Das von Trenberth et al. entwickelte Modell der Energieflüsse in der Erd-Atmosphäre ist neben dem berüchtigten gefälschten Hockey-Schläger-Diagramm eine weitere Ikone der Klimawandel-Alarm-Bewegung. Bob Fernley-Jones hat das aus den IPCC-Berichten bekannte Diagramm des globalen atmosphärischen Energieaustauschs unter die Lupe genommen. Seine Kritik ist lesenswert.
Das Trenberth/IPCC “Earth’s Energy Budget Diagram”
(2. Entwurf vom 25. 10.2011 von Bob Fernley-Jones, genannt Bob_FJ)
Die nachfolgende Grafik stammt aus einem Trenberth – Papier von 2009. Sie ist eine Aktualisierung der Grafik aus dem IPCC-Bericht von 2007 (war auch schon im 2001er Bericht):
Das Ungewöhnliche an dieser Grafik ist: Sie zeigt nicht den Wärmetransfer durch Abstrahlung von der Erdoberfläche. Stattdessen beschreibt sie den Treibhauseffekt in Form eines Strahlungsflusses, so wie die Autoren ihn sehen. Anders gesagt, als elektromagnetische Strahlung. Dazu enthält sie weitere Beschreibungen, mit denen Naturwissenschaftler auf dem Kriegsfuß stehen. Die elektromagnetische Strahlung ist eine Energieform, die häufig mit Wärme verwechselt wird. Später wird gezeigt, dass die oben dargestellte Oberflächenabstrahlung (Surface Radiation) von 396 W/m2 sich ganz anders als Wärme verhält. Auch kann eine Temperaturänderung in Materie nur stattfinden, wenn es Wärmeaustausch gibt, ganz gleich, wie viel elektromagnetische Strahlung in der Atmosphäre herumsaust.
Die nachfolgende Abb. 2 ist ein leichter verständliches Schema. Es stammt von der NASA und aus Wikipedia. Dieses Schema vermeidet die oben angesprochene Problematik.
Abb. 2 (NASA)
Im zitierten Trenberth et al. Papier wird gesagt, dass die in der Grafik mit 396 W/m2 angegebene emittierte Elektromagnetischen Strahlung nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz abgeleitet wurde, unter Annahme von durchschnittlichen jährlichen Bedingungen. Unter Hintanstellung einiger untergeordneter, aber dennoch wichtiger Fragen, sollte man sich vor Augen halten:
1) Das Stefan-Boltzmann’sche Gesetz beschreibt die Gesamtemission von einer flachen Oberfläche, die gleichmäßig in alle Richtungen abgeht (isotropisch/hemisphärisch). Stefan hat das experimentell entdeckt, sein Schüler Boltzmann hat es mathematisch abgeleitet.
2) Die gleichmäßige halbkugelförmige elektromagnetischen Abstrahlung wird durch die Sonne unter Beweis gestellt. Sie erscheint bei bloßer Betrachtung mit dem Auge als flache Scheibe gleichmäßiger Helligkeit, sie ist aber in Wirklichkeit eine Kugel.
Von ihrem Außenrand geht die Strahlung tangential zur Erde ab, nicht senkrecht. Das Beispiel ist nicht ganz treffend wegen der Besonderheit der solaren Randverdunkelung. Diese rührt daher, dass die Oberfläche der Sonne nicht fest, sonder aus Plasma mit Verdunkelungseffekten besteht. Das sieht man aber nicht.
(Bei direkter Sonnenbeobachtung immer geschwärzte Gläser benutzen!)
3) Stefan benutzte bei seinem Laborexperiment einen kleinen flachen Körper, der in eine Halbkugel abstrahlte, die Ergebnisse können auf größere Bereiche übertragen werden, indem man viele flache Körper zu einer flachen Gesamtheit zusammensetzt, weil elektromagnetischen Strahlung einander durchdringt. Man denke dabei an nächtliche Autoscheinwerfer: Die Helligkeit der Scheinwerfer entgegenkommender Autos verändert sich nicht, wenn das eigene helle Licht darauf trifft. (Nicht zu verwechseln mit Blendwirkung oder Streulicht!)
4) Die nachfolgende Zeichnung zeigt, warum die Abstrahlung in seitliche Richtungen am größten ist. Das gilt [in der Atmosphäre] sowohl für die anfängliche Stefan-Boltzmann’sche halbkugelförmige Bodenabstrahlung, wie auch für die nachfolgende kugelförmige Abstrahlung aus der Atmosphäre.
5) Zur Erläuterung der Abb. 3: Die Lufttemperatur sinkt mit der Höhe (mit dem Gradienten). Wenn wir uns aber eine dünne Luftschicht mit geringer Turbulenz über einem kleinen Gebiet in einem kleinen Zeitintervall vorstellen, dann können wir die Temperatur in der Schicht als konstant betrachten. Die am stärksten konzentrierte Strahlung innerhalb der Schicht geht horizontal in alle Richtungen. Der Netto-Wärmeaustausch dabei ist Null. Wo die Abstrahlung nicht genau horizontal ist, wird sie von benachbarten Schichten abgefangen.
Die zutreffendere Art der Beschreibung ist die vektorielle. Eine vektorielle Beschreibung ist eine mathematische Methode zur Behandlung von Parametern, die Richtungsinformationen enthalten.
In Abb. 4 geht man von einer beliebigen elektromagnetischen Abstrahlung (C) mit recht flachem Winkel aus und betrachtet deren vertikale und horizontale Vektorbestandteile. Die Länge jedes Vektors ist proportional der Stärke des Strahls in seiner Richtung: A + B = C. Die Abbildung stellt den Sachverhalt nur zweidimensional dar, bei dreidimensionaler Betrachtung gibt es unzählige ungerichtete Strahlen. Die Mehrzahl konzentriert sich in der horizontalen Ebene in alle Richtungen, dort nähern sich die vertikalen Vektorbestandteile dem Wert Null an.
6) Trenberths Abb. 1 geht von 65% Wärmeverlust an der Erdoberfläche durch Konvektion und Kondensations/Verdampfung aus. Dabei wird nicht erwähnt, dass infolge des Wärmeaustauschs nach oben zusätzliche IR-Abstrahlung in der Luftsäule stattfindet, weil sie erwärmt wird. Es fängt zunächst mit sphärischer Abstrahlung und Absorption an, aber mit zunehmender Höhe und Verdünnung der Luft wird die Absorption geringer, schließlich geht nur noch Strahlung in den Weltraum. Deswegen hat die aus dem Weltraum beobachtete IR-Abstrahlung der Erde komplexe Quellen aus vielen Höhen. Man weiß aber nie genau, woher sie kommt. Daher sind viele Zuschreibungen der Quellen „schwierig“.
Was heißt das nun?
Die anfänglich isotrope Stefan-Boltzmann’sche Emission (Trenberths globale 396 W/m2) wird zum größten Teil von den Treibhausgasen nahe der Oberfläche sofort eingefangen (lassen wir mal außer acht, dass ein Teil auch direkt in den Weltraum durch das sogenannte “atmosphärische Fenster” geht). Dennoch ist der größere Anteil der anfänglichen Stefan-Boltzmann’schen 396-Watt-Oberflächen-Abstrahlung durchgängig lateral, wenn man die von Trenberth angenommen konstanten Bedingungen unterstellt. Es findet überhaupt kein Wärmeaustausch statt, die horizontalen Strahlungsvektoren können nicht im behaupteten 396er Senkrechtfluss enthalten sein, weil sie außerhalb der vertikalen Sicht sind.
Nachdem die anfänglichen atmosphärischen Absorptionen stattgefunden haben, kann das nur für die Oberflächenluft gültige Stefan-Boltzmann’sche Gesetz nicht mehr angewandt werden. (Obschon einige Wolken zuweilen fast wie Schwarze Körper betrachtet werden.) Der Großteil der anfänglichen Absorption/Emission der Luft findet in Bodennähe statt, aber die vertikale Verteilung ist hoch, wegen erheblicher Variation in den Pfadlängen der Photonen. Sie unterscheiden sich unter dem Einfluss vieler Faktoren, ein großer Faktor ist die regionale und sehr viel stärkere Verteilung der Konzentration des Treibhausgases Wasserdampf. Sie beträgt in globaler Betrachtung ~0 bis ~4 %. Im Vergleich dazu: Die CO2-Konzentration ist mit ~0.04 % in etwa konstant. Beim Versuch der Modellierung der möglichen Wirkungen trifft man auf eine sehr hohe Gesamtkomplexität. Das soll hier nicht weiter betrachtet werden. Wichtig ist nur, dass alle Luftschichten mit zunehmender Höhe ständig eine ganze Menge an seitlicher Abstrahlung besitzen, die teilweise von den Stefan-Boltzmann’schen hemisphärischen 396 Watt angetrieben wird und daher keinen Anteil an den in Abb. 1 behaupteten vertikalen 396 Watt haben kann.
Ergebnis:
Der von Trenberth et al. als 396 W/m2 dargestellte vertikale Strahlungsfluss von der Erdoberfläche bis in die hohen Wolkenschichten wird auch von prinzipiellen Überlegungen nicht gestützt. Die Stefan-Boltzmann’schen 396 W/m2 sind definitionsgemäß isotropisch, wie auch deren Abklingen mit aufsteigender Höhe. Dabei überwiegen stets die horizontalen Vektoranteile, die bei vertikaler Betrachtung keine Rolle spielen. Die verbleibenden vertikalen Komponenten der elektromagnetischen Abstrahlung aus dieser Quelle sind deshalb geringer als die behaupteten 396 W/m2.
Es ist offensichtlich, dass der durch Konvektion und Verdampfung verursachte Wärmeverlust an der Oberfläche sich zum tatsächlichen vertikalen Verlust durch elektromagnetischen Abstrahlung addiert. Das wird auch vom Weltraum her beobachtet. Dieser Verlust kann sehr wohl in der Größenordnung von 396 W/m2 liegen. Das ist aber nicht der von Trenberth beschriebene Stefan-Boltzmann’sche Abstrahlungsprozess.
Autor Bob Fernley-Jones
ist ein pensionierter Maschinenbauingenieur und lebt in Australien
Der Originalbeitrag erschien hier
(Die Übersetzung besorgte Helmut Jäger, EIKE)
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Zusatz für besonders Interessierte
Wer weiß mehr? :
In der Abb. 5 unten stellen die links angegebenen NIMBUS 4 Satellitendaten alle Strahlungsquellen dar, wie sie vom Weltraum her beobachtet werden. In unserem Falle von einem Punkt über dem tropischen Pazifik. Die gesamte Abstrahlungsmenge wäre das Integral unter der Kurve. Es wird leider nicht angegeben. Für Vergleichszwecke gibt ein MODTRAN Kalkulator für eine Beobachtungshöhe von 100 km eine interessante Information zu dieser Abbildung. Sie wird in der Tabelle darunter detailliert. Leider gibt der Kalkulator keine globalen Daten oder durchschnittliche Bewölkungsbedingungen an. Wir vergleichen also Äpfel mit Birnen. Das tun wir nicht nur bei NIMBUS sondern auch bei Trenberth. Allerdings scheinen sie alle von gleicher Größenordnung, wie aus den zusätzlichen Tabellenwerten ersichtlich.
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Vergleich MODTRAN & “Trenberth” aus zwei Höhen, dazu die Oberflächentemperatur |
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Ort |
Kelvin |
10 Meter |
100 Km. |
(Zentigrad) |
|
Tropische Atmosphäre |
300K |
419 W/m^2 |
288 W/m^2 |
(27C) |
|
Mittlere Breiten Sommer |
294K |
391 W/m^2 |
280 W/m^2 |
(21C) |
|
Mittlere Breiten Winter |
272K |
291 W/m^2 |
228 W/m^2 |
(-1C) |
|
Sub-Arktischer Winter |
257K |
235 W/m^2 |
196 W/m^2 |
(-16C) |
|
Trenberth Global |
288K ? |
396 W/m^2 |
239 W/m^2 |
(15C ?) |
|
Vergleich MODTRAN & “Trenberth” aus vier Höhen: W/m^2 |
||||
|
Ort |
Aus 10 m |
Aus 2 Km |
Aus 4Km |
Aus 6Km |
|
Tropische Atmosphäre |
348 |
252 |
181 |
125 |
|
Mittlere Breiten Sommer |
310 |
232 |
168 |
118 |
|
Mittlere Breiten Winter |
206 |
161 |
115 |
75 |
|
Sub-Arktischer Winter |
162 |
132 |
94 |
58 |
|
Trenberth Global |
333 Von hoher Bewölkung herrührend (= Stefan-Boltzmann lt. MODTRAN) |
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@#87: NicoBaecker,
„Die angegebenen Zahlen werden durch die industriellen CO2 Anteile nur gering beeinflusst. Die Energiebilanz hat sich gegenüber vor 80 Jahren nur um 1-2 W/m2 geändert, was – wie man leicht ausrechnen kann – mit der beobachtbare Temperaturerhöhung in Einklang steht.“
Wenn Sie das so meinen Herr Baecker, dass das alles auf die pöhse Industrialisierung zurückzuführen ist. OK.
Die Schwerindustrie zur Römerzeit und im Mittelalter hatte den Gletschern und vor allem dem Nordpol ja auch schon so viel Schaden zugeführt. Ob sich Grönland schon vom Getreideschock der Wikinger erholt hat?
Das Trendberth Modell ist Schrott weil es viele Effekte vernachlässigt und bei den Effekten, die es berücksichtigt so große Unsicherheiten hat, dass der CO2 Effekt in den Fehlerbalken verschwindet. Aber Sie und ihre AGW Clique leiten daraus zu 100% die Erwärmung seit 1870 ab.
Wenn Sie das so meinen, OK.
Lieber Herr Glatting, #83
„Mal lesen Baecker, ich schrieb:
„Ist und bleibt ein Kindergartenmodell um den Bürgern das CO2 Märchen zu verkaufen.““
Das habe ich gelesen und geflissentlich als Blödsinn klassifiziert, denn ich habe Ihnen schon mehrmals mitgeteilt, dass a) Trenberth’s Diagramm im Prinzip ein alter Hut ist, denn bis auf ein update der Zahlen und damit verbundenen Änderungen um einige Prozent gleicht das Trenberth Diagramm jedem anderen Energiebilanzdiagramm aus dem Lehrbuch. Wir hatten dies alles schon ausdiskutiert, haben Sie es vergessen?
http://www.eike-klima-energie.eu/news-anzeige/erneut-bestaetigt-klimasensitivaet-cs-mit-045-c-bei-verdopplung-der-co2-konzentration-weit-unter-ipcc-prognose/#comment_116
und b) das Diagramm kein physikalisches Modell ist, sondern eine graphische Darstellung der Energiebilanz. Wenn Sie meinen, das wäre nicht so, bitteschön, aber erwarten Sie von mir nicht, dass ich auf Behauptungen eingehe, die nicht mal ansatzweise naheliegend, sondern einfach nur absurd sind.
Wenn Sie dies ignorieren, kann ich Ihnen auch nicht helfen. Allen Energiebilanzdiagrammen liegen Messungen zugrunde. Dabei muss man natürlich Annahmen treffen und Extrapolationen machen. So ist das aber bei jeder Messung! Wenn Sie speziell an den Messungen, die bei Trenberth zugrundegelegt werden, interessiert sind, so müssen Sie wohl selber recherchieren. Mich interessieren diese Details nicht, denn Trenberth Diagramm zeigt im Prnzip das gleiche wie es alle Energiediagramm seit 80 Jahren in den Lehrbüchern zeigen. Tut mir leid, daber Sie hängen einer albernen Verschörungstheorie an, die erfordert, dass man die gesamte Meteorologie der letzen 80 Jahren als Teufelswerk verdammt.
„Ja, wo denn? Der Frage ist auch Herr Baecker ausgewichen.“
Ich bin der Frage nicht ausgewichen. Sie haben Sie gar nicht gestellt! Aber ehrlich gesagt interessiert mich dies auch nicht, ich kann auch mit den Energiebilanzwerten in der Literatur der 50igern leben.
„Die Werte aus dem Tendberth Bild sind doch noch schlimmer an den Haaren herbei gezogen, wie bei Mann’s Hockeystick.“
Mehr als Ihren Wunsch, dass dies so sei, können Sie nicht bieten!
„Und würde mal sagen, dass dieses an den Haaren herbei gezogene Kindergartenmodell bei jeder Erklärung zum Treibhauseffekt und warum der erhöhte CO2 Anteil in der Atmosphäre eine Auswirkung auf das Klima haben soll genannt wird. So auch hier.“
Die Auswirkungen „des erhöhten CO2 Anteils in der Atmosphäre“ sind in Trenberths Diagramm oben doch gar nicht berücksichtigt! Kapieren Sie das eigentlich nicht? Die angegebenen Zahlen werden durch die industriellen CO2 Anteile nur gering beeinflusst. Die Energiebilanz hat sich gegenüber vor 80 Jahren nur um 1-2 W/m2 geändert, was – wie man leicht ausrechnen kann – mit der beobachtbare Temperaturerhöhung in Einklang steht.
@#85: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie haben Recht. Das Gedankenexperiment war nicht hinreichend spezifiziert. Das mit der Anspielung gegenüber A. Marie hätte ich auch gleich angeben sollen. Das hätte einige Diskussionen erspart. Zu Ihren Anmerkungen:
„dazu muss man schon global messen und zwar alle Energieflüße, das hat Trenberth getan. Seine Veröffentlichung ist oben zitiert.“
Beim Überfliegen kam ich zu dem Schluss, dass er sich auf etliche Quellen bezieht, konnte aber ad hoc keine Messungen von Tendberth selbst finden. Es bezog sich auf Satellitenmessungen und auf Temperaturmessungen. Zu direkten Messungen von Strahlungsflüssen gar nichts. Wie gesagt überflogen.
Nach den IPCC Skandalen in allen Richtungen sowie den politischen Vorgaben ist nicht mit einer kritischen Gegenuntersuchung zu rechnen, der vernünftige Mittel zu Verfügung stehen.
Meine Einschätzung bezüglich Kindergartenmodell und Ihre Anmerkungen hinsichtlich fehlender Fehlerbalken gehen ja in ähnliche Richtungen. Sie sagen wegen Fehlerbalken und ich sage, dass im Modell zu den groben Abschätzungen hinsichtlich der Eingangsgrößen auch noch Defizite hinsichtlich der Modellierung kommen. Aus dem bestehenden Modell kann man nichts ableiten.
Was umso ärgerlicher ist, da dies getan wird. Und insbesondere, dass dies als gesicherte Wissenschaft verkauft wurde/wird.
Grüße
Lieber Herr Glatting #83,
Herr Bäcker hat ein ordentliches Gedankenexperiment vollständig spezifiziert, Sie nicht.
Sie haben ihr Gedankenmodell vage gehalten und das bezeichne ich zusammen mit ihrer Schlußfolgerung zu der Lösung der Energieprobleme als „Quatsch“ in Hinblick auf Trenberths Energiebilanz.
Mag sein, dass ich ihren Humor nicht bemerkt habe. Mit solchen vagen schlecht spezifizierten Gedankenmodellen wird aber in Foren viel Unfug verbreitet, deshalb mag ich das nicht. Denken sie an die vermaledeite Diskussion zum 2. Hauptsatz.
Beide Gedankenmodelle das von Herrn Bäcker und Ihres sind nicht geeignet, um Trenberths Energiebilanz zu widerlegen oder zu beweisen, dazu muss man schon global messen und zwar alle Energieflüße, das hat Trenberth getan. Seine Veröffentlichung ist oben zitiert.
Ihre Einschätzung Trenberths visualisierte Energiebilanz sei ein Kindergartenmodell, um den Bürgern das CO2 Märchen zu verkaufen ist meines Erachtens falsch. Dazu ist die Energiebilanz viel zu grob. Der CO2-Beitrag seit 1750 beträgt ja laut IPCC nur etwa 1.6 W/m2 und die Fehlerbalken in der Energiebilanz sind sicherlich in der Größenordnung von 2 – 5 W/m2.
Allerdings habe ich einige Sympathie dafür zu bemerken, dass die visualisierte Energiebilanz im stationären Zustand immer mal wieder für überstrapazierte mechanistische Interpretationen für dynamische Gedankenmodelle missbraucht wird.
Meine Kritik an Trenberths Energiebilanz habe ich oben geschrieben. Mr fehlen die Fehlerbalken und Unsicherheiten.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Paul,
kommt darauf an, was Sie am CO2 Molekuel und seinen Spektralinien vermessen wollen. Fuer unsere Zwecke der Herkunft und Intensitaet von atmosphaerischer Waermestrahlung reicht es
voellig aus, den spektralen Absorptionsverlauf
zu kennen.
@#76: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
lesen Sie bitte noch mal
http://tinyurl.com/3vd7bk2 Kommentar #37
um die Anspielung auf A. Marie und die Lösung der Energieprobleme zu verstehen. Vielleicht verstehen Sie dann die humoristisch gemeinte Abschweifung. Nachdem schon Herr Baecker hinzu kommen musste, da Sie das Gedankenexperiment nicht verstanden haben. Dann screiben Sie noch:
„Wie ich oben bemerkt habe, muss man lokal messen und dann integrieren,um Trenberth’s Energiebilanz zu verifizieren und das hat Trenberth ja auch bis zu dem Punkt getan, bis zu dem es uns Menschen zur Zeit experimentell möglich ist.“
Ja, wo denn? Der Frage ist auch Herr Baecker ausgewichen. Die Werte aus dem Tendberth Bild sind doch noch schlimmer an den Haaren herbei gezogen, wie bei Mann’s Hockeystick.
Grüße
@#78: NicoBaecker,
Sie meinen:
„Glatting verwechselt ja immer noch Trenberths Energiebilanz mit einem Modell zum Treibhauseffekt.“
Mal lesen Baecker, ich schrieb:
„Ist und bleibt ein Kindergartenmodell um den Bürgern das CO2 Märchen zu verkaufen.“
Und würde mal sagen, dass dieses an den Haaren herbei gezogene Kindergartenmodell bei jeder Erklärung zum Treibhauseffekt und warum der erhöhte CO2 Anteil in der Atmosphäre eine Auswirkung auf das Klima haben soll genannt wird. So auch hier.
http://tinyurl.com/5rhlve7
Auch noch mal an Baecker. Ja, wo sind denn die Messungen zum Tredberth Bild?
NB, die „Verwirrung“ ist ganz auf Ihrer Seite, CO2- Banden kann man leider dabei NICHT messen.
Lieber Herr Bäcker #78,
habe ich mir schon gedacht. Und dann haben Sie genau spezifiziert, wie es sich gehört und nicht unvollständig, wie #59.
Sie schreiben:
„Es war mir nur ein willkommenes Gedankenexperiment.“
Ein Gedankenexperiment muss eben auch sorgfältig spezifiziert sein, sonst kommt nur Quatsch raus.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Hess,
ich habe Glattings Schlussfolgerungen natuerlich nicht ernst genommen. Es war mir nur ein willkommenes Gedankenexperiment. Glatting verwechselt ja immer noch Trenberths Energiebilanz mit einem Modell zum Treibhauseffekt. Auch dies ist es ja offensichtlich so wenig, wie eine Jahresbilanz die firmenstrategie beschreibt.
Lieber JHerr Paul,
nicht dass bei Ihnen Verwirrung wegen mangelnder Fachbegriffe vorliegt, unter terrestrischer Strahlung versteht die Meteorologie saemtliche Waermestrahlung der Erde also auch aus der Atmosphaere, klar, oder?
Lieber Herr Paul,
„Ein Pyrgeometer zeigt IMMER einen Wert an, sobald die Temperatur T größer 0 Kelvin ist.“
Ja, das ist offensichtlich so. Und da das Instrument breitbandig misst, wird die meiste Materie auch im Sensitivitaetsbereich des Instruments abstrahlen.
“ Diese Messung ist eine INDIREKTE
TEMPERATURMESSUNG DER UMGEBUNG!“
Nun, aber eben nur indirekt, das was man messen will, sind ja gerade die Abweichungen vom Planckschen Strahler aufgrund des spektralen Musters aufgrund der durch die Treibhausgase bedingten spektral sehr unterschiedlichen Transparanz und damit Emissivitaet der Atmosphaere und weniger ausgepraegt ddes Bodens, wie das bei Festkoerpern eben so ist, zeigen die ein weniger strukturiertes Spektrum und koeenen dadurch mit einem effektiven Epsilon mal Planckkurve bei der Festkoerpertemperatur gut beschrieben werden.
@#73: NicoBaecker,
#67 war eine Nebelkerze und #68 war eine gutt Erklärung. Mit #73 zeigen Sie aber die Schwächen des Modells auf.
„Trenberths Diagramm liegen natuerlich Messugen aller dargestellten Energieformen vor.“
Ja, wo findet man diese Messungen? Der IPCC Gang ist es nicht zu dreckig Temperaturdaten zu fälschen und nun soll man ohne Angabe wo die Daten zu finden sind „glauben“ dass da alles richtig gemacht wurde.
Ich glaub es harkt! Und das zu recht.
@#73: NicoBaecker,
„Sie scheinen aber immer noch grundlegende Probleme mit dem Diagramm zu haben.“
Ja!
„. Dass im stark absorbierenden 15 um Band Strahlung nach weniger als 1 Meter fast vollstaendig absorbiert ist“
Und danach ist die Luft warm und der Wärmetransport findet per Konvektion statt. Ist und bleibt ein Kindergartenmodell um den Bürgern das CO2 Märchen zu verkaufen.
Lieber Herr Bäcker,
in # 59 wurde ein Gedankenexperiment vorgestellt, das in „Trenberth’s Atmosphäre“ eine hinreichend kleine schwarze Platte hineingesetzt wird und nur drei Strahlungsenergieflüssen (161 W/m^2, 333 W/m^2 und 396 W/m^2) ausgesetzt wird. Daraus wird in #59 geschlossen: „Würde wohl all unsere Energieprobleme auf der Erde lösen.“ Als ob es keine Abstrahlung der Platte und keine Wärmeleitung gäbe. Weiter wurde daraus gefolgert, dass Trenberth’s Modell bescheiden sei.Dieses Gedankenexperiment ist deshalb unzureichend spezifiziert und die Schlussfolgerungen sind falsch.
Ich habe das Gedankenexperiment deshalb als „Quatsch“ bezeichnet, da es aufgrund der unvollständigen Spezifikation in beliebige Richtungen interpretiert werden kann und vage bleibt.
Wenn man das Gedankenexperiment wie Sie in #63 weiter spezifiziert, aber in die reale Atmosphäre stellt und mit weiteren Annahmen versieht kann man auch etwas damit anfangen. Man kann aber ebenfalls nicht damit zeigen, ob Trenberth’s Energiebilanz richtig oder falsch ist.
Deshalb würde ich immer empfehlen mit einer globalen Energiebilanz im stationären Zustand, wie sie Trenberth vorstellt, keine mechanistischen Betrachtungen durchzuführen.
Stellen sie einfach zwei ähnliche kleine Platten etwas kälter als die Umgebung in die reale Erdatmosphäre mit thermischen Kontakt und im Schatten, also keine direkte Sonnenbestrahlung, eine mit Emissionsgrad Epsilon gleich 1 und eine mit Emissionsgrad Epsilon gleich Null. Welche Temperatur haben beide Platten im quasistationären Zustand?
Wie ich oben bemerkt habe, muss man lokal messen und dann integrieren,um Trenberth’s Energiebilanz zu verifizieren und das hat Trenberth ja auch bis zu dem Punkt getan, bis zu dem es uns Menschen zur Zeit experimentell möglich ist.
Wie gesagt, meine Kritik an Trenberth’s Diagramm wäre, dass er keine Fehlergrenzen an die Pfeile geschrieben hat. Und es gäbe sicherlich eine Menge Diskussionsstoff zu den Messungen der einzelnen Energieflüsse.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#72: NB behauptet;
“ Die Strahlungen werden mit Pyranometer, Pyrradiometer und anderes aehnlich operierendes Instrumentatrium gemsssen. “
Beschreibung eines Pyrgeometers laut Handbuch:?“Langwellige Strahlung mit Wellenlängen im Bereich von etwa 4 – 100 µm ist vor allem eine TERRESTRISCHE Strahlung von Emittern mit Temperaturen um oder unter 300 K, die nur von der Temperatur des Strahlers abhängt. Als Gegenstrahlung wird, unabhängig von ihrer Herkunft, die gesamte langwellige Einstrahlung aus dem oberen Halbraum bezeichnet.“
fazit:
Ein Pyrgeometer zeigt IMMER einen Wert an, sobald die Temperatur T größer 0 Kelvin ist. Diese Messung ist eine INDIREKTE TEMPERATURMESSUNG DER UMGEBUNG!
mfG
#73: Fangen Sie schon wieder an die Physik zu verraten, NB????
Soll jetzt CO2 wieder in Erdnähe strahlen????
Schämen Sie sich Becker
mfG
Lieber Herr Glatting,
Sie scheinen aber immer noch grundlegende Probleme mit dem Diagramm zu haben. Wenn dort am Boden 396 Wm-2 nach oben strahlt, so IST dies der Mittelwert der gemessenen Strahlungsfluesse in diese Richtung. Dass im stark absorbierenden 15 um Band Strahlung nach weniger als 1 Meter fast vollstaendig absorbiert ist, aendert ja nichts daran, denn dies absorbierende Luftschicht emmitiert ja bei gleichen Temperatur ja exakt gleich viel, daher nimmt der Strahlungsfluss auch in der stark absorbierenden 15 um Bande nicht ab, solange die Luftschicht gleich warm bleibt und die Treibhausgasmenge gleich. So kommt es, das gerade in den stark absorbierenden Banden, der Strahlungsfluss konstant ist. Wenn Sie bei 15 um Messen, so messen Sie am Boden genausoviel Strahlungsfluss in dem Band wie in x100m Hohe ueberm Boden.
Lieber Herr Glatting,
67 war das physikalische Durchspielen Ihres Gedankenexperimentes, 68 eine Erklaerung, wie man Strahlungen meteorologisch misst. Trenberths Diagramm liegen natuerlich Messugen aller dargestellten Energieformen vor. Die Strahlungen werden mit Pyranometer, Pyrradiometer und anderes aehnlich operierendes Instrumentatrium gemsssen. Dies passiert auf Wetterwarten der operationellen Wetterdienste, oder mit praezieseren Instrumenten in speziellen Messnetzen. Die konvektiven Waermefluesse werden durch ein Gradientenverfahren bestimmt, dort muss man dann noch Turbulenztheorie anwenden, um aus den empirisch bestimmten Austauschkoeffizienten und Schichtungen die Energiefluesse auszurechnen. Das ist nicht im Routinedienst zu machen, sondern man macht dies in Messkampagnen.
#67: NicoBaecker :
„Gerlichs Auto erwaermt sich in der Sonne ueber die Boden und Atmsophaerentemperatur“
FALSCH,
natürlich durch die Sonnenstrahlen,
so was leichtes!
Beker, Sie waren schon mal besser.
mfG
@#68: NicoBaecker,
nachdem Sie in #67 das Gedankenexperiment noch verfremdet haben, bin ich mit ihrer Interpretation in #68 einverstanden.
Insbesondere die Argumentation,
„wobei der experimentelle Trick ja gerade darin besteht, dass man die Platte von der Umgebung thermisch isoliert, so dass nur Strahlungsflüsse darin strömen und Strahlungsgleichgewicht (bei wie erklärt höheren Temperatur als die Umgebungsatmosphäre) herrscht.“
ist richtig gut. Löst diese Widersprüche auf, wenn man die externe Quelle (Sonne) mit einbezieht. Respekt. Meinen Gedankenknoten durchschlagen. Und wenn sie die Fragen, die sich daraus ergeben auch noch klar stellen können, würden Sie noch besser punkten.
Was mich an der Stelle wundert ist nun Folgendes. Der Erstellung des Tendberth Bildes müssten doch gerade solche Messungen zugrunde gelegen haben. Während die Strahlungsleistung von Erdboden nach Atmosphäre einigermaßen nachvollziehbar ist, wobei unklar ist wie viel dieser Strahlung bereits in den untersten Luftschichten wieder absorbiert werden und dem Betrachter als Konvektion erscheinen, so wirken die Strahlungsleistungen vom Weltall auf die Oberfläche und die Rückstrahlung von der Atmosphäre auf die Oberfläche etwas “willkürlich“. An diesem Punkt fehlt die Transparenz.
Da an dieser Stelle die AGW These ansetzt, also mit der Rückstrahlung der 14,5 mym Linie zurück auf den Erdboden, kann man doch an dieser Stelle nicht nur mit theoretischen Betrachtungen arbeiten, sonder muss auch Messungen vorlegen können. Und das bei allen Tages und Nachtzeiten, in allen Breiten- und Längengraden, da es auf der Erde die unterschiedlichsten Klimazonen gibt. Von Jahreszeiten und Bewölkungsgraden und verschiedenen Höhen mag ich da noch gar nicht anfangen.
Gerade an diesen Stellen müssten doch umfangreiche experimentelle Untersuchungen im Vorfeld stattgefunden haben, die diese Größen verifizieren.
Gibt es die nicht? Kenne nur ich die nicht? (Kann ja gut sein). Meint man, dass man die nicht braucht?
#64: lieber NicoBaecker,
es ist kein Geheimnis, dass Sie stets an meiner Argumentation vorbei diskutieren.
Korrelation ist noch keine Kausalität,
aber,
wo Kausalität behauptet wird MUSS auch Korrelation bestehen.
Alles was man in „Modellen“ konstruiert hat, ist ja bisher NICHT eingetreten,
d.h. die Modelle waren falsch.
Ihr schafft das ja noch nicht einmal für die Vergangenheit!
mfG
Lieber Herr Hess, #66
was Herr Glatting anfuehrt ist doch ein sogar experimentell nachvollziehbares Gedankenexperiment. Man stellt eine schwarze Platte in die Atmosphaere und misst die Strahlungsfluesse. Genau so laueft schliesslich auch die Messung, wobei der experimentelle “ Trick“ (das zu unrecht verscholtene Wort) ja gerade darin besteht, dass man die Platte von der Umgebung thermisch isoliert, so dass nur Strahlungfluesse darin stroemen und Strahlungsgleichgewicht (bei wie erklaert hoeheren Temperatur als die Umgebungsatmaphaere) herrscht. Denn so (mit der experimentell realisierten Unterdrueckung messtechnisch nicht erfasster Nichtstrahlungsenergiefluesse wie Konvektion oder Leitung) kann man das Signal per Kirchhoff in Leistungsdichten umrechnen. Angstroem hat mit solchen Messungen in der Meteorologie angefangen und heutige Pyrradiometer arbeiten so, dass sie die lang und kurzwellige Strahlung von unten und oben empfangen und ueber ein Thermoelement in ein Spannungssignal umwandeln. Zusammen mit dem Pyranometersignal, welchen nur die kurzwellige Strahlung misst, bekommen man per Differenz die langwelligen Strahlungsfluesse von oben (= Gegenstrahlung) und unten (von Boden und bodennaher Treibhausgasabstrahlung unter dem Instrument). Im Prinzip laeuft die Messung wie in Gerluchs Auto, nur unter kontrollierteren Bedingungen (homogene Absorber mit wellenlaengen kalibrierten Absorptionsgraden, kleines Messvolumen um Waermestroemung zu unterdruecken, Vakuumisolation der Fenster und Isolation der Kapsel, um Leitung zu minimieren).
Mir ist egal, ob Glatting die Physik versteht oder bluffen will, ich habe seinen Gedanken einfach nur aufgegriffen und physikalisch umgesetzt. Nur so lernt man und hat eine Selbstkontrolle, ob man es verstanden hat.
Lieber Herr Glatting, #65
„Da sieht man dann schon wie krank Trendberth’s Welt ist. Die Platte ist wärmer als der Erdboden und der Erdboden ist wärmer als der Weltraum. Wie soll das physikalisch gehen? “
Da spricht physikalsich nichts dagegen, und wenn Sie es nicht wissen, so setzten Sie sich eben in ein im Sommer überhitzes Auto mit schwarzen Bezügen obwohl Weltraum und Boden kälter sind.
„Wir reden hier Strahlungsgleichgewicht.“
Falsch, reden wir nicht. Wie Sie sehen, zeigt auch die Energiebilanz von Trenberth am Boden kein Stahlungsgleichgewicht.
„Das wäre ja wie wenn innerhalb einer evakuierten schwarzen Kugel ein schwarzer Körper wäre der im Gleichgewicht eine höhere Temperatur hat als die Kugel.“
Diese Schlußfolgerung ist richtig, stimmt aber nicht mit Ihrem Beispiel mit der Platte überein. Denn die Platte umfasst ja nicht die gesamte Erdkugel. So habe ich Sie zumindest verstanden.
Wenn die Platte die gesamte Erdkugel umfassen würde, wäre es auch klar: Wuerde man die Erde mit einem schwarzen Ueberzug abdecken, so wuerde das gleiche passieren. Boden und Ueberzug waeren im thermodynamischen Gleichgewicht und wuerden sich gegeneinander 396 Wm-2 zustrahlen und absorbieren, also gegenseitig keine Waermeenergie uebertragen, beiden waeren 290 K warm und blieben es.
Der Ueberzug wuerde dann weltraumseitig wie der Boden funktionieren und dort ebenfalls 396 Wm-2 abstrahlen und 333+161 Wm-2 empfangen und im stationaeren Gelichgewicht den Nettobetrag von 98 Wm-2 als konvektive Waermestroemung abfuehren. So waere die Bilanz jeder Schicht zu Null geschlossen und Nettowaermefuesse waeren Null, sodass Stationaritaet herrscht.
„Die Konvektion vom Erdboden in die Atmosphäre ist nämlich schon berücksichtigt und darf deshalb hier nicht noch mal verwendet werden.“
Falsch, durchblicken Sie Ihre eigene Rechnung nicht mehr? Sie haben als Energiefluesse fuer die Platte nur Strahlungen einfliessen lassen, Strahlungsgleichgewicht ist jedoch wie gesagt am Boden bei den beobachteten Werten der Energiefluessen nicht moeglich. Das sieht man ja im Trenberth Diagramm unmittelbar!
„Deshalb wird das mit Gerlichs Auto auch seine Richtigkeit haben. Oder anders gesagt: Trendberths Modell ist Quatsch mit Soße.“
Dazwischen ist kein Widerspruch. Es sei denn, Sie erfinden etwas dazu, was es nicht gibt. Gerlichs Auto erwaermt sich in der Sonne ueber die Boden und Atmsophaerentemperatur, weil es nicht im Strahlungsgleichgewicht ist. Aber dieses Gleichgewicht besteht auch nicht zwischen Erdboden und Atmsophaere, wie in Trenberths Diagramm eindeutig ersichtlich ist, gucken Sie sich enfach die Pfeilchen und Werte der nichtstrahlenden Energiefluesse vom Boden in die Atmosphaere von knapp 17+80 an. Strahlungsgleichgewicht gaebe es am Boden nur, wenn diese Null waeren und die Bilanz sich alleine durch Strahlungsfluesse zu Null Netto aufsummieren wurde!
Lieber Herr Bäcker,
wie gesagt. Das Trenberth-Diagramm ist eine visualisierte Energiebilanz des Erdsystems im stationären Zustand, wie ich das oben beschrieben habe.
Was soll da das Gedankenexperiment mit der Platte zeigen. Wie Sie sehen können führt das einige Forumsteilnehmer hier in die Irre. Deshalb halte ich das Gedankenexperiment für Quatsch.
Selbstverständlich kann man physikalisch etwas daraus lernen, aber nicht wenn man wie in #59 die Physik hinter der Abbildung 1 nicht verstanden hat:
Herr Glattling schreibt in #59:
„Heiße Sache kann ich da nur sagen. Würde wohl all unsere Energieprobleme auf der Erde lösen. „(Anregung für A. Marie).“
Das ist natürlich Quatsch. Sie sehen ja selbst, dass ich das richtig eingeschätzt habe.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@#63: NicoBaecker,
„Die Platte strahlt nun zu beiden Seiten ab,“ i.O.
„Die Platte ist nun dicht überm Boden, und es besteht dazwischen kein thermodynamisches Gleichgewicht, denn die Platte ist 9 K wärmer.“
Da sieht man dann schon wie krank Trendberth’s Welt ist. Die Platte ist wärmer als der Erdboden und der Erdboden ist wärmer als der Weltraum. Wie soll das physikalisch gehen? Wir reden hier Strahlungsgleichgewicht.
Das wäre ja wie wenn innerhalb einer evakuierten schwarzen Kugel ein schwarzer Körper wäre der im Gleichgewicht eine höhere Temperatur hat als die Kugel. Das widerspricht jeder Physik. Selbst wenn Sie sich für den GrPhaZ halten.
„Dies löst einen konvektiven Wärmestrom aus, und die wärmere Luft in Kontakt mit der Platte wird mit der kälteren Umgebungsluft vermischt.“
Stopppppppppppppp!!!!!!!!!!!!!!!!!
Netter Versuch, durch das hinzufügen von Konvektion innerhalb der Atmosphäre ihre Anti-Physik zu retten. Aber so was von falsch. Die Konvektion vom Erdboden in die Atmosphäre ist nämlich schon berücksichtigt und darf deshalb hier nicht noch mal verwendet werden. Auch wenn Sie mit rechten Irreführungen das so hinstellen wollen.
Deshalb wird das mit Gerlichs Auto auch seine Richtigkeit haben. Oder anders gesagt: Trendberths Modell ist Quatsch mit Soße.
Wie groß muss die AGW Notsein um sich so eine Anti Physik auszudenken. So ähnlich müssen die Mythen über die Engel und den Teufel entstanden sein.
Lieber Herr Dr.Paul,
nun, es ist ja kein Geheimnis, dass der Korrelationskoeffizient der linearen Regression zwischen dem Winkel x (-30… Null (Pendel senkrecht)… +30 Grad) und der zugehörigen potentiellen Energie y = gml (1-cos(x)) Null ist! Das ist einfach Mathematik. Nun gilt es natürlich schon Möglichkeiten, eine Korrelation zu finden, denn eine Funktion y = f(x) korreliert ja per Definition zu x. Wissen Sie wie?
Lieber Herr Hess, #60
Herr Glattings Gedankenexperiment mit der schwarzen Platte ist doch sehr gut. Auch wenn man an keinem Ort der Welt die Mittelwerte aus Trenberth-Diagramm genau so antrifft, so lässt sich das Prinzip doch durchspielen. Und man lernt dabei.
Die schwarze Platte absorbiert demnach tatsächlich die gesamte langwellige wie kurzwellige Strahlung. Nehmen wir zur Veranschaulichung Trenberths Werte, so ist Glattings Rechnung vollkommen korrekt: Die Platte nimmt von oben 333 + 161 W/m2, von unten 396 W/m2 auf (nehmen wir an, dass von unten kein kurzwelliges Licht reflektiert/gestreut wird). Das macht in Summe 890W/m2. Die Platte strahlt nun zu beiden Seiten ab, also ist der Leistungsstrom pro Richtung 890/2 = 445 W/m2. Dies entspricht nach Stefan-Boltzmann einer Temperatur von 299 K. Zum Vergleich, der ebenfalls als schwarz angenommene Boden ist bei den 396 W/m2 290 K warm. Die Platte ist nun dicht überm Boden, und es besteht dazwischen kein thermodynamisches Gleichgewicht, denn die Platte ist 9 K wärmer. Dies löst einen konvektiven Wärmestrom aus, und die wärmere Luft in Kontakt mit der Platte wird mit der kälteren Umgebungsluft vermischt. Nimmt man an, dass die Platte so klein ist, dass ihre Wärmekapazität im Vergleich zum Klimasystem zu vernachlässigen ist, so kühlt die Platte auf die Umgebungsluft von 290 K ab und strahlt nunmehr nur noch mit 396 W/m2 in beide Richtungen. Damit dieses neue thermodynamische Gleichgewicht aufrecht erhalten bleibt, muss der konvektive Wärmestrom ständig die „überschüssige“ Strahlungswärme abführen. Dieser berechnet sich nach: 890 W/m2-2*396 W/m2 = 98 W/m2 und teilt sich über die beiden Plattenseiten oben und unten auf. Im thermischen Gleichgewicht wird er wohl ganz nach oben gerichtet sein, denn Boden und Platte haben ja dann gleiche Temperatur und damit besteht dort kein Temperaturgradient zum Auslösen der Konvektion. Wie man im Trenberth Diagramm sehen kann wird mit diesem Wärmestrom (dort allerdings größtenteils durch latente Verdunstungswärme) auch die Energiebilanz der gesamten Erde geschlossen. Die Bilanzrechnung da ist letztlich nur ohne Erweiterung um +2*396 W/m2: 98 W/m2 = 333 + 161 -396 W/m2.
In Realität wird sich bei stationärer Konvektion natürlich nie ein thermodynamisches Gleichgewicht zwischen Platte und Umgebung einstellen, es wird immer eine (kleinere) Temperaturdifferenz nötig sein, die die Konvektion „am Leben“ hält.
Sobald die Konvektion aber ganz unterdrückt wird – wie in einem Treibhaus oder Gerlichs Auto -, wird es wieder wärmer. Denn dann kann die Energiebilanz nur durch Wärmeleitung geschlossen werden und die benötigt für die Wärmeabfuhr u.U. noch höhere Temperaturgradienten, sodass im Inneren die Strahlungsleistungen durch Flächen die obigen Werte noch überschritten können.
Sehr geehrter Herr Hess
Dürfte ich Sie – off topic sozusagen – fragen, ob Sie in den Lehrbüchern, die Sie gelegentlich angeführt haben und die Ihnen auch zur Vertiefung Ihres Wissens in den planetaren Treibhauseffekt gedient haben, eine Definition der „Globaltemperatur“ gefunden haben?
Mit freundlichen Grüssen
Franz Zuber
@#60: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie sind also kein Freund der „Gegenstrahlung“. Aha.
„P.S. Ehrlich gesagt, ich verteidige das Trenberth-Modell nicht.“ Aha.
„Die Abb 1. Ist eine visualisierte Energiebilanz, kein physisches Abbild der Erde.
Die Abbildung 1 enthält eben auch die global integrierten Größen. Da eine kleine Platte als Gedankenmodell reinzustellen ist Quatsch.“
Global integriert müsste demnach diese Leistung an der Platte wirken. Wird man aber nirgends messen, da das Prinzip der Gegenstrahlung und Abstrahlung Quatsch ist. Womit die errechneten Forcings Quatsch sind, womit der Erwärmung durch CO2 die Basis fehlt.
Danke für diesen Offenbarungseid Herr Heß.
Grüße
Lieber Herr Glatting #59,
ich bin jetzt hier nicht gerade als Freund der „Gegenstrahlung“ bekannt, weil „Gegenstrahlung“ immer so falsch interpretiert wird, wie Sie das mit folgendem Satz tun:
„Machen wir mal ein Gedankenexperiment. Wir haben in einer Trenberth Erdatmosphäre eine hinreichend kleine schwarze Platte parallel über dem Erdboden, die alle Strahlung absorbiert. Es kommen
161 W/m^2 aus dem Weltraum
396 W/m^2 von der Oberfläche und
333 W/m^2 von der Rückstrahlung. Macht zusammen
890 W/m^2 was diese schwarze Platte absorbieren sollte.“
Diese Ihre Interpretation der Abb 1. ist physikalisch gesehen komplett falsch. Die Abb 1. Ist eine visualisierte Energiebilanz, kein physisches Abbild der Erde.
Die Abbildung 1 enthält eben auch die global integrierten Größen. Da eine kleine Platte als Gedankenmodell reinzustellen ist Quatsch.
Eine kleine schwarze Platte in der realen Erde nimmt durch Wärmeübertrag die Temperatur der Umgebung an.
Um die Energiebilanz dieser Platte im stationären Zustand aufzustellen dürfen sie die Werte aus Trenberths Bild natürlich nicht nehmen, sondern müssen lokal über einen gewissen Zeitraum messen.
Die Energiebilanz der Platte im stationären Zustand enthält selbstverständlich die Strahlungsterme als Parameter jeweils mit Hin- und Gegenstrahlung.
Und sie haben völlig Recht, so gut wie Sie und dr. paul kenne ich mit Kindergartenmodellen nicht aus.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
P.S. Ehrlich gesagt, ich verteidige das Trenberth-Modell nicht. Ich fände es besser, er würde auch die Ungenauigkeiten an die Pfeile schreiben. Ich habe versucht Ihnen zu erklären, wie man solche Energiebilanzen liest. Wie man sieht ohne Erfolg.
Schade.
@#58: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie zweifeln das Klimaretterpapier an, weil der Wärmeübertrag von der Oberfläche O auf die Atmosphäre A durch Strahlung 63 W/m^2 sein soll. Herr Heß, in der Abb. 22 wird nicht von der Nettoleistung ausgegangen, sondern von der Bruttoabstrahlung nach Trenberth von 396 W/m^2. Und damit ist ihr Einwand hinfällig. Und damit kann man Dr. Paul nur Recht geben mit:
„#55: Günter Heß verteidigt immer noch diese Kindergartenmodelle:“
Machen wir mal ein Gedankenexperiment. Wir haben in einer Trenberth Erdatmosphäre eine hinreichend kleine schwarze Platte parallel über dem Erdboden, die alle Strahlung absorbiert. Es kommen
161 W/m^2 aus dem Weltraum
396 W/m^2 von der Oberfläche und
333 W/m^2 von der Rückstrahlung. Macht zusammen
890 W/m^2 was diese schwarze Platte absorbieren sollte.
Heiße Sache kann ich da nur sagen. Würde wohl all unsere Energieprobleme auf der Erde lösen. (Anregung für A. Marie).
Diese Einfachmodelle sollen den Menschen den Treibhauseffekt nahe bringen und mit diesen irrsinnigen Strahlungsbilanzen das CO2 als Klimakiller darstellen.
Wenn Sie sich mit der Thematik wirklich so gut auskennen würden, wie Sie immer tun, dann würden Sie das Modell mal kritisch hinterfragen und selbst erkennen mit was für einem bescheidenen Modell Sie es zu tun haben. Hinweise habe ich ja schon gegeben.
Und dann würden Sie vielleicht auch mal nach einer experimentellen Bestätigung suchen für die Trenberth Zahlen suchen/verlangen. Und die Zahlen nicht als (IPCC) gottgegeben voraus setzen.
Wenn Sie mit der gleichen Akribie an das Trenberth Modell ran gehen würden, wie Sie sich die Klimaretter angetan haben, würden Sie auch die Ungereimtheiten erkennen. Dr. Paul und ich hier haben schon Hinweise genug gegeben.
Grüße
Lieber Herr Glatting #56,
Das Bild von Trenberth (Abb. 1) zeigt drei Systeme: fester und flüssiger Erdkörper mit Oberfläche(O), Atmosphäre(A) und Weltall(W).
Es enthält drei Systemgrenzen: Oberfläche-Atmosphäre(OA), Atmosphäre-Weltall (AW)und Oberfläche-Weltall(OW).
In das Bild Abb. 1 eingezeichnet sind jetzt nur die Energieflüsse über die drei Systemgrenzen hinweg.
Die Energieflüsse über die beiden letztgenannten Systemgrenzen (AW und OW) finden durch Strahlung statt.
Die Energieflüsse über die Systemgrenze Oberfläche – Atmosphäre bestehen aus molekularer und turbulenter Wärmeleitung, das ist die „sensible oder fühlbare Wärme“ im Deutschen und als „Thermals“ in Abb. 1 beschrieben. Dazu kommt dann der Wasserdampftransport über die Systemgrenze, die „latente Wärme“, in Abb. 1 als „Evapotranspiration“ bezeichnet. Und natürlich haben wir den Strahlungsaustausch, der in Abb. 1 als Differenz von „Surface Radiation“ und „Backradiation absorbed by surface“ parametrisiert ist, sowie als absorbierter Anteil der Solarstrahlung, in Abb. 1 als „ incoming solar radiation absorbed by surface“ bezeichnet ist.
Nicht eingezeichnet in die Abb. 1 sind die Energieflüsse die nur innerhalb der drei Systeme O,A und W stattfinden.
Nicht eingezeichnet sind deshalb Konvektion, Wasserdampftransport, Wärmeleitung, Strahlungstransport innerhalb der Atmosphäre.
Das liegt daran, dass Energieflüsse innerhalb eines Teilsystems den Energieinhalt dieses Teilsystems nicht ändern. Nur Energieflüsse über die Systemgrenzen hinweg ändern den Energieinhalt eines Systems.
Da Abb. 1 eine Energiebilanz für zwei dieser drei Teilsysteme zeigt, ist dieses Vorgehen auch korrekt
Und wie gesagt üblich in der Metereologie. Siehe zum Beispiel auch: Dieter Eltling, „Theoretische Meteorologie“.
Die Konvektion innerhalb der Atmosphäre sorgt zusammen mit der Strahlung (innerhalb der Atmosphäre, sowie über die Systemgrenzen hinweg) selbstverständlich für den entsprechenden Temperaturgradienten in der Troposphäre und eine veränderte Massenverteilung zum Beispiel der Wolken oder des Wasserdampfes . Die Temperaturverteilung oberhalb der Troposphäre wird überwiegend durch Strahlung beeinflußt. Insofern wirkt die Konvektion innerhalb der Atmosphäre auf fast alle Energieflüsse die in Abb. 1 eingezeichnet sind. Die Konvektion ist also in Abb. 1 enthalten.
Das hat ihr verlinkter „Klimaretter-Artikel“ durcheinander gebracht. Dieser Artikel vergleicht also Äpfel mit Birnen. Dieser „Klimaretter“-Artikel hat ausserdem noch falsch ausgewertet.
Wir haben ja Wärmeübertrag von der Oberfläche O auf die Atmosphäre A durch Strahlung 63 W/m^2, Wärmeübertrag durch molekulare und turbulente Wärmeleitung 17 W/m^2, sowie Wärmeübertrag durch latente Wärme von 80 W/m^2. Daraus ergibt sich die Aufteilung: 40%,10%,50% und nicht wie im Klimaretterpaper in Abb. 22 falsch interpretiert: Strahlung 77%, latente Wärme ca 18%, Konduktion/Konvektion 5% (die beiden letzten Werte habe ich graphisch abgelesen, da im Text nicht aufgeschrieben).
In dem Klimaretterpaper wurde auch die Bezeichnung „Thermals“ von Trenberth fälschlicherweise mit Konduktion/ Konvektion übersetzt. Da ist es ja klar, dass der Author dann zu falschen Schlüssen kommt, wenn er mit Chilingar et al. vergleicht.
Wie gesagt die Konvektion innerhalb der Atmsophäre wirkt über den Temperaturgradienten und die Zusammensetzung der Atmosphäre auf fast alle Energieflüsse und ist im Bild Abb. 1 implizit enthalten, obwohl als Energiefluß innerhalb der Atmosphäre nicht explizit aufgeführt.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#55: Günter Heß verteidigt immer noch diese Kindergartenmodelle:
„davon muss man einen entgegengesetzten Energiefluss durch Strahlung von 333 W/m2 Richtung Oberfläche (abgestrahlt durch Wolken, Aerosole und Treibhausgase) abziehen“
das WIDERSPRICHT der Physik wie schon oft genug ausgeführt.
Denken Sie doch einfach daran, dass die Energiequelle (Sonne) AUßERHALB dieser „Treibhausbarriere“ ist.
Nach dem Kindergartenmodell von Trendberth kann diese Barriere offensichtlich SELEKTIV zur Erde zurückstrahlen
und sie hat offensichtliche eine eigene Energiequelle, die größer ist als die Sonneneinstrahlung, die aber nicht messbar ist,
bzw. Energie aus der KÄLTE darstellt,
die man in dieser „Barriere“ messen kann.
mfG
@#547: Günter Heß sagt:
Hallo Herr Heß,
ich habe schon immer meine Zweifel an den eindimensionalen Modellen, die den Strahlungsaustausch der Erde über alle Breiten, Klimazonen und Jahreszeiten beschreiben sollen. Ist dieses Modell genauso wie der Mann’sche Hockeystick zusammen gezimmert worden?
Das Bild von Trenberth muss einfach falsch sein, weil man sonst getrost auf Gewächshäuser verzichten könnte. Dass dies falsch ist, zeigen auch die peer reviewed Studien von Chilingar, Khilyuk und Sorokhtin, siehe z.B. auch Abb. 22 auf Seite 13 von http://tinyurl.com/bmbunr4. Dass die Herren darüber hinaus dann auch gleich noch behauptet haben, dass mehr CO2 zu einer Abkühlung führt hat die Exkommunikation der Autoren und Reviewer aus der Kirche des AGW natürlich beschleunigt.
Jetzt wird im Artikel gezeigt, dass die Physik, die hinter dem Trenberth Bild steht doch angezweifelt werden muss. Damit hat man ein unsicheres Mittelungsmodell mit einer zweifelhaften Physik. Diese Zweifelhafte Physik wurde dann aber wohl auch gleich in die 3d numerischen Modelle übernommen. Müll rein, Müll raus.
Und jetzt kommen Sie daher mit:
Hat die Physik nicht verstanden.
Nicht „peer review“.
Peinlich für EIKE.
Und als Argument dient:
„Die Pfeile in Trenberths Bild sind global integrierte Energeflüsse bezogen auf die Flächeneinheit und die Zeiteinheit.“
Nachdem in Trenberths Bild die Energieflüsse schon „seltsam“ sind, wäre ich auf eine physikalische Darstellung gespannt, wie man diese seltsamen Flüsse erklärt. Wie kompliziert wird dann ihre einfache Physik und wo ist diese mit Messungen belegt.
Noch zur Meteorologie. Wenn man dort mit Trenberths Energieflüssen arbeiten würde, könnte man wahrscheinlich nicht mal das Wetter für den nächsten Tag voraus sagen.
„Übrigens mit Erwärmung hat das Bild von Trenberth nichts zu tun, es ist nur eine Energiebilanz im stationären Zustand.“
Doch damit wird begründet warum das pöhse CO2 so ein furchtbares Forcing verursacht, dass uns alle rösten wird. Schon vergessen? Genau dafür ist es gestrickt worden. Genau deshalb ist es unglaubwürdig.
Grüße
Lieber Herr Glatting,
sie schreiben in #4:
„396 W/m2 durch Strahlung, 17 W/m2 durch Konvektion und 80 W/m2 durch Latente Wärme! Da muss man sich doch mal an den Kopf langen.“
Das ist ihr Missverständnis. Der Wärmeübertrag von der Oberfläche zur Atmosphäre beträgt 63 W/m2 plus 17 W/m2 plus 80 W/m2. Der global integrierte Energiefluss von der Oberfläche Richtung Weltall durch Strahlung beträgt 396 W/m2, davon muss man einen entgegengesetzten Energiefluss durch Strahlung von 333 W/m2 Richtung Oberfläche (abgestrahlt durch Wolken, Aerosole und Treibhausgase) abziehen, um den Wärmeübertrag von der Oberfläche zur Atmosphäre zu erhalten. Das ist die simple Physik, die schon seit langem von der Meteorologie genau so in Energiebilanzen eingezeichnet wurde, auch vor Trenberth.
Da können Sie sich gerne an den Kopf langen. Vielleicht erinnern Sie sich ja dann auch an ihre realistischen Annahmen und teilen uns diese mit, das sie die ja immer nur behaupten. Also wie sieht es aus? Können sie mal Zahlen für ihre realistischen Annahmen aufschreiben.
Sie schreibenin #53:
„Sind Sie sich jetzt eigentlich mit Herr Becker einig geworden ob die Erwärmung am Boden oder bei der Abstrahlung ins Weltall stattfindet. Ach ja, wo ist die Erwärmung? Ist die jetzt auf 2100 verschoben?“
Die Erwärmung findet durch die Sonne überwiegend am Boden statt. Das wissen Sie doch sicher.
Übrigens mit Erwärmung hat das Bild von Trenberth nichts zu tun, es ist nur eine Energiebilanz im stationären Zustand.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Glatting #53,
im Artikel steht:
„Es findet überhaupt kein Wärmeaustausch statt, die horizontalen Strahlungsvektoren können nicht im behaupteten 396er Senkrechtfluss enthalten sein, weil sie außerhalb der vertikalen Sicht sind.“
Damit zeigt der Author, dass er das Bild von Trenberth und die Physik einfach nicht verstanden hat. Die Pfeile in Trenberths Bild sind global integrierte Energeflüsse bezogen auf die Flächeneinheit und die Zeiteinheit. Selbstverständlich sind also seine „horizontalen Strahlungsvektoren“ enthalten.
Da schließe ich mich Frau Schwanczar an:
„Der Artikel widerlegt nichts und beweist nichts.“
Meines Erachtens ist der Artikel peinlich für EIKE. Ich fände es interessant Prof. Lüdeckes Kommentar dazu zu lesen und ob das das „peer review“ von EIKE ist, Missverständnisse zur Physik der Atmosphäre zu verbreiten. Prof. Lüdecke hat ja im Grunde auch das Trenberth’sche Bild , das ja Standard in der Metereologie ist, in Gleichungen gegossen.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@#51: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie schreiben:
„Aber Sie liefern nichts.“
Dann lesen Sie sich noch mal den Artikel durch. Vielleicht verstehen Sie ihn beim zweiten oder dritten lesen. Ansonsten zurück zu Kommentar #4.
Trenberth Modells steht im Widerspruch zur Beobachtung. Und nach ihrer Aussage basiert ja der Treibhauseffekt auf Beobachtung.
Sind Sie sich jetzt eigentlich mit Herr Becker einig geworden ob die Erwärmung am Boden oder bei der Abstrahlung ins Weltall stattfindet. Ach ja, wo ist die Erwärmung? Ist die jetzt auf 2100 verschoben?
Grüße
Lieber Herr Wehlan,
sie schreiben:
„Ohne „Treibhausgase“ müsste der Boden alle Energie allein in den Weltraum abgeben, mit „Treibhausgasen“ wird diese Energieabgabe nur teilweise vom Boden geleistet. Den Rest übernimmt die Atmosphäre. Folglich wäre ein Erdboden im Fall einer nicht-strahlenden Atmosphäre immer wärmer als mit diesen strahlungsfähigen Gasen.“
Diese Schlußfolgerung von Ihnen ist falsch, wie sie aus Herrn Kinders schönen Herleitungen in #48 sehen können.
Wenn sie Herrn Kinders Gleichungen für verschiedene Emissivitäten der Atmosphäre lösen und die Lösungen für die Oberflächentemperatur für verschiedene Emissivitäten der Atmosphäre auftragen, stellen sie fest, dass die Oberflächentemperatur mit sinkender Emissivität der Atmosphäre sinkt.
Herr Kinder hat ja auch sehr schön abgeleitet, dass die Oberflächentemperatur um 1 Kelvin steigt, wenn sich die Emissivität der Atmosphäre um etwa 0.017 erhöht.
Im Falle der nicht-strahlenden Atmosphäre hat der Erdboden die Temperatur 250 K gemäß Herrn Kinders Gleichungen. Allerdings wird Herrn Kinders schönes Gleichungssystem im Falle Emissivität gleich Null einer komplett nicht-strahlenden Atmosphäre unphysikalisch. Man sollte das Modell deshalb nicht überfrachten.
Sie schreiben:
„Man kann es auch so formulieren, dass die Atmosphäre den Erdboden tagsüber kühlt, nachts aber die zu schnelle Abgabe der Wärme verhindert.“
Richtig, relativ gesehen zu einem hypothetischen Zustand ohne Treibhausgase, aber es ist immer gleichzeitig Tag und Nacht auf der Erde, allerdings an verschiedenen Orten. In Summe ergibt sich daraus zunächst eine niedrigere Abstrahlung wenn die Temperatur ausgeglichen wird und deshalb bewirkt eine Erhöhung der Konzentration an Treibhausgasen in der Atmosphäre eine höhere stationäre Oberflächentemperatur.
Ausgleich der Temperaturen führt zu niedrigerer Abstrahlung.
Kann man selbst nachvollziehen indem man die Abstrahlung eines Quadratmeters Erdboden bei 275 K (324 W/m2) mit der Summe der Abstrahlung an Strahlungsenergie eines halben Quadratmeter Erdbodens bei 250 K (221 W/m2) und eines halben Quadratmeter Erdbodens bei 300 K (459 W/m2) vergleicht.
Der Quadratmeter mit 275 K gibt also in jeder Sekunde 162 Joule Strahlungsenergie ab. Damit die Temperatur konstant bleibt muss man 162 Joule pro Sekunde zuführen.
Der halbe Quadratmeter mit 250 K gibt jede Sekunde 110.5 Joule Strahlungsenergie ab. Damit die Temperatur konstant bleibt muss man 110.5 Joule pro Sekunde zuführen.
Der halbe Quadratmeter mit 300 K gibt jede Sekunde 229.5 Joule Strahlungsenergie ab. Damit die Temperatur konstant bleibt muss man 229.5 Joule pro Sekunde zuführen.
Die Energiezufuhr muss nun nicht durch Strahlung geschehen.
Herrn Kinders Emissivität für den Erdboden von 0.967 habe ich auf 1 aufgerundet.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Glatting #50,
sie schreiben:
„Die Abbildung 1 ist fern ab der Realität! Wer wie Herr Kinder auf diesen Unfug einsteigt oder die daraus abgeleiteten Ergebnisse in andere Berechnungen einsetzt bekommt den gleichen Müll raus.
Der einzige Zweck des Trenberth Modells ist es die Klimawirksamkeit des CO2 zu überhöhen.“
Das weiß ich nicht, da ich ihn noch nicht dazu befragt habe. Ich unterstelle anderen Menschen nichts. Ich weiß nur, dass Energiebilanzen dieser Art in der Metereologie und Klimatologie schon lange benutzt werden. In meinem Meterologiebuch von Horst Malberg findet sich eine vergleichbare Energiebilanz auf S. 50. Zugegeben nicht so schön gezeichnet. So dass ihre Einschätzung „fernab der Realität“ wohl falsch ist.
Herr Kinder hat die Gleichungen sehr schön vorgerechnet und die auch physikalisch korrekt hergeleitet. Seine Annahmen sind die üblichen Annahmen, für die er Zitate angibt.
Insofern ist ihre Kritik ohne konkrete Zitate eher unsachlich. Konkrete Zitate und klare physikalische Ableitungen bringen Sie im Gegensatz zu Herrn Kinder nicht.
Sie schreiben vollmundig:
„Jede realistische Betrachtung der Energieströme in der Atmosphäre führt zu einer vernachlässigbaren Wirkung des CO2.“
Aber Sie liefern nichts.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@#49: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie und wahrscheinlich Herr Baecker auch, wollen die Aussage des Artikels überhaupt nicht verstehen:
Die Abbildung 1 ist fern ab der Realität! Wer wie Herr Kinder auf diesen Unfug einsteigt oder die daraus abgeleiteten Ergebnisse in andere Berechnungen einsetzt bekommt den gleichen Müll raus.
Der einzige Zweck des Trenberth Modells ist es die Klimawirksamkeit des CO2 zu überhöhen. Genauso man die Klimarekonstruktion des Mann’schen Hockeyschläger brauchte. Jede realistische Betrachtung der Energieströme in der Atmosphäre führt zu einer vernachlässigbaren Wirkung des CO2.
Grüße
Lieber Herr Glatting #43,
sie schreiben:
„396 W/m2 durch Strahlung, 17 W/m2 durch Konvektion und 80 W/m2 durch Latente Wärme! Da muss man sich doch mal an den Kopf langen.“
Das können sie ganz einfach verstehen, wenn sie die Abbildungen 1 und 2 in dem Artikel oben betrachten. Im Fachgebiet Wärmeübertragung wird der Wärmeübertrag durch Strahlung immer durch Energieflüsse in Hin- und Gegenrichtung parametrisiert.
Wenn Sie sich Herrn Kinders Gleichungen in #7,15,48 anschauen tut er auch genau das. Er parametrisiert den Wärmeübertrag durch Strahlung von der Oberfläche zur Atmosphäre durch zwei Energieflüsse.
Den Wärmeübertrag durch Strahlung von der Oberfläche zur Atmosphäre kann man aus Abbildung 1 dann ausrechnen indem man einfach zwei Zahlen subtrahiert. 396 – 333 = 63.
Der Wärmeübertrag durch Strahlung von der Oberfläche zur Atmosphäre beträgt also 63 W/m2 gemäß Trenberth.
Herr Kinder rechnet in #7 für diesen Wärmeübertrag 58 W/m2 aus.
Ist auch klar, denn Herrn Kinders Gleichungen sind im Grund nur die algebraische Version des Energiediagramms von Trenberth . Die Zahlenunterschiede ergebn sich aus leicht unterschiedlichen Annahmen für die Parameter.
Herr Kinder setzt also für seine Betrachtungen und Argumentationen das Energiediagramm von Trenberth voraus.
Aus der Abbildung 2 ergeben sich 51 W/m2, setzt man eine Solarkonstante von 1370 W/m2 ein.
Sie fragen:
„Und Sie Wollen auf das Boltzmann Gesetz nicht eingehen, weil das ihre Argumentation zerlegen wurde.“
Wie sie aus Herrn Kinders Gleichungen und Rechnungen sehen kann man die Stefan-Boltzmann Formulierungen, vermutlich meinen Sie das mit Boltzmann Gesetz, doch ganz gut benutzen, um die Energieflüsse in Trenberths Diagramm herzuleiten. Für meine Argumentation ist es jedoch nicht zwingend, da man auch die korrekten Integralformulierungen verwenden kann. Das ist mir nur für einen Blog zu schwerfällig. Deshalb mache ich es wie Herr Kinder und benutze die Gleichungen in den Formulierungen für graue Körper.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
P.S. Ich glaube Herr Bäcker ist nicht darauf eingegangen, weil er das hier auf EIKE schon häufig gut erklärt hat.
Hallo Herr Wehlan (#37, #39),
Sie haben das vollkommen RICHTIG erkannt.
Ausgehend von den einfachen Modell-System für die Erde (2.Schichten-Modell: Oberfläche + Atmosphäre) kann folgende strahlungs-bedingte einfache Energie-Bilanz der beiden Schichten aufgestellt werden.
+ Surface (Oberfläche, Boden): S/4*[1-a(so)-A(a)]*[1-A(s)] + e(s)*e(a)*sb*T(a)^4 = e(s)*sb*T(s)^4
+ Atmosphäre: a(so)*S/4 + e(a)*e(s)*sb*T(s)^4 = 2*e(a)*sb*T(a)^4
Folgende Randbedingungen sollen für das Modell-System angenommen werden:
Temperatur Sonne (effektiv): T(so) = 5777K
Solarkonstante: S = 1367 W/m^2
Albedo Oberfläche: A(s) = 0,0518
Albedo Atmosphäre: A(a) = 0,242
Stefan-Boltzman-Konstante: sb = 5,67*10^-8 W/(m^2*K^4)
Radius Sonne: r(so) = 6,95*10^8 m
Abstand Erde-Sonne: d(p,so) = 1,496*10^11 m
Emissionsgrad Oberfläche: e(s) = 0,967
Emissionsgrad Atmosphäre: e(a) = 0,87
Anteil der kurzwelligen Absorption in der Atmosphäre: a(so) = 0,19
Die Lösung vom Gleichungs-System bzw. Bilanz-System mit S = sb*T(so)^4*[r(so)/d(p,so)]^2 sieht wie folgt aus:
T(s) = {S/4*[a(so)*[e(s) + 2*[A(s)-1]] + 2*[A(s)-1]*[A(a)-1]]/[e(s)*sb*[2 – e(s)*e(a)]]}^0,25 = 286,6 K
T(s) = {T(so)^4*[r(so)/d(p,so)]^2*[a(so)*[e(s) + 2*[A(s)-1]] + 2*[A(s)-1]*[A(a)-1]]/[4*e(s)*[2 – e(s)*e(a)]]}^0,25 = 286,4 K
T(a) = {S/4*[a(so) + e(a)*[1-a(so)-A(a)]*[1-A(s)]]/[e(a)*sb*[2 – e(s)*e(a)]]}^0,25 = 255 K
Daraus ergeben sich folgende Sensitivitäten in bezug auf die Oberflächentemperatur T(s):
[dT(s)/dT(so)]^-1 = 20,2 K/K
[dT(s)/da(so)]^-1 = -0,0191 1/K
[dT(s)/dA(s)]^-1 = -0,0154 1/K
[dT(s)/dA(a)]^-1 = -0,0093 1/K
[dT(s)/de(s)]^-1 = -0,106 1/K
[dT(s)/de(a)]^-1 = 0,0167 1/K
Folgende Aussagen aus den Sensitivitäten können für das Modell-System getroffen werden:
Die Oberflächentemperatur T(s) des System erhöht sich um 1K, wenn sich die effektive Strahlungstemperatur der Sonne um 20K erhöht (Die SOHO-Mission und etwas genauer die Ulysses-Mission haben Schwankungen der effektiven Strahlungstemperatur von 5777 (12+/-30)K bezogen auf den 24h-Zyklus der Erde festgestellt.).
Die Oberflächentemperatur T(s) des System erniedrigt sich um -1K, wenn sich die Absorption der kurzwelligen Einstrahlung um 0,0191 erhöht.
Die Oberflächentemperatur T(s) des System reagiert empfindlicher auf solare Albedo-Schwankungen in der Atmosphäre als am Boden, wobei beide Effekte entgegengesetzt wirken. Eine Erhöhung vom solaren Albedo der Atmosphäre um 0,0093 bzw. vom Boden um 0,0154 ergibt eine Oberflächentemperatur-Änderung von -1K.
Die Oberflächentemperatur T(s) des System reagiert empfindlicher auf Schwankungen der Emissivität der Atmosphäre als auf Schwankungen der Emissivität am Boden, wobei der „Boden-Emissivitäts-Effekt“ entgegengesetzt wirkt. Die Erhöhung der Emissivität der Atmosphäre um 0,0167 ergibt eine Oberflächentemperatur-Änderung von 1K. Eine Erhöhung der Emissivität vom Boden um 0,106 ergibt eine Oberflächentemperatur-Änderung von -1K.
Die strahlungs-bedingte Änderung der Oberflächentemperatur T(s) um +1K hat eine Energie-Änderung von e(s)*sb*{[T(s)+1]^4 – T(s)^4} und bei -1K eine Energie-Änderung von e(s)*sb*{T(s)^4 – [T(s)-1]^4} zur Folge. Der Parameter mit der kleinsten Sensitivität (in diesem Modell das Albedo der Atmosphäre A(a)) bestimmt maßgeblich das Verhalten bzw. die Schwankungen des Systems.
Zum Nachrechnen der Emissivität/Emissiongrad siehe: An Emissivity Parameterization Suitable for Climate Modeling (Kelly Redmond – 1980)
http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/1520-0442%282003%29016%3C3525%3AAGSOVE%3E2.0.CO%3B2?cookieSet=1#h1
Emissivität der Atmosphäre: e(ges) = e(CO2) + e(H2O) – e(CO2)*e(H2O) + e(O3)
Ozon: e(O3) = 0,034 (0,032 – 0,037)
Wasserdampf: e(H2O) = 0,437 + (510 – 1,696*T)/(2088 – 6,4*T) + (0,1538*p – 74,88)*10^-5 * e^[(0,01*T)^1,625]
Kohlendioxid: e(CO2) = 0,084 + (0,04225 + 4,33*10^-5 * T) * log (4,585*10^-6 * p^1,67 * x)
mit T in K, p in mbar, x Volumen-Anteil in ppmv
Mfg.
W. Kinder
Lieber Herr Müller #45,
wenn jemand nach einem Originalzitat fragt, soll er es bekommen.
Meistens liefern ja die die danach fragen selbst nichts.
Es scheint ohne ausreichende Grundkenntnisse in der Physik eben
schwer zu verstehen zu sein, dass die Abbildung 5 in dem Artikel die experimentelle Beobachtung des „Treibhauseffektes“ ist. Wenn ich da mit einem Zitat oder einem Buch helfen kann, tue ich es gerne.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#21, Dr. Paul: Wieso mache ich es mir zu einfach? Selbstverständlich wird die zum Antrieb der Luft- und Meeresströmungen verwendete Sonnenenrgie restlos wieder in Wärmeenergie verwandelt, durch die mit diesen Strömungen verbundenen Reibungsprozesse. Das hat mit dem „Wärmetod“ überhaupt nichts zu tun. Wäre das nicht der Fall, die Strömungen also reibungsfrei, so würden sie durch den ständigen Antrieb durch die Sonnenenergie ständig weiter beschleunigt, bis die erreichten Geschwindigkeiten ausreichten, Atmosphäre und Meere ins Weltall zu schleudern. Da dies offenbar nicht geschieht, werden die Luft und Meeresströmungen wohl doch durch reibung gebremst. Reibung ist aber nichts anderes als die Umwndlung von Bewegungsenergie in Wärme.
#44: Günter Heß sagte am Dienstag, 15.11.2011, 16:06:
[reicht das vollständige Harris Zitat nach]
Das lustige an dem Zitat ist, dass es bereits in dem von Herrn Fischer verlinkten Text stand. Da fragt man sich unwillkührlich, ob Herr Zuber überhaupt etwas von dem Text gelesen hat, bevor er wieder anfing, rumzuwettern …
Herr Zuber #35,
die Abbildung 5 im Artikel tut es ja.
Hatte zwar Herr Fischer schon getan, aber bitteschön
Nature 410, 355-357 (15 March 2001) | doi:10.1038/35066553; Received 17 May 2000; Accepted 15 January 2001
„Increases in greenhouse forcing inferred from the outgoing longwave radiation spectra of the Earth in 1970 and 1997“
John E. Harries, Helen E. Brindley, Pretty J. Sagoo & Richard J. Bantges
@#33: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie schreiben:
„Der Energieinhalt des Erdsystems ändert sich nur als Folge der absorbierten Solarstrahlung oder der emittierten terrestrischen Strahlung.“
und #34: NicoBaecker schreibt
„sie haben immer noch nicht verstanden, dass diese Erwaermung bodennah stattfindet, aber oben eine Abkuehlung.“
wie jetzt? Der eine behauptet, dass aufgrund der CO2 Linien zuwenig Energie in den Weltraum abgestrahlt wird und der andere behautet, dass diese Erwärmung bodennah stattfindet, aber oben eine Abkühlung zur Folge hat.
Nur findet sich das eine (die Bodennahe Erwärmung) nicht mehr und beim anderen (Abstrahlung ins Weltall) sagen die Satelliten was anderes.
Beim Thema Bodennahe Erwärmung steht immer noch die Frage des Verhältnisses des Energietransportes aus. In #4 hatte ich bereits geschrieben:
„„Das von Trenberth et al. entwickelte Modell der Energieflüsse in der Erd-Atmosphäre ist neben dem berüchtigten gefälschten Hockey-Schläger-Diagramm eine weitere Ikone der Klimawandel-Alarm-Bewegung.“
Und gehört genauso wie das gefälschte Hockey-Schläger-Diagramm in die Tonne getreten, weil wie richtig geschrieben:
„Dieser Verlust kann sehr wohl in der Größenordnung von 396 W/m2 liegen. Das ist aber nicht der von Trenberth beschriebene Stefan-Boltzmann’sche Abstrahlungsprozess.“
396 W/m2 durch Strahlung, 17 W/m2 durch Konvektion und 80 W/m2 durch Latente Wärme! Da muss man sich doch mal an den Kopf langen. Da müssten die Holländer keine Gewächshäuser mehr bauen um den vierten Aggregatszustand von Wasser (die Hollandtomate) herzustellen. Das ist weder mit dem Wood Experiment noch mit den Studien von Chilingar, Khilyuk und Sorokhtin in Einklang zu bringen. Die Wärmeabfuhr durch Strahlung wird um Faktor 10 übertrieben.“
Darauf will NB nicht eingehen. Damit wären ja seine Antriebe komplett tot.
Und Sie Wollen auf das Boltzmann Gesetz nicht eingehen, weil das ihre Argumentation zerlegen wurde. Ich war eben doch überrascht, dass der postulierte Antrieb einer CO2 Verdoppelung, dann doch noch zu einer Temperaturerhöhung von 0,25 °K führen würde. Ich dachte es wäre noch weniger. Damit wäre man bisher doch schon bei 0,1 °K. Wow, das erklärt alles.
Wenn man aber der Antrieb realistisch annimmt und den Abstrahlungseffekt, dann ist komplett klar, dass wir über eine Nullnummer reden.
Grüße
Herr Hoffmann,
wäre dies der Fall würden wir schon unter aktuellen Konzentrationen ersticken. Könnten Sie im übrigen mal den Artikel verlinken in dem Wissenschaftler das Ende des Lebens auf der Erde durch die Erwärmung verkündet haben?
@Goetz Woitoll #38
Meine Rede….bevor wir, durch das C02-Märchen, den Wärmetod sterben sollten, sterben wir eher den Erstickungstod.
Das C02 ist ein Pflanzendünger. In hoher Konzentration kann er für manche „Selbstmörder“ nützlich sein. Mit C02 kann man Feuer bekämpfen. Ansonsten bleibt C02 „flüchtig“. C02 wird erzeugt und verbraucht (gebraucht).
Nur die Sonne alleine ist im Stand soviel Wärme/Hitze zu erzeugen, dass unser Leben auf der Erde ausgelöscht werden kann.
Kein C02 vermag dies und recht nicht der Mensch von sich aus. Außer in einigen Computerspielen oder in der Ökophantasiewelt.;)
#34: NicoBaecker
Herr Bäcker,
ich hätte eine Frage zu Ihrem Satz:
„dass diese Erwärmung bodennah stattfindet, aber oben eine Abkühlung.
Es ist ja bekannt, dass wir in der Atmosphäre einen feuchtadiabatischen Temperaturgradienten haben, der geringer ist als ein trockenadiabatischer Temperaturgradient. Müssten dann nicht die Temperaturunterschiede zwischen oben und unten im Fall ohne „Treibhausgase“ viel größer sein als mit diesen Gasen ?
M. Wehlan
#33: Günter Heß
Lieber Herr Heß,
wenn die Änderung der Konzentration der „Treibhausgase“ einen Einfluss hätte, müsste man dies experimentell nachweisen können. Das ist nachweislich bisher nicht geschehen und wird auch niemals geschehen.
Auch was Herr Prof. Lüdecke zum fiktiven „Treibhaus-Effekt“ geschrieben hat, widerspricht der Thermodynamik, auch wenn er das nicht wahrhaben will.
Die Abbildung 5 sagt übrigens nicht das aus, was Sie aus dieser herauslesen, denn man kann aus Spektren keine Erwärmung des Erdbodens herleiten – das wäre Voodoo-Physik.
Abb. 5 zeigt, dass IR-aktive Gase aus der Atmosphäre Wärme in den Weltraum abgeben. Diese Wärme wurde zuvor mittels Konvektion dorthin befördert, wo sie letztlich abgestrahlt wird.
Den ganzen Unsinn des „Treibhaus-Effekts“ können Sie durch eine einfache logische Überlegung erkennen:
Ohne „Treibhausgase“ müsste der Boden alle Energie allein in den Weltraum abgeben, mit „Treibhausgasen“ wird diese Energieabgabe nur teilweise vom Boden geleistet. Den Rest übernimmt die Atmosphäre. Folglich wäre ein Erdboden im Fall einer nicht-strahlenden Atmosphäre immer wärmer als mit diesen strahlungsfähigen Gasen.
Man kann es auch so formulieren, dass die Atmosphäre den Erdboden tagsüber kühlt, nachts aber die zu schnelle Abgabe der Wärme verhindert.
Freundliche Grüße
M. Wehlan
Herr M. Hofmann,
CO2 ist schwerer als die Umgebungsluft, sammelt sich also in Bodennähe. Das hat die Natur schon clever eingerichtet, als Pflanzennahrung wäre CO2 in 10 km Höhe z.B. ziemlich sinnlos, oder??
Bedeutsam für den Menschen ist ja auch nur die bodennahe Erwärmung, ob´s jetzt in 40 km Höhe statt minus 48 Grad nur noch minus 47,5 Grad Celsius hat kann uns als homo sapiens doch am Allerwertesten vorbeigehen.
Gruß aus Südhessen
#32: Günter Heß
Lieber Herr Heß,
Sie drücken sich sehr kryptisch aus, wenn Sie schreiben:
„Eine Erde mit einer Atmosphäre in der Treibhausgase sind, hat einen niedrigeren integralen Emissionsgrad als eine Erde mit einer Atmosphäre ohne Treibhausgase.“
Außerdem ist das eine reine Behauptung, der jeglicher Beweis fehlt. Ich bezweifele zudem die Richtigkeit dieser Aussage, denn der Emissionsgrad als eine Erde hängt allein von der Einstrahlung der Sonne ab.
Ihren zweiten Satz
„Das bedeutet, dass bei einer Steigerung der Konzentration der Treibhausgase der integrale Emissionsgrad der gesamten Erde sinkt, was zu einer höheren Temperatur im stationären Zustand führt.“
halte ich deshalb auch für falsch, weil er unterstellt, dass eine Erde mit Treibhausgasen weniger Energie abgeben würde als diese aufnimmt.
Mit freundlichen Grüßen
M. Wehlan
@Nico Baecker #34
Soso…die Erwärmung findet also bodennah statt. Deswegen gab es in den letzten Tagen, trotz massig anwachsenden C02-Ausstoss, Bodenfrost (Raureif) in Deutschland.
Eine bodennahe Erwärmung scheint mir auch deswegen als sehr schwierig, weil „Wärme“ die Eigenschaft hat nach oben zu steigen.
Weiterhin müsste dann das böse C02 dann auch in bodennähe sein und das wäre dann wirklich gefährlich für uns Menschen. Nicht wegen der „Erwärmung“ sondern wegen der „Vergiftung“ durch das C02.
@33 Herr Hess, Sie können wohl keine Originalpublikationen für Ihre „Beobachtung“ angeben??
Wenn Sie Ihren Mund so weit aufreissen, sollten Sie aber dazu doch wohl hoffentlich in der Lage sein. Nur nicht soviel vornehme Zurückhaltung, bitte schön!
„Wieviel bleibt denn da von der gewonnen Erwärmung übrig?“
sie haben immer noch nicht verstanden, dass diese Erwaermung bodennah stattfindet, aber oben eine Abkuehlung. Damit gibt die Erde als Ganzes nicht mehr Energie pro Sekunde als vorher an den Weltraum ab.
Lieber Herr Glatting #29,
sie schreiben:
„Dann ist es also gar keine Theorie wie NB, NF et.al. behaupten und noch nicht mal eine These wie ich immer zu sagen pflege.“
Der „Treibhauseffekt“ ist die experimentelle Beobachtung. Die bekannte Physik der Atmosphäre ist die Theorie dazu. Herr Lüdecke hat diese Physik der Atmosphäre hier auf EIKE gut beschrieben.
Kann jeder sehr schön nachlesen.
Die Abbildung 5 in diesem Artikel hier, zeigt als Experiment und durch Simulation, dass CO2 und Wasser einen substantiellen Beitrag zum „Treibhauseffekt“ leisten. Die Änderung ihrer Konzentration hat also einen Einfluß, auch wenn Sie das nicht wahrhaben wollen.
Konvektion, Latente Wärme und insbesondere die Gegenstrahlung erhöhen nicht den Energieinhalt des Erdsystems, sondern sind interne Energieflüsse. Der Energieinhalt des Erdsystems ändert sich nur als Folge der absorbierten Solarstrahlung oder der emittierten terrestrischen Strahlung.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Wehlan #26,
sie schreiben:
„….sondern eine Banalität. Sie sagt ja nichts weiter aus als dass die Sonne den Boden erwärmt und der Boden die Atmosphäre erwärmt, wobei die Energieabgabe logischerweise sowohl über Strahlung vom Boden ins Weltall als auch über Strahlung aus der Atmosphäre ins Weltall funktioniert.“
Jetzt sind sie auf der richtigen Spur. Der Treibhauseffekt ist eine Banalität wenn sie so wollen, aber vor allem eine experimentelle Beobachtung (Abbildung 5). Eine Erde mit einer Atmosphäre in der Treibhausgase sind, hat einen niedrigeren integralen Emissionsgrad als eine Erde mit einer Atmosphäre ohne Treibhausgase. Das bedeutet, dass bei einer Steigerung der Konzentration der Treibhausgase der integrale Emissionsgrad der gesamten Erde sinkt, was zu einer höheren Temperatur im stationären Zustand führt.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
//// #25: Norbert Fischer sagt:
Wie wär’s damit? http://tinyurl.com/3en8rfp“ ////
Damit wäre es ganz schlecht, weil das falsch ist.
Der Autor behauptet in der Zusammenfassung: „Observed parameters for Earth prove that without infrared absorption by the atmosphere, the average temperature of Earth’s surface would be at least 33 K lower than what is observed“. Und in seiner Arbeit behauptet er: „For a planet with no atmosphere, or with an atmosphere that doesn’t absorb electromagnetic radiation to any signi?cant degree, all this surface emitted thermal radiation escapes directly into space, just as all the absorbed stellar radiation reaches the ground.“
Dieses Bild ist vollkommen falsch. Nur sehr wenig „escapes directly into space“, weil der Löwenanteil der Energie von der Erdoberfläche direkt auf die Atmosphäre übertragen wird, und zwar durch Wärmeleitung und Konvektion. Daher haben wir die aktuellen Lufttemperaturen, und nicht wegen der Absorption der Strahlung durch sog. „Treibhausgase“.
Das bestätigt das einfache Experiment von Professor Robert Williams Wood: http://tinyurl.com/5uvacb3. Seine Schlussfolgerung: „the loss of temperature of the ground by radiation is very small in comparison to the loss by convection“. Übrigens, diese Erkenntnis ist schon älter, als 100 Jahre. Die „Teribhauswissenschaft“ ist schon längst widerlegt.
#28: Herr Fischer, sind Sie eigentlich noch xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx? Sie sind ein ganz elender Spötter: Sie können keine Frage zur offiziellen Definition der „Globaltemperatur“ beantworten und fordern für diese Nichtantwort auch noch rotzfrech eine Dankeschön. Wie gesagt: offenbar übergeschnappt!! Sie, Bruder Leichtfuss, meinen alles auf die leichte Schulter nehmen zu können, schwerste eigene Defizite ungestraft überspielen zu sollen als wären Sie sogar in der – Ihnen psychisch offenbar so wichtigen – Position von Überlegenheit und grundsätzliche immer der Sieger. Auf Primaklima haben Sie ja so arrogant geschrieben, dass Sie die EIKE-Senioren so nebenbei an deren argumentative Grenzen geführt hätten. Was sind Sie für ein merkwürdiges Indiviuum? Stehen ohne Hosen da und brüllen Unsinn herum, dass sich die Balken biegen. Sie kommen mir vor wie die deplorable Ritter-Figur in einem der Monty Pyton Filme vor, der nach vielen Ritterduellen fast alle Körperteile verloren hat, zuletzt seinen eigenen Kopf unter der Achsel seiner letzten Extremität trägt und ähnlich rotzfrech wie Sie, jenen, die ihm demnächst den Rest geben werden, entgegenschmettert „haha, Ihr habt keine Chance gegen mich“. Ähnlich lächerlich wirken Sie.
Wenn Ihr Beitrag auch nur IRGENDEINEN Nutzen gehabt hat, dann allen glaskar gezeigt zu haben, dass Sie wirklich ein ganz schäbiger Forentroll sind, parteiisch und indolent bis in die Knochen, und intellektuell keiner ernsthaften Sache gewachsen. Scheren Sie sich doch hier zum Teufel, wenn Sie alle nur verhöhnen wollen.
Ihr Kollege (oder Vorgesetzter?) NicoBaecker hat auf die Ihnen gestellte Frage nach einer offiziellen Definition der „Globaltemperatur“ eine ähnlich dümmliche Antwort gegeben wie Sie und auf den Wikipedia Artikel für „Oberflächenintegral“ als Ersatz für die für ihn überflüssige, offizielle Definition der „Globaltemperatur“ hingewiesen. Im Prinzip die gleiche Hilflosigkeit wie bei Ihnen. NicoBaecker hat mit seiner Wortmeldung auch implizit zugegeben, DASS ES KEINE OFFIZIELLE DEFINITION DES BEGRIFFS „GLOBALTEMPERATUR“ GIBT, ja dass es das nicht einmal braucht. Sie, die AGWler sind aber sowas von dermassen durchgeknallt. Es ist nicht zu fassen. Da ist jeder sprachliche Begriff im Duden, Enzyklopädien oder Lehrbüchern definiert: zum Beispiel „Auto“, „Haus“, „CO2“, „Teppich“, „Sonne“, „Regen“, „Schnee“, wirklich beinahe alles: NUR DIE „GLOBALTEMPERATUR“ NICHT, DABEI IST DIESE GRÖSSE DAS ENTSCHEIDENDE ARGUMENT DER AGWler, UM DEN TREIBHAUSEFFEKT von anthropogenem CO2 NACHWEISEN ZU WOLLEN, BZW. IN DEN KLIMASIMULATIONSMODELLEN AUSRECHNEN ZU WOLLEN.
DA KOMMT DER HERR SCHELLNHUBER ODER DER HERR RAHMSTORF UND SPRECHEN VOM 2 GRAD ZIEL DES IPCC PROZESSES UND WENN MAN FRAGT, WIE DENN DER PARAMETER DEFINIERT IST, ANHAND DESSEN DIESES 2-GRAD ZIEL ÜBERPRÜFT WERDEN SOLL, SAGT MAN EINFACH SO, ES GÄBE KEINE OFFIZIELLE DEFINITION UND DIESE BRAUCHT MAN AUCH GAR NICHT. Sie sind wirklich nicht bei Trost und nicht ernst zu nehmen. In einer seriösen Wissenschaft sind die wichtigen Begriffe alle ganz genau definiert, natürlich und selbstverständlich. Nur in Ihrer postnormalen Klimawissenschaft nicht. Da braucht es das nicht. Wie ignorant und dekadent ist DAS denn!!
Meine Herren AGWler (Bäcker, Fischer, und die übrigen stummen Fische, die sonst bei jeder Gelegenheit ihre Kiemen sperrangelweit aufreissen wie Ebel, Ketterer, Mendel und Konsorten): ich werde die von Ihnen nicht beantworteten Fragen:
1) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ des IPCC?
2) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ der UNEP?
3) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ der WMO?
4) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ des DWD?
5) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ des PIK?
6) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ der NAS?
als nächstes an Herrn Schellnhuber und Herrn Rahmstorf richten.
Dass Sie den Mangel einer offiziellen Definition der „Globaltemperatur“ einfach so, wie eine quantité négligable, quasi etwas, worüber es sich gar nicht lohnt darüber zu reden, beiseite reden, aber gleichzeitig Ihr gesamtes Argumentarium mit Ihren CO2 Hypothesen mit nichts anderem als der „Globaltemperatur“ überprüft werden soll, oder von Ihren Computermodellen ausgerechnet wird, IST DER GRÖSSTE WITZ, DEN ICH IM ZUSAMMENHANG MIT DEM WISSENSCHAFTSBETRUG AGW bisher vernommen habe.
Was glauben Sie, wie ernst man Ihre Wortmeldungen zu egal was auch immer, in Zukunft überhaupt nehmen kann. SIE SIND BLOSS KOMIKER HIER.
In Zukunft werden Sie damit rechnen müssen, bei jeder Antwort auf Ihre Beiträge als diejenigen angesprochen zu werden, die die offizielle Defintion der „Globaltemperatur“ für nicht wichtig halten. Das wird noch ein Nachspiel haben. Verlassen Sie sich darauf. So billig kommen Sie da nicht wieder heraus.
Was aber das Allerschlimmste an Ihrem Verhalten ist, ist der Mangel an Aufrichtigkleit und Charakter, eigene Defizite und Fehler zugeben zu können. Das können Sie nicht, wollen Sie nicht, werden Sie nie können und finden das auch nicht im Entferntesten für nötig, dazu ist Ihre Borniertheit und emotionale Beschränktheit schlichtweg zu gross. UND DAS IST MENSCHLICH SO NIEDRIG. Sorry, aber ich kann leider zu keinem andern Urteil über Ihr Verhalten und Ihre geistige Einstellung zu dieser wissenschaftlichen Angelegenheit kommen.
Und glauben Sie mir, ich musste mich in meinem Ärger über Ihre Präpotenz und Ignoranz noch sehr sehr zurückhalten hier.
@#19: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie meinen also, dass
„Der „Treibhauseffekt“ ist einfach eine Beobachtung. Nämlich, dass der Energiefluss von der Oberfläche Richtung Weltall, größer ist als der Energiefluß der vom gesamten Erdsystem als Strahlung ans Weltall abgegeben wird.“
Dann ist es also gar keine Theorie wie NB, NF et.al. behaupten und noch nicht mal eine These wie ich immer zu sagen pflege. Einfach nur eine Beobachtung. Gut so. Weniger ist manchmal mehr.
Und zur Erklärung ziehen Sie einfach das 14.5 mym Fenster des CO2 heran. Genial!. Warum streitet man sich dann über Dinge wie Konvektion, Latente Wärme und insbesondere die Gegenstrahlung? Ist ja dann alles überflüssig. Papperlapapp sozusagen.
Jetzertle mol, eine ganz einfache Abschätzung. Wenn denn dem so ist wie Sie sagen, dann hat zumindest das H2O den meisten Anteil an diesem Treibhauseffekt. Die einzelne Linie des Co die sich nicht mit den H2O Linien deckt ist wie gesagt die 14.5 mym Linie. Zusammen mit dem CH4 schaffen diese Gase gerade mal eine Temperaturerhöhung um 33 °K. Mit dem Bild soll die Verdoppelung des CO2 gerade mal 1,2 °K mehr bringen.
Dagegen steht aber, dass die ganze Abstrahlungskurve dann in Richtung höherer Temperaturen verschoben wird. Die Abstrahlung geht ?T^4! T liegt bei 291 °K. Wieviel bleibt denn da von der gewonnen Erwärmung übrig?
Grüße
Herr Zuber,
dem „bedrängten Herrn Fischer“ wird sicherlich niemand „zur Hilfe“ eilen, weil es nichts zu helfen gibt. Sie haben alles bekommen, was Sie verlangt haben, ein Danke wäre sicherlich nicht falsch gewesen.
Das Lesen und Verstehen kann Ihnen allerdings niemand abnehmen, oder brauchen Sie auch dabei Hilfe? Von mir jedenfalls nicht.
@25: Herr Fischer, Sie meinten aber doch wohl hoffentlich nicht die Formeln 11 und 12 in http://tinyurl.com/3en8rfp als allgemeingültige Definitionen der „Globaltemperatur“. Wenn also nun Herr Schellnhuber in einer Pressekonferenz vor einigen Jahren (bei youtube sattsam oft gesehen), oder in Talkshows bei Beckmann oder Illner, bei der Frage nach der Entwicklung der Globaltemperatur im 20. Jahrhundert jedesmals, sinngemäss, sagte, dass sich diese von 14.5 auf 15.3 Grad Celsius erhöht hatte, dann meinte Herr Schellnhuber vielleicht die Definitionen in den Formeln 11 und 12 in dem von Ihnen zitierten Paper als Basis der „Globaltemperatur“?? Das glauben Sie doch wohl selbst nicht, hahahaha!!
Welche „Globaltemperatur“ hat also Herr Schellnhuber wohl gemeint und wo ist diese allgemein anerkannt und verbindlich definiert? Versuchen Sie es doch bitte nochmals. Ihre bisherigen Antworten waren alle komplett falsch und ungenügend!!!
Sie zeigen offenbar eine bedauernswerte Hilflosigkeit dabei anzugeben, wie Ihr AGW Hauptparameter „Globaltemperatur“ allgemein verbindlich und referenzierbar definiert ist.
Also, für Sie nochmals ganz genau gefragt (falls andere AGWler dem bedrängten Herrn Fischer zu Hilfe eilen wollen, nur zu, Herr Hader, Herr Ebel, Frau Ketterer, Herr Mendel, Herr Baecker, Herr M. Müller, etc. etc.: vielleicht schaffen Sie ja vereint, was Herr Fischer nicht zu schaffen scheint?):
1) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ des IPCC?
2) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ der UNEP?
3) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ der WMO?
4) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ des DWD?
5) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ des PIK?
6) Was ist die offizielle Definition der „Globaltemperatur“ der NAS?
Vielen Dank für die vereinigten Anstrengungen der angesprochenen Herrn Fischer und anderen AGW-Aktivisten hier.
#18: Günter Heß
Sehr geehrter Herr Heß,
die Definition des fiktiven Treibhaus-Effekts dass „der Energiefluss von der Oberfläche Richtung Weltall größer ist als der Energiefluss der vom gesamten Erdsystem als Strahlung ans Weltall abgegeben wird“ ist keine Definition, sondern eine Banalität. Sie sagt ja nichts weiter aus als dass die Sonne den Boden erwärmt und der Boden die Atmosphäre erwärmt, wobei die Energieabgabe logischerweise sowohl über Strahlung vom Boden ins Weltall als auch über Strahlung aus der Atmosphäre ins Weltall funktioniert.
Diese Definition liefert doch keinerlei Erklärung dafür, dass es angeblich mit „Treibhausgasen“ an der Erdoberfläche wärmer sein soll als ohne diese.
Mit freundlichen Grüßen
M. Wehlan
@ Zuber
Oh, entschuldigung, ich hatte dazu auch etwas geschrieben. Fragen Sie Herrn Limburg, warum es nicht durch die Moderation kam.
Hier der 2. Versuch:
Wie wär’s damit? http://tinyurl.com/3en8rfp
Wie die einzelnen Auswertegruppen versuchen diesem mathematischen Ideal nahezukommen, kann man bei ihnen nachlesen.
Den BEST-Leuten ist dieser Punkt nicht einmal eine Diskussion wert, man lese auf S.3 im Paper zum averaging process:
„While there are many indicators of climate change, the long-term evolution of global
surface temperatures is perhaps the metric that is both the easiest to understand and most closely linked to the quantitative predictions of climate models.“
Ich frage mich auch, was daran nicht zu verstehen ist, ich meine, wenn es hier schon hakt, dann…
@23 Herr Fischer, vielen Dank, nein, das genügt nicht als Referenz. Ich habe nach Referenzen von Originalpublikationen gefragt und nicht nach einer Abbildung auf einer Webpage.
Wo also sind die Referenzen auf Originalpublikationen in peer-reviewed Journals.
Vielen Dank
MfG
@ Zuber
„Dürfte ich Sie bitten, einige Originalpublikationen zu zitieren, die diese Aussage untermauern?“
Aber Herr Zuber, das zeigt doch gerade die Abbildung hier im Artikel, auf die Herr Heß verwiesen hatte. Zusätzliches findet man z.B. bei Harries et al. (siehe z.B. http://tinyurl.com/25ghrxr).
Sie sehen: Am Treibhauseffekt an sich ist wenig spektakulär, olle Kamellen heutzutage. Spannender dagegen ist die Frage, welche Wirkung die Erhöhung der Treibhausgaskonzentration hat, aber um dieser Diskussion folgen zu können, müssen Sie zuvor noch den ersten Schritt gehen.
@19 Herr Hess, Sie sagen:
///
Der „Treibhauseffekt“ ist einfach eine Beobachtung. Nämlich, dass der Energiefluss von der Oberfläche Richtung Weltall größer ist als der Energiefluss, der vom gesamten Erdsystem als Strahlung ans Weltall abgegeben wird.
///
Soso, also es wurde „beobachtet“, dass der Energiefluss von der Erdoberfläche (Wasser, trockenes Land, Eis, Schnee) Richtung Wetlall grösser ist als der des Gesamtsystems Erde (heisst wohl Erdoberfläche plus Erdatmosphäre) Richtung Weltall. Dürfte ich Sie bitten, einige Originalpublikationen zu zitieren, die diese Aussage untermauern?
Eine zweite Frage dazu:
Wenn Sie sich die langjährigen Temperaturkurven des Südpols (NOAA GHCN Daten) ansehen (http://tinyurl.com/bqxndg7) und feststellen, dass sich die Temperaturen dort während über 50 Jahren ÜBERHAUPT nicht geändert haben, andererseits aber die von Ihnen erwähnte „Beobachtung“ doch darauf hindeutet, dass mit der seither – von der AGW Fraktion mit lautestem Getöse ständig kolportierten – CO2 Erhöhung eine Temperaturerhöhung doch wohl einhergehen müsste, die sich doch auch objektivieren lassen müsste (auch am Südpol, nicht wahr??), WIESO FINDET MAN DANN EINE SOLCHE TEMPERATURERHÖHUNG in den Südpoldaten nicht???
Mit freundlichen Grüssen
Franz Zuber
#13: Elmar Oberdörffer,
Sie machen es sich zu einfach,
die Bewegung IST ein wesentlicher Teil der umgewandelten Energie. Denken Sie an meinen Vergleich mit dem Uhrwerk. Die Vorstellung, dass alles irgendwann in Wärme umgewandelt werden muss (Wärmetod) war zwar früher physikalisch weit verbreitet, ist aber in unserem Universum und auf unserer Erde offensichtlich FALSCH.
Das Universum ist nun schon ca 13 Milliarden Jahre alt (richtig?)
und keine Spur von Wärmetod.
Was wir beobachten können, ist also ein UNGLEICHGEWICHT,
physikalisch formuliert,
ein Zustand, oder ein dynamisches System
WEIT AUßERHALB DES THERMODYNAMISCHEN GLEICHGEWICHTS
nebenbei gesagt, im Gegensatz zur klassischen Physik, IRREVERSIBEL, also ZEITABHÄNGIG.
Ein System, im thermodynamischen UNGLEICHGEWICHT wie die Erde, kann nur stabil sein bei permanenter Energiezufuhr. Solche „stabilen“ Zustände beschreibt die Chaostheorie.
Nur ein Teil davon folgt linearen Funktionen, ist also physikalisch determiniert UND berechenbar, der andere ist trotz deterministischer Gesetzmäßigkeit INDETERMINIERT und damit prinzipiell NICHT berechenbar. Die Mischung von berechenbaren und nicht berechenbaren Prozessen bleibt NICHT berechenbar.
LEBEN ist auch Teil der Natur auf der Erde (Photosynthese, Mensch). Auch Leben ist ein Zustand AUßERHALB des thermodynamischen Gleichgewichts und auf permanente Energiezufuhr angewiesen.
Stoppt diese Energiezufuhr, wirken die Kräfte der Physik in Richtung Ausgleich des bestehenden Ungleichgewichts,
das ist der Tod.
Strahlenbilanzen (nicht Energiebilanzen), mit einen Gleichgewicht sind daher FALSCH,
es dominiert das Ungleichgewicht.
wie hier:
http://tinyurl.com/6h8wmrs
Weiterhin muss berücksichtigt werden, wie diese sonnengetrieben „Bewegung“ (Strömung, Konvektion, jet-stream etc.) die Verteilung der „Wärme“ beeinflusst.
Es ist durchaus denkbar, dass die sich so ändert, dass es auf der Erdoberfläche NICHT wärmer wird, OBWOHL sich im Wasser oder in der Luft (höhere Schichten) MEHR Wärme befindet. (Wassergehalt und latente Wärme in der Atmosphäre).
Wie man es auch betrachtet,
das Trendberth-Modell erfüllt nicht einfachste physikalische Regeln und ist nur noch historisch als Kindergartenphysik einer tiefen Verirrung interessant.
mfG
#19 Herr Hess meint:
///Daraus schließt man dann, dass der Energiefluß von der Oberfläche Richtung Weltall größer ist als der Energiefluss aus dem Erdsystem ins Weltall. Das nennt man dann „Treibhauseffekt“.///
Das ist leider nur die halbe „Rechnung“ .
Wo soll denn bitte diese Energie herkommen, verehrter Treibhausvertreter??????
Aus dem NICHTS???
Es ist sozusagen der NACHTEFFEKT der Treibhausgase.
Am Tag sorgen eben diese Gase dafür,
dass sich die Erde LANGSAMER bzw. GERINGER erwärmt als ohne diese Gase,
genau das hat auch WOOD 1909
und ALLE entsprechenden Treibhauslaborexperimente gemessen.
Sie kennen sicher das Plank´sche Strahlenspektrum
http://tinyurl.com/6xapee7
das zeigt, dass der größere Energieteil auch der Sonnenstrahlung im langwelligen Bereich liegt,
mit anderen Worten,
die Sonne strahlt im Bereich der Wärmestrahlung ERHEBLICH stärker als die Erde das je könnte.
Gase oder Wolken, die hier absorbieren können,
verhindern nach den Gesetzen der Physik die Erderwärmung wesentlich stärker, als sie nachts die Abkühlung verlangsamen könnten.
Es geht hier um mehr als den Faktor 10.
mfG
Lieber Herr Glatting,
sie schreiben:
„Da CO2 eine Wirkung Einfluss auf Infrarotstrahlung hat ist schon länger bekannt. Wie Sie jedoch aus diesem zufälligerweise passenden Bild (die meisten passen nicht) zur Existenz des Treibhauseffektes kommen bleibt unklar.“
Der „Treibhauseffekt“ ist einfach eine Beobachtung. Nämlich, dass der Energiefluss von der Oberfläche Richtung Weltall, größer ist als der Energiefluß der vom gesamten Erdsystem als Strahlung ans Weltall abgegeben wird.
Aus der Abbildung 5 kann man das durch Anwenden von Grundkenntnissen aus der Physik direkt bestimmen und erkennen.
Die Abbildung 5 zeigt also experimentell den Treibhauseffekt und die Wirkung von CO2, da wir im Zentrum deutlich die charakteristische Wellenzahl einer CO2-Schwingung erkennen.
Das Integral der Kurve ist ein Maß für den Energiefluß ins Weltall und die Temperatur der Oberfläche kann man durch Vergleich mit schwarzen Körpern unterschiedlicher Temperatur ermitteln. Daraus schließt man dann, dass der Energiefluß von der Oberfläche Richtung Weltall größer ist als der Energiefluss aus dem Erdsystem ins Weltall. Das nennt man dann „Treibhauseffekt“.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
Lieber Herr Wehlan #17,
sie schreiben:
„Nach meiner Kenntnis gibt es keine Definition des „Treibhaus-Effekts“, sondern nur allerhand dubiose Erklärungen dafür, von denen aber keine überzeugend ist.“
Kann ich gut verstehen. Ging mir mal genauso, als ich nur im Internet über den „Treibhauseffekt“ gelesen habe. Ich bin schließlich auch kein Atmosphärenphysiker. Mir haben damals einige englische Lehrbücher geholfen, die ich hier schon öfter zitiert habe, falls Sie sich erinnern, inklusive der Definition des Treibhauseffektes. Unter anderem John Houghton’s „The Physics of Atmospheres“.
Letztens hat mir jemand auch ein deutsches Lehrbuch empfohlen. Roedel/Walter „Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre“.
Der „Treibhauseffekt“ ist einfach eine Beobachtung. Nämlich, dass der Energiefluss von der Oberfläche Richtung Weltall, größer ist als der Energiefluß der vom gesamten Erdsystem als Strahlung ans Weltall abgegeben wird.
Falls Sie das mal zur Kenntnis nehmen, haben sie jetzt Kenntnis von einer Definition.
Das zeigt die Abbildung 5 experimentell und als Simulation, als auch das Bild Nr. 1 von Trenberth und Nr. 2 der NASA. Alles konsistent.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
@#14: Günter Heß,
Sehr geehrter Herr Heß,
wenn eine Absorption oder Emission von Strahlung durch IR-aktive Gase wie CO2 schon „der Treibhaus-Effekt“ sein soll, dann haben Sie für ein Phänomen, dass an sich nicht neu ist, nur einen neuen Begriff geprägt.
Nach meiner Kenntnis gibt es keine Definition des „Treibhaus-Effekts“, sondern nur allerhand dubiose Erklärungen dafür, von denen aber keine überzeugend ist.
Zu beweisen wäre aber doch, dass das Hinzufügen von IR-aktiven Gasen zu einer Atmosphäre (ohne diese Gase) den Erdboden wärmer macht als er ohne diese IR-aktiven Gase wäre. Oder mit anderen Worten, dass durch diese IR-aktiven Gase die Kühlwirkung der Atmosphäre auf den Boden schlechter wird.
Freundliche Grüße
M. Wehlan
@#14: Günter Heß,
Hallo Herr Heß,
Sie verweisen auf Abb. 5 meinen dazu:
„denn die Abbildung 5 zeigt ja den experimentellen und simulierten Nachweis, dass der Treibhauseffekt und die Wirkung von CO2 existieren.“
Da CO2 eine Wirkung Einfluss auf Infrarotstrahlung hat ist schon länger bekannt. Wie Sie jedoch aus diesem zufälligerweise passenden Bild (die meisten passen nicht) zur Existenz des Treibhauseffektes kommen bleibt unklar.
Da müssten Sie auf Abb. 1 verweisen. Das ist die Grundlage der abenteuerlichen Forcings für den AGW Glaube. Aber über diesen Mist will die AGW Gemeinde überhaupt nicht diskutieren. Da resultieren ja viel zuviel Widersprüche.
Grüße
Hallo,
Die Atomsphäre hat einen Wasserdampf/Feuchte-Gehalt von ca. 1,3*10^16 kg, welches einem Flüssigwasseräquivalent von 1,3×10^13 m^3 entspricht. Über die spezifische Verdunstungs-/Verdampfungsenthalpie vom Wasser L (temperaturabhängig) L (J/kg) = 2,5*10^6 – 2372*T mit T = Temperatur des Wassers in Grad Celsius (mittlere Lufttemperatur) erhält man eine Entropie-Änderung der Troposphäre von: dS = dQ/T = -m*L/T(m) = -(1,3*10^16 kg * 2,5*10^6 J/kg)/252K = -1,29*10^20 J/K
Der Entropie-Strom vom Boden in die Troposphäre ergibt sich zu: -1,29*10^20/(60*60*24)/5,1*10^14 = -2,93 W/(m^2*K) und damit erhält man einen Energie-Strom von: -2,93 W/(m^2*K) * 252K = -738 W/m^2.
In einem Tag wird rund eine Wasserdampfmenge von 1,42*10^15 kg in der Troposphäre umgesetzt und daraus ergibt sich: dS = dQ/T = -m*L/T(m) = (1,42*10^15 kg * 2,5*10^6 J/kg)/252K = -1,41*10^19 J/K
Der Entropie-Strom pro Tag in die Troposphäre ergibt sich zu: -1,41*10^19/(60*60*24)/5,1*10^14 = -0,32 W/(m^2*K) und daraus erhält man einen Energie-Strom von: -0,32 W/(m^2*K) * 252K = -80 W/m^2.
Interessant ist dabei der Aspekt, dass der latente Energie-Beitrag in der Troposphäre von 738 W/m^2 geteilt durch 3, also dem entropischen Strahlungs-Emissions-Anteil 738/3 = 246 W/m^2 und von 240/3 = 80 W/m^2 entspricht. Für die Entropie der Strahlungsemission gilt S(emission) = 1/3*(dQ/dt)/T = 1/3*I(s).
Mfg.
W. Kinder
Liebe Frau Schwanczar,
entschuldigung ich hatte glaube ich vorhin einen Biuchstabendreher in ihrem Namen.
sie schreiben:
„Der Artikel widerlegt nichts und beweist nichts.“
Das ist nicht richtig. Der Artikel beweist mit welch einfachen Mitteln der Treibhauseffekt widerlegt wird. Im Artikel steht zum Beispiel:
„Man denke dabei an nächtliche Autoscheinwerfer: Die Helligkeit der Scheinwerfer entgegenkommender Autos verändert sich nicht, wenn das eigene helle Licht darauf trifft. (Nicht zu verwechseln mit Blendwirkung oder Streulicht!)“
Das ist vermutlich nur für einige wenige besondere physikalische Experten hier einleuchtend.
Allerdings bin ich kein so ausgebildeter physikalischer Experte und deshalb auchh verwirrt, denn die Abbildung 5 zeigt ja den experimentellen und simulierten Nachweis, dass der Treibhauseffekt und die Wirkung von CO2 existieren.
Mit freundlichen Grüßen
Günter Heß
#8, Dr. Paul
Selbstverständlich gibt es Differenzen zwischen Ein- und Ausstrahlung. Die sind aber über die Zeit veränderlich, mal positiv, mal negativ. Die Frage ist, ob der über lange Zeitspannen gemittelte Wert Null ist oder verschieden von Null. Den von Trenberth genannten Wert von 0,9 W/m^2 fasse ich als solchen gemittelten Wert auf. Die zum Antrieb der Strömungen in Atmosphäre und Meeren verbrauchte Strahlungsenergie wird nicht dauerhaft als kinetische Energie gespeichert, sondern durch Reibung restlos wieder in Wärmeenergie umgewandelt. Sie braucht daher in der Energiebilanz nicht extra berücksichtigt zu werden. Das gleiche gilt für die durch Photosynthese in chemische Energie umgewandelte Strahlungenergie. Auch die wird durch tierischen und bakteriellen Stoffwechsel, Verbrennung oder sonstige Oxidation wieder in Wärmeenergie verwandelt. Entscheidend ist: wenn die Differenz zwischen Ein- und Ausstrahlung von Null verschieden ist, dann ändert sich die Temperatur der Erde. Es hat Zeiten gegeben, in denen dies der Fall war: die Übergänge von Warmzeit zu Eiszeit und umgekehrt. Ob dies auch derzeit der Fall ist, läßt sich nicht so leicht ermitteln. Es läßt sich aber, wie wir erleben leicht behaupten.
Ein Gas (C02) das von einer Seite her (sonnenkommend) durchdrugen werden kann, dass kann auch von der anderen Seite (erdkommende) durchdringen.
#4: D. Glatting sagt:
„Da müssten die Holländer keine Gewächshäuser mehr bauen um den vierten Aggregatszustand von Wasser (die Hollandtomate) herzustellen“
Leider kommt jetzt wieder der Winter…
verrechnet hat er sich auch noch, es sind 396-333 = 63, ich habe mich schon gewundert, ich hatte 66 im Kopf, 33 waere etwas wenig, so ungenau ist die Energiebilanz nun doch micht zu machen.
#5: Hallo Herr Frey,
auch ein Laie kann doch (hoffentlich) nachvollziehen, dass ein absorbtionsfähiges Gas (vulgo Treibhausgas),
also ein Gas in der Atmosphäre, das einen Teil der Wärmestrahlung der Sonne auffängt und davon einen Teil (>50%) in den Weltraum zurückstrahlt,
zu WENIGER Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche (=Abkühlung) führen muss.
Im Endeffekt ist das sehr nützlich für ein erträgliches Klima, sonst wären die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht erheblich größer, wobei das CO2 nur einen winzigen Anteil hat, siehe Sahara. H2O ist wichtiger, kühlt also stärker.
mfG
#2: Hallo Herr Oberdörffer,
ich halte kleine Differenzen zwischen Ein und Ausstrahlung für realistisch.
1) es besteht ein permanentes thermodynamische UNGLEICHGEWICHT, also kein Gleichgewicht.
2) vergessen Sie nicht die Energieumwandlung,
insbesondere die Umwandlung von Strahlung in BEWEGUNG von Materie. Denken sie nur an die Windmühlen und die Meeresströmungen.
Atmosphäre und Wassermassen gleichen doch einem gigantischen Uhrwerk, das nur durch permanente (Strahlen-)Energiezufuhr am Laufen gehalten werden kann.
Bewegung (kinetische Energie) entsteht sowohl in Wasser wie noch drastischer in der Luft schon durch winzige Temperaturgradienten.
Die 7% im NASA-Modell sind dafür absolut lächerlich. Machen Sie im Winter doch nur mal ein Fenster auf!
Die Fotosynthese ist auch nicht zu verachten. Umwandlung in „chemische Energie“.
Nach Satellitenaufnahmen soll zumindest die Nordhalbkugel GRÜNER geworden sein (das war jetzt nicht politisch gemeint).
Kurz, die Darstellung fast lupenreiner Strahlenbilanzen ist falsch.
Physikalisch völlig daneben ist natürlich die gigantische Gegenstrahlung im lächerlichen Trendberth-Model.
Hierzu fehlt erstens die dazu nötige Energiequelle (1.HS) und zweitens kann das CO2 nicht selektiv zur Erde strahlen.
mfG
Hallo Herr Jäger – EIKE,
zu Abb.5 – Eine genauere Frage-Stellung wäre nicht schlecht!
Hatte ich schon mal dargestellt, aus entropischen Betrachtungen heraus.
Die Lösung der beiden Gleichungs-Systeme (Bilanz-Systeme) sieht wie folgt aus (s – Surface/Oberfaläche, a – Atmosphäre):
I(s,ein) = 0,04220 W/(m^2*K)
I(a,ein) = 0,01498 W/(m^2*K)
T(s) = {3*T(so)*[e(s)*I(a,ein) + 2*I(s,ein)]/[4*e(s)*sb*[2 – e(s)*e(a)]]}^0,25 = 286,4K
T(s) = {T(so)^4*[r(so)/d(p,so)]^2*[e(s)*a(so) + 2*[1-a(so)-A(a)]*[1-A(s)]]/[4*e(s)*[2 – e(s)*e(a)]]}^0,25
T(a) = {3*T(so)*[e(a)*I(s,ein) + I(a,ein)]/[4*e(a)*sb*[2 – e(s)*e(a)]]}^0,25 = 250,1K
I(s,aus) = I(sr,aus) = 1,721 W/(m^2*K)
I(a,aus) = I(ar,aus) = 1,034 W/(m^2*K)
I(s,erz,ges) = 0,683 W/(m^2*K)
I(a,erz,ges) = 0,551 W/(m^2*K)
Die Summe der Entropie-Produktionen ergibt eine Wärmeenergie von: dQ = 0,683*286,4 + 0,551*250,1 = 333 W/m^2.
Sie werden diesen erzeugten Wärmeenergie-Beitrag als „Rückstrahlung oder Gegenstrahlung“ kennen.
Eigentlich darf aber nur der Teil 0,551*250,1 = 138 W/m^2 als „Rückstrahlung oder Gegenstrahlung“ gekennzeichnet werden.
Man kann auch mit den Wärmeenergien rechnen:
Surface (Boden): I(s,ein)*T(so) + I(s,erz,ges)*T(s) = 440 W/m^2 (297K)
Atmosphäre: I(a,ein)*T(so) + I(a,erz,ges)*T(a) = 225 W/m^2 (251K)
Aus dem Strahlungsaustausch-Gleichgewicht zwischen Boden und Atmosphäre ergibt sich:
I(s,erz,ges)*T(s) – I(a,erz,ges)*T(a) = 58 W/m^2.
Daraus folgt die Wärme-Bilanz:
Surface (Boden): 440 W/m^2 – 58 W/m^2 = 382 W/m^2
Atmosphäre: 225 W/m^2 + 1/4*58 W/m^2 = 239 W/m^2
Weltraum: 3/4*58 W/m^2 = 43 W/m^2
+ Vielleicht hilft das:
Greenhouse Effect and the IR Radiative Structure of the Earth’s Atmosphere
http://atlatszo.hu/wp-content/uploads/2011/07/article.pdf
oder
RADIATION ENTROPY FLUX AND ENTROPY PRODUCTION OF THE EARTH SYSTEM
http://www.ecd.bnl.gov/pubs/BNL-81482-2008-JA.pdf
+ Aus einigen Papers habe ich diese Tabelle zusammengestellt.
Strahlungs-Eigenschaften der Wolken/Oberfläche:
Bedeckungs-Typ Anteil IR-Emissivität Albedo
tief 26% 0.68 0.385
mittel 18% 0.55 0.385
hoch 19% 0.33 0.385
Oberfläche 37% 0.96 0.14
0.37*0.96 (wolkenlose Oberfläche) + 0.26*0.68 (tiefe Wolken) + 0.18*0.55 (mittlere Wolken) + 0.19*0.33 (hohe Wolken) = 0.694
Hier muss aber noch der Emissivitäts-Anteil der kurzwelligen Strahlung für die Atmosphäre mit aufsummiert werden, also 0.694 + 0,18 = 0,874.
Zum Nachrechnen siehe: An Emissivity Parameterization Suitable for Climate Modeling (Kelly Redmond – 1980)
http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/1520-0442%282003%29016%3C3525%3AAGSOVE%3E2.0.CO%3B2?cookieSet=1#h1
IR-Emissivität der Atmosphäre: e(ges) = e(CO2) + e(H2O) – e(CO2)*e(H2O) + e(O3)
Ozon: e(O3) = 0,034 (0,032 – 0,037)
Wasserdampf: e(H2O) = 0,437 + (510 – 1,696*T)/(2088 – 6,4*T) + (0,1538*p – 74,88)*10^-5 * e^[(0,01*T)^1,625]
Kohlendioxid: e(CO2) = 0,084 + (0,04225*10^-5 * T) * log (4,585*10^-6 * p^1,67 * x)
mit T in K, p in mbar, x Volumen-Anteil in ppmv
Mfg
W. Kinder
Ehrlich gesagt, ich halte das, was in diesem Artikel geschrieben steht für ziemlichen Unsinn.
Wenn in horizontaler Richtung netto keine Energie abgegeben wird, was übrigens auch bei Antennen so ist, wird diese Energie letztlich in vertikale Richtung abgestrahlt.
Der Artikel widerlegt nichts und beweist nichts.
mfg
Hallo Admin, das Folgende gehört nicht unbedingt zum Thema, aber ich möchte es mal loswerden!
## 1 bis 4,
Meine Herren,
ganz herzlichen Dank für Ihre Kommentare! Gerade für einen Laien sind sie diesmal besonders lehrreich – und auch noch verständlich geschrieben! Dal lernt man wirklich mal was!
Chris Frey, Übersetzer
Na endlich mal mein Reden.
„Das von Trenberth et al. entwickelte Modell der Energieflüsse in der Erd-Atmosphäre ist neben dem berüchtigten gefälschten Hockey-Schläger-Diagramm eine weitere Ikone der Klimawandel-Alarm-Bewegung.“
Und gehört genauso wie das gefälschte Hockey-Schläger-Diagramm in die Tonne getreten, weil wie richtig geschrieben:
„Dieser Verlust kann sehr wohl in der Größenordnung von 396 W/m2 liegen. Das ist aber nicht der von Trenberth beschriebene Stefan-Boltzmann’sche Abstrahlungsprozess.“
396 W/m2 durch Strahlung, 17 W/m2 durch Konvektion und 80 W/m2 durch Latente Wärme! Da muss man sich doch mal an den Kopf langen. Da müssten die Holländer keine Gewächshäuser mehr bauen um den vierten Aggregatszustand von Wasser (die Hollandtomate) herzustellen. Das ist weder mit dem Wood Experiment noch mit den Studien von Chilingar, Khilyuk und Sorokhtin in Einklang zu bringen. Die Wärmeabfuhr durch Strahlung wird um Faktor 10 übertrieben.
Das muss man ja auch, da mit realistisch 8% Wärmeabfuhr durch Strahlung eine Veränderung der 14,5 mym Linie des CO2 nur einen minimalen Einfluss auf die Wärmebilanz der Erde hätte. Und dafür muss man schon das auf dieses Modell zurückgreifen, das diesen speziellen Vorgänge angepasst wurde. Die Strahlungsantriebe, die sich realistisch ergeben sind so gering, dass damit in keinster Weise Alarmismus zu verbreiten wäre.
Da jedoch diese falschen Antriebe in allen weiterführenden Untersuchungen verwendet werden, kommen diese Studien alle zu den falschen Ergebnissen (Müll rein, Müll raus). Da spielt es keine Rolle ob es sich um ein eindimensionales theoretisches Modell oder irgendwelcher Senf mit dem ein Großrechner gefüttert wurde.
Mit diesen falschen Annahmen kommt man zu falschen Antrieben die zu Abschätzung führen dass bei einer Verdopplung des CO2 Gehaltes der Atmosphäre eine Temperaturerhöhung um 1 °K resultiert. Mir realistischen Annahmen würde maximal eine Erhöhung um 0,1 °K übrig bleiben. Selbst bei grenzgenialen Rückkopplungen alla PIK kann man damit keinen Alarmismus verbreiten. Daher liegen m.E. auch die Vertreter, die dem CO2 einen gewissen Einfluss zubilligen, falsch.
Jedenfalls ist das der Ansatzpunkt an dem man der AGW These endgültig den Boden unter den Füßen wegziehen kann. Und daher sollte man diesen Punkt zuerst klar stellen. Weiterführende Themen, die den wirklichen Energiehaushalt der Atmosphäre betreffen und mit realistischern Modellen beschrieben werden, kann man dann in der nächsten Stufe hinterher schieben.
Leider handelt es sich überhaupt nicht um ein wissenschaftliches, sondern um ein politisch erfundenes Problem.
Das mediale Brimborium findet zum Glück in den Medien auf breiter Front immer weniger Zustimmung. Immer mehr Bürger erkennen, dass die CO2 Propaganda nur der Abzocke dient. Es ist beschämend, dass die Wissenschaft für diese Verar.. herhalten muss. Hoffentlich ist dieses Thema bald vom Tisch, auf das die Erkenntnisse dieser Forschungen bald in den richtigen Zusammenhang gestellt werden können. Die Verdrehungen zur Stützung des AGW Glaubens sind mittlerweile nicht mehr zu ertragen.
Nach den Ergebnissen der Enquete-Kommission der damaligen Bundesregierung von 1985 gehen 90 % der auf dem Erdboden ankommenden Strahlung durch das offene Fenster zwischen etwa 6 µm und 13 µm. Die Wellenlänge Lamda max liegt für 288°K bei etwa 10 µm. Wenn ich mir die zugehörige Kurve der Strahlung für die genannte Temperatur ansehe, dann werden so nach Augenmaß mindestens 70 % der Strahlung durch das offene Fenster emittiert. Wie paßt dies mit dem Trenberthschen Diagramm zusammen?
Oh, mir fällt gerade ein signifikanter Unterschied zwischen den Darstellungen Trenberth’s und der NASA auf: Bei der NASA werden 100% der von der Sonne eingstrahlten Energie wieder zurück in den Weltraum gestrahlt, bei Trenberth jedoch nicht! Wenn man die einfallenden und abgehenden Energieflüsse bei Trenberth vergleicht, so ist der abgehende um 1 W/m^2 kleiner als der einfallende! Und schaut man sich Trenberth’s Bild genauer an, so findet man da im Südpazific ganz klein und unauffällig den Posten: Net absorbed 0,9 W/m^2. Aha, jetzt wissen wir endlich, was den Klimawandel antreibt! Aber mehr als eine unbewiesene Behauptung sind diese angeblich netto absorbierten 0,9 W/m^2 nicht. Wie hat Trenberth diesen Wert ermittelt? Gerechnet? Gemessen? Phantasiert? In Anbetracht seiner physikalisch unmöglichen Rückstrahlung aus der Atmosphäre zum Erdboden mit der sagenhaften Leistungsdichte von 333 W/m^2, die in Wirklichkeit vernachlässigbar gering ist, ist dieser Trenberth’sche Klimaantrieb und seine gesamte Darstellung völlig unglaubwürdig.
Abbildung 2, die Energiebilanz nach NASA, gibt die Verhältnisse richtig wieder, bedarf aber eines Kommentars. Die 16% der einfallenden Strahlungsenergie, die direkt von der Atmosphäre absorbiert werden, und die 15% von der Erde reemittierte Energie, die von der Atmosphäre absorbiert werden, zusammen also 31% der einfallenden Energie, führen nicht zu der von Trenberth angegebenen Rückstrahlung in Höhe von 333 W/m^2. Sie bewirken überhaupt keine nennenswerte Rückstrahlung. Wie kann das sein? Die Treibhausgasmoleküle, seien es nun H2O, CO2, CH4 oder andere, werden durch ein absorbiertes IR-Photon in einen angeregten Zustand versetzt. Bei den Photonenenergien im IR-Bereich der Strahlung besteht die Anregung aber nicht darin, ein Elektron der Schale in einen energiereicheren Zustand zu versetzen, sondern darin, das Molekül in Schwingungen oder Rotationen zu bringen. Auch diese Anregungen werden beim isolierten Molekül mit einer gewissen Halbwertszeit wieder durch Ausstrahlung eines Photons getilgt. In der unteren Atmosphäre jedoch ist das angeregte Molekül keineswegs isoliert. Es stößt ständig mit anderen Molekülen der Atmosphäre zusammen, und die Zeit zwischen zwei Zusammenstößen ist wesentlich kürzer als die Halbwertszeit für dia Abgabe der Anregungsenergie durch Strahlung. Bei einem Zusammnstoß wird die Anregungsenergie des angeregten Moleküls aber nicht als Strahlung, sondern als kinetische Energie an die beiden zusammenstoßenden Moleküle abgegeben, und sie bewirkt eine Erwärmung der Luft. Der Anteil der angeregten Moleküle, die bereits vor dem nächsten Zusammenstoß nach der Anregung ihre Anregungsenergie als Strahlung abgeben können, ist in der unteren Atmosphäre verschwindend gering, und daher ist auch die Rückstrahlung aus der Atmosphäre zum Boden bedeutungslos. Mit zunehmender Höhe nimmt die Dichte der Atmosphäre ab, etsprechend nimmt die mittlere Zeit zwischen zwei Zusammenstößen eines Moleküls zu. Sobald diese Zeit größer ist als die Halbwertszeit für die Abgabe der Anregungsenergie als Strahlung, überwiegt diese Energieabgabe die Abgabe als kinetische Energie und man kann die hohe Atmosphäre als strahlenden Körper ansehen. Die Strahlung wird kugelsymmetrisch in alle Richtungen abgegeben, also die Hälfte in den oberen Halbraum als Abstrahlung in den Weltraum, die in Abb. 2 gezeigten 64% der gesamten eingestrahlten Energie, und die andere Hälfte in den unteren Halbraum, also die Atmosphäre, wo sie bald absorbiert wird und die Atmosphäre erwärmt, aber nicht den Erdboden als „Rückstrahlung“ erreicht. Die Darstellung der NASA müßte also noch ergänzt werden um diesen Energiefluß, der innerhalb der Atmosphäre als Schleife stattfindet und weder den Boden noch den Weltraum errreicht.