, wobei die Extremwerte 384 K und 135 K lauten.

        Fazit: Versuchen Sie nicht, Falsches mit Falschem zu widerlegen.

        • Herr Kramm, am rotierenden Äquator beträgt die solare Einstrahlung über Tag und Nacht 1364*0,7/Pi=303,9 W/m² und der Mittelwert des Temperaturverlaufs wird damit -3 Grad. Ihre Berechnung des zonalen Mittels (ohne Atmosphären-Albedo) von 416 W/m² liefert etwa 237 K, also -36 Grad (!!) und folglich einen (nicht existenten??) TE von etwa +65 Grad. Das ist grotesk falsch. Sie sind weder willens noch in der Lage, einen Nachweis für diese riesige Temperaturerhöhung zu liefern, zumal ja die Gegenstrahlung wirkungslos sein soll. Für wie blöd halten Sie uns eigentlich?

  19. Dies ist richtig. Eigentlich ist auch die Energie gemeint, die mittels Strahlung übertragen wird (Solarstrahlung = 1367W/m2). Sollte aber eigentlich aus dem Text hervorgehen.

  20. Herrje, das Dämpfungsverhalten für die Energie mit den spezifischen Eigenschaften vom Himmelskörper bestimmen dessen Effektivtemperatur. Die Strahlung ist nur ein Teil der Energie.

    Die Erdatmosphäre hat einen sehr geringen direkten Einfluss auf die Effektivtemperatur der Erdoberfläche (viel zu geringe Massendichte und Wärmekapazität), das erkennt an den Heiz- und Kühlraten der Atmosphäre, die bei ca. 2K liegen, aber einen großen indirekten Einfluss über die Verteilung und Dissipation der Energie über die Sphäre. Es reicht eine einfache Analyse vom Dämpfungsverhalten der Erdoberfläche aus (siehe: Newtonsches Kapazitätsmodell), um die Effektivtemperatur der Erdoberfläche abzuschätzen.

    Die Effektivtemperatur der Erdoberfläche beträgt Teff ≈ 288K auch bei einer atmosphärenlosen Erde für die aktuellen Bedingungen der Erde. Es ändern sich nur die Effektivtemperaturdifferenzen zwischen der Tag- und Nacht-Hemisphäre, alles andere würde die Energiebilanz-Erhaltung für ein offenes System mit Systemenergie = Austauschenergie verletzen.

    + Mit atmosphärischer Energieverteilung/Dissipation: Teff(Tag) = 303K, Teff(Nacht) = 273K -> Teff = 288K
    + Ohne atmosphärische Energieverteilung/Dissipation: Teff(Tag) = 365K, Teff(Nacht) = 211K -> Teff = 288K

    Man kann sich das an einem atmosphärischen Würfel verdeutlichen. Stellt man sich eine atmosphärische Schicht bestehend aus Würfeln vor, dann verteilt sich die Energie zu 5/6 über das System und 1/6 der Energie verlässt das System. Macht man mal eine primitive näherungsweise Abschätzung für das System ohne atmosphärische Energieverteilung mit dem Verteilungswert von 5/6, dann ergibt sich: 303K*6/5 = 363,4K und 273K*5/6 = 227,5K.

    Es geht schlicht und einfach nur um die Energieverteilung und Dissipation über die Erde. Einen so genannten „atmosphärischen Treibhauseffekt“ braucht es dabei nicht.

    Mfg
    Werner Holtz

    • „Die Effektivtemperatur der Erdoberfläche beträgt Teff ≈ 288K auch bei einer atmosphärenlosen Erde für die aktuellen Bedingungen der Erde.“
      Wie definieren Sie Ihre Effektiv-Temperatur? Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Effektiv-Temperatur der Erde bei einem größeren Vulkan-Ausbruch nicht abnimmt?

    • In Ihrem „Newtonschen Kapazitäts-Modell“ gibt es wohl auch keine Eiszeiten. Tilman Rickert 2010 benutzt in seiner Diplom-Arbeit „Eiszeiten in einem einfachen Klimamodell.pdf“ ein einfaches Energie-Bilanz-Modell um das Phänomen Eiszeiten zu erklären.

  21. # Krüger

    Eine gute Darstellung der Grundlagen zur Berechnung der Absorptionsspektren findet sich bei Prof. Hermann Harde, 2011, im Anhang “Was trägt CO2 wirklich zur globalen Erwärmung bei?“ Herr Harde, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg, teilt die Erde in drei voneinander getrennten Klimazonen auf. Er rechnet das TSI/4 Modell „Rundum-Sonne“ oder „auch nachts scheint die Sonne“, analog zu KT97, also mit Gegenstrahlung, Treibhauseffekt und mit Strahlungstransfergleichung, so wie sie die Original Literatur zitierten. Hierbei berücksichtigt er 95.817 Spektrallinien, mit 228 horizontalen Schichten. Er erhält bei einer CO2 Verdopplung von 380ppm auf 760 ppm eine Klimasensitivität von 0.61°C. Daraus folgt, die IR- aktiven Gase sind unbedeutend. Der Alarmismus ist umsonst.

    Philip Mulholland und Stephen Wilde, Geoscience, Weybridge Surrey,UK, 2019, rechnen ihr Modell, siehe Quellenangabe 1, wie Modell 5 mit TSI/2. Bei ihnen scheint nachts keine Sonne. Sie teilen die Erde, wie Harde, ebenfalls in drei Klimazonen ein. Die Tropical Wet Zone hat eine Laps Rate von 4.6K/Km, die Temperate Zone hat eine Laps Rate von 6.5 K/Km und Frigid Dry Zone eine Laps Rate von 8.8K/Km. Hierbei erfolgt die solare Einstrahlung an der Halbkugel. Der Tag ist hell, die Nacht ist dunkel und die Abstrahlung erfolgt an der Gesamtkugel. Dieses Modell entspricht nicht nur den Mittelwerten 11 der Satellitenmessreihen ERBS, es entspricht unserer täglichen Erfahrung. Aus diesem Grund ist es realistischer als KT97 (IPPC). Die Gegenstrahlung entfällt. Die über 100 Jahre alten Strahlungstransfergleichungen werden nicht mehr benötigt. Die IR- aktiven Gase sind unbedeutend. Der Alarmismus ist umsonst.

    Quelle 1, https://wattsupwiththat.com/2019/06/27/return-to-earth.

    • Wie soll das mit Tag und Nachtseite denn bei der Venus funktionieren? Ein Venustag dauert fast 4 Monate. Die Nachtseite müsste da eiskalt sein. Sie ist aber glühendheiß.

    • „Bei ihnen scheint nachts keine Sonne.“ Nicht nur bei Mulholland und Stephen Wilde, sondern in allen ortsaufgelösten Energie-Bilanz- und Zikulationsmodellen.

  22. Erläuterungen zum hemisphärische Ansatz von U. Weber und eigenen Nachrechnungen.

    Da es mir unverständlich ist, dass der hemisphärische Ansatz von U. Weber (Namensgleichheit aber nicht verwandt), solare Einstrahlung nur auf der Tagseite, von verschiedenen Kommentatoren NICHT verstanden wird, versuche ich es jetzt einmal mit eigenen Worten und Untersuchungen.

    Es ergibt sich, dass es zur Erklärung der Erdtemperaturen keinen Treibhauseffekt geben muss und dass die immer wieder genannte Erd-Mitteltemperatur „ohne Treibhauseffekt“ von 255K ( -18 Grd.) nicht korrekt ist!!

    Dazu werden nur die Grundlagen der Physik und einfache mathematische Formeln benötigt. Grundlegender Fehler in den Strahlungs-/Energie-Bilanz-Darstellungen ist, dass alle Energieflüsse eine direkte Wirkung haben. Das also z.B. die eingestrahlte „mittlere“ Energie plus „Gegenstrahlung“ zu einer Energie führen, die eine Oberflächentemperatur von 15 Grd. zur Folge hat. Fehlt eine Energie-Komponente, wird es „sofort“ kalt!
    Realität ist aber, dass sich die Erde bezüglich der gespeicherten Energien bereits in einem Gleichgewicht befindet. Die bereits in den Meeren und in der Atmosphäre gespeicherten Energien sind um ein Vielfaches größer (Faktor > 100), als die täglich von der Sonne eingestrahlte Energie. Die Folge ist, dass eine fehlende Sonneneinstrahlung auf der Nachtseite nur zu geringen „mittleren“ Temperaturabnahmen führt, auch wenn kontinuierlich 240 W/m2 ins Weltall abgestrahlt werden.

    Nun zur Energieeinstrahlung der Sonne auf der Tagseite. Obwohl sich die Erde dreht, kann quasi für jede Sekunde eine Position ermittelt werden, die einer Tagseite entspricht. Um die Berechnungen einfach zu halten, wird von einem Punkt ausgegangen, an dem sich die Sonne im Lot befindet. In der Vorstellung gelingt dies am einfachsten, wenn die Sonne mittags um 12 Uhr über dem Äquator steht. Da die Sonne nun im Lot steht und genau die Erd-Halbkugel bestrahlt, bedeutet dies für die äußersten Ränder Nord- und Südpol, sowie Tag-Nacht-Wechsel und Nacht-Tag-Wechsel.

    Ausgehend von diesem Punkt werden konzentrische Kreise angelegt, die im Abstand von einem Winkelgrad vom Mittelpunkt (Lot) bis zu den Rändern der Halbkugel gelegt werden. Somit ergeben sich zwischen den Kreisen Flächensegmente, die vom Lot nach Außen immer größer werden.
    Die gesamte Halbkugel, also alle Flächensegmente werden von der Sonne bestrahlt. Dabei nimmt die jeweilige Stärke der Solarstrahlung aber vom Lot ausgehend nach Außen ab weil diese nicht senkrecht auf die Segmente trifft, sondern mit dem Cosinus des jeweiligen Winkels. An den Rändern ist der Winkel 90 Grad und somit die Einstrahlung Null. Für die Solarstrahlung an ausgewählten Winkelgeraden ergibt sich damit (Solarkonstante 1367W * Albedofaktor):
    0 Grad: 1367W * 0,7 * COS( 0) = 957W * 1,00 = 957W / (T = 360K = 87 Grd. C)
    30 Grad: 1367W * 0,7 * COS(30) = 957W * 0,89 = 851W / (T = 350K = 77 Grd. C)
    60 Grad: 1367W * 0,7 * COS(60) = 957W * 0,58 = 555W / (T = 315K = 42 Grd. C)
    89 Grad: 1367W * 0,7 * COS(89) = 957W * 0,017 = 16W / (T= 130K = -143 Grd. C) (90 Grad wäre Null)
    Nun wird Stefan-Boltzmann (SB) auf die jeweiligen Kugelsegmente angewendet, da für diese Segmente angenommen wird, dass die Einstrahlung konstant und gleichverteilt ist.
    Es gilt: P = Sigma * A * T^4 (P = Strahlungsleistung, Sigma = 5,67 E-8, T = Temperatur in Kelvin).
    Für einen Quadratmeter (A = 1) folgt für die Temperatur:
    T = 4-te Wurzel aus (P / 5,67 E-8). Die entsprechenden Werte wurden bereits oben in Klammern hinzugefügt.

    Wird nun für jedes Kugelsegment die Strahlungsenergie mit der Fläche multipliziert, erhält man die gesamte Energie für dieses Segment. Dann werden die Energiewerte aller Segmente addiert. Dieser Summenwert wird durch die Gesamtfläche der Halbkugel dividiert. Als Ergebnis ergibt sich, dass im Schnitt 480W / m2 an Solarenergie eingestrahlt werden.
    Mit den Temperaturwerten wird analog verfahren, da jedes Kugelsegment einen eigenen Temperaturwert hat. Also werden die Temperaturwerte mit der jeweiligen Fläche des Segments multipliziert, alle Segmentwerte addiert und das Ergebnis durch die Gesamtfläche dividiert.
    Dies ergibt eine Durchschnittstemperatur von 288,5K = 15,3 Grd. C.

    Damit ist rein mathematisch bewiesen, dass es keinen Treibhauseffekt benötigt, um eine Durchschnittstemperatur von ca. 15 Grd. C zu erzeugen. Außerdem zeigt diese Berechnung, dass ca. 480 W/m2 an Energie eingestrahlt werden!! Dies ist „seltsamerweise“ genau der doppelte Wert, wie die Abstrahlung über die gesamte Erdkugel (ca. 240W/m2) beträgt.

    Somit sind Einstrahlungsenergie und Abstrahlungsenergie im Gleichgewicht und die Durchschnittstemperatur ist 15 Grd. C.!!
    Da wie bereits oben beschrieben, die Energiespeicher der Erde um ein vielfaches größer sind, als täglich Energie von der Sonne eingestrahlt wird, kann ein Ausgleich der Energien über Meeresströmungen und Luftmassen-Austausch erfolgen.

    Wenn diese Zusammenhänge einmal klar sind, macht es Sinn über die Speicherwirkung der Atmosphäre (Atmosphäreneffekt) zu diskutieren.

      • @ Admin

        Nur zur Erinnerung, die S-B-Inversion (Strahlung => Temperatur) ist allgemein gebräuchlich: Bekanntermaßen wird die Erde von der Sonne „beheizt“ (Strahlung => Temperatur). Und die „theoretische Globaltemperatur“ von -18°C mit dem ominösen 33°-THE basiert ebenfalls auf einer S-B-Inversion (Solarkonstante So mit dem Faktor-4-Flacherdeansatz).

        • Mit dem S-B-Gesetz kann die Strahlung als Wirkung durch die Temperatur als Ursache berechnet werden. Verwendet man es umgedreht, belügt man sich selbst. Natürlich erwärmen Sonnenstrahlen die Erde, aber wie viel, eine allgemein gültige Formel dazu gibt es wohl nicht. Als Kind vor meiner ersten Physikstunde wusste ich aus Erfahring, in einem schwarzen Auto war es im Sommer heisser als in einem weißen. Und dass nicht nur die Farbe für den Erhitzungsgrad eine Rolle spielt.

          Daher ist die ganze Strahlendiskussion, so spannend sie manchmal ist, für die Bestimmung des Zustandekommens einer bestimmten Oberflächentemperatur wenig relevant.

          • „Daher ist die ganze Strahlendiskussion, so spannend sie manchmal ist, für die Bestimmung des Zustandekommens einer bestimmten Oberflächentemperatur wenig relevant.“

            Absolut richtig, da der Atmosphäreneffekt in der Betrachtung fehlt (siehe Venus…)

          • So ist es! … kann jeder für sich selbst ausprobieren.

            Betreten sie ein Stück Rasen bei selbiger Sonneneinstrahlung oder ein Stück asphaltierten Weges mal ohne Schuhe – wie da die Temperaturen differieren merken Sie dann selbst.
            Deshalb sollte man auch nicht aus dem Strahlungseinfall eine Mittlere Temperatur der Erde errechnen.
            Aber die Erde ist ja ein Wasserplanet, sodass die Temperatur 2m über Wasser – also über den Ozeanen – zur Mittelwertbildung herangenommen werden sollte.

          • @Neulen, Holger 30. Juli 2020 um 21:53

            Zitat „Aber die Erde ist ja ein Wasserplanet, sodass die Temperatur 2m über Wasser – also über den Ozeanen – zur Mittelwertbildung herangenommen werden sollte.“

            Ich bin durchaus bei @Georgiev und einigen anderen, was Sinn und Unsinn der Strahlendebatte hier angeht, viel zuviele Unbekannte bzw. nicht so recht quantifizierbare Umstände.

            Deshalb mal meine Frage: WER braucht denn eigentlich diese ominöse „Globale Mitteltemperatur“? Doch wohl nur die Potsdämlichen ff. für ihre Anomalie-Mathezaubereien bei ihren Computerspielen, oder irre ich da?

          • Tja Herr Tengler, ich brauche diese „Gloale Mitteltemperatur“ ebensowenig wie auch Sie!
            Und auch die Potsdämlichen bräuchten diese nach deren Theorie nicht!
            Denn nach deren Theorie – Erwärmung wegen CO2–Zunahme – würde es rein messtechnisch genügen an einem Ort zu messen … wegen der gleichmäßigen globalen Verteilung des CO2 – um eine Erwärmung zu verifizieren.
            Sodass ja alle Messstellen eine Erwärmung zeigen sollten.

            Doch leider, oder glücklicher Weise zeigen nicht alle Messstellen eine Erwärmung, womit die Theorie einer Erwärmung durch CO2 eigentlich adakta gelegt werden kann!
            Aber man müsste ja zugeben sich geirrt zu haben.

          • @Neulen, Holger 31. Juli 2020 um 18:31
            „Aber man müsste ja zugeben sich geirrt zu haben.“
            DA wird wohl das eigentliche Problem liegen…..

            … aber WER kann die „Potsdämlichen“ ff. belehren, … oder besser in Therapie schicken … oder anderweitig „unschädlich“ machen?

            Diese Strukturen sind so verhärtet, dass da leider wohl nur „Schmerzhaftes“ für die Lemminge hilft ….., müßte bei Vernunft der „ReGIERenden“ nicht sein, aber leider wohl unausweichlich …….

            … unser „ML-Dozent“ vor über 40 Jahren hätte gesagt: „Historisch notwendig ….“, … nicht ganz falsch ………

        • U. Weber schrieb am 30. Juli 2020 um 12:21:

          Nur zur Erinnerung, die S-B-Inversion (Strahlung => Temperatur) ist allgemein gebräuchlich

          Da wird allerdings aus der Abstrahlung eines Körpers auf seine Temperatur geschlussfolgert.

          Und die „theoretische Globaltemperatur“ von -18°C mit dem ominösen 33°-THE basiert ebenfalls auf einer S-B-Inversion (Solarkonstante So mit dem Faktor-4-Flacherdeansatz).

          Genau wie in diesem Falle: Hier wird aus der Abstrahlung auf eine Temperatur geschlossen.

          * In dem speziellen Fallen der -18°C wird angenommen, dass die Oberfläche überall gleichviel abstrahlt, die eingestrahlte Energie also gleichmäßig verteilt über die Oberfläche wieder abgestrahlt wird: Abstrahlung -> Temperatur, nicht Einstrahlung -> Temperatur.
          * bei Gehrlich und Tscheuchner dreht sich die Erde nicht, die Oberfläche kann also auf der Sonnenseite die Temperatur annehmen, die der Einstrahlung entspricht und damit an jedem Ort soviel abstrahlen, wie dort eingestrahlt wird. Auf der anderen Seite strahlt nichts ab. Daraus wird dann die Temperaturverteilung und der Mittelwert bestimmt
          * Kramm (und Spencer) lassen die Einstrahlung auf den Boden wirken und die sich entsptechend der Wärmekapazität und Schichtdicke erwärmen. Da ist es also zufliessende Energie, Wärmekapazität des Bodens und abfliessende Energie, die über die sich einstellende Temperatur bestimmt.

          In keiner der Fälle wird direkt aus der Einstrahlung auf eine Temperatur geschlossen.

          (Aber schön, dass Sie dem Admin das selbst so deutlich sagen, dass Sie diesen Zusammenhang so sehen …)

      • >>Nicht die Strahlung erzeugt die Temperatur, sondern die Temperatur erzeugt die Strahlung.<<

        Und wo kommt die Temperatur der Mondoberfläche her?

    • „Mit den Temperaturwerten wird analog verfahren, da jedes Kugelsegment einen eigenen Temperaturwert hat. Also werden die Temperaturwerte mit der jeweiligen Fläche des Segments multipliziert, alle Segmentwerte addiert und das Ergebnis durch die Gesamtfläche dividiert.
      Dies ergibt eine Durchschnittstemperatur von 288,5K = 15,3 Grd. C.“

      Rechnen Sie das mal bitte vor. Und welche Temperaturen sollen die Segmente der Nachtseite da haben?

      Und wie soll das dann bei der Venus klappen? Ein Venustag dauert fast 4 Monate. Die Nachtseite müsste da, zumal keine Ozeane da sind gefroren sein.

      • @Krüger: Da ich hier keine Excel-Tabelle einstellen kann, verweise ich auf die ausgesuchten Werte in meinem Beitrag (z.B.: 30 Grad: 1367W * 0,7 * COS(30) = 957W * 0,89 = 851W / (T = 350K = 77 Grd. C))
        Die anderen Werte können Sie sich gerne, entsprechend dieser Formel ausrechnen. Für jedes Kugelsegment ist also eine bestimmte Einstrahlungsenergie vorhanden, die zu den Rändern hin immer schwächer wird, bis zu Null bei 90 Grd.C. Damit kann jedem Kugelsegment nach SB eine Temperatur zugeordnet werden. z.B. bei 30 Winkelgrad 350K und bei 60 Winkelgrad 315K. Für andere Winkelgrade gilt dies entsprechend. Einstrahlungsenergie und zugehörige Temperatur (nach SB) sind immer auf eine Flächeneinheit, hier m2, bezogen. Die Durchschnittstemperatur ergibt sich wie im Beitrag beschrieben.
        Die Nachtseite wird NICHT berücksichtigt, da hier keine Solarenergie zugeführt wird! Dies ist auch nicht nötig, da die Tagseite, wie ebenfalls im Beitrag berechnet, bereits 480 W/m2 liefert. Da dies der doppelte Wert ist, wie er konstant über die Tag- und Nachtseite abgestrahlt wird(ca. 240W/m2). Der Punkt ist doch, dass bereits ein Mehrfaches an Energie im Erdsystem (auch Atmosphäre) steckt und deshalb die Nachtseite nur gering abkühlt!! Die auf der Tagseite eingestrahlte Energie verteilt sich durch die üblichen Energietransporte. Außerdem natürlich dadurch, dass sich die Tagseite ständig weiter dreht.
        Für die Venus gilt ähnliches. Die Energie ist aufgrund der großen Speicherkapazität gleichmäßig in der Atmosphäre vorhanden.
        WICHTIG: Bei großen Energiespeichern ist der Ort der Einspeisung nur begrenzt wichtig. Wesentlich ist die eingespeiste Energiemenge und die Verteilung im System.

        • @F-J Weber

          „Die Nachtseite wird NICHT berücksichtigt, da hier keine Solarenergie zugeführt wird!“

          Aber diese wird dort abgeführt. Die Nachtseite hat zudem eine Temperatur über 0 K, die in die Berechnung der Globaltemperatur mit eingehen muss.

          „Der Punkt ist doch, dass bereits ein Mehrfaches an Energie im Erdsystem (auch Atmosphäre) steckt und deshalb die Nachtseite nur gering abkühlt!!“

          Bitte? Die Nachtseite kühlt z.B. jetzt im Sommer von am Tag von 30°C auf in der Nacht bis 10°C ab.

          „Die auf der Tagseite eingestrahlte Energie verteilt sich durch die üblichen Energietransporte. Außerdem natürlich dadurch, dass sich die Tagseite ständig weiter dreht.
          Für die Venus gilt ähnliches. Die Energie ist aufgrund der großen Speicherkapazität gleichmäßig in der Atmosphäre vorhanden.“

          Bitte? Wenn THG und Wolken nicht zur Gegenstrahlung beitragen, dann kühlt die Nachtseite ungehindert ab, durch direkte Wärmeabstrahlung des Erdbodens ins All. Ich bitte mal um eine Erklärung, wie der Wärmetransport von der Tagseite zur Nachtseite auf Erde und Venus (dort ohne Ozeane) funktionieren soll. Eine Nacht auf der Venus dauert 2 Monate.

          • @Krügerr
            Bitte rechnen Sie einmal aus, wieviel Energie allein in der Atmosphäre steckt (Hinweis: kin. Gastheorie). Dann die der Ozeane.
            Wie bereits mehrfach erläutert wird von einem „eingeschwungenen Zustand“ ausgegangen, gerade weil die so viel Energie im System steckt. Deshalb ist die Annahme, die Nachseite muss mit 0K berechnet werden falsch. Die Nachseite kontinuierlich gibt 240W/m2 ab und kühlt sich dabei ab, bis es wieder Tag wird. Diese Abkühlung (der Ozeane) ist relativ gering und keine 20 Grad, wie von Ihnen angegeben (Mittelwerte beachten).

      • @Krüger und Müller

        Die Berechnung entspricht nicht den realen Verhältnissen. Genauso wenig, wie die Ermittlung einer Durchschnittstemperatur von -18 Grd.C durch die Methode „Solare Einstrahlung / 4“ den realen Verhältnissen entspricht. Es sind nur Modelle.

        Der wichtige Unterschied ist, dass aufgrund des Faktors „T^4“ bzw. „4. Wurzel der Leistung“ keine einfachen Mittelwerte über alles verwendet werden dürfen!! Es dürfen nur Werte von Flächen verwendet werden, bei denen die Einstrahlung als konstant angesehen werden kann(!!), wie bei den Kugelsegmenten. Bei SB wird immer eine konstante Strahlung zu Temperatur betrachtet. Niemals Mittelwerte!

        Außerdem muss von einem „eingeschwungenen Zustand“ ausgegangen werden. D.h. die Erde ist im Energie- und Temperatur-Gleichgewicht und hat so im Mittel 15 Grd.C. Dieses Gleichgewicht wird durch die große Menge an Energie, die im Boden, in den Ozeanen und in der Atmosphäre enthalten ist, gewährleistet. Da 70% der Erde mit Ozeanen bedeckt ist, wird die Oberflächentemperatur (im Mittel) auch im Wesentlichen dadurch bestimmt.
        Die Abkühlung der Ozeane in der Nacht ist gering. Somit ist jegliche Annahme, die Nachtseite müsste mit 0 Kelvin in die Berechnungen eingehen hinfällig.
        Entscheidend ist, dass immer so viel Leistung/Energie zugeführt wird, wie abgestrahlt wird. Dies ist mit der Berechnung der Kugelsegmente (480 W/m2 => 2 * 240 W/m2) gegeben. Außerdem zeigt die Berechnung, dass die Mitteltemperatur, die im „eingeschwungen Zustand“ 15 Grd.C beträgt mit dem Temperaturwert aus der Berechnung übereinstimmt.

        Berechnungsbeispiel zur Ermittlung der solaren Einstrahlung auf der Tagseite über Kugelsegmente:
        Es werden der Mittelwert der Gesamteinstrahlung pro m2 und der Mittelwert der Stefan-Boltzmann-Temperaturen ermittelt.
        Jedem Kugelsegment kann eine winkelabhängige Einstrahlung und damit eine SB-Temperatur zugeordnet werden.

        ; A ; B ; C ; D ; E ; F ; G
        1 ; 9 ; 0,077 ; 4,500 ; 953,950 ; 73,757 ; 360,152 ; 27,846
        2 ; 18 ; 0,230 ; 13,500 ; 930,461 ; 214,051 ; 357,914 ; 82,337
        3 ; 27 ; 0,377 ; 22,500 ; 884,060 ; 333,391 ; 353,366 ; 133,259
        4 ; 36 ; 0,515 ; 31,500 ; 815,891 ; 420,098 ; 346,348 ; 178,332
        5 ; 45 ; 0,640 ; 40,500 ; 727,632 ; 465,682 ; 336,575 ; 215,407
        6 ; 54 ; 0,749 ; 49,500 ; 621,457 ; 465,682 ; 323,562 ; 242,457
        7 ; 63 ; 0,840 ; 58,500 ; 499,979 ; 420,098 ; 306,438 ; 257,478
        8 ; 72 ; 0,910 ; 67,500 ; 366,190 ; 333,391 ; 283,485 ; 258,095
        9 ; 81 ; 0,958 ; 76,500 ; 223,384 ; 214,051 ; 250,534 ; 240,067
        10 ; 90 ; 0,982 ; 85,500 ; 75,078 ; 73,757 ; 190,758 ; 187,402
        Summe; 6,280 ; ; ;3013,957 ; ; 1822,68
        Mittel; ; ; ; 479,929 ; ; 290,236

        Hinweis: Es wird eine Einheitskugel mit Radius = verwendet, da sich der tatsächliche Radius bei der Mittelwertermittlung herauskürzt! Einstrahlung (Leistung) in Watt.

        A: Winkelgrad des Kugelsegments
        B: Fläche des Kugelsegments (Summe = 2*Phi = 6,24)
        C: Winkelgrad für Einstrahlung (Wert für COSINUS, Mitte des Kugelsegmentes)
        D: Solare Einstrahlung nach „Solareinstrahlung * Albedofaktor * COSINUS(Winkel) = 1367W * 0,7 * COS(Winkel)
        E: Einstrahlung pro Mantelfläche (Ergebnis von D) * (Wert in B) => Gesamteinstrahlung = 3013W
        F: Temperaturwert (in Kelvin) nach Stefan-Boltzmann (T = 4-te Wurzel aus (Wert in D) / 5,67 E-8))
        G: Temperaturwert pro Mantelfläche aus (Wert aus F) * (Wert in B) => 1822

        Ergebnis: Die Summenwerte von E und G sind durch die Gesamtfläche (6,24 = 2 * Phi) zu dividieren.
        Zugeführte Solarstrahlung = 480 W/m2, Mitteltemperatur = 290K = 17 Grd.C.
        Anmerkung: Die Temperaturberechnung geht umso mehr gegen 15 Grd.C, umso mehr Kugelsegmente (Winkel) verwendet werden. Bei 90 Segmenten ergibt sich 15,3 Grd.C.

        • „Da 70% der Erde mit Ozeanen bedeckt ist, wird die Oberflächentemperatur (im Mittel) auch im Wesentlichen dadurch bestimmt.
          Die Abkühlung der Ozeane in der Nacht ist gering.“

          Ich hatte diesbezüglich ja bereits auf die Venus ohne Ozeane und mit 2 Monaten Nacht verwiesen. Die Nachtseite ist glühend heiß und wie soll dort die Wärme von der Tagseite hintransportiert werden?

          Auch die Ozeane auf der Erde kühlen sich in der Nacht stark ab. Ganz einfach, da die Meeresoberfläche durch eine thermische Sprungschicht vom unteren Ozean abgetrennt wird. Eis kann sich in wenigen Tagen an der Oberfläche bilden. Und dann ist nichts mehr mit Ozeanen und Wärmetransport durch Ozeane.

          • @Krüger
            Die Ozeane kühlen NICHT schnell ab und bis zur Eisbildung dauert es noch länger.
            Beispielrechnung:
            Wärmekapazität von Wasser: ca. 4100 J/kg*K = 4100 Ws = 1,138 Wh
            Für einen Kubikmeter und ein Grad Erwärmung/Abkühlung ergibt dies eine Energie von: 4100 * 1000 = 4,1 * E6 J/m3 * K. => 1140 Wh.
            Abstrahlung von der Erde = 240W / m2 => 1140/240 = 4,75 Stunden für ein Meter Wassertiefe und ein Grad Abkühlung. Wird nur mit dem Energieinhalt der ersten 100m gerechnet, ergeben sich bereits 48 Stunden für ein Grad Abkühlung. Bei real 12 Stunden Nacht also zu 0,25 Grad. Das ist für mich relativ konstant.

        • F-J Weber

          „Entscheidend ist, dass immer so viel Leistung/Energie zugeführt wird, wie abgestrahlt wird. Dies ist mit der Berechnung der Kugelsegmente (480 W/m2 => 2 * 240 W/m2) gegeben. Außerdem zeigt die Berechnung, dass die Mitteltemperatur, die im „eingeschwungen Zustand“ 15 Grd.C beträgt mit dem Temperaturwert aus der Berechnung übereinstimmt.“

          Merken Sie wirklich nicht, daß Ihre Berechnung fslsch ist oder haben Sie sich von Sachargumenten verabschiedet?

          Wenn Sie von 15 C bei 240 W/m2 Abstrshlungsdichte auf Tag und Nachtseite im Mittel ausgehen, so sollten Sie doch sehen, daß beiden zusammen nicht gelten kann, denn damit verletzen Sie das SB Gesetz. Eine 15 C im Mittel Oberfläche gilt je nach Verteilung wenigstens 390 W/m2 ab und nicht 240. Ihre Argumentationen haben bislang nie zu Ihrem gewünschten Ergebnis geführt. Physik und Mathematik lassen sich nicht betrügen.

          • @Petersen
            Sie schreiben „Physik und Mathematik lassen sich nicht betrügen“. das ist hervorragend, denn damit sind wir und schon mal einig. Vielleicht finden wir noch weitere Punkte, an denen wir uns einig sind.
            Frage 1: Sind wir uns einig, die Erde als Kugel im Mittel ca. 240W/m2 ins All abstrahlt?
            Frage 2: Sind wir uns einig, dass die Erde somit auch 240 W/m2 an Einstrahlung erhalten muss?
            Frage 3: Sind wir uns einig, dass der Erde auf der Tagseite im Mittel 480 W/m2 zugeführt werden?
            Frage 4: Sind wir uns einig, dass sich die Erde im Energiegleichgewicht befindet und ein Mehrfaches der täglich zugeführten Energie in den Ozeanen gespeichert ist?
            Sollten wir in allen vier Fragen übereinstimmen, können wir dann über die Temperaturwerte diskutieren.
            Vielen Dank für Ihre Antworten

          • F-J Weber, Sie nehmen an, dass die solare Einstrahlungsdichte per SB mit der Temperatur in Verbindung zu stehen. Da ist offenkundig falsch.

          • @Petersen:
            Bitte beantworten Sie doch zunächst nur meine Fragen. Anschließend können wir, je nach Antwort, weiterdiskutieren:
            Vielen Dank im Voraus.

    • F-J Weber schrieb am 29. Juli 2020 um 20:16:

      Somit sind Einstrahlungsenergie und Abstrahlungsenergie im Gleichgewicht und die Durchschnittstemperatur ist 15 Grd. C.!!

      Es gibt bei Ihren Berechnungen keine Berechnung der Abstrahlung, die wird einfach mit 240W/m² für die gesamte Oberfläche angesetzt, Können Sie diesen Schritt noch nachholen und dann zeigen, dass da ein Gleichgewicht besteht? Wenn Sie dem Admin zustimmen, dass die Temperatur die Abstrahlung bestimmt, müssten in den von Ihnen berechneten „Kugelsegmenten“ auch 480W/m² abgestrahlt werden. Oder sehen Sie das anders?

      Ihre Mittelung der Temperatur erfolgt (anscheined) auch nur über die bestrahlte Halbkugel, was ist mit der anderen Hälfte? Wie geht die in die Rechnung ein?

      (Gefühlt geben Sie hier den Stand wieder, den Herr Weber vor 4 Jahren in seinen Artikeln beschrieb – inklusive der Probleme, die er mit seiner „Umgebungsgleichung des S-B Gesetzes“ „geheilt“ hat.)

      • Sehe ich auch so. Ich frage mich immer noch, warum Herr Weber hier nicht mal seine Segmentrechnung mit Tag und Nachtseite einfach mal ganz einstellt. Und erklärt wie er da auf 15 Grad kommt und ein Gleichgewicht zwischen Einstrahlung und Ausstrahlung. Da kommt seit 4 Jahren nichts.

      • @M. Müller: Zur Abstrahlung von ca. 240W/m2 ins Weltall über die gesamte Erdkugel gibt es keine Berechnung, da es sich um den Wert aus KT97 handelt und der auch allgemeiner Konsens ist. Durch Sattelitenmessungen bestätigt.
        Die berechneten 480W/m2 entsprechen einer Energiezuführung in das System. Welche Temperatur sich aktuell am Boden einstellt hängt von unterschiedlichen Faktoren ab wie Energiespeicher und Energietransport. Die Mittelung erfolgt tatsächlich nur auf der Tagseite, da nur dort Energie zugeführt wird. Bitte trennen Sie sich von der Vorstellung, dass Energiezufluss und Energieabfluss an jedem Punkt identisch sein müssen.
        Wenn Sie z.B. eine bereits mit warmem Wasser gefüllte Badewanne mit zusätzlichem heißem Wasser auffüllen (gleiche Menge sollte auch abfließen), ist es egal wo der Zufluss ist. Die Wärmeenergie wird sich, je nach umrühren, gleichmäßig verteilen.
        Wie ich bereits im Beitrag geschrieben habe, ist es mir unverständlich ist, dass der hemisphärische Ansatz von U. Weber (Namensgleichheit aber nicht verwandt), zur solaren Einstrahlung nicht verstanden wird.

        • F-J Weber schrieb am 30. Juli 2020 um 16:31:

          Die berechneten 480W/m2 entsprechen einer Energiezuführung in das System. Welche Temperatur sich aktuell am Boden einstellt hängt von unterschiedlichen Faktoren ab wie Energiespeicher und Energietransport.

          Sie haben in Ihrem Kommentar eine Temperatur für den Boden bestimmt. Für diese Temperaturverteilung sollten Sie (nicht unbedingt für mich, sondern für Sie selbst) mal die Abstrahlung bestimmen. Sie schreiben Herrn Krüger als zusätzliche Erläuterung: „Damit kann jedem Kugelsegment nach SB eine Temperatur zugeordnet werden. z.B. bei 30 Winkelgrad 350K und bei 60 Winkelgrad 315K.“ Wenn das Kugelsegment eine Temperatur von 350K annimmt, würde es dann nicht auch 851W abstrahlen? Und wenn Sie das für alle Kugelsegmente machen, sind Sie dann nicht bei 480W/m² gemittelt über alle, was der Einstrahlung auf der Tagseite entspricht?

      • @Müller
        Offensichtlich ein Missverständnis. Ich habe keine Temperatur für den Boden bestimmt! Die eingestrahlte Solarleistung wird in eine Temperatur nach SB umgerechnet. Genauso wie es auch bei der Methode „Solarstrahlung/4“ gemacht wird. Es ist NUR eine Model-Berechnung analog zu „S/4“ aber mit Flächen die bezüglich Einstrahlung und SB-Temperatur als konstant betrachtet werden können. Die reale Temperatur des Boden hängt von vielen realen Bedingungen ab, die hier nicht betrachtet werden.
        Letztlich zeigt diese Berechnung nur, dass die geforderte Einstrahlung zur Ausstrahlung korrespondiert und über die Tagseite geliefert wird. Zusätzlich werden noch 15 Grd.C ermittelt, was sicherlich kein Zufall ist!

        • F-J Weber schrieb am 31. Juli 2020 um 15:01:

          @Müller
          Offensichtlich ein Missverständnis. Ich habe keine Temperatur für den Boden bestimmt!

          Darum geht es aber in diesen Abschätzungen. Wenn Sie keine Temperatur für den Boden bestimmen wollen, diskutieren Sie eine andere Fragestellung, was erklären würde, dass wir aneinander vorbeireden.

          Letztlich zeigt diese Berechnung nur, dass die geforderte Einstrahlung zur Ausstrahlung korrespondiert und über die Tagseite geliefert wird.

          Da die Abstrahlung des Erdbodens von seiner Temperatur abhängt und Sie keine Tempertur bestimmt haben, können Sie genau das nicht gezeigt haben. Daher kam ja meine Nachfrage nach der Berechnung der Abstrahlung.

          Vielleicht können Sie ja mal einen Blick auf A Simple “No Greenhouse Effect” Model of Day/Night Temperatures at Different Latitudes werfen. Dort wird – genau wie von Ihnen gemacht – mit der tatsächlichen Einstrahlung gerechnet und auch die Abstrahlung mit einbezogen. Das Ergebnis ist etwas anders als Ihres – aber vielleocht verstehen Sie dann zumindest die Nachfragen zu Ihrem Ansatz (und finden vielleicht auch einen Denkfehler bei Spencer oder bei sich selbst).

        • F-J Weber schrieb am 31. Juli 2020 um 15:01:

          Die eingestrahlte Solarleistung wird in eine Temperatur nach SB umgerechnet. Genauso wie es auch bei der Methode „Solarstrahlung/4“ gemacht wird.

          Da liegt ein Missverständnis vor. Bei der Abschätzung, auf die Sie sich anscheinend beziehen, wird eine Temperatur aus der Abstrahlung abgeleitet, siehe mein Kommentar vom 30. Juli 2020 um 15:22

    • Herr F-J Weber,

      „Außerdem zeigt diese Berechnung, dass ca. 480 W/m2 an Energie eingestrahlt werden!! Dies ist „seltsamerweise“ genau der doppelte Wert, wie die Abstrahlung über die gesamte Erdkugel (ca. 240W/m2) beträgt.“

      Das ist ja nicht seltsam, sondern der Faktor 2 (Halbkugel) gegenüber Faktor 4 (Vollkugel) durch den S(1-A) geteilt wird.

      „Somit sind Einstrahlungsenergie und Abstrahlungsenergie im Gleichgewicht und die Durchschnittstemperatur ist 15 Grd. C.!!“

      Das ist falsch, denn nach Vorausetzung Ihrer Temperaturberechnung auf der Sonnenseite strahlt die Sonnenseite 480 W/m2 ab, also nach Ihrer Konstruktion genau das, was sie von der Sonne absorbiert hat. Für die Nachtseite bleibt nichts mehr übrig zum Abstrahlen im Gleichgewicht. Sie behaupten nun im letzten Abschnitt ihrer Erklärung etwas larifari, dass die Nachtseite sich übers Reservoir bedient und per Winde auch auf angenehme Temperaturen kommt. Dann aber bedeutet dies, dass die Erde sich in Ihrem Modell kontinuierlich abkühlt. Wenn die Nachtseite auch im Mittel 15 C hat, so strahlt die Nachtseite dann je nach Temperaturverteilung so zwischen 390 und 480 W/m2 ab, und da nur die Sonnenseite sich nach Ihrer eigenen Vorgabe im energetischen Gleichgewicht befindet und auf der Nachtseite nichts einstrahlt, verliert die Erde diesen Energiebetrag pro Sekunde. Jetzt können Sie ausrechnen, wie schnell es kalt würde: so 2-4 Grad pro Jahr.

      • Die Abkühlung endet dann übrigens bei den -18 °C, wenn wir mit Ihnen annehmen, dass Sonnenseite und Nachtseite mit Hilfe Ihrer Winde immer gleiche Temperatur haben und gleichmäßig abkühlen.

      • @Petersenr
        Die Nachseite verliert zwar Energie, aber jede Nachseite wird auch (hoffentlich) wieder zur Tagseite. Letztlich verhält es sich wie ein Kondensator, der zwar über einen Widerstand kontinuierlich entladen, aber periodisch wieder mit der verlorenen Energie aufgeladen wird. Damit ergibt sich eine periodisch steigende und abfallende Spannung am Kondensator und dem zu Folge eine mittlere Spannung!! Die Spannungs-Schwankungen sind umso kleiner, je größer die Kapazität im Vergleich zum Entladestrom ist.
        Bitte trennen Sie sich einmal von der Vorstellung, wie bei vielen anderen auch, dass die eingestrahlte Leistung/Energie direkt zu einer wieder abzustrahlenden Energie am gleichen Ort führen muss.

        • F-J Weber
          31. JULI 2020 UM 15:05

          „Bitte trennen Sie sich einmal von der Vorstellung, wie bei vielen anderen auch, dass die eingestrahlte Leistung/Energie direkt zu einer wieder abzustrahlenden Energie am gleichen Ort führen muss.“

          Lesen Sie meinen Beitrag und die der anderen wie Maier-Schuler, Krüger und Müller genauer.

          Ihre Argumentation ist inkonsequent:
          Einerseits machen Sie die Annahme für die Sonnenseite, dass die absorbierte Energie der Sonne zu jedem Zeitpunkt instantan zu einer Temperatur führt, die dieser absorbierten Leistung gemäß dem SB-Gesetz eines schwarzen Strahlers entspricht. Durch diese Annahme bekommen Sie auf der Sonnenseite Energiegleichgewicht hin.

          Für die Nachtseite andererseits nehmen Sie an, dass diese durch Verzögerungen „geladen“ wird. Was dorthin aber von der Tagseite an Energie „übrigbleibt“ fehlt aber dort, im Widerspruch zu Ihrer Annahme für die Tagseite.

          Ihr Argument basiert also auf einer Doppelbuchung der gegebene absorbierten Energiemenge. Und das ist falsch!

          Sie können es drehen und wenden: wenn Sie korrekt rechnen und durch Buchungstricks den Energieerhaltungssatz nicht betrügen, so kommt raus, dass die Erde 240 W/m2 von der Sonne einnimmt aber 15 °C im Mittel am Boden warm ist.
          Nun hat Herr Maier-Schuler oben erklärt, wie man diesen von Ihnen auch „schwammig“ angenommenen Zeitverzug zwischen Temperaturgang/Abstrahlung gegenüber der absorbierten Einstrahlung numerisch modellieren kann. Egal, wie groß dieser Zeitverzug durch Speicherung nun ist: Sie kommen niemals auf 15°C im globalen Mittel.
          Ich habe Ihnen auch erklärt, warum Ihre Annahmen einer „warmen Nachtseite“ zu einer Abkühlung führen würden, denn Sie haben der Erde Energie durch „Fehlbuchungen“ angedichtet, die diese nicht gewinnen kann und nicht im Einklang mit der zugeführten Sonneneinstrahlung steht. Das und die Beiträge der anderen sollten Sie erstmal nachvollziehen.

    • @F-J Weber
      Herr Weber, Sie haben vergessen, die Nachtseite in Ihre Temperaturmittelung einzubeziehen. Die Temperatur dort ist in Ihrem Modell null Grad K. Wenn Sie das bei der Mittelwertbildung berücksichtigen dann erhalten Sie (288 + 0) /2 = 144 °K. Das sind genau die etwa -130°C, die auch Gerlich und Tscheuschner ermittelt haben. Die haben zwar richtig gerechnet, aber die Erdrotation, die wegen der endlichen Wärmekapazität der Erde Energie von der Tagseite zur Nachtseite mitnimmt, (ebenso wie Sie) unterschlagen.

      Die korrekte Berücksichtigung der Erdrotation und der Wärmekapazität kann m.E. nur mit Hilfe nummerischen Berechnungen erfolgen.
      Man muss dazu nach der ‚Finiten-Elemente-Methode‘ die Erde in kleine Flächen aufteilen und für jede abhängig vom im Tagesverlauf wechselnden Sonnenstand die Temperatur ermitteln und anschließend den Mittelwert bilden. Jedes einzelne Flächenelement ist dabei durch eine Differentialgleichung zu beschreiben: Die zeitliche Änderung der Temperatur ist gleich der Leistungsdifferenz von Einstrahlung durch die Sonne und Abstrahlung nach S-B. Oder genauer und unter Berücksichtigung der Wärmekapazität c:
      dT/dt = ((1-a)S – sigma*T^4) / c
      mit S = S0*cos(w*t)
      w = Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation
      S0 = Breitenabhängige Sonneneinstrahlung

      Das Ergebnis mag manchen überraschen: die mittlere Temperatur liegt bei ca. -20°C und hängt ab von der Wärmekapazität und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde.
      – Setzt man die Rotationsgeschwindigkeit auf null, so erhält man genau das Gerlich/Tscheuschner Resultat von -130°C (bei extrem hohen Temperaturunterschieden zwischen Tag- und Nachtseite).
      – Lässt man die Erde sehr schnell drehen und/oder setzt eine hohe Wärmekapazität ein, dann verschwinden die Temperaturunterschiede Tag/Nacht nahezu völlig und die mittlere Temperatur liegt bei – 18°C.
      Eine höhere Temperatur als -18°C habe ich (mit realistischen Werten für Albedo und Emissivität) bei meinen Berechnungen nicht erhalten.

      • @Maier-Schuler

        „Die korrekte Berücksichtigung der Erdrotation und der Wärmekapazität kann m.E. nur mit Hilfe nummerischen Berechnungen erfolgen.
        Man muss dazu nach der ‚Finiten-Elemente-Methode‘ die Erde in kleine Flächen aufteilen und für jede abhängig vom im Tagesverlauf wechselnden Sonnenstand die Temperatur ermitteln und anschließend den Mittelwert bilden. Jedes einzelne Flächenelement ist dabei durch eine Differentialgleichung zu beschreiben:“

        Sollte mit Femlab/ Comsol funktionieren.

        „Das Ergebnis mag manchen überraschen: die mittlere Temperatur liegt bei ca. -20°C und hängt ab von der Wärmekapazität und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde.“

        Mich überrascht das nicht.

        „Setzt man die Rotationsgeschwindigkeit auf null, so erhält man genau das Gerlich/Tscheuschner Resultat von -130°C (bei extrem hohen Temperaturunterschieden zwischen Tag- und Nachtseite).“

        Überrascht mich auch nicht.

        „Lässt man die Erde sehr schnell drehen und/oder setzt eine hohe Wärmekapazität ein, dann verschwinden die Temperaturunterschiede Tag/Nacht nahezu völlig und die mittlere Temperatur liegt bei – 18°C.“

        Überrascht mich auch nicht.

        Der einfache Ansatz mit S-B reicht aber für die Erde.

        Die Erde rotiert in 24 Std. einmal um sich selbst. Somit wird nahezu die gesamte Erdkugel in 24 Std. einmal von der Sonne bestrahlt. Die Temperaturgegensätze sind auf der Erde relativ gering, so gilt das T^4-Gesetz für die gesamte Erdkugel.
        Auf dem Mond ist das anders. Ein Mondtag dauert fast einen Monat. Da müssen Sie Tag- und Nachtseite getrennt betrachten und es gilt für die Mondkugel nicht mehr das T^4-Gesetz.

        Markus Rex vom AWI (Fahrtleiter Mosaic) hat das auch schon hier richtig erklärt:

        https://www.wer-weiss-was.de/t/durchschnittstemperatur-ausrechnen/3980445

        Durch die grosse Nichtlinearitaet des Planckschen Strahlungsgesetzes (eben die extrem nichtlineare T hoch 4 Abhaengigkeit) ist die Gesamtausstrahlung eines Koerpers nicht nur von der mittleren, Temperatur abhaengig, sondern auch von der Temperatur_verteilung_. Solange die lokalen Temperaturen nicht zu stark von der mittleren Temperatur abweichen, merkt man das kaum. Bei den recht geringen Abweichungen hier auf der Erde (der Grossteil der Oberflaeche hat so +/- 10 Grad der mittleren Temperatur) kann man den Effekt fuer eine grobe Ueberschlagsrechnung vernachlaessigen. Beim Mond geht das nicht mehr, da dort die Nachtseite so extrem viel kaelter ist als die Tagseite. Die Gesamtausstrahlung des Mondes ist also nicht gleich der Ausstrahlung eines Koerpers, der ueberall die gleiche Temperatur hat, die der mittleren Temperatur des Mondes entspricht.

      • @Schuler
        Die Nachseite wurde nicht vergessen!
        Wie bereits mehrfach erläutert wird von einem „eingeschwungenen Zustand“ ausgegangen, gerade weil die so viel Energie im System steckt. Deshalb ist die Annahme, die Nachseite muss mit 0K berechnet werden falsch. Die Nachseite kontinuierlich gibt 240W/m2 ab und kühlt sich dabei ab, bis es wieder Tag wird. Diese Abkühlung (der Ozeane) ist relativ gering und keine 20 Grad, wie von Ihnen angegeben (Mittelwerte beachten).
        Die Nachseite verliert zwar Energie, aber jede Nachseite wird auch (hoffentlich) wieder zur Tagseite. Letztlich verhält es sich wie ein Kondensator, der zwar über einen Widerstand kontinuierlich entladen, aber periodisch wieder mit der verlorenen Energie aufgeladen wird. Damit ergibt sich eine periodisch steigende und abfallende Spannung am Kondensator und dem zu Folge eine mittlere Spannung!! Die Spannungs-Schwankungen sind umso kleiner, je größer die Kapazität im Vergleich zum Entladestrom ist.
        Bitte trennen Sie sich einmal von der Vorstellung, wie bei vielen anderen auch, dass die eingestrahlte Leistung/Energie direkt zu einer wieder abzustrahlenden Energie am gleichen Ort führen muss.

        • F-J Weber schrieb am 31. Juli 2020 um 15:06:

          Letztlich verhält es sich wie ein Kondensator, der zwar über einen Widerstand kontinuierlich entladen, aber periodisch wieder mit der verlorenen Energie aufgeladen wird. Damit ergibt sich eine periodisch steigende und abfallende Spannung am Kondensator und dem zu Folge eine mittlere Spannung!! Die Spannungs-Schwankungen sind umso kleiner, je größer die Kapazität im Vergleich zum Entladestrom ist.

          Genau das machen Sie bei Ihrer Berechnung aber gerade nicht. Sie zeigen nicht, dass sich die Oberfläche aufwärmt und abkühlt – dazu müßte ihn Ihrer Berechung die Wärmekapazität, Einstrahlung und Zeit auftauchen. Sie postulieren statt dessen direkt aus der Einstrahlung eine Temperatur.

          Sie finden eine Umsetzung des von Peter Maier-Schuler beschriebenen in dem Excel-Sheet von Roy Spencer, das ich in einem anderen Kommentar verlinkt habe. Vielleicht können Sie da ja mal reinschauen …

  23. @Weber/ Agerius

    Die Strahlungstransfergleichung mit der man den sogenannten Treibhauseffekt (THE) berechnet geht auf Arthur Schuster 1905 und Karl Schwarzschild 1906 zurück. Und als Lehrbuch dazu empfehle ich „Radiative Transfer“ von Chandrasekhar von 1950 (Erstausgabe).

    Die Strahlungstransfergleichung gibt an, wie sich die Intensität der elektromagnetischen Strahlung bei einer bestimmten Frequenz/ Wellenlänge beim Durchlaufen der Atmosphärenschicht durch Absorption (Abschwächung) und Emission (Verstärkung) und Streuung verändert.

    In der unteren Atmosphäre gilt dabei das sogenannte Lokale Thermodynamische Gleichgwicht (LTE). Im LTE stehen die Prozesse im Gleichgewichtgilt, dh. abregende Stöße=anregende Stöße und Strahlungs-Absorption=Strahlungs-Emission. Das Strahlungsgleichgewicht unter der Bedingung des LTE geht ebenfalls auf Karl Schwarzschild 1906 zurück. Hierdurch vereinfacht sich die Strahlungstransfergleichung. Stöße sind da also berücksichtigt.

    Auf der Strahlungstransfergleichung beruhen moderne Strahlugstransferberechnungen wie Modtran und Hitran, womit man, wenn die atmosphärischen Profile (Temperatur-, Druck-, THG-Verteilung), etc. bekannt sind, den THE (Strahlungsbudget und Temperaturänderung) direkt berechnen kann.

    Die Strahlungstransfergleichung verwenden auch Astrophysiker zur Untersuchung der Atmosphäre von Sternen und Planeten. Schwarzschild hatte 1906 dazu seine Gleichung eigens eingeführt!

    Die Strahlungstransfergleichung wird auch eingesetzt zur Berechnung der Temperatur der Atmosphäre vom Satelliten aus.

    Die Strahlungstransfergleichung wird auch eingesetzt zur Berechnung des CO2-Gehalts der Atmosphäre vom Satelliten aus, oder Boden aus. Oder des Ozongehaltes der Stratosphäre vom Satelliten aus, oder Boden aus. Oder des Gehalts anderer infrarot aktiver Gase (THG) in der Atmosphäre vom Satelliten aus, oder Boden aus.

    Wenn die atmosphärische Temperatur- und Druckverteilung mit ausreichender Genauigkeit bekannt ist, kann aus der Messung der Strahlungsintensität (bei der entsprechenden Wellenlänge) auf die vertikale Verteilung der THG geschlossen werden. Wenn die atmosphärische Verteilung des strahlenden THG bekannt ist, kann mit Hilfe dieser Messung auch das Temperaturprofil bestimmt werden.

    Wer jetzt also behauptet, es gibt keinen Strahlungstransfer und keine Emissionen durch THG in der unteren Atmosphäre und keinen THE, der steht nicht nur mit der Physik der letzten 115 Jahre auf Kriegsfuß, sondern auch mit der modernen Fernerkundung mit Satelliten und der Astrophysik.

    Wie gesagt, nicht nur Festkörper senden Strahlung aus, sondern auch Wolken und Gase, die im IR absorbieren können, wenn die Temperatur über 0 Kelvin liegt.

    Darauf beruhen unzählige physikalische Messprinzipien. Sei es in der Wärmetechnik, oder Astophysik, oder Fernerkundung.

    Wenn es keiner Gasstrahlung/ Gegenstrahlung bedarf, dann wäre das alles obsolet!

    Wir könnten die moderne Wissenschaft also komplett über den Haufen werfen.

    • „Im LTE stehen die Prozesse im Gleichgewichtgilt, dh. abregende Stöße=anregende Stöße und Strahlungs-Absorption=Strahlungs-Emission.“

      Blödsinn wird durch ständiges Wiederholen nicht wahrer.
      Es gibt nur einen Energieerhaltungssatz, es gibt keinen Strahlungserhaltungssatz.
      Kapier das endlich, Krüger.

      • Richtig – besso Keks -, sowas ist natürlich Quatsch:
        >>Wie gesagt, nicht nur Festkörper senden Strahlung aus, sondern auch Wolken und Gase, die im IR absorbieren können, wenn die Temperatur über 0 Kelvin liegt.
        Darauf beruhen unzählige physikalische Messprinzipien. Sei es in der Wärmetechnik, oder Astrophysik, oder Fernerkundung.<<

        Ist schon irre, was manche Typen zusammenlabern … . Das erklärt allerdings weshalb die dummen grünen Frauen soviel Bullshit in HH zusammenschreiben können. Tempo 30 vor dem 300m langen Krankenhausparkhaus weil da hinter das Heizkraftwerk und noch andere Gebäude sind, aber keine Krankenzimmer. Und nicht vergessen 800 m Tempo 30 wegen eines "Kindergartens". Nur Kinder benutzen die Straße nie … .
        Inzwischen darf unbeschadet ganz offensichtlich jede Menge B… geschrieben werden.

        • „Ist schon irre, was manche Typen zusammenlabern … . Das erklärt allerdings weshalb die dummen grünen Frauen soviel Bullshit in HH zusammenschreiben können.“

          Auch das noch? Da müssen Sie sich auch nicht wundern, wenn die Frauen Sie nicht mögen?

          Auch Physikerinnen nicht.

  24. Peter Georgiev
    „Um der abstrakten Welt der Strahlenphysiker etwas Reelleres entgegenzusetzen:“

    Grundsätzlich kann bekanntlich jeder beliebige absorbierte Energiefluss der Sonne in der Materie der Erde – gesteuert von der jeweils erforderlichen Durchfluss Zeit – eine beliebige Temperatur zwischen minimal 30K und maximal etwa 6000K einstellen.

    • PS: Gegenwärtig beträgt die so erreichte aus lokaler Messung ermittelte „mittlere Temperatur“ der Materie an der Erdoberfläche etwa 288K. Der mit Hilfe eines unzutreffenden Modells – unerlaubt aus Mittelwerten – ermittelte Anteil des den Durchfluss verzögernden atmosphärischen Treibhauseffektes von 33K liefert lediglich eine untere Schranke des tatsächlich grösseren Effektes. Die Komplexität des Problems verhindert leider seine Quantifizierung.

      • Hallo Herr Wolff,
        Ich kann das ziemlich gut nachvollziehen, was Sie schreiben. Vor allem mit den Einschränkungen, die Sie selbst angeben.

        Dazu kommt noch, dass sich die Erwärmung von 33K aus zig Einzeilprozess an der Oberfläche und in der Athmosphäre zusammenadiert, die auch nicht konstant sind, sondern sich örtlich und zeitlich ständig verändern.

        Daher empfinde ich der Versuch, mit einem doch ziemlich einfachen Algorytmus das bekannte Ergebnis von 33 K nachzustellen nicht als Wissenschaft, sondern als reine Spielerei.

        Man darf es auch anders sehen.

      • @Ulrich Wolff
        29. Juli 2020 um 16:39

        „Die Komplexität des Problems verhindert leider seine Quantifizierung.“

        DAS ist die mit Abstand zutreffendste Zusammenfassung der „Problematik“, …. ohne Leuten, die sich wirklich ideologie- und Lobbyfrei dem Thema nähern wollen, zu nahe zu treten …..

        Ein ehemaliger guter Kollege sagte einmal (ich war damals noch „Studierender“…), wenn man von 100 möglichen Abhängigkeiten eine richtig untersuchen will, muß man 99 Faktoren konstant halten können …., bei immer vorhandenen „Kreuzabhängigkeiten“ wird es noch lustiger….

        Diese Tatsache wird leider viel zu häufig ignoriert, egal ob Klima, Energie, Corona ……

  25. Um der abstrakten Welt der Strahlenphysiker etwas Reelleres entgegenzusetzen:

    Wenn die Energiemende der Sonne, die auf das System Erde plus Atmosphäre trifft größer ist, als die Menge die das System ins All zurückstrahlt, wird es wärmer, ist es umgedreht, wird es kälter, besteht Gleichgewicht, ändert sich nichts.

    So simpel und nicht anders funktioniert eine Erderwärmung oder Erdabkühlung.

    Der Strahlenaustausch innerhalb des Systems, z.B. zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre, die eigentlich immer hier heiß diskutiert wird und an zahlreichen Computer simuliert wird, kann keinen Einfluss auf die Energiebilanz zwischen dem System und dem Weltall, die einzig Temperaturänderungen hervorrufen kann, haben.

    Die Strahlenintensität nach oben oder unten ist letztendlich zweitrangig, wichtig ist, wie viel Wärmeenergie absorbiert und wie viel zurück ins All geschickt wird. Und da habe ich nie Diskussionen hier verfolgt, dass der dunkle Wüstensand der Gobi 60 Grad heiß wird und dabei offensichtlich viel Strahlungsenergie aufnimmt, während Eisgletscher die Strahlenenergie wohl komplett ins All zurücksenden. In welcher Simulation ist das berücksichtigt?

    Um den Einfluss von CO2 und Wasserdampf zu vergleichen, braucht man auch keinen PC. Lange bevor es Sumulationen und auch PCs gab, musste ich bei der Armee Wache schieben. War es im Winter klar, musste ich mir 3 Paar Socken und 2 Paar lange Unterhosen anziehen, um nicht zu erfrieren. Nach einiger Zeit hatte man das richtige Gefühl entwickelt, anhand des Blicks gen Himmel die Wärmewirkung ( im Sommer Kühlwirkung) des Wasserdampfs gut einzuschätzen. Der konstante CO2 Gehalt dagegen ist belanglos.

    Man sollte vielleicht weniger am Computer spielen und mehr die Natur beobachten.

    • Ihre Gedankengänge kommen mir irgendwie bekannt vor ;-), …. die sind allerdings sowas von „unwissenschaftlich“, ….. und vor allem machen Sie damit „beide Seiten“ bei den „Strahlenphysikern“ arbeitslos. 😉

    • „Man sollte vielleicht weniger am Computer spielen und mehr die Natur beobachten.“
      Sie sprechen mir aus der Seele. Lange habe ich schon den Verdacht, daß zuviele den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sehen.

    • Das ist so nicht korrekt. Selbst bei einer ausgeglichenen Strahlungsbilanz am Oberrand der Atmosphaere kann sich die Verteilung der oberflaechennahen Lufttemperatur infolge der Zirkulationen in der Atmosphaere und den Ozeanen aendern, denn die Temperatur ist eine intensive Groesse, die keiner Erhaltungsgleichung unterliegt. Bohren & Clothiaux (2006), „Fundamentals of Atmospheric Radiation“, drueckten es folgendermassen aus:

      “In general, energy (or power) is a more relevant physical quantity than temperature. Energies are additive, temperatures are not; energy is conserved, temperature is not. Energy fluxes drive atmospheric processes. But W/m² is banned from American newspapers, both because it is an SI quantity and because it is much too scientific for readers of even the most pretentious newspapers in the land. Similarly, in-stead of energy fluxes we get the wind-chill temperature, which obscures the fact that energy fluxes, not temperatures, kill people by hypothermia.”

      Diese Aussage ist korrekt. Und dieser Sachverhalt ist seit mehr als 100 Jahren bekannt (siehe z.B. Planck, 1897; Tolman, 1917). Siehe auch:

      https://www.youtube.com/watch?v=m0IH3Hgy3oI

      Unterschiedliche Verteilungen der oberflaechennahen Lufttemperatur liefern im allgemeinen auch unterschiedliche globale Mittel.

      • Sehr geehrter Herr Kramm,

        Ihre und meine Aussage widersprechen sich inhaltlich nicht. Eine Änderung der Oberflächen-Mitteltemperatur – nicht nur kurzfristige – bedeuten gemäß Ihren Ausführungen nicht zwangsläufig eine dauerhafte langfristige Klimaänderung, sondern ist eine Momentaufnahme und kann auf eine Energieumverteilung innerhalb des Systems beruhen. Das kann sich auch umkehren.

        Wenn allerdings die Bilanz wie von mir beschrieben nicht ausgeglichen ist, dann wird dem System dauerhaft mehr Energie zugefügt (oder entzogen) und langfristig wird es unweigerlich zu Temperaturerhöhung (bzw. Minderung) führen, was man dann als eine signifikante Klimaänderung bezeichnen muss.

        Nur berechnen und simulieren lässt sich es nicht, zu viele Unbekannte…

    • „Nach einiger Zeit hatte man das richtige Gefühl entwickelt, anhand des Blicks gen Himmel die Wärmewirkung ( im Sommer Kühlwirkung) des Wasserdampfs gut einzuschätzen. Der konstante CO2 Gehalt dagegen ist belanglos.“
      Momentan („Hundstage“) haben wir wolkenlosen Himmel. Es wäre mal interessant zu untersuchen wie groß die Variabilität der täglichen Mittel-Temperaturen unter diesen Bedingungen ist. Wahrscheinlich wird man auch für diesen Fall die Einflüsse von Advektion, Aerosolen und CO2 nicht separieren können.

  26. # Dr. Roland Ullrich – Deren Füße wackeln immer stärker:
    Die Wissenschaftler Philipp Mulholland und Stephen Wilde haben ebenfalls ein Modell entwickelt, welches solare Einstrahlung auf der Halbkugel und Abstrahlung auf der gesamten Kugel verbindet. Auch ein Modell mit Faktor 2 für die Strahlungsverteilung und nennen Standart Earth Environmemt (SEE), wenn sie den Durchschnittswerte für die Erde betrachten.

    Zitat:
    We have designed our climate model to retain the critical dual surface element of a lit globe, namely night and day. The standard climate model is a single surface model that does not include adiabatic energy transfer, because diabatic thermal equilibrium is assumed at all times (both night and day). When in our model we apply the missing element of adiabatic energy transfer from the lit side, by using distinct and separate energy partition ratios for night and day, then the requirement for back radiation greenhouse gas heating is no longer necessary.

    Quelle: https://wattsupwiththat.com/2019/06/27/return-to-earth/

    Vergleich SEE Modell 5
    Faktor 2 2
    Energy loss to Space 26.955% 26.901% = 186 W/m2 / 684 W/m²
    Insolation Loading 472.267 W/m2 476 W/m2
    Bond Albedo 0.306 0.269
    Atmosphärische Zellen 3 –

    Bezüglich Erdoberfläche/Atmosphäre gehen Mulholland und Wild noch viel weiter als ich:
    Sie modellieren Hadley Zellen, Ferrel Zellen und Polar Zellen.
    Ergebnis auch hier:
    „the requirement for back radiation greenhouse gas heating is no longer necessary.“

  27. Zunächst einmal einen ganz herzlichen Dank an Herrn Agerius für die argumentative Unterstützung bezüglich der Umgebungsgleichung.

    @ ALL: Auch bei den sogenannten „Klimarealisten“ gilt offenbar „Science is settled“, denn zu dem eigentlichen Ergebnis von Herrn Agerius, einem Vergleich von seinem Modell5 mit dem IPCC-Modell KT97, finden sich in den Kommentaren bedauerlicherweise mehr Strohmannargumente als konstruktive Beiträge. Dabei kann das IPCC-Modell KT97 lediglich 5 von 11 ERBS-Messreihen abbilden. Im Agerius-Modell 5 ergeben sich dagegen die gemessenen 11 Datenreihen aus der Perspektive des Satelliten als Mittelwerte der 5-jährigen Messung für eine hemisphärische Strahlungsbilanz.
    Dem letzten Satz von A. Agerius ist demnach nichts mehr hinzuzufügen, Zitat: „Mit den voneinander unabhängigen Modellen, Weber und Agerius, aus unterschiedlichen Perspektiven bzw. Bezugspunkten entwickelt, ist eine Gegenstrahlungshypothese und damit auch ein natürlicher Treibhauseffekt von 33 K für die Erklärung und Herleitung der realen Temperaturwerte nicht erforderlich.“

    Man könnte auch formulieren, dass damit der vorgebliche „natürliche atmosphärische Treibhauseffekt“ in Theorie und Praxis widerlegt worden ist.

    • „..finden sich in den Kommentaren bedauerlicherweise mehr Strohmannargumente als konstruktive Beiträge.“ Ihre Strohmann-Argumente zusammengefasst: Die Sonne strahlt, weil heiße Gase oder Plasmen elektromagnetische Strahlung aussenden können. In gleicher Weise strahlt die Erdatmosphäre: Wasserdampf, Wolken, Aerosole und andere Treibhausgase senden bei Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt elektromagnetische Strahlung aus. Die nach unten gerichtete Atmosphären-Strahlung wird als „Gegenstrahlung“ bezeichnet. Und diese Strahlung soll es nicht geben?????

      • „Die Sonne strahlt, weil heiße Gase oder Plasmen elektromagnetische Strahlung aussenden können. In gleicher Weise strahlt die Erdatmosphäre: Wasserdampf, Wolken, Aerosole und andere Treibhausgase senden bei Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt elektromagnetische Strahlung aus. Die nach unten gerichtete Atmosphären-Strahlung wird als „Gegenstrahlung“ bezeichnet. Und diese Strahlung soll es nicht geben?????“

        So sieht es aus. Das Plasma und die heißen Gase der Sonne sind auch kein Festkörper, strahlen aber sehr stark. Die Schwarzschild-Gleichung wurde 1906 auch zur Berechnung des Strahlungstransfers in der Sonne erstellt und wird heute noch für Strahlungstransferrechnungen in der Erdatmosphäre, etc. in modifizierter Form verwendet.

        https://web.archive.org/web/20190511162345/http://www.science-skeptical.de/blog/strahlungstranfer-und-treibhauseffekt-seit-1906-sind-die-physikalischen-grundlagen-gelegt/0013037/

        Bei Herrn Weber aber stahlen aber weder Gase noch Wolken. Denn einer Gegenstrahlung bedarf es gemäß ihm nicht.

    • @U. Weber
      „Um die Bedeutung ‚Umgebungsgleichung‘ für den EIKE-Blogleser besser zu veranschaulichen, folgt ein Beispiel aus dem Alltag….“

      Anhand von diesem Beispiel wird wieder einmal deutlich, wie man hinter vielen Worten und Zahlen die Wirklichkeit verstecken (oder bewußt vernebeln?) kann.

      Die von Ihnen ‚Umgebungsgleichung‘ genannte S-B-Beziehung beschreibt den Austausch von Strahlungsenergie zwischen zwei unterschiedlich warmen schwarzen Körpern. Genau genommen von zwei unendlich ausgedehnten (durch ein Vakuum getrennten) Platten. Aber näherungsweise mag das auch für den Flur im Beispiel gelten: Die erste Platte ist der Heizkörper mit seinen 62°. Aber wo ist die zweite Platte, woher kommt die ‚Umgebungsstrahlung‘ mit 18°C? Etwa aus dem Raum oder aus der Luft? Ein kleiner Teil vielleicht, sofern die Luft CO2 und Wasserdampf enthält. Der Großteil dürfte aber von den Wänden des Raumes stammen (nehmen wir mal an, sie hätten ebenfalls 18°C).

      Was bedeutet das nun für die Übertragung der ‚Umgebungsgleichung‘ auf die Erde? Die erste Platte ist hier ohne Zweifel die Erdoberfläche. Und die zweite Platte?
      Ohne Atmosphäre wäre das der kosmische Hintergrund. Bei der realen Erde muss es die Atmosphäre sein. Allerdings verhält sich diese so gar nicht wie ein schwarzer Körper. Schon aus diesem Grund ist die Anwendung der Umgebungsgleichung in dieser Form auf die Erde obsolet. Was die Atmosphäre tatsächlich an Umgebungsstrahlung liefert, kann nur über die Strahlungstransportgleichung berechnet werden; und diese Rchnung ergibt rund 320 W/m2. Vorausgesetzt, die IR-Aktivität von CO2 und Wasserdampf wird richtig berücksichtigt.
      Sie können das ‚Umgebungsstrahlung‘ nennen, andere nennen das Rückstrahlung oder THE.

    • @Weber

      „… eine Gegenstrahlungshypothese und damit auch ein natürlicher Treibhauseffekt von 33 K für die Erklärung und Herleitung der realen Temperaturwerte nicht erforderlich.“

      Mal eine Frage Herr Weber, gilt das auch für die Sonne und alle anderen planetaren Atmosphären mit Gasen, Wolken und Aerosolen?

      Schwarzschild hat 1906 seine Gleichung für solche Berechnungen eingeführt. Weit vor Ihrer Geburt. Die Gleichung würden Sie also auch als nicht erforderlich sehen?

      Wie gesagt, jeder Festkörper, jedes Gas, etc. strahlt bei Temperaturen über 0 Kelvin. Und Sie meinen das sei völlig belanglos und in Ihrer Theorie nicht erforderlich? Was mich aber noch mehr verwundert ist, dass naturwissenschaftlich ausgebildete Leute sich dem anschließen und das verteidigen.

    • Was diese Unterstuetzung wert ist, belegt seine Aussage:

      ===========

      Kiehl und Trenberth verwenden Pfeile zur Darstellung von Strahlungsflüssen (W/m²). Diese Art der Darstellung erinnert an Kraftvektoren der technischen Mechanik.4 Wenn man diesen Gedanken zu Grunde legt, drängt es sich auf, das Schnittkraftprinzip anzuwenden. Ein unter Spannung – Kraft geteilt durch Fläche – stehendes Bauteil wird hierbei virtuell, wie mit einem Messer, durchtrennt. Alle an der Schnittfläche auftretenden Größen werden sichtbar und müssen Gleichgewichtsbedingungen gehorchen. Bei einem Bauteil wären dies Schub- Druck-, Zugkräfte, bzw. Biegespannungen, Momente, Torsion etc. In der diesem Textblock folgenden Anordnung von Zahlen in 8 Zahlenzeilen ist dies in Analogie zur Mechanik für den Strahlungsfluss aufbereitet. Auch hier muss sich ebenfalls ein horizontales und vertikales Gleichgewicht als Strahlungsgleichgewicht ausbilden.

      ==========

      Selbstverstaendlich sind die Strahlungsfluesse (richtiger Flussdichten) Vektoren. Offensichtlich ist Agerius damit nicht vertraut. Die Physik kennt zwar den Begriff des Poynting-Vektors, aber fuer einen Ingenieur schein dieser Begriff nicht existent zu sein (wobei ich selbst auch bei meinem Ingenierstudium den Begriff kennengelernt habe).

      Die Analogie zur Statik ist allerdings interessant, denn offensichtlich will Agerius damit nur seine voellige Inkompetenz dokumentieren. Dabei gelangt er dann zum sog. Strahlungsgleichgewicht, was dokumentiert, dass er besser geschwiegen haette. Man braucht sich nur einmal die Armierung einer simplen Stahlbetondecke in einem Einfamilienhaus anzuschauen, um seine Kenntnisse in der Statik zu bewerten, denn die Armierung traegt Rechnung, dass die Zugfestigkeit von Beton erheblich geringer ist als seine Druckfestigkeit. Aber es ist vielfach bekannt, dass Fachfremde unsinnige Analogien verwenden, um mitreden zu koennen.

      Was Agerius vollkommen ignoriert, ist die atmosphaerische Zirkulation, die die Existenz eines Strahlungsgleichgewichtes verhindert. Ein Strahlungsgleichgewicht wuerde bedeuten:

      c_p rho dT/dt = – div (R_S + R_IR) = 0

      Hierin sind c_p die spez. Waerme bei konstantem Druck, rho die Luftdichte, T die Lufttemperatur, t die Zeit und R_S sowie R_IR die Strahlungsfluesse im solaren und infraroten Bereich, wobei die Trennung bei etwa 4 my vorgenommen wird. Die Ableitung der Temperatur nach der Zeit entsprich der lokalen Ableitung. Und mit div wird die Divergenz bezeichnet. Die Strahlungsfluesse erscheinen also unter dem Divergenzzeichen. Es geht also um die raeumliche Ableitung der Strahlungsfluesse, wobei das Divergenzzeichen den Rang der Vektoren um eins reduziert. Auf der linken Seite der Gleichung stehen naemlich nur Skalare, also muss die raeumliche Ableitung der Vektoren einen Skalar ergeben. Der Gradient wuerde den Rang um eins erhoehen und die Rotation den Rang unveraendert lassen. Es waere also besser, wenn Agerius sich den Dubbel – Taschenbuch fuer den Maschinenbau heranziehen wuerde, um zu lernen, was Vektor- und Tensoranalysis bedeutet. Eines der Lehrbuecher, was dort zitiert ist, ist das von Gerlich (1977), „Vektor- und Tensorrechnung für die Physik“.

      Die Gleichung beschreibt die Entstehung von Waerme- bzw. Abkuehlungsraten infolge der Strahlungsdivergenz. Sie kann nur numerisch geloest werden.

      Bereits Moeller & Manabe (1961) sowie Manabe & Moeller (1961) haben das sogenannte Strahlungsgleichgewicht untersucht. Das kann man nur numerisch-iterativ berechnen, wie in diesen Arbeiten dargestellt. Warum das so ist, haengt damit zusammen, dass in der Schwarzschild-Gleichung die Quellfunktion durch die Plancksche Strahlungsfunktion ersetzt wird, die eine Funktion der Temperatur ist. Nach jedem Zeitschritt stellt sich also eine neue Temepraturverteilung ein, was wiederum in der Planckschen Strahlungsfunktion zu beruecksichtigen ist. Es wird also solange gerechnet, bis sich die Temperaturverteilung nach dem (n+1)-ten Zeitschritt sich nicht mehr von der Verteilung nach dem n-ten Zeitschritt im Rahmen einer vorgegebenen Genauigkeitsschranke unterscheidet, so dass das Strahlungsgleichgewicht erreicht ist.

      Was Moeller und Manabe insbesondere fuer die Troposphaere erhielten, hatte allerdings nichts mit den Beobachtungen zu tun. Die Temepraturabnahme mit zunehmender Hoehe betrug etwa 14,5 K/km. Bei einer Dicke der Troposphaere von 11 km haette sich also ein Temperaturunterschied von fast 160 K ergeben, wobei die Oberflaechentemperatur etwa 350 K und die Temperatur in Tropopausenhoehe etwa 190 K betrugen. Das bedeutet, dass ein Strahlungsgleichgewicht eine unsinnige Annahme ist.

      Auf Grund dieses Sachverhalts entwickelte dann Manabe mit Mitarbeiten die sog. Strahlungs-Konvektions-Modelle, die auf der Gleichung

      c_p rho dT/dt = – div (R_S + R_IR + C)

      beruhen (siehe Manabe & Strickler, 1964, Manabe & Wetherald, 1967). Der Konvektionsfluss C wurde dabei so parameterisiert, dass die Abnahme der Temperatur mit zunemender Hoehe hoechsten 6,5 K/km betragen durfte. Das war eine simple Form. Gleichzeitig begann man auch mit der Entwicklung dreidimensionaler Zirkulationsmodelle (siehe Smagorinsky et al., 1965).

      Wenn also fast 60 Jahre spaeter Agerius vom Strahlungsgleichgewicht lamentiert, dann ist er wahrlich bei der gruenen deutschen Physik gelandet.

  28. # Dr. Michael Schnell und # Uwe Pilgram

    Ich zitiere Prof. Gerlich und Dr. Tscheuschner aus „Falsifizierung der atmosphärischen C02 – Treibhauseffekte im Rahmen der Physik“, Stand vom 11.Juni 2015: “Zwar ist der Wärmetransport letztlich auf interatomare Wechselwirkungen zurückzuführen, die durch das elektromagnetische Feld vermittelt werden. Aber es ist irreführend, sich ein Photon als ein Teilchen oder Wellenpaket vorzustellen, welches von dem einen Molekül zum anderen fliegt.“ [S.13] Die beiden schlussfolgern, nicht einmal in einem Feynman-Graphen-Bild wäre dies darstellbar. In Kapitel 4.3.3 S.102 Schlussfolgerung zum Kapitel: Wissenschaft und die Modellierung des Globalklimas: „Einer statistischen Analyse von Vorgängen in der Natur, egal, wie anspruchsvoll sie ist, müssen physikalische Modelle zugrunde liegen. Wenn die letzteren schlicht falsch sind, dann führt die Analyse zu gar nichts. Man kann nicht etwas entdecken oder zuordnen, was aus prinzipiellen Gründen nicht existiert- wie der Atmosphärische CO2 – Treibhauseffekt!“

    Vermutlich reichen bereits verhältnismäßig wenige Moleküle aus, um die klassischen Strahlungsbilder aus IR-aktiven Molekülen in der Natur zu erzeugen, die mit MODTRAN auf HITRAN Basis nachgerechnet werden können.
    Die klassische Strahlungsübertragungsgleichung (SÜG) rechnet stoßfrei und führt durch die Hintertür einen Strahlungserhaltungssatz ein, vergleichbar einem Energieerhaltungssatz. Ich verweise auf die Veröffentlichungen des Strahlen-Chemikers Dr. Heinz Hug. In folgere aus Modell 5, welches die Messwerte abbildet: Würde für IR-aktive Gase fast nur Stoßabregung stattfinden, verbliebe nur eine winzige Gegenstrahlung. Dies würde einerseits die Messmittelwerte des Satelliten erklären und andererseits noch mögliche Strahlungsbilder. Im Extremfall würde dies zu rechnerisch anderen Besetzungsdichteverhältnissen auf Molekülebene führen und damit rechnerisch anderer Strahlungsausbildung. Im Grunde könnte man die SÜG so nicht mehr rechnen, denn diese basiert auf 100% Strahlungserhaltung. Mit dem Modell von Weber und Modell 5 entfällt andererseits die Gegenstrahlung oder geht gegen Null. Damit gäbe es keinen Treibhauseffekt mehr, womit man wieder bei Prof. Gerlich und Dr. Tscheuschner wäre.

    • „Die klassische Strahlungsübertragungsgleichung (SÜG) rechnet stoßfrei und führt durch die Hintertür einen Strahlungserhaltungssatz ein, vergleichbar einem Energieerhaltungssatz.“

      Da liegt des Pudels Kern…

    • Sie schrieben:

      „Die klassische Strahlungsübertragungsgleichung (SÜG) rechnet stoßfrei und führt durch die Hintertür einen Strahlungserhaltungssatz ein, vergleichbar einem Energieerhaltungssatz.“

      Was Sie verbreiten grenzt an grobem Unfug. Im Falle des lokalen themodynamischen Gleichgewichtes, eine Annahme, die bis etwa 60 km Hoehe ueber NN erfuellt ist, darf nach Einstein (1917), Dirac (1927) sowie Milne (1928) die Quellfunktion in der Uebertragungsgleichung fuer monochromatische Strahlung durch die Plancksche Strahlungsfunktion ersetzt werden (siehe z.B. Chandrasekhar, 1960, Goody & Yung, 1989, Lenoble, 1993, Liou, 2002). Das lokale thermodynamische Gleichgewicht (LTE) ist nur dann erfuellbar, wenn die Dichte gross genug ist, so dass die Anzahl der Molekuele, die durch Kollisionen erster Art (inelastische Kollisionen) angeregt werden und die Anzahl der Molekuele, die durch Kollisionen zweiter Art (super-elastische Kollisionen) abgeregt werden, sich balancieren. Das bedeutet, dass die Kollisionen inplizit beruecksichtigt werden. Oberhalb der Hoehe von etwa 60 km muss eine sog. „non-LTE“-Formulierung verwendet werden. Wie das geht, koennen Sie in der Fachliteratur nachlesen. Solche „non-LTE“-Modelle wurden vor Jahrzehnten schon entwickelt.

      Es existiert grundsaetzlich kein Energieerhaltungssatz fuer Strahlung. Was Sie verbreiten, belegt, dass Sie nicht wissen, wovon Sie schwadronieren.

      Die Strahlungsuebertragungsgleichung ist eine rein diagnostische Beziehung, bei deren numerischer Loesung die Randbedingungen zu beruecksichtigen sind. Eine Erhaltung der der Strahlung ist ueberhaupt nicht erforderlich und auch nicht gegeben.

      Die so berechneten Strahlungsfluesse erscheinen in den lokalen Bilanzgleichungen fuer die innere Energie und die Enthalpie unter dem Divergenzzeichen. Das bedeutet, dass die Strahlungsfluesse so auch in die Bilanzgleichung fuer die Gesamtenergie eingehen. Und nur die Gesamtenergie ist eine Erhaltungsgroesse. Da die prognostische Gleichung fuer die Temperatur an Hand der lokalen Bilanzgleichung fuer die Enthalpie hergeleitet wird, erscheinen die Strahlungsfluesse auch in dieser prognostischen Gleichung, und zwar wieder unter dem Divergenzzeichen. Das ist Lehrbuchwissen, was seit Jahrzehnten existiert.

      Fazit: Studieren Sie erst einmal die Theorie der Physik der Atmosphaere. Offensichtlich sind Sie ein Repraesentant der neuen Gruenen Deutschen Physik.

    • Ich zitiere aus einem Vortrag von Professor Gerlich von 2005:

      ==========

      Prof. Dr. Peter C. Stichel, stellv. Vorsitzender des Arbeitskreises Energie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (1995), Theoretische Physik, Universität Bielefeld :

      „Es ist inzwischen anerkanntes Lehrbuchwissen, daß langwellige Infrarotstrahlung, emittiert von der erwärmten Erdoberfläche, teilweise von CO2 und anderen Spurengasen in der Atmosphäre absorbiert und reemittiert wird. Dieser Effekt führt zu einer Erwärmung der unteren Atmosphäre und aus Gründen des Gesamtstrahlungshaushaltes gleichzeitig zu einer Abkühlung der Stratosphäre.“

      Herr Kollege Stichel beschreibt in seiner Zuschrift an das Westfalenblatt ein Perpetuum Mobile 2. Art, weil er von einer „Erwärmung“ (Temperaturveränderung) des wärmeren auf Kosten eines kälteren Bereichs ohne Arbeitsaufwand schreibt. Auch dieser Formulierungsfehler läßt sich durch eine einfache Umformulierung beheben, und man landet bei einer der Formulierungen im nächsten Abschnitt. Nach meinem Kommentar hatte Herr Kollege Stichel seinen Text beim Westfalenblatt zurückgezogen.

      Es gibt keinen „Gesamtstrahlungshaushalt“, da es keine separaten Erhaltungsgleichungen
      für die einzelnen Energieformen gibt . In der Rotationsenergie der Erde und
      der kinetischen Energie der Bewegung um die Sonne stecken z. B. Energien, die um
      Größenordnungen größer sind als die Strahlungsenergie, die in Jahren auf die Erde
      fällt. Die Abstrahlung richtet sich nach der Temperatur (und Absorptions- bzw.
      Emissionseigenschaften) und nicht die Temperatur nach der Abstrahlung.

      ==========

      Was Herr Agerius predigt, ist die Grundlage der Gruenen Deutschen Physik.

    • „„Die klassische Strahlungsübertragungsgleichung (SÜG) rechnet stoßfrei“

      Was natürlich auch nicht stimmt. Die SÜG gilt für das LTE, wie Herr Kramm richtig anmerkt. Also für die untere Atmosphäre wo Absorption und Emission und anregende und abregende Stöße sich die Waage halten.

      Die SÜG geht auf die Schwarschild-Gleichung von 1906 zurück. Und wurde zunächst für die Sonnenatmosphäre eingeführt. Dort gilt auch das LTE mit anregenden und abregenden Stößen.

      • „Also für die untere Atmosphäre wo Absorption und Emission und anregende und abregende Stöße sich die Waage halten.“

        Quatsch!
        erstens halten sich an- und abregende Stöße in der unteren Atmosphäre nicht die Waage,
        zweitens gibt es keine Naturgesetz, wonach das so sein müßte und
        drittens gibt es pro Raumvolumen im thermischen Gleichgewicht lediglich ein Gleich gewicht zu- und abfließender Energieströme; nicht aber zwingend ein Strahlungsgleichgewicht…

      • Hallo, Herr Krueger,

        es gibt Leute, die wollen das Rad neu erfinden. Dabei landen sie dann beim Vierkant udn freuen sich dann, dass das besser rollt als ein Dreikant.

        Und wir muessen damit leben, dass im Zeitalter des Internets jeder selbsternannte Experte seinen Sermon verbreiten kann. Die Fachliteratur ist nur noch etwas fuer „Unbelehrbare“.

        MfG

  29. Eine Frage an die Experten:
    Soweit ich weiß, absorbiert ein Gas Strahlung durch 2 Effekte:

    1. Die Moleküle werden von der Strahlung „geschuppst“ und haben so eine erhöhte kinetische Temperatur. Durch simplen Stoß wird diese kinetische Energie an andere Moleküle (teilweise) weitergegeben = Konvektion. Das machen die einfachen Moleküle.

    2. Die Moleküle nehmen die Energie der Strahlung auf atomarer Ebene auf (Innere Energie). Der neue Status fällt unter Aussenden von Strahlung auf den alten Stand zurück. Die Strahlung ist nicht gerichtet = Wärmestrahlung. Das machen die „Klima-Erwärmer“. Die abgegebene Wärmestrahlung ist eine elektromagnetische Welle (Photonen, etc.) die maximal die gleiche Energie hat, wie die ursprünglich empfangene. Dabei spielt es keine Rolle, aus welcher Richtung die einfallende Strahlung kam.

    Kann mich jemand aufklären, wie Wärmestrahlung aus der kinetischen Energie von Molekülen entsteht und warum diese Strahlung sich anders verhält als die der Molküle der Klima-Erwärmer?

    • Die Molkuele der angeblichen Klimaerwaermer H2O und CO2 bewirken in der Atmosphaere Abkuehlungsraten. O3 bewirkt in der Stratosphaere geringfuegige Erwaermungsraten, und sonst Abkuehlungsraten. Und dieser Sachverhalt ist seit den Arbeiten von Moeller & Manabe (1961) sowie Manabe Und Moeller (1961) zumindest qualitativ bekannt. Er wurde spaeter immer wieder bestaetigt (siehe z.B. Liou, 2002, „An Introduction to Atmospheric Radiation“). Nur ist dieser Sachverhalt bei EIKE nie angekommen.

  30. Jetzt auch mein Senf noch dazu:
    1) Der hemisphärische Ansatz (Sonneneinstrahlung auf Halbkugel, IR-Rückstrahlung von der Ganzkugel) kommt der Realität näher als es bei den üblichen Vollkugelansätzen der Fall ist.
    2) Bestechend, dass dann Erdtemperatur und SB-Rückstrahltemperatur übereinstimmen und man keinen Treibhauseffekt und auch nicht die merkwürdige, exorbitante „Rückstrahlung“ benötigt. Strahlungserwärmung durch Klimagase, speziell durch anthropogene, wäre dann „entsorgt“.
    3) Doch, wenn ich mich an Gerlich und Tscheuschner recht erinnere, wenn man richtig rechnet und Geometrie und Einstrahlungwinkel richtig berücksichtigt, erhält man andere Temperaturen – war also leider doch wieder nix…
    4) Zu diesem Ärgernis kommt hinzu, dass die Klimagase deutliche Dellen im IR-Abstrahlspektrum Richtung Weltraum hinterlassen, was weniger Abstrahlung in den Absorptionsfenstern der Klimagase bedeutet. Also, noch sind wir die anthropogene Klimaerwärmung nicht los. Allerdings ist die Atmosphäre sehr viel komplizierter. Auch der weite Bereich an errechneten Klimasensitivitäten einschließlich der fehlenden Übereinstimmung mit der Realität zeigen, dass der dreiste Potsdämliche Klima-Alarmismus dennoch auf höchst wackeligen Füßen steht!

    • Was Sie behaupten, ist vollkommen falsch. An der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere existiert ueberhaupt kein Strahlungsgleichgewicht. Und die integrale Bilanzgleichung fuer die Gesamtenergie in der Atmosphaere erfordert immer noch die Atmosphaere insgesamt.

      Lernen Sie erst einmal die Grundlagen der Physik im allgemeinen und die der Physik der Atmosphaere im besonderen.

      • Habe ich so nicht behauptet, lesen Sie auch Punkt 3 und 4! Es geht mir hier mehr um die Leistungsfähigkeit des hemisphärischen Ansatzes, soweit ich ihn verfolgt habe und zugegeben, etwas salopp formuliert, weniger um grundlegende Atmosphärenphysik – da ist Ihr Vorsprung natürlich uneinholbar!

  31. „Weber`s Ansatz, Abschnitt A, betrachtet die Einstrahlung auf eine Halbkugel, aber die Abstrahlung von der Gesamtkugel aus der Perspektive der Kugeloberfläche. Dies führt ebenfalls zu einer Durchschnittstemperatur von 15°C, aber die Einführung der Idee einer Gegenstrahlung ist hierzu nicht erforderlich.“

    Wie Weber seine 15°C errechnet, erklärt er aber bis heute nicht.

    Und Wolken, die einen Großteil am THE neben den THG ausmachen, haben bei Weber also auch keine Gegenstrahlung?

    Richte ich mein IR-Fernthermometer auf eine Wolke, so kann ich deren Temperatur damit genau messen. Somit ist die Gegenstrahlung durch Wolken einfach messbar, bei Herrn Weber aber irrelevant.

    • PS

      Wolken strahlen die Wärme nicht vom Erdboden bei 15°C ab, sondern erst in einigen Kilometern Höhe bei weit unter 0°C. Der Erdboden darunter bleibt folglich wärmer, da es weniger Wärmeverlust gibt. Das merkt man in jeder bedeckten Nach in Vergleich zu klaren Nächten.

      Herr Weber berücksichtigt das alles nicht in seinem Modellansatz. Somit ist der Modellansatz schon falsch.

      • Herr Krüger, wissen Sie, was Sie mit Ihrem IR-Thermometer messen? Wahrscheinlich nicht ;-).

        Übrigens: Kaufen Sie sich Webers Buch, da werden Sie geholfen …..

      • ==> Wie Weber seine 15°C errechnet, erklärt er aber bis heute nicht.

        Doch Herr Krüger, das hat er, nämlich indem er die Abstrahlung der sonnenbeschienenen Hemisphäre (die bei +15 Grad gleich der gesamten Einstrahlung ist und somit für die Nachtseite Null übrig bleibt) mittels einer „Umgebungsgleichung“ (mit einem erfundenen globalen T2 von fast 255 K) Sigma*(T1^4-T2^4) netto so reduziert dass sie fast halbiert wird und so der Rest zur Nachtseite rotiert wird, welche dann auch knapp 15 Grad (T1=288 K) annimmt.

        Toll, da hat er ohne Gegenstrahlung und ohne TE vermeintlich die Genese des globalen Mittelwerts von 15 Grad geschafft. Aber NEIN, ohne Gegenstrahlung und ohne TE strahlt doch die Erde nackt in den Weltraum und T2 ist NULL!

        • Ja genau, dass erklärt Herr Weber nicht. Sein T2. Wohlmöglich liegt es bei ihm über NULL wegen des THE, den er damit ja gerade widerlegen will? Er hüllt sich ja seit Jahren diesbezüglich in Schweigen.

    • „Richte ich mein IR-Fernthermometer auf eine Wolke, so kann ich deren Temperatur damit genau messen. Somit ist die Gegenstrahlung durch Wolken einfach messbar,“
      Und wenn diese Gegenstrahlung aus der Atmosphäre zu Ihrem Thermometer gelangt und gemessen werden kann, dann kann diese Gegenstrahlung auch noch gleich bei der Gelegenheit die Atmosphäre aufheizen, aus der sie sich gerade verabschiedet.
      Mit Ihnen würde ich gerne mal Einkaufen gehen.Sie bringen das Geld und das Portemonnaie mit und ich fülle meinen Einkaufswagen. Am Ende habe ich meine Einkäufe erledigt und Sie haben mehr Geld im Portemonnaie als vorher.

  32. Das eingangs genannte Beispiel einer Flurheizung wirft mehr Fragen auf als es erklärt. Was hat S-B damit zu tun? Die Aussage „ein zweites Thermometer misst 18°C“ ist bedeutungslos. Wo werden diese 18°C gemessen? Über dem Heizkörper ist die Lufttemperatur mit Sicherheit höher, darunter, wo die kalte Luft nachströmt, sicher kälter (Fußkälte). Man misst in diesem Flur niemals eine einheitliche Lufttemperatur man kann höchstens einen Mittelwert berechnen. Über den Sinn (oder besser Unsinn) von Mittelwerten aus intensiven Größen müsste man dabei zuerst sprechen. Es gibt keine „mittlere Erdtemperatur“ die man über das S-B Gesetz bestimmen und irgendwelchen Strahlungsflüssen innerhalb der Troposphäre zuordnen könnte. Die für mein Verständnis plausibelste Begründung der Bodentemperatur von Planeten mit Gashülle ist der von Thieme und Hebert formulierte thermodynamische Atmosphäreneffekt.

  33. #Paul Berberich
    „Die atmosphärische Einstrahlung auf die Erdoberfläche kann man messen.“ Die Total Solar Irradiance (TSI) ist 1368 W/m² (KT97) und auf 1360 W/m² (CERES Messungen 2015-2018) gefallen. Im 2. Schritt der Modellbildung geht es um den Wert der Incoming Solar Radiation im konkreten Modell. Die Bezeichnung ist entlehnt aus FIG.7. Kiehl und Trenberth. Diesen Punkt sehen wir beide, denke ich, noch identisch.
    Gleicht man ein Modell mit Messungen ab, stellen sich nun die Fragen: a) Wo wurde gemessen? und b) Wie wurde gemessen? Auch diesen Punkt sehen wir beide, denke ich, noch auch identisch. Die Perspektive des Satelliten muss meiner Meinung nach ebenfalls berücksichtigt werden. Der Satellit konnte bei der Nachtmessung keine TSI = 0 messen, weil der Erdschatten die Einstrahlung auf den Satelliten verhinderte:
    Achse: Sonne – Erde – Satellit und damit TSI = 0 für die Hälfte der Messungen
    Achse: Sonne – Satellit – Erde und damit TSI = 1368W/m² oder auch 1360W/m² für die Hälfte der Messungen.
    Die Vergleichswerte sind aber bereits selbst Mittelwerte aus Tag- und Nachtmessung. Damit muss für die Incoming Solar Radiation (ISR) des Modells in konsequenterer Weise ebenfalls die Mittelung der TSI- Messungen herangezogen werden. ISR = (TSI Nacht + TSI Tag) / 2 = (1368 W/m² + 0) = 684 W/m².
    Was für meine Argumentation verifiziert ist dass, sich so alle 11 Messungen des Satelliten (Messwerte wie 243 W/m², 276.3 W/m², 100.7 W/m², Albedo 0.269, …,…,…,…,…,…,), die selbst Mittelungen (Tagmessung + Nachtmessung) / 15 Umläufe sind, auf <= 2 W/m² in Modell 5 abbilden.

    • Herr Agerius, von physikalisch korrekten und unabhängigen Fachleuten welche sich mit dem StrahlungsmodelI befassen, hat noch niemand einen globalen (!!) solaren Mittelwert ohne Gegenstrahlung (also ohne TE) von +15 Grad berechnet. Allein für den wärmsten Streifen entlang dem Äquator ist mit Albedo die mittlere solare Einstrahlung über Tag/Nacht 1364*0,7/Pi=303,9 W/m².

      Trotz der Temperaturschwankungen, die von der Wärmespeicherung abhängen, liegt der solare Mittelwert aus dem von mir dynamisch berechneten Verlauf bei -3 Grad – was ziemlich genau zu S-B passt. Rechnet man das in Schritten von z.B. 5 Breitengraden mit cos und Streifenfläche über die Erdoberfläche bis hin zu den Polen, so ergibt sich ein globaler Mittelwert um -21 Grad und NICHT von +15 Grad wie von Hemisphärenleuten grob falsch behauptet wird.

      Und wenn diese zum „Beweis“ allerlei Messwerte heranziehen, so haben sie nicht begriffen dass diese Werte ja bereits die Gegenstrahlung beinhalten, die gerade den TE verursacht welchen sie ausklammern wollen, aber so garnicht können. Die einzige Strahlungsmessung aus welcher der TE bestimmt werden kann, ist die Gegenstrahlungsmessung am Boden – welche man aber nicht benutzt weil man fälschlich glaubt, wärmende Strahlung könne nur von warm nach kalt gehen.

      Die Gegenstrahlung wurde z.B. an der Forschungsstation Barrow/Alaska aus dem CO2-Spektralbereich zu 42 W/m² ermittelt, was nach S-B am Boden ein deltaT von etwa +8 Grad ergibt und gemäss Berechnung auf Basis von HITRAN und MODTRAN einschliesslich Wolken, Wasserdampf und Feedback für jede Verdoppelung nur etwa 0,6 Grad ergibt, d.h. 1/5 vom „best guess“ des IPCC.

      • „Die einzige Strahlungsmessung aus welcher der TE bestimmt werden kann, ist die Gegenstrahlungsmessung am Boden – welche man aber nicht benutzt weil man fälschlich glaubt, wärmende Strahlung könne nur von warm nach kalt gehen.“

        Sie fantasieren

        • Genau, das ist es. Diese Herrschaften fantasieren.

          Planck (1900), „Ueber irreversible Strahlungsvorgaenge“, schrieb bereits:

          ==========

          „Dass auch die strahlende Waerme den Forderungen des zweiten Hauptsatzes Genuege leistet, dass z. B. die gegenseitige Zustrahlung verschieden temperierter Koerper immer im Sinne einer Ausgleichung ihrer Temperaturen erfolgt, ist wohl all­gemein unbestritten, und schon G. Kirchhoff hat hierauf seine Theorie des Emissions- und Absorptionsvermoegens der Koerper gegruendet.“

          =========

          In diesem Sinne hatte sich auch schon Clausius, der Vater des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik, in seinem Lehrbuch „Die mechanische Waermetheorie“ von 1887 geaeussert.

          Und ein Ausgleichen der Temperaturen verschieden temperierter Koerper bedeutet nicht, dass der kaeltere Koerper den waermeren Koerper noch mehr erwaermt.

          Offensichtlich muss man einigen dieser Global Warming-Juenger noch beibringen, dass die Netto-Strahlung im Infrarotbereich im allgemeinen positiv ist, was bedeutet, dass die Wasser- und Landmassen nahe der Erdoberflaeche erheblich mehr Strahlung emittieren als sie an Gegenstrahlung von der Atmosphaere empfangen. Im globalen Mittel sind das ueber 60 W/m^2. Aber nach der neuen Gruenen Deutschen Phyik traegt dieser Energieverlust zur Erwaermung bei.

      • „Die Gegenstrahlung wurde z.B. an der Forschungsstation Barrow/Alaska aus dem CO2-Spektralbereich zu 42 W/m² ermittelt,…“

        Jo – mit einem Pyrgeometer, der im angeblichen CO2-Strahlungsbereich nicht mißt, sondern rechnet…

        • Selbst, wenn man diese Strahlung misst, verliert die Atmosphäre Energie. Und bedeutet nicht Erwärmung der Atmosphäre, sondern das Gegenteil.

          • Herr Schönfeld, die Atmosphäre und der Boden geben ohne Klimaänderung soviel Strahlung ab wie aufgenommen wird. Wärmer wird es, weil diese Bilanz heutezutage nicht ausgeglichen ist.

      • Dietze, Sie schrieben:

        „Die Gegenstrahlung wurde z.B. an der Forschungsstation Barrow/Alaska aus dem CO2-Spektralbereich zu 42 W/m² ermittelt, was nach S-B am Boden ein deltaT von etwa +8 Grad ergibt und gemäss Berechnung auf Basis von HITRAN und MODTRAN einschliesslich Wolken, Wasserdampf und Feedback für jede Verdoppelung nur etwa 0,6 Grad ergibt, d.h. 1/5 vom „best guess“ des IPCC.“

        Und da Sie nur mit dem Beer-Bouguer-Lambertschen Gesetz gearbeitet haben, was eine unzulaessige Approximation fuer die Atmosphaere darstellt (die Quellfunktion fehlt), koennen Sei Ihre Ergebnisse in der Pfeife rauchen. Dabei ist es vollkommen egal, ob Sie HITRAN, MODTRAN, LOWTRAN oder Lebertran verwenden.

    • „Die Total Solar Irradiance (TSI) ist 1368 W/m² (KT97) und auf 1360 W/m² (CERES Messungen 2015-2018) gefallen.“ Ich meinte die atmosphärische Einstrahlung durch Wolken, Wasserdampf, Aerosole und andere Treibhausgase.

    • Das ist barer xxxx. Die Werte der TSI, die in den 1980er Jahren verbreitet wurden, waren falsch. Die TSI hat sich in den vergangenen 70 Jahren ueberhaupt nicht geaendert. Der heutige Wert der TSI von etwa 1361 W/m^2 wurde bereits im Jahr 1951 von Houghton publiziert („THE SOLAR CONSTANT“, J. Meteor. (1951) 8 (4): 270). Dieser Wert wurde sowohl von Laue & Drummond (1968), „Solar constant: First direct
      measurements“, Science 1968; 116: 888-91, als auch von Raschke et al. (1973), „The annual radiation balance of the earth-atmosphere system during 1969–1970 from Nimbus III measurements“, J Atmos Sci 30: 341–364, sowie Kopp & Lean (2011), „A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance“, Geophysical Research Letters, bestaetigt.

      Und neuere Rekonstruktionen der TSI, die bis zu 1610 zurueckgehen (z.B. Kopp et al., 2016, „The Impact of the Revised Sunspot Record on Solar Irradiance Reconstructions, Solar Physics volume 291, 2951–2965 ) belegen, dass sich praktisch kaum etwas geaendert hat.

      Studieren Sie erst einmal die Fachliteratur. xxxxxxxxx

  34. Dieser Streit amüsiert mich schon lange. Ich verstehe davon nichts und versuche es mit meinem klaren Menschenverstand. Wie soll das von Menschen produzierte Co2 von etwa nur 4% von 0,04% einen nennenswerten Einfluss auf die globale Temperatur haben? Maßgeblich sind doch die 96% von der Natur erzeugt. Außerdem hat die Erdgeschichte lange bewiesen, dass deutlich höhere Temperaturen und deutlich höheres Co2 keine Probleme verursacht haben. Könnte es sich hier um einen Streit um des Kaisers Bart handeln?

    • „Könnte es sich hier um einen Streit um des Kaisers Bart handeln?“

      Ich weiß nicht, was „des Kaisers Bart“ kostet.
      Der Streit ums Treibhaus kostet viele Billionen…

  35. Leider gibt es aus meiner Sicht einen kleinen Haken. In einer ganzen Reihe von Experimenten konnte ich feststellen, dass CO2 und andere IR-aktive Gase den Wärmetransport von einer warmen zu einer kalten Fläche behindern: Ist die Temperatur der warmen Fläche konstant, verringert sich der Wärmetransport, ist die Wärmezufuhr konstant, erwärmt sich die warme Fläche; reproduzierbar, quantifizierbar und abhängig von Art und Menge des Gases.

    In der Naturwissenschaft haben Experimente einen hohen Stellenwert, insbesondere wenn sie eine These falsifizieren. Nur hier auf EIKE scheint das nicht zu funktionieren. Ich habe meine Ergebnisse mit Ulli Weber ausgiebig diskutiert. Nur es gibt keinen Fortschritt, solange Herr Weber auf seinen Standpunkt beharrt: „Um welchen Effekt es sich bei der von Dr. M. Schnell experimentell festgestellten Temperaturwirkung von CO2 handeln könnte, vermag der Autor nicht zu beurteilen“.

    Und natürlich sind meine Versuche nur Labor-Experimente und dürfen nicht 1:1 auf das System Erde-Atmosphäre übertragen werden. Ihr Wert liegt in der grundsätzlichen Aussage: Ja, es ist physikalisch möglich, dass eine kältere CO2-Schicht zur Erwärmung eines warmen Festkörpers beitragen kann. Aber nicht weil Wärme von kalt nach warm fließt, sondern weil der Transport von Wärme per IR-Strahlung sowohl vom warmen Sender als auch vom kälteren Empfänger abhängt, wie Josef Stefan mit seiner Gleichung für den Strahlungsaustausch 1879 festgestellt hat:
    P = σ ∙ A ∙ E ∙ (T(Sender)^4 – T(Empfänger) ^4).
    Dabei ist „P“ der netto Wärmetransport pro Zeit von warm nach kalt.

    J. Stefan hat das Stefan-Boltzmann-Gesetz auf Grund dieses Strahlungsaustausches „P“ zweier Flächen, ausgehend von Labor-Experimenten, empirisch abgeleitet und erst danach hat Ludwig Eduard Boltzmann, u.a. auch ein Schüler von Stefan, das Gesetz theoretisch herleiten können. Das nur zur Richtigstellung, was Boltzmann kannte.

    In der Atmosphäre sind die Empfänger der IR-Strahlung der Erdoberfläche: Aerosole, Wolken und IR-aktive Gase in verschiedenen Höhen und erst ganz zum Schluss das Weltall.

    • „Ihr Wert liegt in der grundsätzlichen Aussage: Ja, es ist physikalisch möglich, dass eine kältere CO2-Schicht zur Erwärmung eines warmen Festkörpers beitragen kann. Aber nicht weil Wärme von kalt nach warm fließt, sondern weil der Transport von Wärme per IR-Strahlung sowohl vom warmen Sender als auch vom kälteren Empfänger abhängt, wie Josef Stefan mit seiner Gleichung für den Strahlungsaustausch 1879 festgestellt hat:
      P = σ ∙ A ∙ E ∙ (T(Sender)^4 – T(Empfänger) ^4).
      Dabei ist „P“ der netto Wärmetransport pro Zeit von warm nach kalt.“

      Das ist xxxxxx und ein klarer Widerspruch zum 2ten Hauptsatz.
      Schon erstaunlich, was diverse Hobby-Physiker hier auf EIKE alles postulieren…

      • @besso keks: Nehmen Sie mir meinen Kommentar bitte nicht übel. Ich verfolge schon seit längerem Ihre verzweifelten Versuche, den Unsinn klarzustellen, leider vergebens.
        Vielleicht sollten wir es mal nicht mit Formeln sondern mit Erdnüssen erklären? Die haben viel Energie und Energie ist gut fürs Gehirn. Also für alle, die ihren Kommentar nicht verstehen:
        Man nehme drei leere Schüsseln, eine für die Erdoberfläche, eine für die Atmosphäre und eine für den Weltraum. In die erste Schüssel (Erde) kommt eine beliebige Menge Erdnüsse aus der Tüte (das wäre die Sonne). Nun gibt man eine Handvoll Erdnüsse und zählt nach wieviel dazu gekommen sind. Ergebnis: Null. Die Erde hat genau so viele Photonen (Erdnüsse) abgegeben, wie die Atmosphäre bekommen hat. Und wenn man es ganz genau wissen will, sollte man sich an Einstein erinnern, der herausgefunden hat, dass Licht aus Elementarteilchen besteht, die Energie besitzen entsprechend ihrer Frequenz oder Wellenlänge genau so wie Erdnüsse entsprechend ihres Brennwertes, der auf der Verpackung steht.

        • Das Erdnuss Analogon ist gleich aus mehreren Gründen daneben gegangen. Es gilt keine Photonenzahlerhaltung, sondern eine Energieerhaltung, so tragen 30 Photonen, die von CO2 auf 15 um abgestrahlt werden, die gleiche Energie wie 1 „grünes“ Photon mit 0,5 um.

          Zudem wird beim Treibhauseffekt zwischen Atmosphäre und Boden nicht die gleiche Energiemenge nur hin und hergetauscht.

          • Sie haben Recht. Ich habe mich aber speziell auf CO2 bezogen. Und das wird kein grünes Licht emittieren. Möglich wäre aber, dass bei Absorption eines Photons mit 0,5 mehrere Photonen geringerer Energie emittiert werden.
            Es gibt ja noch andere Nüsse 🙂

        • @K. Schönfeld

          Ich nehme grundsätzlich nichts übel.
          Ich finde die Idee mit den Erdnüssen auch gar nicht schlecht:
          Warum geben Sie uns allen nicht mal ein paar Kilo ab?
          😉

    • Herr Schnell,

      Ihre Behauptung,

      „Ja, es ist physikalisch möglich, dass eine kältere CO2-Schicht zur Erwärmung eines warmen Festkörpers beitragen kann. Aber nicht weil Wärme von kalt nach warm fließt, sondern weil der Transport von Wärme per IR-Strahlung sowohl vom warmen Sender als auch vom kälteren Empfänger abhängt, wie Josef Stefan mit seiner Gleichung für den Strahlungsaustausch 1879 festgestellt hat:“

      ist schlicht und ergreifend absurd. Unabhaengig davon, dass an der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere im allgemeinen ueberhaupt kein Strahlungsgleichgewicht exist, kann die im allgemeinen kaeltere Atmosphaere die Wasser- und Landmassen nahe der Erdoberflaeche nicht erwaermen.

      Offensichtlich glauben Amateure noch immer, dass Netto-Quellen von Gesamtenergie in der Erdatmosphaere existieren. Dem ist nicht so. Es geht nur um Energieumwandlung und die uebrigen Energietransporte sorgen dafuer, dass keine Netto-Quellen oder -Senken von Gesamtenergie entstehen koennen.

      Kramm & Dlugi (2011) haben uebrigens demonstriert, dass die Netto-Strahlung im Infrarotbereich von 63 W/m^2 mit einer Reihe von Wertepaaren der global gemittelten Temepraturen erzeugt werden kann. Das bedeutet, dass das Verwenden von globalen Mitteltemperaturen in der Energetik der Atmosphaere unsinnig ist. Hinzu kommt, dass die Temepratur eine intensive Groesse ist; die Energie ist jedoch eine extensive Groesse, die einer Bilanzgleichung gehorcht.

      • ==> [Dr. Schnell] „..weil der Transport von Wärme per IR-Strahlung sowohl vom warmen Sender als auch vom kälteren Empfänger abhängt, wie Josef Stefan mit seiner Gleichung für den Strahlungsaustausch 1879 festgestellt hat:“ ist schlicht und ergreifend absurd.

        Herr Prof. Kramm, seit wann bezeichnen Sie den Netto-Strahlungstransport S=Sigma(T1^4 – T2^4) als absurd?? Ausserdem ergibt sich daraus eindeutig dass Gegenstrahlung eines kälteren Körpers T2 die Temperatur eines bestrahlten wärmeren Körpers T1 erhöhen kann. Ist S (z.B. Solarstrahlung W/m²) konstant und die Gegenstrahlung durch T2 erhöht sich (z.B. durch Anstieg der THG-Konzentration), so muss sich auch T1 (die Bodentemperatur) erhöhen.

        Es fliesst dabei KEINE Wärme von T2 nach T1, aber der Wärmeabfluss von T1 nach T2 wird behindert, was einen Anstieg von T1 bewirkt damit der Abfluss konstant bleibt. Dieser Effekt („Strahlungsdämmung“) ist analog auch von der Wärmedämmung allgemein bekannt. Ich hoffe, damit die Irrtümer hinsichtlich der Interpretation des 2.HS geklärt zu haben.

        Strahlung transportiert Energie (!) auch „von selbst“ von kalt nach warm, wodurch der 2.HS nicht verletzt wird. Damit werden die krampfhaften Bemühungen der umstrittenen Hemisphärenansätze obsolet, den TE – also die um etwa um mindestens 33 Grad gegenüber der solaren Einstrahlung zu hohe Bodentemperatur – ohne Gegenstrahlung zu „erklären“.

    • @ Dr. Michael Schnell

      Ich beharre tatsächlich auf meinem Standpunkt und denke, meine Ablehnung war außerordentlich höflich formuliert. Denn beim 2. Hauptsatz der Thermodynamik scheiden sich nun mal unsere Geister, Zitat aus Ihrer Abhandlung „Experimentelle Verifikation des Treibhauseffektes 4. Mitteilung: die erdnahe CO2-Strahlung“ mit Hervorhebungen:

      „A: Erd-Platte: CO2 erhöht die Gegenstrahlung (2 rote anstelle von 2 blauen Pfeilen). Dadurch kommt es zu einer verringerten Energieabgabe (Gl. 2) und es entsteht ein Wärmestau, wodurch sich die Erd-Platte solange ERWÄRMT, bis Energieverlust und -gewinn wieder gleich sind (Abb. 8)…“
      https://www.eike-klima-energie.eu/2019/01/27/experimentelle-verifikation-des-treibhauseffektes-4-mitteilung-die-erdnahe-co2-strahlung/

      Also: Nach den Gesetzen der Thermodynamik muss sich eine unerkannte Quelle in Ihrer Versuchsanordnung befinden, denn ein kalter Körper kann nun mal einen wärmeren Körper nicht noch weiter erwärmen.

      • @Weber, Kramm und Keks:

        Sie haben anscheinend den Versuchsaufbau von Schnell nicht verstanden. Da gibt es keine „unbekannte Quelle“. Herr Schnell hat „lediglich“ festgestellt, dass eine aktiv gekühlte Platte und eine aktiv beheizte Platte, die sich „gegenüber“ befinden (kalt unten, warm oben, um Konvektion zu vermeiden….), je nach CO2-Konzentration des Gasgemisches „dazwischen“ unterschiedliche Heizleistung an der warmen Platte zur Aufrechterhaltung der Temperaturdifferenz zw. warm und kalt brauchen bzw. sich die Temperaturdifferenz bei gleicher Heizleistung sich bei erhöhter CO2-Konzentration veregrößert. Dieses Verhalten zeigen nach Schnell Gase wie z.B. Argon in dieser Apparatur reproduzierbar nicht.

        Wie dieser Effekt zu erklären / interpretieren ist, darüber stehe ich mit Herrn Schnell in Verbindung ….

        Ein Widerspruch zum 2. HS ist es auf alle Fälle nicht!

        • Warum Verletzung des 2. Hauptsatzes? CO2 kann durch seine IR-Strahlungseigenschaften die Energie(Wärme)-Abfuhr durch eine Vielzahl ungerichteter Absorptions- und Emissionsprozesse im Vergleich zu unbehinderter Bodenstrahlung verlangsamen und somit verringern! Scheitern jetzt Verbesserungen der Wärmeisolierung am 2. Hauptsatz??
          1. Beispiel: Eine Kugel, umhüllt mit einer Wärmeisolierschicht, wird innen von einer Heizquelle konstanter Leistung beheizt. Die Kugeloberfläche ist wärmer als die Umgebung. Jetzt wird außen noch eine Isolierschicht aufgebracht. Wetten, die Kugeloberfläche wird noch wärmer und zwar trotz der Tatsache, dass die zusätzliche Isolierschicht kälter ist? Dabei spielt keine Rolle, ob die Wärme durch Stöße, IR-Strahlung oder durch alles beides abgeführt wird – die Verringerung der Wärmeleitfähigkeit ist entscheidend!
          2. Beispiel: Jeder Autofahrer und Tourengänger kennt die reflektierenden Alufolien. Warum wärmen die dünnen Alufolien, vom Material her an sich ausgezeichnete Wärmeleiter? Obwohl der damit Eingehüllte nicht mehr Wärme produziert? Die Abkühlung durch IR-Abstrahlung wird offenbar deutlich verringert (die durch Konvektion natürlich auch!). Zum Schrecken aller Wächter des 2. Hauptsatzes muss dann eine IR-Rückstrahlung von der kälteren Folie zum wärmeren Körper stattfinden! Bei diesem Beispiel müsste man allerdings erst untersuchen, ob eine nicht reflektierende Plastikfolie nicht dasselbe leistet. Aber dann hätten sich Generationen von Rettern weltweit geirrt – soll ja vorkommen…

          • Und wiederum stellt sich die Frage nach dem Ort der Wärmequelle bzw. Energiezufuhr:
            Erwärmt die Energiezufuhr oder die Isolation?

          • Genau Ihre Darlegungen sind oft Gegenstand bei den „Hauseinwicklern“ (Dämmstoffbesessene). Die wenigsten „EnergieBräter“, die von der Regierung auf uns losgelassen werden, haben Ahnung von den physikalischen Grundlagen. Ich will das Thema hier jetzt nicht verlassen, aber Sie hätten bei 2tens „Warum wärmen die dünnen Alufolien, vom Material her an sich ausgezeichnete Wärmeleiter?“ das ‚wärmen‘ in Gänsefüßchen setzen müssen, dann begreifen unsere Begriffsstutzigen hier möglicherweise worum es geht …. (Diese Folien „wärmen“ nur so richtig, wenn sie ein Luftpolster drunter haben, was die WÄRMELEITUNG abschwächt.)

            Und: Die „silbrige“ und die „goldige“ Seite sind unabsichtlich herstellungsbedingt, …. der reflektorische Unterschied beträgt zwischen „Silber“ (99%) und „Gold“ (97%) lediglich 2%, üblich ist aber, die „Silberseite“ zum Patienten gerichtet zu benutzen …..

            Es ist wie bei den alukaschierten Styroporrollen ausm Baumarkt für „hinter den Heizkörper“. Wenn die glänzende Aluseite aus „optischen Gründen“ gestrichen wird, ist es mit der Wirkung dahin …….

          • @Dr. Roland Ullrich 29. Juli 2020 um 17:05

            Was machen Sie bei angekündigtem Frost im Frühjahr mit Ihren empindlichen Garten-Pflänzlein, die normal in unserer Klimazone nicht vorkommen, weil nicht „winterhart“? Rrrrichtig: Alte Bettlaken oder Plasteplanen o.ä. des nachts drüber …. Sie könnten natürlich auch den Trick der Apfelsinenbauern anwenden, würde ggf. sicher auch gehen …., also „Alu“ dabei ist nur das I-Tüpfelchen.

  36. Es gibt da ein sehr informatives youtube Video, dass sowohl diesen Artikel als auch Herrn Webers „Hemisphärenansatz“ kurz, einfach und verständlich erklärt..

    https://www.youtube.com/watch?v=YAFa2dpseGU

    Abgesehen davon, und um der Verwirrung etwas Informatives entgegenzusetzen, ein paar sachdienliche Ausführungen.

    1. „Gegenstrahlung“ existiert sehr wohl, sie ist nur völlig irrelevant. Das versteht man vielleicht am ehesten, wenn man sich vor Augen führt, dass wir an der Oberfläche nur einen kleinen Teil der „Gegenstrahlung“ messen können. Der Großteil der „Gegenstrahlung“ wird bereits in der Atmosphäre wieder absorbiert. Das heißt es „wirken“ tausende Watt „Gegenstrahlung“ pro m2 auf die Erde ein und würden die irgendwas erwärmen, dann wären unsere Ozeane längst verdampft. Tatsächlich ist „Gegenstrahlung“ nur Teil der ubiquitären Umgebungsstrahlung – und die erwärmt nichts!

    2. Sämtliche Darstellung die auf der „Gegenstrahlungstheorie“ aufbauen sind daher selbstredend Quatsch (zB. das Kiehl, Trenberth Diagramm). Die prinzipiell korrekte THE Theorie baut hingegen auf Abstrahlungshöhe und amtosphärischen Wärmegradienten auf – Gegenstrahlung kommt darin NICHT vor!

    3. Hat der „THE“ demnach auch nichts damit zu tun, dass irgendwas irgendetwas anderes erwärmen würde, bzw. Wärme von kalt zu warm fließen resp. strahlen würde. Um das zu erkennen reicht schlichte Logik aus, es braucht keine skurrilen neuen Theorien.

    4. Vor allem aber liegt der Kernfehler des „THE“ natürlich in der Annahme, die Erde wäre ohne THGe ein perfekter Emitter. Dabei weicht einerseits die Erdoberfläche (insbesondere Wasser!) erheblich von einem perfekten Emissionsgrad ab, und andererseits behindern Wolken die Abstrahlung von LWIR massiv. Um den THGen zurechenbaren THE zu ermitteln, ist es daher nötig erstmal den Emissionsgrad exklusive THGen zu bestimmen. Dieser „Treibhausgaseffekt“ ist jedenfalls weit kleiner als 33K.

  37. Ein Problem für jede Modellrechnung ist die kugelähnliche Form der Erde. Dadurch besteht an jedem Ort der Erde eine andere Strahlung.
    Dann kommen Rotation und Achsneigung hinzu. Dadurch ändert sich die Strahlung permanent.
    Nun könnte man theoretisch noch sagen, daß sich das ja alles ausgleichen würde und man einen Mittelwert bilden kann.
    Dann kommt aber die Beschaffenheit der Erde hinzu. Ganz vereinfacht: Land absorbiert, Wasser reflektiert. Detailiert kann man das noch hinsichtlich Bodenbeschaffenheit und Untergundfärbung verfeinern.
    Dann kommt die Atmosphäre dazu. Und da haben wir hauptsächlich Wasser, welches über der ungleichen Oberfläche der Erde wirkt und zwar vor allem durch Reflexion und nicht durch Absorbtion. Und diese Wasserbewegungen, in der Atmosphäre lassen sich lediglich prognostizieren und ändern sich unvorhersehbar, unberechenbar.
    Vor dem Hintergrund halte ich jegliche Modellierung für überflüssige Taschenspielerei.
    Ich lese mir gern solche Artikel durch.
    Aber ich denke lieber pragmatisch.

    • Weber wuerde allerdings darauf antworten, dass die Erde nur jeweils halb rotiert, und zwar zuerst von Westen nach Osten, und dann umgekehrt von Osten nach Westen.

      Wie die taegliche solare Einstrahlung an einem Ort zu berechnen ist, hat Christian Wiener schon im Jahr 1879 beschrieben. Heute ist das gaengiges Lehrbuchwissen. Mit Hilfe der von Wiener hergeleiteten Gleichung kann man die Verteilung der taeglichen solaren Einstrahlung am Oberrand der Atmosphaere ermitteln. Die globale Mittelung ueber diese Verteilung liefert dann als Ergebnis S/4, wobei S die sog. Solarkonstante ist.

      Diese globale Mittelung laesst sich fuer die beiden Aequinoktien elementar durchfuehren, weil das auftretende Integral dann exakt loesbar ist (siehe Kramm, 2020, https://www.academia.edu/43712307/Bemerkungen_zur_Gleichung_von_Gerlich_und_Tscheuschner_zur_Berechnung_der_global_gemittelten_Oberfl%C3%A4chentemperatur_einer_Erde_ohne_Atmosph%C3%A4re).

      Im Falle einer Erde ohne Atmosphaere ist das Vorgehen gleich, denn die Aenderung des Abstandes zwischen dem Sonnenzentrum und dem Erde-Mond-Barizentrum durch die Dicke der Atmosphaere ist bedeutungslos. Die numerische Simulationen von Kramm et al. (2017), „Using Earth’s Moon as a Testbed for Quantifying the Effect of the Terrestrial Atmosphere“ (https://www.scirp.org/Journal/PaperInformation.aspx?PaperID=78836) liefern das gleiche Ergebnis. Dabei wuurden die astronomischen Gegenheiten mit der „planetary and lunar ephemeris DE430“ (https://ipnpr.jpl.nasa.gov/progress_report/42-196/196C.pdf) ermittelt.

      Leider kann man Anhaenger der neuen Gruenen Deutschen Physik damit nicht ueberzeugen. Diese brauchen die „Klimakastastrophe“ wie die Luft zum Atmen, auch wenn diese Katastrophe nur in der Phantasie von Lobbyisten, Jornalisten und Politikern existiert. Und das gilt nicht nur fuer den 97%-Konsens-Cook, sondern auch fuer Tony Watts. Was waeren beide ohne die „Klimakatastrophe“? Die Webseiten dieser beiden Herren haben uebrigens einen hoeheren Marktwert als die Webseiten deutscher Medien.

      • „Die Webseiten dieser beiden Herren haben uebrigens einen hoeheren Marktwert als die Webseiten deutscher Medien.“

        Das ist nicht erstaunlich:
        Der „Wert“ der Webseiten deutscher Medien tendiert gegen Null…

  38. „Eine Gegenstrahlung wird dafür nicht mehr benötigt.Um dem Prinzip von Occam´s Razor zu genügen, nachdem die einfachste Erklärung für Naturerscheinungen fast immer die Richtige ist, stellen wir diese, für viele überraschende Herleitung, hier zur Diskussion.“
    Diesem Argument kann ich nicht folgen. Existieren mehrere konkurrierende Theorien für Naturerscheinungen muss man ein „experimentum crucis“ vorschlagen, um die bessere Theorie zu finden. Das „experimentum crucis“ ist leicht gefunden: die atmosphärische Einstrahlung auf die Erdoberfläche kann man messen. Eine Theorie, die dem nicht Rechnung trägt, ist somit falsch.

    • „…die atmosphärische Einstrahlung auf die Erdoberfläche kann man messen.“

      „KÖNNTE“, Herr Berberich, „KÖNNTE“!

    • Korrekt, eine Theorie wie die obige, die postuliert, dass aus der Atmosphäre keine Strahlung kommt, ist falsch. Und dies weiß man seit über hundert Jahren bereits.

      Aber hier geht es ja nicht um Inhalte, sondern nur darum, die Diskussion am Laufen zu hslten, um so Zweifel zu sähen.

      • Hallo Herr Petersen,
        natürlich kommt auch aus der Atmosphäre messbare (Infrarot-)Strahlung. Das Problem der Diskussionen scheint zu sein, dass der Strahlung eine Energie zugeordnet wird. Das ist so nicht richtig!! Die empfangene Strahlung ist ein Maß für die Temperatur des strahlenden Mediums, Egal ob Wolken, CO2 oder andere Strahlungsquellen. Da die Atmosphäre „warm“ ist, kann auch Strahlung empfangen werden. Es sagt nichts darüber aus, wieviel Energie und wie lange diese geliefert werden kann. Dies ist analog zu einem Kondensator, dessen Spannung (Temperatur) gemessen wird. An Kondensatoren mit unterschiedlicher Kapazität wird immer die gleiche Spannung gemessen, wenn sie entsprechend geladen wurden. Werden diese Kondensatoren nun mit einem Widerstand entladen, sind die kleine Kapazitäten sehr schnell und die großen Kapazitäten sehr langsam entladen (Energieinhalt)
        Ergebnis: Gegenstrahlung gibt Infos zur Temperatur aber nicht zur Strahlungsenergie !!

  39. # Marvin Müller
    Bei den neueren Auflagen „Physik für Ingenieure“ stellt man fest, dass diese gegenüber älteren Auflagen im Text teilweise stark gekürzt wurden. Sie tendieren mehr in Richtung Formelsammlung. Ich zitiere die 7. Überarbeite Ausgabe von Prof. Dobrinski, Prof. Krakau und Prof. Vogel mit Zitatanfang und Zitatende ohne Auslassungen mit Beispiel. Entleihen Sie sich die 7. Auflage aus der Bibliothek und überprüfen sie mein Zitat.

    • Albert Agerius schrieb am 27. Juli 2020 um 21:27:

      # Marvin Müller
      Bei den neueren Auflagen „Physik für Ingenieure“ stellt man fest, dass diese gegenüber älteren Auflagen im Text teilweise stark gekürzt wurden. Sie tendieren mehr in Richtung Formelsammlung. Ich zitiere die 7. Überarbeite Ausgabe …

      Das Buch, das ich verlinkt hatte, enthält (soweit ich das sehen konnte) exakt den von Ihnen hier zitierten Text. Insofern verstehe ich Ihre Anmerkung nicht, dass neuere Ausgaben vielleicht gekürzt seien. Haben Sie einen Blick auf das verlinkte Buch bzw. die dargestellte Seite 216 geworfen?
      Gibt es in der 7. Auflage, auf die Sie sich beziehen, keinen Text vor der Formel, die Sie zitierten?

      Und unabhängig davon – was sagen Sie zu der inhaltlichen Aussage, dass der σ*A*T_2^4 Ausdruck der Abstrahlung aus Atmosphäre entspricht, von der Sie sagen, die gäbe es nicht bzw. die würde nicht gebraucht, um die beobachtete Temperatur zu erklären?

  40. # Krüger
    “ 1. Der THE ist als Temperatur- Differenz … +15 °C …-18 °C…und liegt bei 33K. 2. Das wird auch mit den ERBE oder Ceres Satelliten gemessen.“
    Die Satelliten selbst messen keine Temperaturen. Für den Treibhauseffekt von KT97 wird das rechnerische Viertel von „Rundum Sonne“ = 1368 x (1- 0.3129) / 4 = 235 W/m² mit der Longwave Radiation Messung von durchschnittlich 243.9 W/m² ~ -17°C gleichgesetzt.
    Zum Temperaturverlauf verweise ich auf Prof. Mojib Latif, Klimawandel und Klimadynamik, Ulmer Verlag, Ausgabe 2009, S.18, Abbildung 6, Das vertikale Temperaturprofil. -18 Grad werden mehrfach durchlaufen, bei ca. 5.5 km Höhe, bei ca. 43 km Höhe und bei ca. 90 km Höhe.
    Aber durch die Viertelverteilung ist von Haus aus viel zu wenig Energie im Modell von KT97, so dass der Temperaturanstieg in ca. 50 km auf +15 °C (siehe Mojib Latif Abb.6) nicht dargestellt werden kann. Hierfür wären 390 W/m² in 50 km Höhe notwendig. Durch die Begrenzung auf 235 W/m² fehlt der Modellierung von Kiehl und Trennberth a priori die nötige Energie für große Höhen. Dies hatte in einem Interview auch schon früher Prof. Lintzen bemängelt. Wenn man mit 684 W/m² modelliert, dann kann man 243 W/m² abbilden, nicht nur 235 W/m², alle anderen gemessenen Werte und damit auch den Temperaturanstieg in ca. 50 km auf +15°C, (Stichwort Ozon). Und genau dies spricht für die Einstrahlung von 684 W/m².

    • Diese -18 °C sind keine reale Temperatur, sondern nur ein Synonym fuer die emittierte Strahlung. Deswegen sprechen wir von einer effektiven Strahlungstemperatur. Und diese gilt nur fuer die vollkommen falsche planetare Albedo im solaren Bereich von 0,3. Diese effektive Strahlungstemperatur waere nur dann eine reale Oberflaechentemperatur, wenn die Oberflaechentemperatur gleichverteilt waere. Die meridionale Verteilung der der solaren Einstrahlung laesst eine solche Gleichverteilung nicht zu.

      Die Kritik an der Abbildung von Kiehl & Trenberth (1997) ist albern, denn dieser Wert von 235 – 240 W/m^2 liefern die Satellitenmessungen.

      Die Temperaturverteilung in der Stratosphaere ist eine Folge der Ozonbildung, der mit der Photodissoziation von O2 im solaren Bereich beginnt (Stichwort: Chapman-Mechanismus). Allerdings sind 15 °C in Stratopausenhoehe reichlich unwahrscheinlich. Nach der US Standard Atmosphaere betraegt die Temperatur im Bereich der Stratopause etwa 0 °C.

      • „Diese -18 °C sind keine reale Temperatur, sondern nur ein Synonym fuer die emittierte Strahlung. Deswegen sprechen wir von einer effektiven Strahlungstemperatur.“

        Richtig. Die beträgt ins All bei 240 W/m2 -18°C und am Erdboden bei 390 W/m2 15°C.

    • Die Satelliten, Aqua, Terra, etc. der NASA messen ~240 W/m2 Abstrahlungsleistung der Erde ins All. Das entspricht gemäß S-B einer Abstrahlungstemperatur von -18°C.

      Vom Erdboden werden im Mittel 390 W/m2 abgestrahlt, was gemäß S-B einer Abstrahlungstemperatur und Messtemperatur von rund 15°C entspricht.

      Die Differenz von 33°C werden als natürlicher THE bezeichnet.

      Rechnet man mit S-B, so ergibt sich auch eine Abstrahlungstemperatur der Erde von -18°C.

      Hier stimmenm also Messungen und Berechnungen/ Modellansatz überein.

      Somit ist Herr Weber widerlegt.

  41. Was Webers Beitrag wert ist, laesst sich an Hand der Arbeit von Raschke et al. (1973), „The Annual Radiation Balance of the Earth-Atmosphere System during 1969-70 from Nimbus 3 Measurements“, belegen. Ich zitiere aus der Zusammenfassung dieser Arbeit:

    „The incoming solar radiation (taking the most recent value of the solar constant So = 1.95 cal cm-2 min-1) is balanced within the accuracy of the measurements and evaluation procedure by a global albedo of 28.4% and an infrared heat loss to space of 0.345 cal cm-2 min-1, which corresponds to a mean planetary effective radiation temperature of 255K. These results confirm those found from earlier satellite data, which showed that our planet is darker and radiatively warmer than previously assumed from estimates with climatic data. From zonal averages of the radiation balance the required poleward transport of energy was found to be larger over the Northern than over the Southern Hemisphere during the 1969-70 observational period.“

    Die Zahlen aus der Tabelle 1 dieser Arbeit, die die globale und hemisphaerische Strahlungbilanz auflistet, lauten fuer die globale Strahlungsbilanz:

    Einfallende solare Strahlung: 0,488 cal/(cm^2 min) = 340,3 W/m^2

    Absorbierte solare Strahlung: 0,349 cal/(cm^2 min) = 243,4 W/m^2

    Albedo: 0,284

    Emittierte infrarote Strahlung: 0,345 cal/(cm^2 min) = 240,6 W/m^2

    Radiative Inbalance: 0,004 cal/(cm^2 min) = 2,8 W/m^2

    Die Solarkonstante ergibt sich also zu So = 4 x 0,488 cal/(cm^2 min) = 1,952 cal/(cm^2 min) bzw. So = 1361,2 W/m^2. Die radiative Imbalance am Oberrand der Atmosphaere betraegt nach diesen Daten etwa 2,8 W/m^2. Das entspricht der Genauigkeit, die damals erreichbar war.

    Wieder erscheint der Faktor 4, der von Weber vehement bestritten wird.

    Ehrhard Raschkes Institutsadresse lautete damals noch: Ruhr-Universitaet Bochum. Offensichtlich kennt Weber diese Arbeit nicht, obwohl er dort studiert hat.

    Schauen wir uns die heutigen Daten an, die unter

    https://science-edu.larc.nasa.gov/energy_budget/pdf/ERB-poster-combined-update-8.2019v4.pdf

    zu finden sind:

    Einfallende solare Strahlung: 340,4 W/m^2

    Absorbierte solare Strahlung: 240,5 W/m^2

    Albedo: 0,284

    Emittierte infrarote Strahlung: 239,9 W/m^2

    Radiative Inbalance: 0,6 W/m^2

    Die Solarkonstante ergibt sich also zu So 4 x 340,4 W/m^2 = 1361,6 W/m^2. Die radiative Imbalance am Oberrand der Atmosphaere betraegt nach diesen Daten etwa 0,6 W/m^2. Das entspricht der Genauigkeit, die heute erreichbar ist.

    Wieder erscheint der Faktor 4, der von Weber vehement bestritten wird.

    Fazit: Webers Beitrag dokumentiert nur, dass er nicht weiss, wovon er schwadroniert.

    Ich kenne sowohl Ehrhard Raschke und Thomas Vonder Haar, einem der Mitautoren von Raschke et al. (1973), persoenlich.

  42. # G. Pesch
    Zur Berechnung Konvektion (SH) und latenter Wärme (LH):
    I. 184 W/m² / 684 W/m² = 0.2690 = gemessene Albedo im 5-jährigen des ERBS- Satelliten
    II. 684W/m² (Einstrahlung an der Halbkugel) – 184 W/m² (Rückstrahlung durch Albedo) = 500 W/m
    III. Summe als Betrag, der vom Satelliten gemessenen „top of“ gemessen Strahlung. Hierzu erkläre ich mich näher in meinem Buch S.60-61, siehe Quelle 12 im Artikel. Bei der Trennung der Messwerte in clear und cloudy beträgt der Mittelwert Summe beider vertikalen Spalten 414.5 W/m² = (413 W/m² + 416 W/m²). Unter der energetischen Bilanzrechnung verbleiben für Konvektion und latenter Wärme:
    500 W/m² – 414.5 W/m² = 85.5 W/m², auf gerundet 86 W/m²
    Wenn man LH und SH wie bei Kiehl und Trenberth 1/5 zu 4/5 aufteilt, erhält man:
    LH = 86 W/m² / 5 = 17.2 W/m² = 17 W/m²
    SH = 86 W/m² x 4 / 5 = 68.8 W/m² = 69 W/m²

    • Herr Dr. Denzer,

      dieses Video ist vollkommen sinnlos. Das ist noch duemmer als die Rechnung mit den 255 K und bringt nichts Neues.

      Und wie dumm das ist, belegt der Sachverhalt, dass man zuerst aus der Solarkonstanten die effektive Strahlungstemperatur der Sonne berechnet, um dann damit zu agieren. Und so passiert es, dass der Autor die Reflektion der Erde nicht beruecksichtigt hat. Die muss naemlich in die Berechnung einbezogen werden. Und dann lautet das ganze:

      T_e = T_sun (1 – a_G)^(1/4) (r_sun/(2 a))^(1/2)

      Hierin sind Te die effektive Strahlungstemepratur der Erde ohne Atmosphaere, T_sun die effektive Strahlungstemperatur der Sonne, a_G die planetare Albedo im solaren Bereich, r_sun = 696000 km der Radius der Sonne und a = 149,6 Millionen km die grosse Halbachse. Und fuer a_G = 0,3 erhaelt man selbstverstaendlich

      T_e = 255 K.

      Nur ist das immer noch eine effektive Strahlungstemperatur einer Erde ohne Atmosphaere, die nicht der global gemittelten Oberflaechentemperatur entspricht.

      Und solange solche Leute unsinnige Videos erstellen, werden die wahren Ergebnisse missachtet bzw. zerredet. Wahrscheinlich ist das das Ziel solcher Videos.

      MfG

      • Sehr geehrter Herr Gerhard Kramm,
        haben Sie herzlichen Dank für Ihre ausführliche Antwort, der ich zustimme. Mir war schon bekannt, dass Sie zwar ein sehr guter Klimawissenschaftler und Mathematiker sind aber natürlich kein Mathe-Punk ((-)) – ich übrigens auch nicht. Es hatte mich trotzdem in den Fingern gejuckt, dieses Video in die Diskussion mit hineinzubringen
        MFG

        • Offiziell bin ich noch immer Mitglied des Editorial Board des Journals of the Calcutta Mathematical Society. Aber reine Mathematik ist fuer mich ziemlich langweilig.

          Meine Kenntnisse in hoeherer Mathematik und der Dimensionsanalyse reichten aus, um zusammen mit Fritz Herbert nachzuweisen, dass das Heisenbergsche Gesetz fuer die Dissipation isotroper Turbulenz (sog. k-7-Gesetz) so nicht richtig sein kann (https://link.springer.com/article/10.1007/s10494-005-9005-3). Auch reichten sie aus, um zusammen mit Fritz Herbert ein allgemeines Wiensches Verschiebungsgesetz herzuleiten, das die bekannten Strahlungsgesetze von Wien (1896), Paschen (1896), Planck (1900, 1901), Rayleigh (1900) und Thiesen (1900) einschliesst (https://arxiv.org/abs/0801.2197).

          Heisenberg hatte sich uebrigens bei Sommerfeld mit einer Arbeit zur Turbulenz promoviert. Dabei ging es um den Uebergang von der laminaren zur turbulenten Stroemung. Waehrend der Internierung in Farm Hall nach dem 2. Weltkrieg widmeten sich Heisenberg und von Weizsaecker der Beschreibung isotroper Turbulenz. Beide Arbeiten wurden dann 1948 in der Zeitschrift fuer Physik publiziert:

          Heisenberg, W. (1948): Zur statistischen Theorie der Turbulenz. Z. Physik, 124, (1948) 628–657.

          Weizsaecker, von, C.F. (1948): Das Spektrum der Turbulenz bei großen Reynoldsschen Zahlen. Z. Physik, 124, 614–627.

          Mein Arbeitsgebiet ist die Theoretische Meteorologie. Dazu zaehlt auch die Energetik der Atmosphaere, also die Anwendung der Gesetze der Dynamik (einschliesslich Turbulenz) und der Strahlung. Und fuer jemanden, der auf dem Gebiet der Turbulenz arbeitet, sind die statistische Methoden, die in der Klimatologie angewendet werden, Fingeruebungen.

  43. #Sverre Petersen
    „Wo im übrigen sollen die ERBE-Messdaten nicht zum KT97 Diagramm passen…?“ Das zeige ich im Text für den ERBS Satelliten explizit. Kiehl und Trenberth verwenden 5-jährige Messwertmittel. Die kurzwellige Strahlung, SHORTWAVE RADIATION, schwankte zwischen 1985 und 1989 von max 101.4 W/m² und min 100.3 W/m², das 5-jährige Mittel ist 100.9 W/m², siehe Tabelle im Artikel. Dagegen beträgt der hierzu korrespondierende Modellwert 107 W/m². Die Abweichung oder „Der Fehler“ zwischen Modellwert KT97 und Messwert ERBS ist demnach 6.1 W/m². Durch die Faktor 4 Modellierung „Rundum Sonne“ ist die Abstrahlung auf 235 W/m² des KT97 Modells begrenzt. 235 W/m² = 1368 x (1- 0.3129) / 4. Die vom Satelliten gemessene langwellige Abstrahlung beträgt aber im 5- jährigen Mittel 276.3 W/m². KT97 kann die CLEAR-SKY LONGWAVE RADIATION überhaupt nicht abbilden. „Der Fehler“ zwischen Modellwert und Messwert ist demnach 276.3 W/m² -235 W/m² = 41.3 W/m², betrachtet man 235 W/m² als größtmögliche langwellige Abstrahlung im Modell von Kiehl und Trenberth. Die Gegenüberstellung im Artikel zeigt, was alles KT97 nicht modellieren kann, da die Energie im Modell von Haus zu gering modelliert ist. Wie man es auch anders modellieren kann, dies zeigt das Gegenmodell mit 684 W/m² Einstrahlung an der Halbkugel.

    • „Die vom Satelliten gemessene langwellige Abstrahlung beträgt aber im 5- jährigen Mittel 276.3 W/m²“

      Woher haben Sie den Wert?

      Das Energiebilsnzdiagramm ist überhaupt kein Modell, sondern listet nur die Energieflüsse auf. Das KT97 Diagramm bezieht gegenüber älteren Listen die Werte aus ERBE Messungen. Grundsätzlich aber gibt es ältere Zahlen für die einzelnen Flüsse. Erste Diagramme stammen aus den 1920iger Jahren.

      Die Behauptung, das KT Diagramm wäre ein Klimamodell und der IPCC würde sich darauf berufen, ist falsch. Ein Klimamodell berechnet die Dynamik des Klimasystems und ist nicht einfach nur eine Bilanz.

      • So ist es. Aber gegen die Falschdarstellungen von Amateuren kommt man kaum noch an.

        Vince Ebert hat es so formuliert:

        ==========

        Banal gesagt ist wissenschaftliches Denken eine Methode zur Überprüfung von Vermutungen. Wenn ich vermute: „Im Kühlschrank könnte noch Bier sein …“, und ich schaue nach, dann betreibe ich im Prinzip schon eine Vorform von Wissenschaft. In der Theologie dagegen werden Vermutungen in der Regel nicht überprüft. Wenn ich also nur behaupte: „Im Kühlschrank ist Bier“, bin ich Theologe. Wenn ich nachsehe, nichts finde, aber trotzdem behaupte: „Es ist Bier drin!“, dann bin ich Esoteriker.

        An dieser Stelle fragen sich vielleicht einige: „Aber was mache ich, wenn der Kühlschrank abgeschlossen ist?“ Dann muss ich anderweitig versuchen, die Wahrheit herauszufinden. Ich kann ihn schütteln. Ich kann ihn wiegen. Ich kann ihn mit Röntgenstrahlen durchleuchten. Ich kann das Ding sogar abfackeln und danach die Verbrennungsprodukte auf Bierrückstände untersuchen. Das macht die Sache natürlich extrem aufwändig und langwierig. Deswegen kann ein Esoteriker in fünf Minuten auch mehr Unsinn behaupten, als ein Wissenschaftler in seinem ganzen Leben widerlegen kann.

        ==========

        In diesem Sinne.

  44. „Die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde von ca. 15°C kann in KT97 nur mit der Modellhypothese von hoher Gegenstrahlung (324 W/m²) erklärt werden.“
    Wobei das natürlich nicht zielführend ist, wenn KT97 so argumentieren. Die Erdoberfläche absorbiert im Mittel derart viel Energie von der Rundum-Sonne, dass sie -18 Grad Celcius warm sein soll im Mittel. Tatsächlich muss gelten, dass diese Temperatur im gewichteten Mittel auch wieder vom abstrahlenden Körper erreicht wird. Und das ist laut obiger Zeichnung die Erdoberfläche und(!) die Atmosphäre. Wobei erstere durchaus wärmer sein kann als letztere oder das kalte -18 Grad Konstrukt. Also erstmal kein Problem, für das man KT97 als Publikation benötigt hätte. Oder sehe ich das falsch?

    • Was soll der Quatsch? In dem Schema von Kiehl & Trenberth (1997) werden 168 W/m^2 an solarer Strahlung von den Wasser- und Landmassen nahe der Erdoberflaeche absorbiert. Dieser Energiefluss wird balanciert durch den Fluss von sensibler Waerme, 24 W/m^2, dem Fluss latenter Waerme, 78 W/m^2, sowie der Nettostrahlung im Infrarotbereich, 66 W/m^2. Alle Flusswerte sind globale Mittelwerte. Von der IR-Nettorstrahlung geht ein Anteil von 40 W/m^2 direkt in den Weltraum. Was also der Atmosphaere von diesen Wasser- und Landmassen zugefuehrt wird, sind 128 W/m^2.

      Die Atmosphaere selbst absorbiert ebenfalls solare Strahlung, 67 W/m^2, und zwar durch Gase, Aerosole und Hydrometeore. Die Atmosphaere erhaelt also im globalen Mittel nach Kiehl & Trenberth 195 W/m^2. Und dieser Energiefluss wird von der in den Weltraum emittierten Strahlung von 195 W/m^2 im globalen Mittel balanciert, wovon 165W/m^2 auf Gase und 30 W/m^2 auf Wolken entfallen.

      Insgesamt werden also 235 W/m^2 in den Weltraum emittiert. Dieser Wert entspricht dem der vom System Erde-Atmosphaere absorbierten solaren Strahlungvon 235 W/m^2.

  45. Was mich irritiert an diesem Beitrag, man spricht nur von „Strahlungsflüssen“ und ignoriert komplett die Wärmeflüsse durch Konvektion und latentem Wärmetransport. Ebenso wird die adiabatische Wärme durch den steigenden Druckgradienten nicht berücksichtigt. Das Strahlungsmodell ist für mich auch in dieser Form physikalischer Nonsens. Das für mein Verständnis plausibelste Atmosphärenmodell kommt noch immer von Thieme und Hebert.
    https://drive.google.com/file/d/1LA_HIWadVplPIc6euze9766ySpwneGjT/view

    • Auch das noch. Thieme meint doch, dass Druck Wärme und den THE erzeugt. In seinen inzwischen gelöschten Thesen von vor 15 Jahren.

      Druck/ Pressluftflaschen erzeugen aber keine Wärme. Habe mir beim Tauchen an Pressluftflaschen bisher noch nicht die Hände verbrannt. Das Atemgas steht bei einer vollen Flasche in der Regel unter einem Druck von 200 Bar.

    • „Was mich irritiert an diesem Beitrag, man spricht nur von „Strahlungsflüssen“ und ignoriert komplett die Wärmeflüsse durch Konvektion und latentem Wärmetransport. Ebenso wird die adiabatische Wärme durch den steigenden Druckgradienten nicht berücksichtigt. Das Strahlungsmodell ist für mich auch in dieser Form physikalischer Nonsens.“

      Ja!

  46. Auch wenn der Artikel nicht anonym wäre, sollte man ihn nicht lesen!

    Eine professionelle Beobachtung der Erderwärmung beginnt nämlich an der leicht zugänglichen Erdoberfläche, die den Beobachter gewöhnlich trägt:

    An den Ozeanen, die 71% der Oberfläche bedecken werden bekanntlich lokale Wassertemperaturen zwischen -2°C und +30°C gemessen, die sich im Tagesverlauf kaum messbar verändern. An dem kleineren Flächenanteil des Festlandes – am Tropf der Ozeane – steigen tägliche Schwankungen dieser Temperaturen dagegen bis auf etwa ±25°C an. Offenbar erfolgt die Rotation der Erde im Vergleich zur Durchfluss Zeit der absorbierten Energie hinreichend schnell, sodass daraus kein Einfluss auf den Anstieg der Enthalpie der für den Beobachter relevanten Materie resultiert.

    Zweifellos emittieren die Ozeane an ihrer Oberfläche – der lokalen Wassertemperatur folgend – Wärmestrahlung zwischen 300 und 480 W/m2, besorgen die Wasserversorgung des Festlandes und verlieren Wärme durch Konvektion und Leitung.

    Zweifellos liefert die Sonne der relevanten Materie im Tagesmittel weniger als 240 W/m2. Allein die energetische Rückkopplung der ebenfalls lokal sogar kontinuierlich nachgewiesenen Gegenstrahlung kann den experimentellen Befund mit der unübersehbaren Erhöhung der Durchfluss Zeit der Solarenergie erklären.

    Der Abfluss der Solarenergie in den Weltraum erfolgt offenbar exklusiv über die Aerosole der Atmosphäre.

    Nur wenn das CO2 an diesem Abfluss der Energie beteiligt wäre, könnte seine variable Menge in der Atmosphäre auch den Energiefluss der Gegenstrahlung und damit den atmosphärischen Treibhauseffekt beeinflussen (Leider wurden kürzlich selbst bei Fleischverarbeitung viele nicht sichtbare Aerosole übersehen!)

    • „Der Abfluss der Solarenergie in den Weltraum erfolgt offenbar exklusiv über die Aerosole der Atmosphäre.“

      Das stimmt zum Teil. Wolken und Aerosole strahlen ins All Wärme des durch Solarenergie erwärmten Erdbodens ab. Aber auch sog. Treibhausgase, die auch im IR absorbieren und emittieren können.

      • Über den Oberflächen der Ozeane nimmt die Atmosphäre bei Wassertemperaturen
        zwischen -2 °C und +30 °C (und einer rel. Feuchte zwischen 60% – 100%) zwischen3 g/m3 – 30 g/m3 Wasser auf. Abkühlung durch horizontale und vertikale Luftbewegung lässt Luftfeuchte kondensieren und gefrieren, so dass sie z. B. beim Unterschreiten von -30 °C auf 1 g/m3 absinkt; bei -50 °C
        kommen in der Tropopause nur noch 0,05 g/m3 an.

        Gegenläufig dazu lässt das Kondensieren und Gefrieren von 1 g/m3 Luftfeuchte bereits 1000 Tonnen von Wasser und Eis Aerosolen entstehen. In solchem Volumen von 1 km^3 verfügen dann Teilchen von 0,01 mm Radius über eine gesamte Oberfläche von 30.000 km^2, solche mit einem Radius von 1 mm immer noch über 30 km^2.

        Das erklärt, warum Wasser und Eis Aerosole alle in Form von Wärmestrahlung,
        Verdampfungswärme, Wärmeleitung und Konvektion eintreffenden Energieflüsse
        absorbieren, in Wärme wandeln und jeweils Wärmestrahlung in den Raumwinkel von 360mGrad emittieren.

        Energie, die vom CO2 ausgehend als Wärmestrahlung zur Materie an der
        Erdoberfläche zurückfließt, reduziert aber den Zufluss von Energie zu diesen Aerosolen ebenso wie folgend ihre Emission entsprechend. Das macht das CO2 „klimaneutral“.

        • @ Wolff – nochmals DANKE für die EIS-Aerosole !!! – SIE wissen aber doch um den 9/11-Effekt (FlugVerbote USA, 3-4 Tage), den David J. TRAVIS et al. an 4.000 MessStationen „erforscht“ und dabei festgestellt hat, dass sich der Temp.-Kontrast (Delta) um mind. EIN bis 1,8 Grad „erhöht“ hatte (NATURE 08/2002) ?1? – die WIRKUNG „fehlender“ H2O-Abgase („meine“ mind. 300 Mio. TO/p.a.) allein der ZIVIL-Fliegerei sollten sich gerade jetzt (Corona-Lockdown) spez. auf NH-Kugel „nachmessen“ lassen 😉

  47. Weber, offensichtlich sind Sie unbelehrbar. Im Stefan-Boltzmann-Gesetz existiert keine Umgebungstemperatur, wie die Originalarbeiten von Stefan (1879) und Boltzmann (1884) belegen. Und diejenigen, z.B. Willy Wien und Max Planck, beide Nobelpreistraeger fuer Physik, die das Stefan-Boltzmann-Gesetz in Ihren Arbeiten verwendet haben, haben ebenfalls keine Umgebungstemperatur eingefuehrt.

    In dem Buch Lindner, „Physik fuer Ingenieure“, ist das Stefan-Boltzmann-Gesetz auch ohne Umgebungstemperatur dargestellt, was korrekt ist.

    Es heisst dann, dass bei praktischen Berechnungen auch die Temperatur der Umgebung zu beruecksichtigen ist. Dieses ist selbstverstaendlich, denn die Umgebung hat eine Temperaturverteilung und strahlt deswegen ebenfalls. Aber selbst die Formel, die Lindner angibt, ist so nicht richtig, denn diese gilt nur fuer den Spezialfall zweier verschieden temperierter ebener Platten in einem thermodynamisch abgeschlossenen System, deren Emissionsvermoegen identisch sind. Hinzu kommt, dass Randeffekte, die sich bei endlichen Koerper, zu beruecksichtigen sind, vernachlaessigt werden.

    Im Falle der Erde und der Atmosphaere sind die Emissionsvermoegen nicht identisch. Das System Erde-Atmosphaere ist dazu noch ein thermodynamisch offenes System

    Und im Falle des Gedankenmodells einer Erde ohne Atmosphaere existiert keine strahlende Umgebung. Folglich existiert auch keine Umgebungstemperatur.

    Von daher ist die Grundlage Ihrer Berechnungen vollkommen falsch. Ihr Beitrag dient offenbar nur dazu, EIKE und die sog. Klimaskeptiker laecherlich zu machen.

    Fazit: Gehen Sie zurueck zur Schule.

    • „Es heisst dann, dass bei praktischen Berechnungen auch die Temperatur der Umgebung zu beruecksichtigen ist. Dieses ist selbstverstaendlich, denn die Umgebung hat eine Temperaturverteilung und strahlt deswegen ebenfalls.“

      Stimmt. Nicht nur der Erdboden strahlt, sondern auch Wolken und auch Gase. Wolken dabei annähernd gut wie ein Schwarzkörper und Gase entsprechend ihrer Gasstrahlung im Abhängigkeit von Druck und Temperatur. Emissionsgrade von Gasen wie Wasserdampf und CO2 finden sich in abhängigkeit von Druck und Temperatur, etc. in Veröffentlichungen seit den 1930er Jahren. Und heute in Lehrbüchern für Wärmetechniker.

    • Zitat: Weber, offensichtlich sind Sie unbelehrbar. Im Stefan-Boltzmann-Gesetz existiert keine Umgebungstemperatur,

      Natürlich gibt es eine Umgebungstemperatur. Das sind alles Betrachtungen im thermodynamischen Gleichgewicht, wobei auch das thermische Gleichgewicht T1 = T2 = T erfüllt sein muss.

      Das Stefan-Boltzmann-Gesetz, welches eine Emission beschreibt wäre ohne eine Umgebung/Medium in die/das emittiert wird völlig sinnfrei.

      Das allgemeine Stefan-Boltzmann-Gesetz in der intensiven Schreibweise für einen Kontinuumstrahler lautet:
      j = n^2*ε(T)*σ*T^4 – Emission ins Medium mit dem Brechungsindex n und dem hemisphärischen Gesamt-Emissionsgrad ε(T) vom Strahler

      Siehe: Thermal Radiation Heat Transfer (Third Edition) 1992 – Robert Siegel, John R. Howell

      Mfg
      Werner Holtz

      • „Das Stefan-Boltzmann-Gesetz, welches eine Emission beschreibt wäre ohne eine Umgebung/Medium in die/das emittiert wird völlig sinnfrei. “
        Das Medium, in das die Mondoberfläche abgestrahlt, nennt sich Vakuum. Jetzt darf also der arme Mond nicht mehr strahlen, heizt sich immer mehr auf und ist vor 3Mrd. explodiert.

  48. 1. Der THE ist als Temperatur-Differenz zwischen gemessen Temperatur am Erdboden von rund 15 Grad zur Abstrahlungstemperatur der Erde von rund -18 Grad ins All definiert und liegt bei 33 Grad

    2. Das wird auch mit den Erbe oder Ceres Satelliten gemessen.

    3. Mit Stefan-Bolzmann ergeben sich ebenfalls -18 Grad bei 15 Grad die am am Erdboden misst. Also auch 33 Grad THE.

    Da stimmen also Rechnung mit S-B und Nesswerte der Satelliten und Bodentermometer exakt überein, womit die Webersche Theorie eindeutig widerlegt ist.

  49. „So ist die effektiv abgestrahlte Leistung eines „schwarzen“ Körpers ΔPs = σ A (T14 – T24)“

    Die effektiv abgestrahlte Leistung ΔPs des Bodens ist also nach KT97: ΔPs = 390 W/m2 – 324 W/m2 = 66 W/m2 = σ [(288 K)^4 – (275 K)^4].

    Das AA-Modell unterschlägt in der Bilanz die empirisch messbare Gegenstrahlung und ist alleine deshalb falsch. Wo im übrigen sollen die ERBE-Messdaten nicht zum KT97 Diagramm passen und wo sind diese Rohdaten zu sehen?
    Welchen Sinn soll die Bemerkung „Ohne +67 gibt es einen Sprung im Strahlungsfluss“ haben? Die 67 W/m2 gehen dem Strahlungsfluss der Sonnenstrahlung doch deswegen verloren, weil dies der Anteil der Sonnenstrahlung ist, der durch Absorption in thermische Energie umgewandlet wird und damit dort weg ist. Es gibt einen Energieerhaltungssatz, aber keinen Strahlungsenergieerhaltungssatz.

  50. ==> Wir erhielten als Global Mean Temperature für die Erde T = 15,3°Celsius. Dieser Ansatz ist ein in sich komplett unabhängiger Beweis, dass es für die Herleitung dieser Mitteltemperatur keines Treibhauseffektes von 33 K bedarf.

    Geht’s noch?? Hält man bei EIKE nun zum 23. Mal (!) alle Modellierfachleute für blöd? Wie oft muss man noch darauf hinweisen dass der Mittelwert von +15 Grad (solar mit Albedo, ohne Gegenstrahlung) nur für die Sonnenseite einer NICHT ROTIERENDEN Erde gilt?? Und die Nachtseite hat dann -273 Grad – wodurch der globale Mittelwert zu grotesken -129 Grad wird.

    Eine rotierende, sehr gut speichernde Erde (ohne Wärme-Umverteilung) ergibt über alle Breitenkreise (im Gegensatz zum einfachen quasi isotherm angenommenen Erdmodell mit Geometriefaktor 4) statt -18 Grad einen flächengewichteten genaueren Mittelwert von -21 Grad, d.h. einen TE von 36 Grad.

    • zu: Modellierfachleute

      Modellierfachleute machen circa alle 18 Monate ein neues Modell, und zwar so dass es verifziert wird und validiert wird (üblicherweise von einer Prüfungskommission, im Einklang mit Methodikvorschriften). Fangen Sie schon mal an aufzuzählen und die Kommissionsmitglieder zu nennen?

    • Auf einem Planeten mit mehr als 100 Grad Temperaturunterschied ist ein Mittelwert genauso so blödsinnig wie ein Anderer.
      255 +- 50,252 +- 50.

  51. (In der ersten Version war die Zitatebene verrutscht, bitte diesen hier veröffentlichen. Danke.)

    Im Artikel steht:

    Hierzu verweise ich auf „Physik für Ingenieure“, ein seit 50 Jahren gültiges Standardwerk abertausender deutscher Maschinenbauer und Bauingenieure, Zitatanfang: „So ist die effektiv abgestrahlte Leistung eines „schwarzen“ Körpers ΔPs = σ A (T⁴_1 – T⁴_2)

    Das Buch kann man in Ausschnitten bei google books lesen, siehe hier: Physik für Ingenieure By Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel, Seite 216 Vor dem hier und von Hern Weber zitierten Text steht:

    Ein strahlender „schwarzer Körper“ mit der Temperatur T_1 absorbiert aber gleichzeitig die von der Umgebung mit der Temperatur T_2 auf ihn eingestrahlte Leistung P_{s2} = AσT⁴_2

    Die hier wieder mal zitierte „Umgebungsgleichung“ basiert also darauf, dass ein Körper Strahlung abgibt, aber auch Strahlung aus der Umgebung absorbiert.

    Ich warte bis heute noch auf eine Erklärung von Herrn Weber, wie diese Strahlung ungleich 0 sein soll, wenn es doch angeblich keine Gegenstrahlung aus der Atmospäre gibt. Gibt es keine, reduziert sich seine Umgebungsgleichung wieder auf P=σT⁴_1 und er hat wieder ein Ungleichgewicht zwischen Ein- und Ausstrahlung …

    PS: Im Artikel steht auch:

    Zwei unabhängige Vergleichsrechnungen durch einen Bekannten, Diplomingenieur der Elektrotechnik, und mir wurden mit diesem Modell über Mantelringe mit 1 Grad Schritten bei solarer Einstrahlung von 1367 W/m², auch als Total Solar Irradiance TSI bezeichnet, und mit einer Albedo a = 0,30 berechnet. Wir erhielten als Global Mean Temperature für die Erde T = 15,3°Celsius. Dieser Ansatz ist ein in sich komplett unabhängiger Beweis, dass es für die Herleitung dieser Mitteltemperatur keines Treibhauseffektes von 33 K bedarf.

    Wäre es möglich, diese Berechnung an den Artikel anzuhängen, so dass man die mal ansehen kann? Ich würde gern verstehen, wie sich diese Temperatur ergeben soll …

    • Die Berechnung wird hier wohl nicht erscheinen. Herr Weber erklärt das in seinen diversen Artikeln auch nicht.

      Soweit ich das von Werner erklärt bekommen habe wird einfach ein Mittel aus Tagseite mit 470 W/m2 oder ~30°C und Nachtseite von 0°C??? gebildet.

    • Hallo, Herr Mueller,

      es geht um das bekannte Beispiel zweier verschiedenen temperierter ebener Platten, die im Strahlungsaustausch. Das Beispiel ist z.B. bei Ingo Mueller (1994), „Grundzuege der Thermodynamik“, zu finden. Die allgemeine Loesung lautet:

      Q(1 –> 2) = s (T_1^4 – T_2^4)/(1/e_1 + 1/e_2 -1)

      Hierin sind Q(1 –> 2) die Netto-Strahlung, s die Stefansche Konstante, T_1 und T_2 die Temperaturen der beiden verschieden temperierten Platten und e_1 sowie e_2 die deren Emissionsvermoegen.

      Ich habe uebrigens diese allgemeine Loesung dem Herrn Weber sowie einer Reihe von anderen EIKE-Groessen am 21. August 2019 mitgeteilt.

      MfG

      • Gerhard Kramm schrieb am 27. Juli 2020 um 21:17:

        Hallo, Herr Mueller,

        es geht um das bekannte Beispiel zweier verschiedenen temperierter ebener Platten, die im Strahlungsaustausch. …

        Vielen Dank für den Hinweis.

        Die Rechnung, nach der ich fragte (bzw. fragen wollte), war die für das „Modell über Mantelringe mit 1 Grad Schritten bei solarer Einstrahlung von 1367 W/m²“, das eine „Global Mean Temperature für die Erde T = 15,3°Celsius“ ergeben soll. Da ich stark annehme, dass das nicht per Hand sondern mit einem Programm (Oder Excel-Tabelle) erfolgte, dachte ich, das könnte vielleicht zur Verfügung gestellt werden, damit die Leser des Artikel für sich prüfen können, ob die Berechnung stimmig ist.

    • @ Marvin Müller 27. Juli 2020 um 14:46

      Vergessen Sie den Rest. Hier die detaillierter Ableitung für die drei konzentrischen Sphären.

      Der Strahlungsaustausch der Innenkugel (Index i) mit der Außenkugelschale (Index a) ist:
      Pi = Ei/dt = 4π*ri^2*σ*(Ti^4 – Ta^4)/[1/εi(Ti) + (ri/ra)^2*(1/εa(Ta) – 1)]

      und der Strahlungsaustausch der Außenkugelschale mit dem Hintergrund/Umgebung (Index h) ist:
      Pa = Ea/dt = 4π*ra^2*σ*(Ta^4 – Th^4)/[1/εa(Ta) + (ra/rh)^2*(1/εh(Th) – 1)].

      + Mit den Randbedingungen für Erdkörper(i)/Erdatmosphäre(a)/Weltraum(h): ri = 1, ra = 1,0035, rh = 2,6 und εh = 0,995 erhält man die vereinfachten Beziehungen:
      Pi = dEi/dt = 4π*ri^2*σ*(Ti^4 – Ta^4)/[1/εi + (ri/ra)^2*(1/εa – 1)]
      Pa = dEa/dt = 4π*ra^2*σ*(Ta^4 – Th^4)/[1/εa]

      Aus der Energiebilanz-Erhaltung Pi = Pa ergibt sich für Ta:
      Ta^4 = [εi*(Ti^4 + Th^4 – εa*Th^4) + εa*(ra/ri)^2*Th^4]/[εi*(2 – εa) + εa*(ra/ri)^2]

      Wenn man jetzt die entsprechenden Parameter εi = 0,96, εa = 0,865, Ti = 288K und Th = 100K einsetzt, erhält man für die Effektivtemperatur der Atmosphäre Ta = 241,82K ≈ 242K.

      Die Effektivtemperatur der Atmosphäre Teff(atm) = 242K ergibt eine Energiestromdichte von j = εa*σ*Teff(atm)^4 = 168 W/m^2.

      Die Temperaturen Ti = Teff(sfc) und Ta = Teff(atm) sind so genannte Effektivtemperaturen und keine Temperaturen im eigentlichen Sinn, sondern ein Maß für die Gesamtenergie. Der Radius zwischen Erdmittelpunkt und Erdoberfläche entspricht dabei ri und der Radius zwischen Erdmittelpunkt und effektiver Emissionshöhe entspricht ra (Geometrischer Effekt zwischen der inneren und äußeren konzentrischen Sphärenfläche). Die effektive Emissionshöhe ist dadurch gekennzeichnet, daß der nach „außen“ gerichtete Energiestrom J(a) viel größer ist, als der nach „innen“ gerichtete Energiestrom J(i) [Grenzfall: J(i)/J(a) -> 0]. Für die Erde liegt die effektive Emissionshöhe bei ca. 22km über der Erdoberfläche, damit ergibt sich ein Radien-Verhältnis von ra/ri = 1,0035.

      Die meisten Erderkundungssatelliten befinden sich in einer Höhe von 500 – 1000 km über der Erdoberfläche. In der Mesopausenregion liegt die quasi-thermodynamische Temperatur ungefähr zwischen 170 – 200K. In der Thermosphäre (100 – 600 km) liegt die quasi-thermodynamische Temperatur zwischen ca. 110 – 170K. Nach Messungen (Geokoronale Emission) der Exosphäre/Geokorona (600 – 190000 km, 10^4 < n < 10^10 1/m^3) hätte diese Sphäre eine quasi-thermodynamische Temperatur zwischen 5 – 110K. Im interplanetaren Raum liegt die Materie-Dichte bei ca. 10^-17 kg/m^3, wobei dies ca. 10000 Teilchen pro Kubikmeter entspricht.

      Die oft angegebene Temperatur (größer 400K) für die Thermosphäre und Exosphäre/Geokorona ist die "kinetische Temperatur", aber keine thermodynamische Temperatur. Ein nicht thermisch isolierter Raumfahrer würde in diesen Sphären nicht den Hitze- sondern den Kältetod sterben.

      Mfg
      Werner Holtz

      P.S.: Ich hoffe, Sie können damit etwas anfangen.

      • zu: den Rest vergessen

        Wie groß [radius] und nah [radius] müsste das kleinste Objekt sein damit der Rand seines Kernschattens (.gif illustriert) mit dem Terminator der Tageshälfte zusammenfällt? (Danke für Tipps)
        Entspricht dieser fiktive Kernschatten nicht gerade der gesuchten ~Scheibe?

        • @ Alwin Bruno 29. Juli 2020 um 9:14
          Der Kernschatten des Mondes hat die Form eines geraden Kreiskegels mit der Mondkreisscheibe als Grundfläche. Bekannt sind die folgenden Daten:

          Sonnendurchmesser dS 1391,4*10^6m
          Erddurchmesser dE 12,742*10^6m
          Monddurchmesser dM 3,474*10^6m
          Entfernung Erde – Sonne dES 149600*10^6m +/-2500*10^6m
          Mittelpunktsentfernung Erde – Mond dEM 384*10^6m +/-21*10^6m

          Die Kernschattenlänge s ist: s = dM*dES/(dS-dM)

          Der Kernschatten des Mondes erreicht also nicht immer die Eroberfläche und kann auf der Erdoberfläche höchstens eine Kreisfläche von 220km Durchmesser bedecken.

          Der Kernschatten-Durchmesser auf der Erde ergibt sich nach: dk = dM – (dS – dM)*dEM/dES

          Da die Entfernungen zwischen Erde, Sonne und Mond im jahreszeitlichen Wechsel variieren, variiert auch der Kernschattendurchmesser zwischen ca. 100 und 200 km.

          Zitat: Entspricht dieser fiktive Kernschatten nicht gerade der gesuchten ~Scheibe?
          Nein, das geht nach dem Herrn Euler nicht! Falls Ihnen der Name etwas sagt?! Man kann entweder eine flächen- oder winkel-treue Abbildung in der Ebene haben, aber nicht beide zusammen. Eine Sphäre ist keine Scheibe.

          Mfg
          Werner Holtz

          P.S.: Damit haben Sie die Grundlagen. War’s das?!

          • Herr @Holtz, das .gif illustriert Kernschatten.

            Die Frage war jedoch einem Objekt dessen Rand seines Kernschattens mit dem Terminator der Tageshälfte zusammenfällt. Will Sie ja nicht rügen, aber das war klar so geschrieben.

    • das sieht eher nach fake aus. Wenn es diese Rechnung gäbe, wäre es leicht, den Fehler darin zu entdecken. Ohne irgendwo unphysikalische Manipulationen unterzumogeln ist es nicht möglich, wie die Sonneneinstrahlung alleine einen Mittelwert von 15°C zu verursachen.

  52. „We have designed our climate model to retain the critical dual surface element of a lit globe, namely night and day. The standard climate model is a single surface model that does not include adiabatic energy transfer, because diabatic thermal equilibrium is assumed at all times (both night and day). When in our model we apply the missing element of adiabatic energy transfer from the lit side, by using distinct and separate energy partition ratios for night and day, then the requirement for back radiation greenhouse gas heating is no longer necessary.“
    ————–
    https://wattsupwiththat.com/2019/06/27/return-to-earth/

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