Alle sind sich einig, dass sich die Erde über Abstrahlung der von der Sonne empfangenen Strahlungsenergie im energetischen Gleichgewicht hält. Die Atmosphäre tut dies nur mit Hilfe der IR-aktiven Gase wie – vor allem- Wasserdampf und mit großem Abstand CO2 (fälschlich Treibhausgase genannt). Diese kühlen also in letzter Konsequenz. Der Boden strahlt direkt, durch die Atmosphäre und deren immer offenem Strahlungsfenster der Hauptkomponenten derselben, macht aber nur knapp 30 % der Erdoberfläche aus. Die Ozeane, mit 70 % Bedeckung, strahlen kaum ab, sondern verteilen ihre massive solare Energieaufnahme durch Verdunstung und Konvektion an die Atmosphäre. Warum wird eigentlich die Rolle der Ozeane mit einem 50 mal höheren CO2 Anteil beim Versuch die klimatischen Prozesse in der Atmosphäre zu verstehen, so wenig gewürdigt? Unser Autor Gerhard Stehlik holt dies hier mit einer interessanten Hypothese nach. Wir stellen sie hier – wie es sich für echte Wissenschaft gehört- zu Diskussion
Richtiges und Falsches zur Treibhaus-Hypothese
Von Dr. Gerhard Stehlik, Hanau/D (© 24. November 2015)
Fourier[1], Tyndall[2] und Arrhenius[3] formulierten mehrfach die Hypothese, Schwankungen des CO2-Gehalts der Atmosphäre könnten Eis- und Warmzeiten verursacht haben. Die stabile Hauptmasse der Atmosphäre aus N2 und O2 ist bei Infrarot-Strahlung (IR) inaktiv. Ein hoher Gehalt an IR-aktivem CO2 könnte wie ein Glashaus durch Wärmestau einen Treibhauseffekt verursachen. Die Zeitgenossen[4] dieser drei haben deren Hypothese immer wieder verworfen. Unklar ist, warum sie nach 60 Jahren wieder auferstanden ist und nun die Welt beherrscht. Allerdings ist die Hypothese bis heute nie experimentell bewiesen worden. Die jüngst von einer Arbeitsgruppe[5] getroffene Feststellung ist daher nach wie vor gültig: „Für einen natürlichen Treibhauseffekt gibt es keinerlei Beweise.“
Der auf dem Gebiet der Infrarotspektroskopie promovierte Diplomchemiker Dr. Gerhard Stehlik stellt im folgenden Beitrag richtige Fakten und falsche Annahmen im Zusammenhang mit der Treibhaus-Hypothese zusammen. Eine Arbeitsgruppe freier Naturwissenschaftler[6] kommt bekanntlich zum Ergebnis: „CO2 ist da wichtigste IR-aktive Kühlmittel der Erde“. Sein vollständiger Beitrag steht am Ende dieser News als pdf Datei zur Verfügung.
Richtig an der Darstellung der Energieflüsse, aus denen der atmosphärische Treibhauseffekt abgeleitet werden soll, ist lediglich die Darstellung der Energiezufuhr von der Sonne zur Erde. Bereits bei der Beschreibung der Reflexion des Sonnenlichts wird nicht darauf hin gewiesen, dass die dunkelblauen Flächen der Ozeane weniger Sonnenlicht reflektieren als die Landflächen.
Schon der Endpunkt Erdoberfläche für die Sonnenstrahlung trifft nur zu 30 % zu, denn 70 % der Erdoberfläche besteht aus Wasser. Die Oberfläche des Wasser ist aber kein Endpunkt für die Sonnenstrahlung. Die Wasseroberfläche ist transparent für das Sonnenlicht. Sie wird vom Sonnenlicht nicht erwärmt. Wohl aber endet das Sonnenlicht in spektral ganz unterschiedlicher Tiefe im Volumen des Wassers und erwärmt so das Wasser sehr wirkungsvoll.
Wenn sich aus der Transparenz für Sonnenlicht und der Undurchlässigkeit für Wärmestrahlung sowohl bei Gärtnerei-Treibhaus wie bei der Atmosphäre ein erwärmender Treibhauseffekt ableiten lässt, dann ist auch aus der Transparenz des Wassers für Sonnenlicht und der Undurchlässigkeit des Wassers für Wärmestrahlung ein Treibhauseffekt des Ozeans abzuleiten, aus der Phasenverschiebung zwischen Einstrahlung und Ausstrahlung. Dass dieser Treibhauseffekt real existiert, ergibt sich aus der Oberfläche des Ozeans, die nicht weiter aufsteigen kann wie warme Luft. Hier sammelt sich das warme Wasser – vom Treibhaus Ozean erwärmt und von der Gravitation nach oben getrieben – an der Oberfläche. Gäbe es an der Wasseroberfläche nur Strahlungskühlung wurde der Ozean vielleicht auf Siedetemperatur erhitzt werden. Weil seine Oberfläche aber viel wirkungsvoller als durch infrarote Wärmestrahlung durch Verdunstung von Wasser gekühlt wird, ist er im globalen mittel nur wenig wärmer als die Landoberfläche.
Die Physik macht einen entscheidenden Fehler, wenn chemische Materie als „Schwarzer Strahler“ behandelt wird. Schon im Sonnenlicht ist die Erde bunt und nicht schwarz. Die Korrektur von schwarz zu bunt wird im Sichtbaren durch den Faktor von 30 % Globalreflexion (Albedo) vollzogen. Ein „Schwarzer Strahler“ reflektiert rein gar nichts!
Für infrarote Wärmestrahlung gilt dies spektrale Verteilung des Planck’schen Strahlungsgesetz nicht. So emittieren die Hauptbestandteile der Atmosphäre, Stickstoff und Sauerstoff, keine infrarote Wärmestrahlung, Feststoffe und Flüssigkeiten nur sehr wenig, die IR-aktiven Spurengase H2O und CO2 aber extrem viel.
Die tatsächlichen Energieflüsse von der Erdoberfläche durch die Atmosphäre hindurch, sind ja durch aus bekannt und wurden bis 2009 von der NASA auch korrekt dargestellt. (Bild 7) Das Wesentliche wird auch nach 2009 noch korrekt dargestellt. 90 % der Strahlungskühlung der Erde erfolgt aus der Atmosphäre heraus, nur 10 % von der Erdoberfläche aus. Dafür gibt es zwei Gründe, die hohe infrarote Wärmestrahlung von H2O und vor allem von CO2 und die mächtige Konkurrenz in Bodennähe durch Verdunstungskühlung und kühlender Thermik. Diese sorgen dafür, dass die Temperaturdifferenzen nicht zu groß werden. Große Temperaturdifferenzen, die nach dem T^4 – Intensitätsgesetz den Strahlungstransport begünstigen, kommen erst bei der infraroten Wärmestrahlung in All zum tragen, nicht aber zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre, Wolken oder Aerosolen.
Bild 11 (Siehe auch Bild 11 Volltext) . NASA Energiebilanz
Seit 2009 stellt die NASA die Energieflüsse ebenso dar wie das IPCC (Bild 11). Diese „Verbesserung“ ist einfach nur absurd. Durch infrarote Wärmestrahlung sollen nun zwei Wärmeflüsse von mehr als der doppelten Energieflussstärke der Sonneneinstrahlung von unten nach oben und gleichzeitig von oben nach unten fließen. Das ist freilich mit keiner Methode der Energieflussmessung messbar. Die numerischen Werte entstehen lediglich durch Umrechung der mittleren Globaltemperatur der Troposphäre nach dem T^4 – Intensitätsgesetz. Es wird ein ruhender skalarer Energieinhalt mathematisch korrekt dargestellt durch zwei gleich große und entgegengesetzt gerichtete Vektoren.
Der Volltext kann als pdf Anhang herunter geladen werden.
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_Fourier
[2] https://de.wikipedia.org/wiki/John_Tyndall
[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Svante_Arrhenius
[4] Emanuel Kayser: Arrhenius’sche Theorie der Eiszeiten, Zentralblatt für Mineralogie, 1913, S. 769 – 771.
Über die Ablehnung seiner Hypothese durch Kayser hat sich Arrhenius in einem Brief an Ostwald am 4. Januar 2014 beschwert. (Quelle: Karls Hansel, Levi Transjoe; Svante Arrhenius und Wilhelm Ostwald in ihren Briefen, Mitteilungen der Wilhelm-Ostwald Gesellschaft zu Großbothen e.V., Sonderheft 15, 2002 )
Emanuel Kayser war 1. Vorsitzender der am 8. Januar 1910 im Senckenberg Museum in Frankfurt a.M. gegründeten „Geologischen Vereinigung“. Er war Mitglied der Leopoldina und Rektor der Universität Marburg.
[5] Vollrath Hopp (Herausgeber); Atmosphäre, Wasser, Sonne, Kohlenstoffdioxid, Wetter, Klima – einige Grundbegriffe; VDI-Verlag Reihe 15 (Umwelttechnik), Fortschritt-Berichte VDI Nr 255, 2010
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#172: NicoBaecker sagt:
am Samstag, 12.12.2015, 13:45
Lieber Herr Urbahn, #171
von Herrn Kramm, der ja immerhin anscheinend einen Lehrstuhl für Meteorologie hat, erwarte ich hingegen erst einmal Lesevermögen, Kommentare zur konkret diskutierten Sache und einen akzeptablen Umgangston. Das ist nicht zu viel verlangt.
Pseudonym Baecker,
ist es zuviel verlangt, dass Sie zuerst einmal einen Blick in ein Lehrbuch zur Strahlung in der Atmsophaere werfen, bevor Sie Ihre „Weisheiten“ hier verkuenden. Kein Wunder, dass Sie Gerlich & Tscheuschner grundlos angegriffen haben, denn offenbar sind Sie mit der Materie nicht richtig vertraut.
Was meinen Umgangston angeht, so passe ich mich ein wenig an. Sie haben die Arbeit von Gerlich & Tscheuschner (2009) kritisiert. Ich habe Sie dann gebeten, Ihre Kritik zu praezisieren. Sie haben nichts geliefert, allerdings versucht, das Journal, in dem die Arbeit erschienen ist, schlechtzureden. Als auch das nichts half, weil das Journal durchaus akzeptiert ist, haben Sie dann geschwiegen.
Wenn Sie das als akzeptablen Umgangston in einer Diskussion bezeichnen wollen, dann stimme ich mit Ihnen grundsaetzlich nicht ueberein. Man kann naemlich Ihr Verhalten auch als Versuch der Verleumdung von Gerlich und Tscheuschner werten.
Wie Sie auf den Beitrag von Herrn Hess reagiert haben, ist auch unverstaendlcih, denn Herr Hess hat sich die Muehe gemacht, Ihnen mit vernuenftigen Hinweisen weiterzuhelfen. Als ich in Koeln im Rahmen des Meteorologiestudiums Analysis I – III fuer Mathematiker und Physiker gehoert habe, da waren es vor allem die Buecher von Serge Lang zu Calculus, die uns empfohlen wurden. Kann ich auch heute noch empfehlen.
Man muss lernen, mit der Kritik zu leben, denn nur derjenige, der nichts macht, macht auch keine Fehler. Aber mittlerweile ist es so, dass man einem Studenten noch nicht einmal mehr sagen darf, dass seine Behauptungen oder Rechnungen falsch sind, weil das angeblich seiner Entwicklung schadet. Ich frage mich allerdings, was passiert, wenn solche Mimosen nach einem oeffentlichen Vortrag von Fachleuten vollkommen auseinander genommen werden. Zerstoererische Affekthandlungen sind geradezu vorprogrammiert.
#177: Martin Landvoigt sagt:
Landvoigts „Wort zum Sonntag“
#176, #178: Peter Jensen:
Offenbar wissen Sie nicht, wovon Sie schwadronieren. Was Stehlik behauptet, ist z.T. hanebuechener Unsinn. Im Sinne von Wolfgang Pauli kann man das was Stehlik von sich gibt, nicht mal als falsch bezeichnen, sondern als vollkommen wertlos. Aber wer Lehrbuecher negiert, der weiss nicht, was richtig und was falsch ist.
Mich mit Stehlik in einen Topf zu werfen, zeigt auf, dass Sie von der Physik im allgemeinen und der Physik der Atmosphaere im besonderen rein gar nichts verstehen.
#178: Peter Jensen sagt am Montag, 14.12.2015, 17:17:
„Als Laien auf diesem Gebiet bleibt mir nichts anderes übrig, als die verschiedenen Meinungen der Fachleute anzuhören und zu verstehen versuchen. … Die Kühlwirkung des CO2 finde ich durch Stehlik nachgewiesen.“
Eines von Herrn Stehliks zentralen Argumenten für die Kühlwirkung ist folgendes: Ein Infrarot-Thermometer induziert im zu messenden Medium eine Infrarotstrahlung. Ohne diese „Induktion“ strahlt das Medium nicht. (Siehe Kommentar #1 und #11 oder eine ausführlichere Variante beginnend unter http://goo.gl/5ZZSR1).
Diese Argumentation nehmen Sie ihm ab? Die ist für Sie plausibel?
Hallo Herr Landvoigt,
wie ich schon gesagt habe, bin ich auf diesem Gebiet Laie, wie die meisten der Menschen. Nur sehr wenige beschäftigen sich derart intensiv mit Meteorologie, Chemie, Physik, „Klima“, wie es die Herren Kramm, Stehlik und andere tun. Als Laien auf diesem Gebiet bleibt mir nichts anderes übrig, als die verschiedenen Meinungen der Fachleute anzuhören und zu verstehen versuchen. Wie ich die Sache sehe, liegen ja Kramm und Stehlik so weit nicht auseinander. Der eine sagt, der CO2-Effekt ist marginal bis nicht nachweisbar, der andere sagt, CO2 kühlt. Beide sind Gegner der Theorie vom anthropogenen Klimawandel.
Nur: wie soll ein Effekt wirken, der nicht nachweisbar ist bzw bisher noch nicht nachgewiesen wurde. Die Kühlwirkung des CO2 finde ich durch Stehlik nachgewiesen. Und er ist nicht der einzige hier im Forum, der es so sieht. Er ist ja kein Exot, so wie es Herr Prof. Kramm gerne darstellt.
Letztlich wollte ich nur zum Ausdruck bringen, dass ein Experte immer schlecht aussieht, wenn er einem selbsterklärten Laien noch dumm kommt.
#176: Peter Jensen sagt:
Erstaunlich, dass sie ohne Beleidigungen oder Polemik ihren Standpunkt nur schwer rüber bringen können. Das schaffen Herr Dr. Stehlik und andere besser. Auch deswegen sind sie für mich glaubwürdiger. Falls sie hier posten, um jemanden von ihren Ansichten zu überzeugen, müssen sie sich mehr anstrengen.
—————
Sehr geehrter Herr Jensen
Ihre Ansicht ist verständlich, aber nicht immer sachgerecht. Fachlich ist Prof. Kramm Dr. Stehlik weit überlegen. Das wird nicht nur durch Beachtunge der wsissenschaftlichen Meriten deutlich, sondern zeigt sich auch vor allem in der Argumentation – so sie denn sachlich bleibt.
Vermutlich leidet Prof. Kramm mehr unter seinen Ausfällen als es seine Gesprächspartner tun, denn er verscherzt es sich leicht auch bei jenen, die seine Kompetenz hoch schätzen. Ich habe mir auch genug Schmäh-Antworten bekommen, aber ich meine:
Wenn er fachlich Recht hat, dann hat er Recht!
Das trifft oft, aber nicht immer, zu.
Herr Kramm sagt in #135:
„#133: Peter Jensen:
Offenbar gehoeren Sie zu den Glaeubigen der Kirche der Einfaeltige Besserwisserei.“
Herr Kramm, ich gehöre gar keiner Kirche an. Ihre arrogante Antwort sagt auch mehr über sie aus als über mich.
Erstaunlich, dass sie ohne Beleidigungen oder Polemik ihren Standpunkt nur schwer rüber bringen können. Das schaffen Herr Dr. Stehlik und andere besser. Auch deswegen sind sie für mich glaubwürdiger. Falls sie hier posten, um jemanden von ihren Ansichten zu überzeugen, müssen sie sich mehr anstrengen.
#170:
Lieber Herr NicoBaecker,
herzlichen Dank für Ihre Anregungen. Ähnliche gelagerte Probleme (Transmission hochfrequenter Schallwellen durch Vielfachschichten) habe ich vor etwa 25 Jahren mit Hilfe der Transfer-Matrix-Methode gelöst. Mal sehen ob ich es noch schaffe diesen Fall auf diese Weise zu lösen. Ich fürchte aber, dass dies nicht mein Problem löst, dass in meinen Simulationen die Arktis zu niedrige Temperaturen und die Antarktis zu hohe Temperaturen im Vergleich zu den Messungen aufweist. Ich muß da wohl noch die Ozean-Zirkulation berücksichtigen.
Herr Bäcker,
wad haben Sie denn außer daß Sie hier als Pseudonym auftreten. Erinnern Sie sich bitte daran, daß ich Ihnen mit einer Strafanzeige drohen mußte, bevor Sie ihre Beleidigungen öffentlich zurückgezogen haben.
zu #168
mein automatidsches Übersetzungsprogramm übersetzt die „xxxxxxxxx“ mit „höchstintellektuell“.
Lieber Herr Urbahn, #171
von Herrn Kramm, der ja immerhin anscheinend einen Lehrstuhl für Meteorologie hat, erwarte ich hingegen erst einmal Lesevermögen, Kommentare zur konkret diskutierten Sache und einen akzeptablen Umgangston. Das ist nicht zu viel verlangt.
#168
Sehr geehrter Herr Prof. Kramm,
besser kann man die Kommentare von Herrn Baecker nicht kommentieren. Ich schließe mich daher Ihrer Aussage voll an.
MfG
Lieber Herr Berberich, #166
„Das Fazit, das ich aus der Diskussion ziehe: ich verwende statt des Zweischichten-Modells ein Mehrschichten-Modell und gebe die „Lapse-Rate“ -dT/dz vor. Die vertikale Konvektion ist dadurch wohl festgelegt.“
Das ist richtig. Wenn Sie die adiabatische lapse rate vorgeben, so setzen Sie ja schon voraus, daß neben dem Strahlungstransfer auch Konvektion stattfindet. Ich hatte Ihnen ja die Berechnung von Sup und Sdown angegeben. Sie werden bei der Rechnung von Sup(x) und Sdown(x) bei vorgegebenem Temperaturprofil feststellen, daß die Differenz von E=Sup-Sdown längs x nicht konstant ist. An der TOA gilt für die Differenz Sup(TOA)-Sdown(TOA) = Sup(TOA) -0 = F, wobei F die von der Erde ins All abgegebene Wärmestrahlung ist: E(TOA)=F. Aber E(x) nimmt zum Boden hin ab. Bei stationärer Bedingung muß der Gesamtstrom der Leistungen G(x) jedoch konstant =F sein, wenn man annimmt daß die Atmosphäre keine Energiequellen hat. Daher muß man den nicht-radiativen Anteil ergänzen F=G(x) = E(x) + C(x). Es ist damit C(x) = F-(Sup(x)-Sdown(x)). Er wird an der TOA = 0 und am Boden maximal.
Noch raffinierter sind allerdings Modelle, die das Temperaturprofil selber iterativ berechnen, indem man die zeitlichen Temperaturänderungen aus der Divergenz von G(x) berechnet, dann einen Zeitschritt weiter das geänderte Gx) aus dem somit geänderten Temperaturprofil berechnet etc. Die Konvektion wird durch Überprüfung der Stabilitätsbedingung von -dT/dx eingeführt.
Das macht man heute als Met.-Student als Seminararbeit.
#165: NicoBaecker sagt
viel xxxxxxxx Zeug.
@ #163 G. Heß
„keine Ahnung was der Herr Heinzow denkt.“
Die Trivialität des Tages.
Gedankenleser mit der Glaskugel soll es ja auf dem Dom geben.
Ansonsten gilt:
Darauf kommt es nicht an, denn Sie haben die Aussage in dem üblen Pamphlet zu beweisen, nicht ich.
Was natürlich wiederum zeigt, daß Sie die Wissenschaftstheorie entweder nicht begriffen haben oder nicht kennen.
@ Pseudonym NicoBaecker
„Ich gehe davon aus, daß Herr Heinzow nur stänkern will und an Mathematik kein Interesse hat.“
Der Antwort von Herrn Kramm in #168 schließe ich mich an, denn zur Anwendung der Regeln der Wissenschaftstheorie braucht man selten die Mathematik.
#165: nicObaeckeR?
Zitat:
„Ich gehe davon aus, daß Herr Heinzow nur stänkern will und an Mathematik kein Interesse hat.“
Ein recht seltsamer Satz von Ihnen und UNLOGISCH. Also falsch. Es dürstet Sie wieder nach einer besonderen Auszeichnung?
Herr Baecker, ich nehme Sie als Experten ja total Ernst.
Um wieviel Grad wird denn jetzt dieses Durchschnittsdingsbums steigen müssen? Und wie gross wird Ihr Beitrag dazu sein, diesen Anstieg zu stoppen, a) wenn Sie sich gar nicht mehr bewegen, b) Sie sich minimal bewegen oder c) Sie sich nur noch zur Hälfte bewegen?
Verfolgen Sie die Geschehnisse in Paris mit großem, kleinem, oder mittelgroßem Interesse?
Vertreten Sie die Auffassung, Paris wird ein italienisches Fiasko, eine spanische Fliege oder ein chinesisches Trickspiel?
Und was ist mit Ihrem Nächsten? Warum tun Sie dem das an, diese Grausamkeiten?
Sie sagen, Sie können besser rechnen. Den Beweis blieben Sie jedoch schuldig. Wie das?
Welches Elektroauto fahren Sie bereits? Haben Sie das Auto komplett aus Ihrer Tasche bezahlt, falls? Oder mussten Sie mich wieder anpumpen?
Welcher Denkschule gehören Sie bitte an? Wie arbeiten Sie?
#165: NicoBaecker:
„Nee, was hat die lapse rate mit dem LTE zu tun? Nichts?“
Lieber Herr NicoBaecker,
So war mein Kommentar #162 gemeint:
… Sie sagen, dass die „Lapse rate“ dT/dz davon unabhängig ist und durch die Eigenschaften der Atmosphäre bestimmt ist…Ihre Begründung dafür ist wie ich verstanden habe, dass die thermische IR-Strahlung definitionsgemäß im thermischen Gleichgewicht ist und dadurch Emissions- und Absorptionsprozesse gleich wahrscheinlich sind.
Das Fazit, das ich aus der Diskussion ziehe: ich verwende statt des Zweischichten-Modells ein Mehrschichten-Modell und gebe die „Lapse-Rate“ -dT/dz vor. Die vertikale Konvektion ist dadurch wohl festgelegt.
Lieber Herr Berberich, #162
„ Um diese hohe Oberflächentemperatur in einem 2-Schichtenmodell zu beschreiben benötige ich einen Asymmetriefaktor Sdown/(Sdown+Sup) der thermischen IR-Strahlung von 0,992 (Erde 0,62) an der Oberfläche.“
Wenn Sie die Atmosphäre nur durch eine Schicht parametrisieren wollen (die zweite ist nehme ich an der feste Boden), so kommen sie um diesen Asymmetrieansatz wohl nicht herum. Aber Sie können den Strahlungstransfer durch eine mehrschichtige Atmosphäre numerisch leicht berechnen.
„Sie sagen, dass die „Lapse rate“ dT/dz davon unabhängig ist und durch die Eigenschaften der Atmosphäre bestimmt ist.“
Das habe ich nicht im letzten Kommentar gesagt, aber für eine trockene Atmosphäre mit adiabatischer Schichtung gilt dT/dz = g/cp.
„ Auf der Venus liegt die Oberflächentemperatur oberhalb des kritischen Punktes von CO2 , also ist die „Lapse rate“ durch die Adiabate eines realen Gases gegeben.“
Genau, da das cp von CO2 nahe dem von Luft liegt und das g für die Venus nahe dem g der Erde, kommt zufällig ein ähnliches dT/dz raus.
„Ihre Begründung dafür ist wie ich verstanden habe, dass die thermische IR-Strahlung defintionsgemäß im thermischen Gleichgewicht ist und dadurch Emissions- und Absorptionsprozesse gleich wahrscheinlich sind.“
Nee, was hat die lapse rate mit dem LTE zu tun? Nichts?
„Dies gilt nicht mehr für die atmosphärische Absorption im sichtbaren Bereich.“
Sicher. Das macht die Sache für quantitative Betrachtungen komplizierter.
Lieber Herr Heß, #163
Ich gehe davon aus, daß Herr Heinzow nur stänkern will und an Mathematik kein Interesse hat.
Es ist immer wieder verblüffend, wie viel Papier schwarz gemacht wird um den sog. CO2-TE; den es aus aller trivialsten physikalischen Regeln grundsätzlich nicht geben kann; auch nicht marginal. Insofern erübrigt sich jedwede Diskussion (so wie hier vorstehend und vielleicht auch noch nachstehend) nebst experimentellen oder meßtechnischen Beweis. Denn: Sobald dem betrachteten System „TE-Gase“ hinzu gedacht werden, vergrößert sich der Abflußquerschnitt [m²] der Wärmeenergie [W]. Da die Wärmeflußdichte [W/m²]~T^4 korreliert müssen „TE-Gase“ kühlen. Und das muß so sein auf der Erde, auf dem Mond, im Labor-Experiment oder sonst wo.
Was den Beitrag #53 angeht, gilt folgendes:
Die Erde ohne TE wird „kalt gerechnet“, weil durch die in der Realität falsche Verdopplung der Abstrahlfläche die gesamte Energiefluß-Dichte und damit der Leistungseintrag halbiert wird. Richtig ist – und so entspricht es der Realität – halbiert wird die Einstrahlzeit bei gleich bleibender Zustrahlleistung. Nun ist es aber eine Tatsache: die Zufuhr von Wärmeenergie geht schneller als die Abfuhr der gleichen Wärmemenge nach Abschalten der Zufuhr; hier: nachts. Das ist der Grund dafür, daß ein kalter Körper überhaupt erwärmt wird. Würde z.B. der Körper nach Heizungsabschaltung sich genau so schnell abkühlen wie er erwärmt wird, würde sich seine Temperatur (Einstrahlfläche gleich Ausstrahlfläche angenommen) auf die Hälfte seiner Bestrahlungstemperatur einstellen. Würde er nachts gar nicht abkühlen, hätte er bald die Temperatur der Bestrahlung.
Wie ist es nun – ohne TE-Gase – bei der Erde?
Es liegt dazwischen! Bedenken wir, wie langsam das Wasser der Ozeane die tagsüber massive Energieaufnahme wieder abgibt! Oder wie sich die Atmosphäre durch die gegenläufig wirkende Konvektion dieser Abkühlung versucht zu entziehen! Da gibt es noch viel zu berücksichtigen; jedenfalls führt das alles zu den (meinetwegen) 15°C.
Weshalb über diese Dinge nicht gesprochen wird, ist mir ein Rätsel.
Lieber Herr Bäcker #159,
keine Ahnung was der Herr Heinzow denkt.
Den Beweis für den Mittelwertsatz der Differentialrechnung kann man in jedem Lehrbuch zur Analysis nachlesen oder googeln.
Was sie in #159 beschreiben ist die Rechenvorschrift die als Rezept beigebracht wird. Das ist aber nur eine kleine Facette des Konzepts der Ableitung. Geometrisch kann man die Ableitung als Steigung der Tangente an die Funktion definieren. Oder anders ausgedrückt. Mit der Ableitung lässt sich eine für genügend kleine Änderungen der unabhängigen Variablen eine beste lineare Approximation für die betrachtete Funktion beschreiben. (für mehrdimensionale Fälle müsste man die Jacobimatrix benutzen) Für eine stetige differenzierbare eindimensionalen Funktion kann man sich deshalb mit dem Algorithmus der linearen Regression dieser besten linearen Approximation beliebig genau nähern. Das garantiert der Mittelwertsatz der Differentialrechnung.
Sein Potential entwickelt dieses Vorgehen aber erst wenn man die Funktion gar nicht genau genug kennt, weil die Messwerte streuen. Man kann dadurch die lineare Approximation an die Funktion bestimmen, ohne dass man die Funktion explizit kennt bzw. algebraisch hinschreiben kann. Das hat man früher angewandt mit dem Geodreieck oder mit dem programmierbaren Taschenrechner oder den ersten Computern um Schreiber -oder Plottermessungen auszuwerten. Manchen Chemiker wird das bekannt sein, wenn er im Praktikum noch Titrationskurven vom Millimeterpapier in den Computer übertragen hat, um dann selbstprogrammierte Regressionsprogramme stückweise zu verwenden und pKs Werte oder Umschlagspunkte zu bestimmen. Meistens war man mit dem Geodreieck schneller.
Aber ich gehe mal davon aus, dass Ihnen das bekannt ist.
Das Vorgehen ist geeignet um numerisch die Ableitungen zu bestimmen.
Ihr #158 müssen sie noch mal überdenken bzw. genauer ausführen.
#158:
Lieber Herr NicoBaecker,
Vergleich macht reich. Nature meldet heute, dass die Japanische Venus-Sonde Akatsuki auf eine Umlaufbahn um die Venus eingeschwenkt ist. Somit sind neue Erkenntnisse von der Venus zu erwarten. Interessant ist z.B. dass die hohe Atmosphäre mit 100 m/s und damit viel schneller als die Oberfläche rotiert. Die Atmosphäre besteht zu 96% aus CO2. Druck und Temperatur an der Oberfläche betragen etwa 90 bar (hPa) und 460 °C. Um diese hohe Oberflächentemperatur in einem 2-Schichtenmodell zu beschreiben benötige ich einen Asymmetriefaktor Sdown/(Sdown+Sup)
der thermischen IR-Strahlung von 0,992 (Erde 0,62) an der Oberfläche. Sie sagen, dass die „Lapse rate“ dT/dz davon unabhängig ist und durch die Eigenschaften der Atmosphäre bestimmt ist. Auf der Venus liegt die Oberflächentemperatur oberhalb des kritischen Punktes von CO2, also ist die „Lapse rate“ durch die Adiabate eines realen Gases gegeben. Ihre Begründung dafür ist wie ich verstanden habe, dass die thermische IR-Strahlung defintionsgemäß im thermischen Gleichgewicht ist und dadurch Emissions- und Absorptionsprozesse gleich wahrscheinlich sind. Dies gilt nicht mehr für die atmosphärische Absorption im sichtbaren Bereich.
@ #159 Pseudonym NicoBaecker
Was Pseudonyme so alles wissen wollen, was sie nicht wissen können. Den Glauben eines Menschen kann niemand kennen. Ob der Papst an das glaubt, was er predigt, weiß nur er.
Passend dazu der m.E. bisher beste Hit des Jahres zur Charakterisierung des Oberpseudonyms:
„ich finde es gut, wenn Sie mit solchen beitraegen, Ihre eigene Unfaehigkeit belegen.
Wer hat Ihnen beigebracht, dass die Integration der Plancksche Strahlungsfunktion gleich dem Stefan-Boltzmann-Gesetz ist?“
Autor: G. Kramm
Lieber Herr Heß, #157
ich habs, der Herr Heinzow glaubt, die betreffende Funktion sei eine Sinusfunktion der Form sin(k*x), die 2. Ableitung wäre dann -k**2*sin(k*x). Seine Prämisse ist falsch, aber er glaubt eben dran.
#158: NicoBaecker:
ich finde es gut, wenn Sie mit solchen beitraegen, Ihre eigene Unfaehigkeit belegen.
Wer hat Ihnen beigebracht, dass die Integration der Plancksche Strahlungsfunktion gleich dem Stefan-Boltzmann-Gesetz ist?
Lieber Herr Berberich, #156
„Dann müsste es doch eine Beziehung geben zwischen der Asymmetrie der thermischen Abstrahlung der Atmosphäre Sdown/(Sdown+Sup) und der „Lapse rate“ geben.“
Zwischen der „lapse rate“ = -dT/dx und Sdown/(Sdown+Sup) nicht.
Die thermische Strahlungsintensität S(x) nach Durchlaufen der Strecke x eines Mediums mit dem Absorptionskoeffienten k(x) (in 1/m) und der Temperatur T(x) ergibt sich aus der Integration der DGL: dS/dx = k(x)*(B(T(x))-S(x)), wobei B(T) = sigma*T**4 ist. Für Sdown fängt man im Vakuum des Weltalls bei einer entsprechenden Höhe x=TOA (= z.B. 100 km) mit dem Wert Sdown(TOA) = 0 an, Sdown(x) in einer Höhe x zwischen Erdboden und TOA ergibt sich aus der Integration von TOA bis x. Umgekehrt fängt man bei Sup am Boden bei x =0 und dem Wert Sup(0) = thermische Abstrahlung des Bodens an und führt dort die Integration bis zur Höhe x aus. Sdown und Sup nehmen zum Boden hin zu, also Sup nimmt vom Boden nach oben hin ab, die Differenz Sup-Sdown ist positiv und nimmt hingegen nach oben zu.
@ #154 G. Heß
Sie kennen offensichtlich den Unterschied zwischen Beweis und Erklärung nicht. Und Sie wissen natürlich auch nicht, wie die Funktion, die Sie da als Graphen vor sich haben, tatsächlich formuliert ist.
Bei Gläubigen wie Ihnen spielen derartige Tatsachen aber keine Rolle.
#50: NicoBaecker schreibt:
„Wie ich schon geschrieben habe, beim Treibhauseffekt geht es um die thermische Eigenstrahlung aufgrund der Temperatur, das Gas ist ja kein optisches Gerät, welches Strahlung vom Boden nur umlenkt.“
Dann müsste es doch eine Beziehung geben zwischen der Asymmetrie der thermischen Abstrahlung der Atmosphäre Sdown/(Sdown+Sup) und der „Lapse rate“ geben.
#152: NicoBaecker:
Sie weigern sich also, Ihre ueblen Versuche, Gerlich und Tscheuschner zu diffamieren und zu diskreditieren, in irgend einer Form mit Fakten zu belegen. Es bedarf keiner ausgedehnten Phantasie, sich auszumalen, was ich von Ihnen halte.
@Th. Heinzow #149
Ich erkläre es Ihnen gerne noch mal.
Eine stetige zweimal differenzierbare Funktion sieht unter unendlicher Vergrößerung wie ihr Differential aus.
Daraus ergibt sich folgender Algorithmus. Man nehme drei sehr eng benachbarte Punkte der Funktion und lege eine Regressionsgerade durch diese drei Punkte. Die Steigung der Regressionsgerade entspricht dann der Steigung der Tangente an der Funktion am Mittleren Punkt der drei Punkte.
Damit hat man aber die Ableitung an diesem Punkt numerisch bestimmt. Das wendet man nun auf die gesamte Funktion an und bekommt numerisch die Ableitungsfunktion. Dieses Verfahren wendet man nun einfach nochmal auf die Ableitungsfunktion an und bestimmt so die 2. Ableitung auch wieder numerisch. Können sie selbst ausprobieren.
Das geht für alle stetigen differenzierbaren reelle Funktionen auch periodische Funktionen.
Ein Großmaul ist beleidigt?
Na sowas.
Lieber Herr Kramm, #151
Sie bleiben bei Ihren Unterstellungen, die mit meinem Gesagten nichts zu tun haben. Zum Verschaukeltwerden ist mir meine Zeit zu schade.
#150: NicoBaecker sagt:
„Nein, das habe ich offensichtlich(!) – wie Sie lesen können – nicht behauptet. Wie Sie aber damit einsehen, ist G&T also nicht in einer der renommierten Fachzeitschriften für Klimawissenschaften in meiner Liste erschienen. “
Ersten kann ich lesen. Zweitens ist es vollkommen egal, welche Journals auf Ihrer Liste von Fachzeitschriften fuer Klimawissenschaften zu finden sind, denn Sie sind nicht das Mass aller Dinge. Drittens geht es in der Arbeit von Gerlich & Tscheuschner (2009) um Physik, wovon die meisten der sog. Klimawissenschaftler nichts verstehen. Viertens ist das International Journal of Modern Physics B in allen wichtigen Abstract & Index Listings zu finden:
• Astrophysics Data System (ADS) Abstract Service
• Chemical Abstracts Service
• CSA Meteorological & Geoastrophysical Abstracts
• Current Contents®/Physical, Chemical & Earth Sciences
• Ebsco Discovery Service
• ExLibris Primo Central
• Google Scholar
• INSPEC
• ISI Alerting Services
• Journal Citation Reports/Science Edition
• Mathematical Reviews
• OCLC WorldCat®
• Proquest Summon
• Science Citation Index® (SCI®)
• Science Citation Index Expanded (also known as SciSearch®)
• Scopus
• Zentralblatt MATH
Das bedeutet fuenftens, dass das, was Sie treiben, nur ein uebler Versuch ist, unter einem Pseudonym die Autoren Gerlich und Tscheuschner zu diffamieren und zu diskreditieren. Meiner Aufforderung, etwaige Fehler dieser Arbeit aufzulisten, kommen Sie naemlcih nicht nach. Stattdessen versuchen Sie mit absurden Behauptungen zum IJMPB die Arbeit von Gerlich & Tscheuschner (2009) als minderwertig zu klassifizieren. Sie sollten sich merken, dass die Guete eines Artikels nicht davon abhaengt, in welchem Journal er erschienen ist, denn Fachzeitschriften, die z.B. neu auf dem Markt sind, haben zu Beginn zunaechst nur ein geringes Renommee. Die Annalen der Physik, einst die fuehrende Fachzeitschrift in der Welt, hat heute kein besseres Renommee als das IJMPB.
Es steht Ihnen auch nicht zu, absurde Behauptungen hinsichtlich der Definition des Klimas durch die WMO in die Welt zu setzen. Diese Definition existiert schon seit etlichen Jahrezehnten. Sie interpretieren diese Definition gerade so, wie es Ihnen in den Kram passt. Das belegt schon Ihre falsche Behauptung, dass nur ein paar Jahre zu betrachten sind. Die Beschlussfassungen der Internationalen Meteorologischen Konferenzen von 1935 und 1957 sind unmissverstaendlich. Danach sind Perioden von mindestens 30 Jahre zu betrachten. So umfassen denn auch die sog. Climate Normals (CLINOs) 30 Jahre. Und die Temperaturanomalien, wie sie in den Datensaetzen von GISS und HadCRUT aufgelistet sind, beziehen sich auf solche CLINOs. Mit anderen Worten ausgedrueckt: Sie wissen nicht, wovon Sie schwadronieren.
Ihre Behauptungen zum Flaechenmittel dokumentieren, dass Sie nicht wissen, wovon Sie schwadronieren. Ein Flaechenmittel hat nichts mit einem statistischen Mittel zu tun.
Das gleiche gilt fuer Ihre Behauptungen zur Trendanalyse. Ob man z.B. einen linearen oder einen nicht-linearen Trend auswaehlt, ist rein willkuerlich. Das hat mit der mathematischen Berechnung nichts zu tun. Selbst der sog. „badness of fit“ ist kein notwendiges und hinreichendes Kriterium.
Lieber Herr keks, #147
Meinen Sie diese Stelle im IPCC Text:
„Ein Großteil dieser vom Land und den Ozeanen emittierten Wärmestrahlung wird von der Atmosphäre einschließlich der Wolken absorbiert und zur Erdoberfläche zurückgestrahlt. Dies wird als Treibhauseffekt bezeichnet.“?
Wie ich schon geschrieben habe, beim Treibhauseffekt geht es um die thermische Eigenstrahlung aufgrund der Temperatur, das Gas ist ja kein optisches Gerät, welches Strahlung vom Boden nur „umlenkt“. Der IPCC Text schreibt nun von „Zurückstrahlen“, aber wie nunmehr hier oft unmissverständlich erklärt wurde, stammt die Strahlungsenergie aus der thermischen Energie des Gases (nicht umsonst heißt die Strahlung ja thermische Strahlung). Zudem ist auch Ihnen klar, daß es sich hier nicht um eine „Umlenkung“ handelt.
Die Ursache, warum hier „zurückstrahlen“ steht, ist wohl, daß die Atmosphäre nicht so warm wäre wie sie es ist, wenn nicht der Boden Sonnenstrahlung absorbieren würde. Die Energie, die der Boden von der Sonne aufgenommen hat, gelangt ja per Absorption seiner Wärmestrahlung und Freisetzung latenter Wärme in die Atmosphäre und geht dort per Thermalisierung in die thermische Energie der Luft über, aus der die Luft wieder ihre thermische Strahlung generiert.
Lieber Herr Kramm, #144
„Wenn die Definition des Klimas nach der WMO von 1992 nur als
„“Synthesis of weather conditions in a given area, characterized by long-term statistics (mean values, variances, probabilities of extreme values, etc.) of the meteorological elements in that area“
aufzufassen ist, dann sind dazu relativ einfache statistische Verfachen erforderlich. Trendanalyses haben damit nichts zu tun, denn dazu ist die stochastische Verteilung der Daten nicht erforderlich.“
Nehmen wir die Definition mal auseinander, und ich kommentiere, wie ich es verstehe:
a) „Synthesis of weather conditions in a given area… of the meteorological elements in that area“ : darunter verstehe ich die Angabe von z.B. das Flächenmittel der Temperatur (/-anomalie), die Anzahl der Gewitter oder die Gebietssumme der Niederschläge über das Gebiete (=area), alles zu einem Zeitpunkt oder über einen Zeitraum.
b) „characterized by long-term statistics “: Die obigen Werte werden als Zeitreihe über einen längeren Zeitraum, typisch von mehreren Jahren erfaßt und mit Mitteln der deskriptiven Statistik charakterisiert.
c) “(mean values, variances, probabilities of extreme values, etc.) “, dies sind Beispiel für die üblichen Kennzahlen beschreibender Statistik. Aber je nach Verteilung der Daten benötigt man weitere (z.B. Schiefe, …) oder man muß vorher eine Transformation machen (log-normal, Gumbelverteilung,…)
d) Die Analyse auf Trends gehört dazu, denn Varianz- u/o Regressionsanalysen stellt eine Erweiterung der „stupiden“ deskriptiven Statistik dar, indem sie erlauben, die Gesamt-Varianz in eine rein stochastische Komponente und eine sogenannte „erklärte“ (durch den Trend) aufzuteilen.
„Vor allem haengt das Ergebnis einer Trendanalyse von der ziemlich willkuerlichen Wahl des Verfahrens ab.“
Willkürlich ist dies nicht, denn jede Trendanalyse ist ein mathematisch wohldefiniertes Verfahren. Man darf diese Verfahren natürlich nicht durcheinanderwerfen oder missinterpretieren (wie das manche Leute hier – aber nicht Sie, denke ich – hier vortrefflich und verläßlich beim linearen Trend demonstrieren).
„Was Sie offenbar nicht begreifen wollen oder koennen, ist die Tatsache, dass ein Flaechenmittel nicht mit einem stastistischen Mittel gleichgesetzt werden darf, „
Mit a) bis d) sollte endgültig geklärt sein, daß Ihre „Besorgnis“ über mein Wissen grundlos ist.
Ich nehme an, daß Sie mit „statistischen Mittel“ das Verfahren zum Finden eines Schätzer für den Erwartungswert einer Werteverteilung meinen. Dieses Verfahren hat aber mit dem Ermitteln eines Flächenmittels nichts zu tun. Wenn ich Sie da richtig verstanden habe und Sie das auch so sehen, so wäre dieser Punkt geklärt und Ihre Unterstellung damit unbegründet.
„Wollen Sie jetzt auch noch behaupten, die Arbeit von Gerlich & Tscheuschner (2009) sei in keiner Fachzeitschrift erschienen?“
Nein, das habe ich offensichtlich(!) – wie Sie lesen können – nicht behauptet. Wie Sie aber damit einsehen, ist G&T also nicht in einer der renommierten Fachzeitschriften für Klimawissenschaften in meiner Liste erschienen.
„Das International Journal of Modern Physics B erfuellt alle Kriterien einer Fachzeitschrif der Physik.
Und bekanntlich lautet der Titel dieser Arbeit „FALSIFICATION OF THE ATMOSPHERIC CO2 GREENHOUSE EFFECTS WITHIN THE FRAME OF PHYSICS“. Das bedeutet, dass sich diese Arbeit mit der Physik, die hinter dem angeblichen atmosphaerischen Treibhauseffekt steckt, aus der Sicht der Physik beschaeftigt.“
Rangiert das „International Journal of Modern Physics B“ Ihrer Meinung nach etwa unter den Top-10-Publikationen der Physik (für Physik hätte ich eine andere Liste, aber da taucht dieses Magazin auch nicht unter den ersten 20 auf) und die Physiker interessiert G&T noch weniger als Klimawissenschaftler. Das paper hat jedenfalls die Wissenschaft nicht nachhaltig beeindruckt: invited talks, Nachfolgepaper mit weiteren Details, eine Lawine von ähnlichen Arbeiten von anderen Arbeitsgruppen… das alles wären Hinweise auf eine wissenschaftliche Sensation – aber die gab es hier nicht.
@ #148 G. Heß
„Das ist falsch wie Herr Bäcker erklärt hat.“
Sehr überzeugender Beweis durch ein Pseudonym.
Die sog. „Klimawissenschaft“ erhebt den Anspruch der Wissenschaftlichkeit. In der Wissenschaft zählen nur Beweise und keine „Erklärungen“. Ergo: „Klimawissenschaft“ ist keine Wissenschaft, jedenfalls nach G. Heß. Der ist ja auch der Ansicht die 2. Ableitung einer steitigen periodischen Funktion mittels längenvariabler linearer Regression bestimmen zu können. Nun denn …
Lieber Herr Keks,
Herr Bäcker hat ihnen das ja schon gut ergklärt.
Keine Ahnung, ob Herr Paul da schon mal was gepostet hat. Ich erinnere mich nur, dass er immer behauptet Transparenz ist gleich Null bedeutet, dass CO2 nicht strahlt. Das ist falsch wie Herr Bäcker erklärt hat.
#145: NicoBaecker sagt:
„„Die Treibhausidee, die ich kenne, geht davon aus, daß die 14µm-Abstrahlung des Bodens absorbiert UND vollumfänglich remittiert wird. Davon c.a. 50% Richtung Boden.“
Mysteriös…da haben Sie den Vorgang aber sehr verunstaltet.
Unter dem Treibhauseffekt versteht man den Effekt, daß die thermische Strahlungsleistung nach oben aufgrund nach oben abnehmender Temperatur und Absorptionskoeffizienten immer geringer wird“
Nun, was sagt eigentlich das IPCC?
(http://www.de-ipcc.de/de/168.php)
„Weil die Erde viel kälter als die Sonne ist, strahlt sie in viel größeren Wellenlängen ab, vornehmlich im infraroten Teil des Spektrums (Abbildung 1). Ein Großteil dieser vom Land und den Ozeanen emittierten Wärmestrahlung wird von der Atmosphäre einschließlich der Wolken absorbiert und zur Erdoberfläche zurückgestrahlt. Dies wird als Treibhauseffekt bezeichnet. …Ohne den natürlichen Treibhauseffekt läge die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser. Somit ermöglicht der natürliche Treibhauseffekt der Erde Leben, wie wir es kennen.“
Schon komisch, nicht wahr, Herr Baecker?
Es wäre sicherlich sinnvoll, die AGW-Seite wurde sich mal auf eine einheitliche Definition einigen.
Im Übrigen fehlt jeglicher experimentelle Beweis für Ihre Mengenangaben.
Dieser wäre, die geeigneten Instrumente vorausgesetzt, sehr leicht zu erbringen…
MfG
#145: NicoBaecker sagt:
„Unter dem Treibhauseffekt versteht man den Effekt, daß die thermische Strahlungsleistung nach oben aufgrund nach oben abnehmender Temperatur und Absorptionskoeffizienten immer geringer wird. Dadurch geht weniger Strahlungsleistung ins Weltall als vom Boden emittiert wird. Diesem vertikalen Gradienten steht ein gleich großer entgegengesetzter Gradient der anderen Energieflüsse gegenüber, so daß in jedem Punkt pro Zeiteinheit gleich viel Energie rein- wie rausfließt. Der Treibhauseffekt ist dann zeitlich konstant = stationär.“
Aha, eine neue Definition. Haben Sie sich schon einmal ein typisches Vertikalprofil der Temperatur angeschaut? Offenbar nicht, denn das Temperaturprofil nimmt nicht generell ab. Aber auf solche Feinheiten legen die Juenger der AGW-Religion keinen Wert.
Der sog. atmosphaerische Treibhauseffekt ist eine unphysikalische Beschreibung, die in der Energetik der Atmosphaere nichst zu suchen hat.
Lieber Herr keks, #142
„Die Treibhausidee, die ich kenne, geht davon aus, daß die 14µm-Abstrahlung des Bodens absorbiert UND vollumfänglich remittiert wird. Davon c.a. 50% Richtung Boden.“
Mysteriös…da haben Sie den Vorgang aber sehr verunstaltet.
Unter dem Treibhauseffekt versteht man den Effekt, daß die thermische Strahlungsleistung nach oben aufgrund nach oben abnehmender Temperatur und Absorptionskoeffizienten immer geringer wird. Dadurch geht weniger Strahlungsleistung ins Weltall als vom Boden emittiert wird. Diesem vertikalen Gradienten steht ein gleich großer entgegengesetzter Gradient der anderen Energieflüsse gegenüber, so daß in jedem Punkt pro Zeiteinheit gleich viel Energie rein- wie rausfließt. Der Treibhauseffekt ist dann zeitlich konstant = stationär.
„Wenn Sie meine Posts lesen, werden Sie feststellen, daß ich eine Emission von CO2 aufgrund der lokalen Eigentemperatur des Gases nie ausgeschlossen habe. Ich halte sie nur für vernachlässigbar. Das kann man auch an der Aufgabe an Sie, die Strahlungsleistung (W/qm) der 50cm dicken atmosphärischen Bodengrenzschicht Richtung Boden anzugeben, sehen.“
Nun, klar ist: je dicker die Schicht, desto höher die thermische Strahlungsleistung, da ja immer mehr Material dazu kommt. Die obere Grenze ist durch das Plancksche Strahlungsgesetz für schwarze Strahler gegeben. Das Lehrbuch liefert nun für die spektrale Strahlungsleistungsdichte L = B*(1-exp(-k*d)), wobei B die spektrale Strahlungsleistungsdichte des schwarzen Körpers, k der spektrale Absorptionskoeffizient und d die Dicke des thermisch strahlenden Körpers ist. Für den Fall, daß k*d groß gegen 1 ist, ist der Grenzfall L =B.
Ihr Beispiel soll wohl für den Fall im Maximum der starken Absorptionsbande von CO2 in Bodennähe gelten, da beträgt 1/k ungefähr 15 cm. Bei d = 50 cm ist, also k*d =3 und damit strahlt dieser Schicht in diesem Spektralbereich schwarz ab. Für die Teil des Spektrums mit schwächerem Absorptionskoeffizienten muß man mit L = B*(1-exp(-k*d)) rechnen und zum Schluß übers Spektrum integrieren (kommen vielleicht 20 W/m2 raus, aus der gesamten CO2-Säule der Atmosphäre kommen ca. 30 W/m2).
„Es liegt m.E. aber ein grundlegender Unterschied darin, ob CO2 50% der Bodenabstrahlung im 14µm-Bereich zurückstrahlt oder ob lediglich die temperaturabhängige Eigenstrahlung des Gases Richtung Boden geht.“
Beim Treibhauseffekt geht es um die thermische Eigenstrahlung aufgrund der Temperatur, das Gas ist ja kein optisches Gerät, welches Strahlung vom Boden nur „umlenkt“. Sie schreiben oben doch selber „emittiert“, verwechseln Sie das nicht mit „zurückstrahlen“.
Der Boden strahlt übrigens nicht nur bei 14µm ab, sondern breitbandig, hat also ein anderes Spektrum als CO2. Ich hoffe, Sie wissen das, erklärt wurde es jedenfalls schon genug hier.
#143: NicoBaecker:
Was die Statistik umfasst, das weiss ich von meiner Arbeit im Bereich der Turbulenzforschung. Versuchen Sie also nicht mich fuer dumm zu verkaufen.
Wenn die Definition des Klimas nach der WMO von 1992 nur als
„“Synthesis of weather conditions in a given area, characterized by long-term statistics (mean values, variances, probabilities of extreme values, etc.) of the meteorological elements in that area“
aufzufassen ist, dann sind dazu relativ einfache statistische Verfachen erforderlich. Trendanalyses haben damit nichts zu tun, denn dazu ist die stochastische Verteilung der Daten nicht erforderlich. Vor allem haengt das Ergebnis einer Trendanalyse von der ziemlich willkuerlichen Wahl des Verfahrens ab. Die Arbeiten von Mann und Mitstreiter haben belegt, was man alles an Unsinn erzeugen kann.
Was Sie offenbar nicht begreifen wollen oder koennen, ist die Tatsache, dass ein Flaechenmittel nicht mit einem stastistischen Mittel gleichgesetzt werden darf, denn die Anforderungen sind unterschiedlich. Das Flaechenmittel erfordert nicht die stochastische Verteilung der Daten. Das habe ich bereits in meinem Beitrag angesprochen. Offensichtlich umsonst.
Sie schrieben:
„Nana, mal langsam. Sie haben bislang nicht zeigen können, daß Ihre Behauptung stimme, G&T würde unter Fachleute auf Akzeptanz sto0en. Den dann sollte G&T auf Fachkonferenzen oder in einer Fachzeitschrift meiner Liste erschienen sein. Ist aber nicht, also ist Ihre Behauptung wohl nicht zutreffend. Der Punkt ist einfach: das paper wird von den Fachleute wissenschaftlich ignoriert (nur als Kuriosität vielleicht erwähnt), weil es irrelevant ist.“
Wollen Sie jetzt auch noch behaupten, die Arbeit von Gerlich & Tscheuschner (2009) sei in keiner Fachzeitschrift erschienen? Das International Journal of Modern Physics B erfuellt alle Kriterien einer Fachzeitschrif der Physik. Und bekanntlich lautet der Titel dieser Arbeit „FALSIFICATION OF THE ATMOSPHERIC CO2 GREENHOUSE EFFECTS WITHIN THE FRAME OF PHYSICS“. Das bedeutet, dass sich diese Arbeit mit der Physik, die hinter dem angeblichen atmosphaerischen Treibhauseffekt steckt, aus der Sicht der Physik beschaeftigt. Dazu ist es nicht erforderlich, auf die Quacksalberei einer Pseudowissenschaft wie der Klimatologie einzugehen. Mit dem Gequatsche von den sog. Fachleuten, die Sie natuerlich nicht nennen, ziehen Sie sich hinter einem Vorhang zurueck, um sich als Heckenschuetze zu betaetigen. Statt Fakten zu liefern, werden nur absurde Verdaechtigungen ausgesprochen.
Sie belegen einmal mehr,dass Sie nur darauf aus sind, Gerlich & Tscheuschner zu diffamieren und zu diskreditieren, und das unter einem Pseudonym. Nur sollten Sie bedenken, dass ich ueber ein paar Programme verfuege, mit denen ich Texte vergleichen und analysieren kann. Von daher ist die Wahrscheinlichkeit ziemlich hoch, dass ich weiss, wer hinter dem Pseudonyn Baecker steckt.
Lieber Herr Kramm, #140
Ich sehe da nichts Neues oder Widersprüchliches gegenüber dem, was ich schrieb. Außerdem kenne ich mich in Statistik aus. Bekanntlich umfaßt das Gebiet weit mehr als nur den Algorithmus der Mittelwertbildung.
Wenn Sie nun mit Ihrem Beitrag andeuten wollen, daß Ihnen das Berechnen von Flächenmitteln zu schwierig ist, so ist das Ihr Problem. Aber es gibt eben Fachleute, die beherrschen statistische Methoden, wie man Fehler, Datenlücken und sonstige Problem in Datenfelder bearbeitet und wie groß dadurch der Fehler im Flächenmittel zu quantifizieren ist. Wie gesagt, die WMO gibt auch Klimadaten über den Globus gemittelt an, die nach Methoden der Statistik ermittelt wurden.
#141
„Wer hier unter einem Pseudonym glaubt, Gerlich & Tscheuscher diffamieren und diskreditieren zu muessen, der disqualifiziert sich bereits selbst.“
Nana, mal langsam. Sie haben bislang nicht zeigen können, daß Ihre Behauptung stimme, G&T würde unter Fachleute auf Akzeptanz sto0en. Den dann sollte G&T auf Fachkonferenzen oder in einer Fachzeitschrift meiner Liste erschienen sein. Ist aber nicht, also ist Ihre Behauptung wohl nicht zutreffend. Der Punkt ist einfach: das paper wird von den Fachleute wissenschaftlich ignoriert (nur als Kuriosität vielleicht erwähnt), weil es irrelevant ist.
#134: Günter Heß sagt:
„Herr Kramm und sie haben ja richtig erklärt, dass es Unsinn ist zu behaupten ein Gasvolumen würde nicht emittieren. Nun geistert aber diese Fehlanwendung des Jablonskidiagramms durch Herrn Keks schon einige Zeit in der Diskussion herum.“
Lieber Herr Heß,
das ist so nicht richtig.
Die Treibhausidee, die ich kenne, geht davon aus, daß die 14µm-Abstrahlung des Bodens absorbiert UND vollumfänglich remittiert wird. Davon c.a. 50% Richtung Boden.
Wenn Sie meine Posts lesen, werden Sie feststellen, daß ich eine Emission von CO2 aufgrund der lokalen Eigentemperatur des Gases nie ausgeschlossen habe.
Ich halte sie nur für vernachlässigbar.
Das kann man auch an der Aufgabe an Sie, die Strahlungsleistung (W/qm) der 50cm dicken atmosphärischen Bodengrenzschicht Richtung Boden
anzugeben, sehen.
Es liegt m.E. aber ein grundlegender Unterschied darin, ob CO2 50% der Bodenabstrahlung im 14µm-Bereich zurückstrahlt oder ob lediglich die temperaturabhängige Eigenstrahlung des Gases Richtung Boden geht.
Warum drücken Sie sich eigentlich um die Angabe der Strahlungsleistung aus der Eigenstrahlung?
Hat nicht Dr. Paul das Ergebnis der Rechnung hier schon mal gepostet?
MfG
#136: NicoBaecker sagt:
„c) Wie gesagt: Ihr eher etymologisch motivierten Einwand, daß man kein globales Klima definieren kann, ist keine Schlußfolgerung, die aus der WMO Definition folgt. Zudem hat die WMO als Urheber dieser Definition auch kein Problem mit globalen Flächenmitteln, was zeigt, daß deren Definition globale Mittel nicht ausschließt.“
Offenbar haben Sie nicht begriffen, was eine statistische Beschreibung von Daten jedweder Art beinhaltet. Die Grundvoraussetzung ist, dass die Daten stochastisch verteilt sind.
Im Falle eines Flaechenmittels spielt diese Forderung ueberhaupt keine Rolle. Auch bei der Bestimmung von Trends geht diese Forderung der Statistik nicht ein.
Hier ein Beispiel: Wenn ich 8 mal am Tag die Temperatur in einer Wetterhuette messe, dann ist jede der einzelnen Messungen mit einem Fehler behaftet, der von der Genauigkeit des verwendeten Thermometers abhaengt. Nur diese spielt im Sinne der Statistik eine Rolle, denn selbst bei einer konstanten Lufttemperatur wuerde ein Thermometer im allgemeinen unterschiedliche Werte anzeigen. Gleichzeitig geht bei der Temperaturmessung in der Wetterhuette auch die Unzulaenglichkeit des Messverfahrens ein. Im Sinne der Statistik ist das bereits ein systematischer Fehler, der vor der statistischen Behandlung zu entfernen bzw. zu minimieren ist. Diese Unzulaenglichkeit kann sich ausweiten, wenn z.B. die Wetterhuette verschmutzt und/oder die natuerliche Belueftung nicht ausreichend ist. Nun variiert die Temperatur im allgemeinen waehrend des Tagesverlaufs. Diese Variation beruht auf einer Reihe von atmosphaerischen Prozessen. Man kann also aus den 8 Messungen ein Tagesmittel berechnen, aber das ist kein statistisches Mittel, denn selbstverstaendlich ist darin der Tagesgang der Temperatur enthalten.
Wenn man nun ueber eine Vielzahl von Wetterhuettentemperaturen flaechenmaessig mittelt, dann gehen darin alle moeglichen Effekte ein.
#128: NicoBaecker sagt:
am Samstag, 05.12.2015, 17:08
„PS Herr Kramm,
man wartet hier noch auf Ihren Beweis, daß G&T in Fachkreisen als wissenschaftlichen Beitrag angesehen wird, ich meine damit nicht als Ulk oder Kuriosität, Uri Geller hat in der Wissenschaft zwar auch beeindruckt, aber diese nicht beeinflußt. Also, der Nachweis muß sich schon auf die der Wissenschaft üblichen Art beziehen, also Konferenzeinladungen oder paper in angesehenen Fachzeitschriften (hatte ich aufgelistet). Bitte nicht fluchen, sondern sachlich antworten ;-)“
Wer hier unter einem Pseudonym glaubt, Gerlich & Tscheuscher diffamieren und diskreditieren zu muessen, der disqualifiziert sich bereits selbst.
Es wird merkwuerdigerweisse staendig versucht, diese Arbeit in Bausch und Bogen zu verdammen, aber wenn man dann nachfragt, was dann in dieser Arbeit falsch sei, dann herrscht betretenes Schweigen.
Wie dumm und gleichzeitig niedertraechtig vorgegangen wird, zeigt das folgende Beispiel:
In einem e-mail-Zirkel behauptete ein einfaeltiger Besserwisser folgendes:
„Nach Ihrer „Falsifikation ..“ http://arxiv.org/pdf/0707.1161v4.pdf
muß man annehmen, daß Sie große Schwierigkeiten mit Strahlung haben – Sie kennen die Unterschiede zwischen Equ. (60) und Equ. (61) auf Ihrer Seite 50 nicht. Sie schreiben „Diese extrem unterschiedlichen Ansätze zeigen, dass selbst die physikalisch fundierte Strahlungstransferberechnungen etwas willkürlich sind“ (
These extremely different approaches show, that even the physically well-founded radiative
These extremely different approaches show, that even the physically well-founded radiative transfer calculations are somewhat arbitrary).
Was denn nun? Gut fundiert oder willkürlich? Jeder Fachmann weiß, das Equ. (60) für dichtes Gas im LTE gilt und Equ. (61) für extrem verdünntes Gas gilt. In beiden Fällen gilt der Energieerhaltungssatz.
In der unteren Atmosphäre gilt somit Equ. (60) und damit Stefan-Boltzman. In großen Höhen ist die Temperaturdefinition etwas komplizierter.“
Was der einfaeltige Besserwisser, der damit Dr. Tscheuschner angesprochen hatte, nicht begriff, ist die Tatsache, dass Gerlich & Tscheuschner zwei verschiedene Formen der Quellfungtion in der Strahlungsuebertragungsgleichung angesprochen hatten, und zwar mit Gl. (60) die Plancksche Strahlungsfunktion, die unter der Bedingung des LTE im Falle infraroter Strahlung als Quellfunktion verwendet wird, und mit Gl. (61) die Vielfachstreuung, wie sie vor allem beim Strahlungstransfer von solarer Strahlung in Erscheinung tritt. Mit einem extrem verduennten Gas hat das ueberhaupt nichts zu tun. Haette dieser einfaeltige Besserwisser das Zitat von Gerlich & Tscheuschner beachtet, naemlich das Lehrbuch von Chandrasekhar (1960), Radiative Transfer, dann haette dieser einfaeltige Besserwisser sofort erkennen koennen, dass Gerlich & Tscheuschner (2009) Chandrasekhar korrekt zitiert hatten.
Da zu diesem Zeitpunkt Gerhard Gerlich bereits im Sterben lag, hatte ich es dann uebernommen, diese Kritik von diesem einfaeltigen Besserwisser zurueckzuweisen. Obwohl ich die betreffenden Seiten des Lehrbuchs von Chandrasekhar beigefuegt hatte, beharrte dieser einfaeltige Besserwisser auf seiner Behauptung. In einem solchen Falle kann man wohl nur noch Senilitaet reden.
Wenn Sie also der AUffassung sind, dass die Arbeit von Gerlich & Tscheuschner fehlerbehaftet ist, dann sollten Sie diese Fehler unter Ihrem Namen darlegen.
#137: Werner Holtz sagt:
„Das Modell ist kein Klimamodell, da haben sie Recht, sondern ein energetisches Modell. Es wird auch kein Strahlungsgleichgewicht vorausgesetzt, nur die externe Energie-Bilanzerhaltung und die Homogenität der einzelnen Sphäre. Zudem verbleibt die latente und sensible Energie im Inneren des Systems. Das externe dynamische Energiefluss-Gleichgewicht kann nur durch Strahlungsaustausch aufrechterhalten werden. Das innere dynamische Gleichgewicht mit den Divgerenzen und Konvergenzen spielt nur für die Verteilung der Energie im Inneren eine Rolle.“
Offenbar begreifen Sie nicht, dass diese Modelle sinnlos sind und die Energetik der Atmosphaere sogar falsch beschreiben. Der Grund dafuer ist, dass die Annahmen, auf denen diese Modelle beruhen, bei weitem nicht erfuellt sind.
Vor allem ist es unzulaessig, in der Energetik der Atmosphaere mit global gemittelten Temperaturen der Erdoberflaeche und atmosphaerischer Schichten zu arbeiten, denn alle physikalischen Gesetzmaessigkeiten sind nur auf der lokalen Skala gueltig. Wer z.B. das Stefan-Boltzmann-Gesetz auf der globalen Skala anwendet, der weiss nicht, was er treibt.
Ihr Hinweis auf die Divergenzen belegt, dass Sie nicht wissen, wovon Sie schreiben, denn wenn Sie mehrere atmospaherische Schichten betrachten, dann haben Sie die lokal formulierten Bilanzgleichungen fuer den Impuls, die verschiedenen Energieformen und die atmosphaerischen Bestandteile zu beruecksichtigen. Und wenn man das macht, dann landet man selbstverstaendlich beim numerischen Modell der allgemeinen Zirkulation der Atmosphaere (GCM). Wenn Sie glauben, man koenne ein solches GCM durch sinnlose Spielmodelle ersetzen, dann dokumentieren Sie nur, dass Sie ueber den Stand der einfaeltigen Besserwisserei nicht hinausgekommen sind.
Wenn mir ein Student einen solchen Unsinn abgeliefert haette, haette ich empfohlen, etwas anderes zu studieren, z.B. die Entwicklung der Margarineindustrie am unteren Niederrhein. Mit einer solchen Dissertation kann man sogar Bundesminister fuer Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit werden. Danach darf man dann jeden Bloedsinn in die Welt setzen.
Die Hoeldersche Ungleichung wurde im uebrigen von Gerlich & Tscheuschner nur herangezogen, um eine von den beiden Autoren hergeleitete mathematische Beziehung zu verifizieren.
@ #137 W. Holtz
„Auch die Berechnung der „mittleren Temperatur“ bzw. „homogenen Temperatur“ der Erd-Oberfläche ohne Atmosphäre können Sie relativ einfach bewerkstelligen, auch ohne komplexe Rechnungen mit der Hölder-Ungleichung.“
Was soll denn eine so errechnete Temperatur beweisen? Daß Sie sowas ausrechnen können?
#129: Gerhard Kramm sagt:
Zitat: Vergessen Sie solche Modelle. Diese sind vollkommen wertlos. Selbst Arrhenius (1896) hatte schon gewusst, dass an der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere kein Strahlungsgleichgewicht existiert, sondern, wenn ueberhaupt, nur ein Energiefluss-Gleichgewicht.
Das Modell ist kein Klimamodell, da haben sie Recht, sondern ein energetisches Modell. Es wird auch kein Strahlungsgleichgewicht vorausgesetzt, nur die externe Energie-Bilanzerhaltung und die Homogenität der einzelnen Sphäre. Zudem verbleibt die latente und sensible Energie im Inneren des Systems. Das externe dynamische Energiefluss-Gleichgewicht kann nur durch Strahlungsaustausch aufrechterhalten werden. Das innere dynamische Gleichgewicht mit den Divgerenzen und Konvergenzen spielt nur für die Verteilung der Energie im Inneren eine Rolle.
Physikalisch sinnvoll würden folgende Werte für die gegebenen Erd-Bedingungen sein (Überschlagsrechnung):
– Latente/sensible Energie Oberfläche->Atmosphäre + Atmosphäre->Atmosphäre: 104 W/m^2 + 17 W/m^2
– Netto-Strahlungsenergietransport über die Atmosphäre, also Oberfläche(LW)->Atmosphäre(LW)->Weltraum + Atmosphäre(SW)->Atmosphäre(LW)->Weltraum: 32 W/m^2 + 17 W/m^2
– Netto-Strahlungsenergietransport durch die Atmosphäre, also Oberfläche(LW)->Weltraum: 68 W/m^2
Die Summe aus latenter/sensibler Energie + Netto-Strahlungsenergietransport über die Atmosphäre würde dann 170 W/m^2 Strahlungsemission der Atmosphäre am TOA ergeben und dieses würde mit einem Emissionsgrad der Atmosphäre von ea=0,872 korrespondieren.
Auch die Berechnung der „mittleren Temperatur“ bzw. „homogenen Temperatur“ der Erd-Oberfläche ohne Atmosphäre können Sie relativ einfach bewerkstelligen, auch ohne komplexe Rechnungen mit der Hölder-Ungleichung. Alternativ kann man den Erd-Körper und die Erd-Atmosphäre als konzentrische Sphären betrachten. Aus der Energiebilanz-Erhaltung ergibt sich:
4pi*(1 – eta)*T(Oberfläche,homogen)^4 = Omega*(1 – a)*T(sonne,eff)^4
T(sonne,eff) = 5800 K
a = 0,3 (sphärisches Albedo vom Planet)
Omega = Fläche(Sonne)/Abstand(Sonne->Erde)^2 = pi*(6,958*10^5)^2/(1,496*10^8)^2 = 6,796*10^-5 sr
Die prozentuale Verringerung der Energieübertragung vom Planetenkörper durch/über die Atmosphäre in die Umgebung (das Weltall) ergibt sich aus: eta = [E(ohne Atmosphärenwirkung) – E(mit Atmosphärenwirkung)]/E(ohne Atmosphärenwirkung). Für die Erde erhält man: eta = (374 – 238)/374 = 0,3636.
T(Oberfläche,homogen) = [(1 – a)/(1 – eta)]^0,25*[6,796*10^-5*T(sonne,eff)^4/4pi]^0,25 = [(1 – a)/(1 – eta)]^0,25 * 280K
Für die Erde erhält man somit: T(Oberfläche,homogen) = [(1-0,3)/(1-0,3636)]^0,25 * 280K = 286,7K
eta = {[T(Oberfläche,homogen)/280K]^4 – (1 – a)}/[T(Oberfläche,homogen)/280K]^4 = 1 – (1 – a)/[T(Oberfläche,homogen)/280K]^4
Damit ist es möglich den „Atmosphären-Effekt“ zu bestimmen. Zum Beispiel der Vergleich zwischen Mond und Erde.
eta(Mond) = [(197K/280K)^4 – (1-0,11)]/(197K/280K)^4 = -2,632
Der Mond kann also rund 2,5 mal effektiver seine Energie ins Weltall abgeben. Diese Energieübertragung auf eine hypothetische Erde ohne Atmosphäre bezogen, ergibt: T(Oberfläche,homogen) = [(1-0,125)/(1-(-2,632))]^0,25 * 280K = 196K. Die Erd-Atmosphäre als ein zusätzliches Energieübertragungs-Element in das Weltall macht also rund eine mittlere Temperaturerhöhung von +91K oder P = 0,96*sigma*(287^4 – 196^4) = 289 W/m^2 aus. Und aus der Fehlerbetrachtung ergibt sich ein Schwankungsbereich von +/- 2,6K. Bezieht man jetzt noch die Energieproduktion vom Erd-Körper selbst mit ein, dann erhält man eine homogene Oberflächen-Temperatur von 205K, welches dann eine mittlere Temperaturerhöhung von +82K oder P = 0,96*sigma*(287^4 – 205^4) = 273 W/m^2 ausmacht.
Die hypothetische Annahme der Albedo von 0,3 für die atomsphärenlose Erde würde dann: T(Oberfläche,homogen) = [(1-0,3)/(1-(-2,632))]^0,25 * 280K = 142K betragen (Gerlich über die Hölder-Ungleichung 144K).
Damit habe ich doch die Wertlosigkeit der einfachen energetischen Modelle untermauert – Oder?
Mfg
Werner Holtz
Lieber Herr Kramm,#131
bevor Sie mir Unwissenheit vorwerfen sollten Sie beachten, daß meine Äußerungen gar nicht im Widerspruch zu Ihrem #131 stehen. Halten Sie sich präzise an meine gemachten de facto Aussagen.
a) die WMO Definition haben Sie gebracht, keine meiner Aussagen missachtet diese
b) daß man bei der Erstellung von Klimaten neben der zeitlichen Verteilung auch die räumliche einrechnen muß, ist evident. Ich schrieb ja schon, daß auch Statistiken über inhomogenen Datenfelder machen kann, ist eben aufwendiger, aber die Mathe dazu gibts.
c) Wie gesagt: Ihr eher etymologisch motivierten Einwand, daß man kein globales Klima definieren kann, ist keine Schlußfolgerung, die aus der WMO Definition folgt. Zudem hat die WMO als Urheber dieser Definition auch kein Problem mit globalen Flächenmitteln, was zeigt, daß deren Definition globale Mittel nicht ausschließt.
d) Wie bereits hinreichend erläutert: die 30 Jahresperiode ist nur zur Festlegung von Referenzwerten definiert, aber nicht als Zeitraum für jede statistische Untersuchung am Klima. Welcher Zeitraum für eine statistische Untersuchung nötig ist, um signifikante Ergebnisse zu bekommen, hängt von den Daten selber ab. Das ist elementar.
#133: Peter Jensen:
Offenbar gehoeren Sie zu den Glaeubigen der Kirche der Einfaeltige Besserwisserei.
Lieber Herr Bäcker,
Herr Kramm und sie haben ja richtig erklärt, dass es Unsinn ist zu behaupten ein Gasvolumen würde nicht emittieren. Nun geistert aber diese Fehlanwendung des Jablonskidiagramms durch Herrn Keks schon einige Zeit in der Diskussion herum. Ich habe das lediglich richtiggestellt.
Grüße
Günter Heß
Als fachlicher Laie verfolge ich die Diskussionen der Fachleute hier mit großem Interesse und lerne auch ein wenig dazu.
Nach allem, was ich gelesen habe, erscheinen mir die Argumente von Herrn Dr. Stehlik und der anderen Vertreter/Befürworter seiner Meinung am zutreffendsten!
Und ganz „unwissenschaftlich“, aber direkt empirisch aus dem Alltag ableitbar, bestätigen die Erfahrungen mit Kerzen und Duschen diese Meinung.
CO2 kann nicht nach unten strahlen. Die Energie wird durch Anstoß auf benachbarte Moleküle übertragen. Die Wärme wird über Konvektion in die Höhe transportiert.
Jedenfalls hab ich das so verstanden.
#120: Martin Landvoigt:
Es geht nicht um ideologische Verblendung, sondern um die Errichtung einer weltumfassenden oekofaschistischen Diktatur. Das Hauptgutachten des WBGU von 2011, „Welt im Wandel – Gesellschaftsvertrag fuer eine Grosse Transformation“, dient dazu als Leitfaden. Bereits im Jahr 2011 schrieb Prof. Dr. Carl-Christian von Weizsaecker in der FAZ:
„Bedarf der Übergang in eine Weltwirtschaft, die den Klimaschutz beachtet, einer Umwälzung ähnlicher Größe wie die industrielle Revolution? Das behauptet der Wissenschaftliche Beirat Globale Umweltveränderungen. Seine Vorschläge sind widersprüchlich und offenbaren ein seltsames Demokratieverständnis.“
Ich wiederhole:
„Seine Vorschläge sind widersprüchlich und offenbaren ein seltsames Demokratieverständnis.“
In den 1970er Jahren hatte man selbst einen Lokfuehrer, der der DKP angehoerte, aus dem oeffentlichen Dienst entfernt, weil man an seiner Verfassungstreue zweifelte. Heute duerfen Schellnhuber und seine Mitstreiter vom WBGU offen verfassungswidrige Parolen verbreiten.
Wenn mir ein Energieberater erzaehlen wuerde, dass das Haus, in dem ich wohne, brennt, nur weil die Lufttemperatur im Wohnzimmer auf Grund der Sonneneinstrahlung sich um 1 K erhoeht hat, dann wuerde ich diesen Energieberater vor die Tuer setzen. Schellnhuber darf als Berater der Bundesregierung von Selbstverbrennung schwadronieren, nur weil seit 1850 die global gemittelte Lufttempertaur sich um etwa 0,7 K erhoeht hat.
Die Durchfuehrung der Grossen Transformation ist auch Thema von COP21. Dabei geht es allerdings weniger um das Buch von Karl Polanyi, sondern um die Grosse Transformation im Sinne von Stalin.
#122: NicoBaecker:
Offenbar glauben Sie unter einem Pseudonym jeden Unsinn verbreiten zu koennen.
Die WMO-Definition ist grundsaetzlich zu beachten. In der Analysis kann auch nicht jeder selbst definieren, was eine Ableitung ist.
Grundsaetzlich ist es so, dass Klima soviel wie Neigung bzw. Inklination bedeutet. Daraus ergeben sich die Konsequenzen, die ich beschrieben habe. Im Gegensatz zu Ihnen kenne ich die Literatur meines Fachgebietes.
Was Sie zudem nicht begreifen, ist die Tatsache, dass das globale Mittel der oberflaechennahen Lufttemperatur auf der Definition des Flaechenmittels beruht, was nichts mit einem statistischen Mittel zu tun hat. Die statistische Beschreibung setzt voraus, dass die Daten stochastisch verteilt sind. Diese Voraussetzung ist nicht erforderlich, um ein Flaechenmittel zu berechnen.
#123:
Sehr geehrter Herr Holtz,
herzlichen Dank für Ihre Rechnungen zum Mehrschichtenmodell. Die Rechnung sieht eigentlich recht einfach aus. Ich werde es nachrechnen.
#123: Werner Holtz:
Vergessen Sie solche Modelle. Diese sind vollkommen wertlos. Selbst Arrhenius (1896) hatte schon gewusst, dass an der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere kein Strahlungsgleichgewicht existiert, sondern, wenn ueberhaupt, nur ein Energiefluss-Gleichgewicht. Wenn die Fluesse von sensibler und latenter Waerme nicht betrachtet werden, dann ist die Formulierung der unteren Randbedingungen der Atmosphaere beliebig falsch. Allerdings braucht man zur Berechnung dieser Fluesse die Windgeschwindigkeit, die in solchen Modellen gar nicht existiert. Diese Fluesse werden auch nicht an den Stationen des meteorologischen Messnetzes direkt bestimmt, weswegen sog. Klimamodelle gar nicht evaluiert werden koennen.
PS Herr Kramm,
man wartet hier noch auf Ihren Beweis, daß G&T in Fachkreisen als wissenschaftlichen Beitrag angesehen wird, ich meine damit nicht als Ulk oder Kuriosität, Uri Geller hat in der Wissenschaft zwar auch beeindruckt, aber diese nicht beeinflußt. Also, der Nachweis muß sich schon auf die der Wissenschaft üblichen Art beziehen, also Konferenzeinladungen oder paper in angesehenen Fachzeitschriften (hatte ich aufgelistet). Bitte nicht fluchen, sondern sachlich antworten 😉
Lieber Herr Landvoigt, #116
„AMO und PDO haben eine jeweilige Periodenlänge von rund 60 Jahren.“
die AMO und PDO haben keine 60jährige Periode, sondern zeigen ein breites Periodenspektrum, der Zeitverlauf ist nur quasiperiodisch. Außerdem können internen Wechselwirkungen nicht als externer Klimafaktor wirken. Diese Perioden haben auch ihren Einfluß auf das globale Mittel, aber ihr eigentliches Merkmal sind Zirkulationsmuster.
„Daran wird deutlich, dass eine Trendberechnung über 30 Jahren mehr von den ozeanischen Oszillationen bestimmt wird und eigentlich nichts aussagt.“
Daran wird gar nichts deutlich. Wie gesagt, den Temperaturverlauf kann man nur durch physikalische Modelle erklären und nicht durch Datenanalyse alleine. Die Modelle müssen natürlich das Zirkulationsmuster von AMO und PDO reproduzieren, um deren Anteil (also den Rauschanteil durch interne Wechselwirkungen) am Temperaturverlauf zu quantifizieren.
Zudem schrieb ich schon, daß sich die Trends immer nur auf den Zeitraum der Trendberechnung beziehen und die 30 Jahre der CLINO-Periodenlänge zur Berechnung von Referenzwerten (nicht Trends!!) dafür keine Rolle spielen. Ob ein Trend signifikant ist oder nicht, hängt von den Daten selber ab und nicht von 30 Jahren.
„Das aber ist nicht einfach möglich, denn diese sind nicht so konstant“
Ach nee! Nur deswegen – zur Modellierung der internen Wechselwirkungen, die externen wie anthropogenes CO2 sind vergleichsweise dazu trivial – sind Klimamodelle doch so komplex!
Das hatte ich aber auch schon öfter erklärt…
Lieber Herr Heß, #117
wenn es Ihnen darauf ankam, so stimme ich dem bei, daß Herrn keks‘ paper für diese Diskussion hier irrelevant ist. Ich nahm an, dies sei implizit bei mir schon deutlich geworden.
Herr Keks,
Was sollte das bringen. Gasstrahlung kommt aus dem ganzen Volumen der Atmosphäre Richtung Erdboden aus allen Schichten. Zwischen 160 W/m2 im arktischen Winter bis 350 W/m2 in den Tropen.
Jedes beliebig große Gasvolumen das infrarotaktive Übergänge hat die thermisch anregbar sind wie die Deformationsschwingung des CO2 emittiert auch Photonen, sonst wäre es möglich ein Perpetuum Mobile 2. Art zu bauen.
#117: Günter Heß sagt:
„Das Paper von Herrn Keks ist richtig“
Hallo Herr Heß,
das wäre zu viel der Ehre…
Wollten Sie nicht die Strahlungsleistung (W/qm)von CO2 aus der 50cm dicken Schicht in Richtung Boden ausrechnen?
MfG
#120: Martin Landvoigt sagt:
„Allerdings glaube ich eher, das nicht Geld und Macht die meisten Menschen hierbei treibt, sondern die ideologische Verblendung.“
Geld und Macht treibt die Initiatoren,
verblendet sind die von der Propaganda verblödeten Jünger
MfG
#109: P. Berberich sagt:
Zitat: In den letzten Monaten habe ich das Zweischichten-Modell ortsaufgelöst auf dem Computer simuliert und dazu möglichst Messwerte eingehen lassen (HADCRUT4-Temperaturen, Albedo,ASR und OLR von Ceres ortsaufgelöst).
Vielleicht hilft Ihnen diese Betrachtung für ein Mehr-Schichten-Modell weiter?
Aus der Betrachtung vom Netto-Energietransport der Ausstrahlung über eine Atmosphäre bestehend aus mehreren konzentrischen Sphären:
E(i->s1) = Ai*sigma*(Ti^4 – T1^4)/[1/ei + (1-e1)/e1*(ri/r1)^2]
E(s1->s2) = A1*sigma*(T1^4 – T2^4)/[1/e1 + (1-e2)/e2*(r1/r2)^2] …
E(sn->0) = An*sigma*(Tn^4 – T0^4)/[1/en + (1-e0)/e0*(rn/r0)^2]
erhält man nach Umformung und Einfachung:
Ei = Ai*sigma*(Ti^4 – T0^4)/{1/ei + (1-e0)/e0*(ri/r0)^2 + SUM[(2-en)/en*(ri/rn)^2]}
bzw.
Pi = Ei/Ai = sigma*(Ti^4 – T0^4)/{1/ei + (1-e0)/e0*(ri/r0)^2 + SUM[(2-en)/en*(ri/rn)^2]}
Index i für die Oberfläche, Index n für die Sphären und Index 0 für den Weltraum
+ Erd-Oberfläche -> Weltraum: Pi = sigma*(Ti^4 – T0^4)/{1/ei + (1-e0)/e0*(ri/r0)^2}
Mit den Bedingungen für Erd-Körper/Weltraum: ri = 1, ei = 0,96 und r0 = 100000 bzw. e0=1, erhält man:
Pi = sigma*(256^4 – 2,8^4)/{1/0,96 + (1-1)/1*(1/100000)^2} = 0,96*sigma*(256^4 – 2,8^4) = 234 W/m^2
+ Erd-Oberfläche -> Atmosphäre (1 Sphäre) -> Weltraum: Pi = sigma*(Ti^4 – T0^4)/{1/ei + (1-e0)/e0*(ri/r0)^2 + (2-ea1)/ea1*(ri/ra1)^2}
Mit den Bedingungen für Erd-Körper/Atmosphäre/Weltraum: ri = 1, ei = 0,96, ra1 = 1,003, ea1 = 0,875 und r0 = 100000 bzw. e0=1, erhält man:
Pi = sigma*(287^4 – 2,8^4)/{1/0,96 + (1-1)/1*(1/100000)^2 + (2-0,875)/0,875*(1/1,003)^2} = 166 W/m^2
+ Erd-Oberfläche -> Atmosphäre (2 Sphären) -> Weltraum: Pi = sigma*(Ti^4 – T0^4)/{1/ei + (1-e0)/e0*(ri/r0)^2 + (2-ea1)/ea1*(ri/ra1)^2 + (2-ea2)/ea2*(ri/ra2)^2}
Mit den Bedingungen für Erd-Körper/Atmosphäre/Weltraum: ri = 1, ei = 0,96, ra1 = 1,0015, ea1 = 0,875, ra2 = 1,003, ea2 = 0,695 und r0 = 100000 bzw. e0=1, erhält man:
Pi = sigma*(287^4 – 2,8^4)/{1/0,96 + (1-1)/1*(1/100000)^2 + (2-0,875)/0,875*(1/1,0015)^2 + (2-0,695)/0,695*(1/1,003)^2} = 92 W/m^2
+ Erd-Oberfläche -> Atmosphäre (3 Sphären) -> Weltraum: Pi = sigma*(Ti^4 – T0^4)/{1/ei + (1-e0)/e0*(ri/r0)^2 + (2-ea1)/ea1*(ri/ra1)^2 + (2-ea2)/ea2*(ri/ra2)^2 + (2-ea3)/ea3*(ri/ra3)^2}
Mit den Bedingungen für Erd-Körper/Atmosphäre/Weltraum: ri = 1, ei = 0,96, ra1 = 1,001, ea1 = 0,875, ra2 = 1,002, ea2 = 0,695, ra3 = 1,003, ea3 = 0,375 und r0 = 100000 bzw. e0=1, erhält man:
Pi = sigma*(287^4 – 2,8^4)/{1/0,96 + (1-1)/1*(1/100000)^2 + (2-0,875)/0,875*(1/1,001)^2 + (2-0,695)/0,695*(1/1,002)^2 + (2-0,375)/0,375*(1/1,003)^2} = 45 W/m^2
Gleichzeitig nimmt aber die Absorptionsfähigkeit der einzelnen Sphären der Atmosphäre nach außen immer weiter ab, sodass man eine aggregierte Ausstrahlung der Sphären nach außen durch die Atmosphäre von (166 – 92) + (92 – 45) = 121 W/m^2 und der Ausstrahlung über die Atmosphäre von 45 W/m^2 erhält. Das ergibt eine akkumulierte Ausstrahlung beim TOA von 121 + 45 = 166 W/m^2.
Oder etwas anders formuliert, 68 W/m^2 gehen direkt von der Oberfläche in den Weltraum, 45 W/m^2 gehen bedingt durch Absorptions-/Emissions-Prozesse über die Atmosphäre in den Weltraum und 121 W/m^2 gehen stufenweise direkt von den unterschiedlichen Sphären der Atmosphäre in den Weltraum.
Mfg
Werner Holtz
Lieber Herr Kramm, #105
Sie müssen sich schon entscheiden, ob Sie der WMO Definition des Klimas folgen oder Ihren eigenen, nur so viel zu Ihrem Argument: Ihre etymologische Gründe (Klima=Neigung) sind keine naturwissenschaftlichen. Die WMO Definition legt die Größe der „area“ nicht fest, aus gutem Grund, denn die Definition soll ja auch die Statistik über räumlich auch inhomogene Datenfelder nicht ausschließen. Eine Statistik über alle Daten der Erdoberfläche hat natürlich nur limitierte Aussagekraft, aber es ist grundsätzlich möglich. Mit der klassischen Klimaklassifizierung hat dies Definition im übrigen wenig zu tun. Heute bietet die Statistik Verfahren, die inhomogene Datenfelder streng mathematisch behandeln können.
Sie müssen sich klarmachen, daß man Statistiken über inhomogene Datenfelder macht, nicht nur beim Klima, und diese ihren Sinn haben. Sie dürfen jedoch nicht alles Mögliche rausinterpretieren, was das Verfahren gar nicht liefert.
Die falsche Anwendung und missbräuliche Interpretation von abgeleiteten Größen (wie dem Globalmittel der Temperatur) ist m.E. der größte Fehler, den ich auch bei Ihnen beobachtete. Weil Sie dies immer wieder fehldeuten, hier noch mal explizit: der Mittelwert einer physiklaischen Größe muß nicht als Messwert des Ensembles vorkommen. Der Mittelwert charakterisiert auch die Statistik nicht vollständig. Das ist zwar trivial, aber mache sind so unbedarft mit Daten, daß ihnen das nicht klar ist. Aber Beispiele gibt es trotzdem massenhaft.
Nachdem Sie kein Argument nennen, stimmen Sie mir also zu, daß die 30 Jahresperiode keine mathematische Notwendigkeit darstellt.
#106: Greg House sagt:
am Freitag, 04.12.2015, 19:47
#98: Gerald Pesch sagt: „Sie behaupten doch es gäbe eine „Gegenstrahlung“ aus ir-aktivierbaren Spurengasen durch die die Erdtemperatur 30 K über der Strahlungsgleichgewichtstemperatur liegt (Treibhauseffekt). Ich sage das ist physikalisch nicht plausibel begründbar. Die Erdbodentemperatur wird durch den Druckgradienten der Gashülle bestimmt (Atmosphäreneffekt)“
===================================
Unsinn, verehrter Herr Pesch. Ihr „Atmosphäreneffekt“, verstößt genauso schön gegen den Energieerhaltungssatz, wie der „Treibhauseffekt“. Eine höhere als von der Wärmequelle induzierte Temperatur auf der Oberfläche würde bedeuten, dass von der Oberfläche mehr Energie abgestrahlt, als von der Wärmequelle eingestrahlt wäre. Es kann keine 30K Differenz geben, die ist nur ein Produkt des Misshandelns der Stefan-Boltzmann Formel.
#########################################,
http://bit.ly/1BJ3FHU
Abb. 12, Seite 12: hier werden Sie geholfen….
#115: Gerhard Kramm sagt:
COP21 dient nicht dazu, die Schoepfung zu bewahren, sondern die Schoepfung fuer das Wohlergehen einer kleinen selbsternannten Elite zu reklamieren. Der gesamte Klimaklamauk dient nur der Profitgier einiger Weniger, die sich solch auf Kosten der Allgemeinheit bereichern wollen.
——————
Sehr geehrter Prof. Kramm
Hier würde ich Ihnen gerne uneingeschränkt zustimmen wollen, denn letztlich läuft es darauf hinaus. Allerdings glaube ich eher, das nicht Geld und Macht die meisten Menschen hierbei treibt, sondern die ideologische Verblendung.
#105: Gerhard Kramm sagt:
am Freitag, 04.12.2015, 19:40
#98: Gerald Pesch:
Selbstverstaendlich existiert die sog. atmosphaerische Gegenstrahlung. Diese kann allerdings nicht die Land- und Wassermassen in unmittelbar Naehe der Oberflaeche noch zusaetzliche erwaermen, denn diese Land- und Wassermassen emittieren erheblich mehr Energie als sie an atmosphaerischer Gegenstrahlung absorbieren.
Das Problem ist diese Treibhausbloedelei, in der die atmosphaerische Gegenstrahlung als eigenstaendige Energiequelle angesehen wird. Und diese Betrachtung ist unvereinbar mit der Erhaltung der Gesamtenergie in der Atmosphaere.
####################################,
Dann sind wir uns ja einig, dass eine Erhöhung des CO2 Spurengasanteils von 380 ppm auf irgendeinen Wert keinen Einfluss auf die Erdtemperatur hat, da das CO2 keine eigenständige Energiequelle ist und somit (1. Hauptsatz der Thermodynamik) auch keine Temperaturerhöhung verursachen kann. Willkommen im Club der „Klimaleugner“.
@Gerhard Kramm #115
Genau auf den Punkt formuliert.
COP21 ist eine Veranstaltung um den Klingelbeutel zu füllen aus dem sich die Eliten bedienen.
Lieber Herr Bäcker,
Das Jablonski Diagramm bezieht sich auf elektronische Anregungen mit Schwingungsfeinstruktur
In einer Nichtgleichgewichtssituation nach Anregung durch Photonen. Die primären Anregungsenergien liegen in der Größenordnung von größer 1 eV, eher 2 bis 3 eV also größer 40 kT. Bei Raumtemperatur entspricht kT etwa 25 meV. Das heißt die thermische Anregung ist vernachlässigbar. Die CO2 Deformationsschwingung liegt bei etwa 3 kT oder ca. 75 meV. Das heißt die thermische Anregung durch Stöße ist nicht vernachlässigbar wegen der Boltzmannverteilung. Dazu kommt die LTE Situation.
Herr Kramm hat Recht. Das Paper von Herrn Keks ist richtig, aber nicht relevant.
#107: NicoBaecker sagt:
b) die 30 Jahres Periode ist eine Definition, die lediglich festgelegt wurde, um signifikante Mittelwerte bestimmen zu können. Mit der Signifikanz eines Trends in den zugrundeliegenden Daten hat das überhaupt nichts zu tun.
——————–
Ergänzend dazu: Wir wissen mittlerweile dass AMO und PDO die ermittelten Durchschnittstemperaturen nachhaltig beeinflussen, wenngleich nicht so augenfällig wie die hochfrequente ENSO.
AMO und PDO haben eine jeweilige Periodenlänge von rund 60 Jahren. Daran wird deutlich, dass eine Trendberechnung über 30 Jahren mehr von den ozeanischen Oszillationen bestimmt wird und eigentlich nichts aussagt.
Folglich müsste man die Wirkungen der Oszillationen raus rechnen. Das aber ist nicht einfach möglich, denn diese sind nicht so konstant, das ein solider numerischer Zukunftswert gebildet werden kann. Mit einem weiteren Verrechnungsansatz würden dem Missbrauch und der Manipulation weitere Schleusen geöffnet.
#107: NicoBaecker:
Nein, es kann nicht die ganze Erdoberflaeche sein. Der Begriff Klima weist auf den Sonnenhoechstand ueber dem Horizont hin. Dieser ist bekanntlich abhaengig vom Breitengrad. Folglich ist die gesamte Oberflaeche der Erde auszuschliessen.
Ein kurzer Blick auf die Koeppen-Geiger-Klimaklassifikation genuegt, um zu erkennen, dass es viele Klimate auf der Erde gibt, aber kein globales Klima. Nur solche einfaeltigen Besserwisser wie der Selbstverbrenner aus Potsdam, die von der Materie keine Ahnung haben, schwadronieren vom globalen Klima.
Was Mittelwerte der oberflaechennahen Temperatur selbst an ein und demselben Ort wert sind, geht aus folgenden Fakten hervor. Die Spanne der beobachteten Temperaturen in Fairbanks, Alaska reicht von – 63 Gad C bis + 37 Grad C. Der langjaehrige Mittelwert liegt bei etwa -2,7 Grad C. Dieser Mittelwert ist fuer das Leben der Menschen in Fairbanks vollkommen bedeutungslos.
Als vor einigen Jahren vom National Weather Service fuer Anfang Juni Bodenfrost vorhergesagt wurde, haben wir die Beete in unserem Garten mit Folie abgedeckt, um Frostschaeden zu verhindern. Es gelang nicht ganz. Einige Pflanzen haben es nicht ueberlebt. Spaeter stellte sich heraus, dass der Mittelwert der Temperatur im Juni soger etwas hoeher war als normal.
Die Vegetation, unser Leben, das Leben der Tiere etc. richtet sich nicht nach irgend welchen Mittelwerten. Man kann es sogar drastisch formulieren. Wie alt jemand wird, das bestimmen nicht die Sterbetafeln der Lebensversicherungen.
Ob also in 100 Jahren der Jahresmittelwert der Temperatur in Fairbanks um ein oder zwei Kelvin hoeher oder niedriger ist als heute, ist fuer die dann lebenden Menschen genauso belanglos wie fuer uns heute der Wert von – 2,7 Grad C.
COP21 dient nicht dazu, die Schoepfung zu bewahren, sondern die Schoepfung fuer das Wohlergehen einer kleinen selbsternannten Elite zu reklamieren. Der gesamte Klimaklamauk dient nur der Profitgier einiger Weniger, die sich solch auf Kosten der Allgemeinheit bereichern wollen.
#106: Greg House sagt:
„Eine höhere als von der Wärmequelle induzierte Temperatur auf der Oberfläche würde bedeuten, dass von der Oberfläche mehr Energie abgestrahlt, als von der Wärmequelle eingestrahlt wäre.“
Lieber Herr House,
wäre „abgegeben“ nicht korrekter als „abgestrahlt“?
Die Oberfläche gibt die eingestrahlte Energie ja nicht nur über Strahlung ab…
MfG
Habe eben ein älteres „Schätzchen“ ausgegraben.
Lesenswert für alle Zweifler an der emissionsfreien Absorption der 14µm-Strahlung in Erdnähe:
http://tinyurl.com/c9ry4nn
MfG
Lieber Herr Kramm, #105
„Das Problem ist diese Treibhausbloedelei, in der die atmosphaerische Gegenstrahlung als eigenstaendige Energiequelle angesehen wird.“
Diesen Fehler begehen nur Leuten, die die Physik der Atmosphäre und des Treibhauseffekts auch sonst nicht verstanden haben. Stimmen Sie mir da zu?
Lieber Herr Urbahn, #108
dank der links von Herrn Müller habe ich mich über die 100.000 $-Keenan-Wette aufschlauen können. Wenn Sie im Bilde sind, so haben Sie sicher auch schon überschlagen, daß das Einreichen eines überhaupt chancenhaften Lösungsvorschlags 9-10.000 $ kostet. Ich schlage also vor, daß ich die 1000 Zeitreihen nach Trend bzw. nicht Trend bewerte und Sie mir 10.000 $ fürs Einreichen zahlen. Wenn ich dann gewinne, so gebe ich Ihnen 10% vom Gewinn. Bevor ich jedoch überhaupt das Nachdenken darüber anfange, ob die Wette prinzipiell überhaupt gewinnbar ist, muß Keenan seine Wette notariell besiegeln – nur zur Sicherheit.
Im übrigen ist ja evident, daß Keenans Wette mit der Frage nach der Erderwärmung nichts zu tun hat. Denn mit künstlich erzeugten Zeitreihen eines stochastischen Modells kann man alleine schließlich nicht entscheiden, ob die Kurve der Globaltemperatur natürlich oder unnatürlich ist. Dazu muß man ja zusätzlich wissen, wie sich diese beiden Möglichkeiten in den Zeitreihen charakteristisch bemerkbar machen. Das geht aber nur mit physikalischen Modellen, also Klimamodellen. Mathematik ohne Klimaphysik bringt da nichts. Keenans Ansatz ist also methodisch unzureichend.
Daß das MetOffice die Kausalität aus den Ergebnisse von Klimamodellen zieht, hat Keenan einfach mal ignoriert und einen Strohmann auf Leichtgläubige losgelassen.
#109: P. Berberich sagt:
Herr Berberich,
zwei-Schichten-Modelle sind Spielmodelle, mehr nicht. Das Problem ist, dass global gemittelte Temperaturen in globalen Energiebilanzmodellen nichts zu suchen haben.
#104: Gerhard Kramm sagt:
„Synthesis of weather conditions in a given area, characterized by long-term statistics (mean values, variances, probabilities of extreme values, etc.) of the meteorological elements in that area“.
Da stimme ich mit WMO und Ihnen überein. Meiner Meinung nach ist der Zeitraum von 30 Jahren zu kurz und wohl der mittleren Lebenswartung eines Menschen geschuldet.
„Was aus dieser Definition hervorgeht, ist, dass es kein globales Klima gibt. Wenn man den Ursprung des Wortes Klima (Neigung) betrachtet, dann ist das sofort verstaendlich. Zudem beruht das globale Mittel der oberflaechennahen Lufttemperatur auf der Definition des Flaechenmittels, was mit Statistik wenig zu tun hat. Da die Temperatur auch noch eine intensive Groesse ist, sind solche Mittelwerte aus physikalischer Sicht wertlos.“
Da stimme ich auch mit Ihnen überein. In Ihrer Veröffentlichung von Kramm und Dlugi 2011 „Scrutinizing the atmospheric greenhouse effect and its climatic impact“ wird die Energiebilanz in einem Zweischichten-Modell zwar ortsaufgelöst angesetzt, aber letztlich werden doch nur die global gemittelten Werte diskutiert. In den letzten Monaten habe ich das Zweischichten-Modell ortsaufgelöst auf dem Computer simuliert und dazu möglichst Messwerte eingehen lassen (HADCRUT4-Temperaturen, Albedo,ASR und OLR von Ceres ortsaufgelöst). Sich ergebende Probleme: Antarktis zu warm, Arktis zu kalt. Was noch fehlt: die Asymmetrie der IR-Abstrahlung der Atmosphäre ortsaufgelöst. (Diesen Parameter benötigt man unbedingt um z.B. auf der Venus eine Oberflächentemperatur von über 400°C zu erreichen). Dieses Phänomen habe ich bisher mit Vielfachstreuung in der Atmosphäre begründet. Wenn die IR-Strahlung aber in der Atmosphäre hauptsächlich absorbiert wird und nicht gestreut, ist der Ansatz fragwürdig. Ich glaube dass dazu wohl unbedingt ein Mehrschichten-Modell nötig ist.
Werter Herr M.Müller,
da habe ich mich wohl verlesen. Soll schon mal vorkommen. da hat der Herr Bäcker und auch Sie ja noch Zeit sich die 100000 & zu verdienen.
Lieber Herr Prof Kramm, #104
Sie machen zwei elementare Fehler:
a) in der Definition wird über die „area“ keine Angabe gemacht. Grundsätzlich kann die area auch die gesamte Erdkugel sein.
b) die 30 Jahres Periode ist eine Definition, die lediglich festgelegt wurde, um signifikante Mittelwerte bestimmen zu können. Mit der Signifikanz eines Trends in den zugrundeliegenden Daten hat das überhaupt nichts zu tun. Die notwendige Datenmenge, um darin Trends signifikant festzustellen, ist alleine von den Daten selber abhängig, nicht daß man sklavisch 30 Jahre wartet!
#98: Gerald Pesch sagt: „Sie behaupten doch es gäbe eine „Gegenstrahlung“ aus ir-aktivierbaren Spurengasen durch die die Erdtemperatur 30 K über der Strahlungsgleichgewichtstemperatur liegt (Treibhauseffekt). Ich sage das ist physikalisch nicht plausibel begründbar. Die Erdbodentemperatur wird durch den Druckgradienten der Gashülle bestimmt (Atmosphäreneffekt)“
===================================
Unsinn, verehrter Herr Pesch. Ihr „Atmosphäreneffekt“, verstößt genauso schön gegen den Energieerhaltungssatz, wie der „Treibhauseffekt“. Eine höhere als von der Wärmequelle induzierte Temperatur auf der Oberfläche würde bedeuten, dass von der Oberfläche mehr Energie abgestrahlt, als von der Wärmequelle eingestrahlt wäre. Es kann keine 30K Differenz geben, die ist nur ein Produkt des Misshandelns der Stefan-Boltzmann Formel.
#98: Gerald Pesch:
Selbstverstaendlich existiert die sog. atmosphaerische Gegenstrahlung. Diese kann allerdings nicht die Land- und Wassermassen in unmittelbar Naehe der Oberflaeche noch zusaetzliche erwaermen, denn diese Land- und Wassermassen emittieren erheblich mehr Energie als sie an atmosphaerischer Gegenstrahlung absorbieren.
Das Problem ist diese Treibhausbloedelei, in der die atmosphaerische Gegenstrahlung als eigenstaendige Energiequelle angesehen wird. Und diese Betrachtung ist unvereinbar mit der Erhaltung der Gesamtenergie in der Atmosphaere.
#93: P. Berberich sagt:
Wie Sie das sehen wollen, interessiert nicht. Die typischen Zeitskalen sind seit Jahrzehnten bekannt (siehe z.B. Heinz Fortak, 1971, Meteorologie). Wer in Zusammenhang mit Wolkenphysik von Klimadynamik schwadroniert, der hat einfach keine Ahnung.
Nochmals zur Kenntnisnahme: Nach der Definition der WMO von 1992 ist Klima als
„Synthesis of weather conditions in a given area, characterized by long-term statistics (mean values, variances, probabilities of extreme values, etc.) of the meteorological elements in that area“
aufzufassen. Wer diese Definition missachtet, der sollte sofort aufhoeren, sich zu Klima zu aeussern.
Was aus dieser Definition hervorgeht, ist, dass es kein globales Klima gibt. Wenn man den Ursprung des Wortes Klima (Neigung) betrachtet, dann ist das sofort verstaendlich. Zudem beruht das globale Mittel der oberflaechennahen Lufttemperatur auf der Definition des Flaechenmittels, was mit Statistik wenig zu tun hat. Da die Temperatur auch noch eine intensive Groesse ist, sind solche Mittelwerte aus physikalischer Sicht wertlos.
Gemaess den internationalen meteorologischen Konferenzen von Warschau, 1935, und Washington, D.C., 1957, umfasst eine Klimaperiode mindestens 30 Jahre. Diese Zeitspanne ist erforderlich, um eine Grundvoraussetzung der Statistik zumindest naeherungsweise zu erfuellen, naemlich die stochastische Verteilung der Daten. Wenn also Leute ueber Trends schwadronieren und Klima meinen, dann wissen sie nicht, was sie treiben. Einen Trend kann man auch berechnen, ohne dass eine stochastische Verteilung der Daten vorliegt.
#96: Martin Landvoigt:
Lernen Sie doch erst einmal die Grundlagen eines Fachgebiets, bevor Sie mitreden. Ihre Beitrage, auf die ich erst voriges Jahr bei der Diskussion der Hardeschen Arbeit so richtig aufmerksam wurde, dienen offenbar nur dazu, alles zu zerreden.
Lieber Herr keks, #91
„Hier auf Eike hat sich unter uns Mitdiskutanten eine sprachlich falsche Definition des Begriffes Thermalisierung eingeschliffen, der die Entspannung des angeregten Moleküls durch Stoß mit einschließt.“
Sie haben es immer noch nicht verstanden. Den Vorgang „Entspannung des angeregten Moleküls durch Stoß“ ist eine nicht-strahlende Abregung, und ist nur ein Teilvorgang dabei.
Die Thermalisierung des Gases machen die inelastischen Stöße, die die Moleküle statistisch an- und abregen. Im stationären Fall sind immer gleiche viele Moleküle angeregt, nur fürs individuelle Molekül ändert sich der Zustand aufgrund der Stöße und der Emission und Absorption durch Wechselwirkung mit dem thermischen Photonenfeld zeitlich. Zur Thermalisierung gehören auch die Anregungsvorgänge. Unter Thermalisierung versteht man nur den fortwährend ablaufenden stochastischen Prozeß der Energieumverteilung unter den einzelnen Molekülen.
„Ja, aber das ist gerade der springende Punkt: MUSS jedes angeregte Molekül ABSTRAHLEN oder gibt es nicht noch andere Möglichkeiten der Entspannung, wie z.B. Stoß. Und wie groß sind denn die Wahrscheinlichkeiten für das eine oder das andere unter welchen Rahmenbedingungen (Mindestzeitdauer des angeregten Zustandes, Stoßwahrscheinlichkeiten)“
Das habe ich doch schon zig-mal beantwortet: im stationären Zustand finden pro Zeiteinheit gleich viele Absorptions- wie Emissionsereignisse statt, genauso finden per Stöße gleich viele nicht-strahlende An- wie Abregungen statt. Das fordert die Thermodynamik/Strahlungsgesetze. Wie groß das Verhältnis zwischen strahlenden und nicht-strahlenden Übergängen ist, spielt aber im thermodynamischen Gleichgewicht (LTE) keine Rolle fürs Gasensemble, denn ob CO2-Molkül A gerade an- und CO2-Molkül B gerade abregt ist, oder es umgekehrt ist, ist irrelevant.
„Hat Jablonski recht oder sind seine Aussagen falsch?“
Ich kenne nur das Jablonski –Diagramm, und das widerspricht nicht der Thermodynamik/Strahlungsgesetzen. In Ihrem link http://tinyurl.com/guv9pwm findet sich der Satz:
„Durch elektromagnetische Strahlung verursachte Übergänge sind schwer quantitativ zu beschreiben. Das Jablonski-Termschema liefert ein für den Chemiker hinreichend exaktes Bild.“
Das Diagramm zeigt ja auch nur die möglichen Pfade für strahlende und nicht-strahlende Übergänge an, aber nicht deren Übergangsraten. Diese sind von vielen Faktoren abhängig. Die strahlenden von der Intensität, also im thermischen Strahlungsfeld also von der Temperatur, die nicht-strahlenden von der Stoßwahrscheinlichkeit mit anderen Molekülen. Im LTE ist dies aber einfach, weil wie gesagt nicht wichtig.
Es ist immer wieder interessant zu lesen, wie sich die Klimarealisten gegenseitig beharken. Zeigt es doch ganz deutlich viele offenen Fragen welche von den Alarmisten einfach hinweg gefegt werden.
Ein bedeutender Punkt ist ja mittlerweile klargestellt: Eine erhöhte bodennahe Temperatur (egal woher sie resultiert) bewirkt sofort eine höhere Verdunstung und Thermik. Damit wird das beinhaltete Energiepaket in höhere Atmosphärenschichten getragen. Sollte dabei tatsächlich –wie von den AGWlern behauptet– innerhalb dieses Energiepaketes durch Strahlungsleistung eine Temperaturerhähung stattfinden, würde dies lediglich zu einer Beschleunigung des thermischen Auftriebes führen. Was dann unweigerlich zu dem nie gefundenen Hotspot führen würde.
Wir stehen also lediglich vor der entscheidenden Frage, ab welcher Höhe/Atmosphärendichte könnte Strahlungsenergie überhaupt noch eine wärmende Wirkung erzielen, ohne einen thermischen Fluß in noch höhere Atmosphärenschichten auszulösen. Und da sind wir wohl schon sehr nahe an den Überlegungen von Herrn Stehlik.
#94: H.Urbahn sagt am Freitag, 04.12.2015, 12:22:
„Leider war Ende November Schluß. Schade ich hätte Ihnen die 100000 $ wirklich gegönnt.“
November 2016 ist laut dem WUWT Artikel Schluss. Nach vier Tagen gab es aber bereits ein Update der Kurven – ein Schelm, wer böses dabei denkt … (Einen blick auf die Kurven, ein wenig Diskussionen über die Verteilungen und das Aussehen vor und nach dem Update kann man hier finden: goo.gl/2bBhOf)
Lieber Herr Landvoigt, #95
“ Für Ihre Präzisierungen bin ich Ihnen durchaus dankbar, aber es ist Ihnen klar, dass sie hier nichts wirklich anderes sagen wie ich. “
Weiß ich nicht. Jedenfalls habe ich Ihre Erklärung als löblichen Versuch gesehen, das so zu erklären, wie es Physiker tun, verstehen und unterschreiben würden. Meine Ergänzung bezog sich da nur auf weitere Präzision einer unsauberen und missverständlichen Stelle bei Ihnen, was -glaube ich- von Ihnen nicht beabsichtigt war.
„Es stellt sich dann die Frage, was das Ziel ist. Geht es um die Vermeidung salopper Formulierungen?“
Naja, „salopp“ kann man Ihre Vermischung der Vorgänge Absorption und Thermalisierung nicht, denn das sind ja völlig unterschiedliche Vorgänge. Als Physiker fühlte ich mich genötigt, das zu präzisieren.
„Ich denke, dass wir eher die Sachverhalte klären sollten“
Eben, aber physikalisch hinreichend präzise. Herr Kramm hat das in #87 auch getan. Auch er hat sich an Ihrer Darstellung gestoßen.
Nichtsdestotrotz sind Sie im Gegensatz zu vielen anderen hier auf gutem Wege, die Physik hier zu begreifen. Sie haben sozusagen 3 von 10 möglichen Punkten erreicht, während andere seit Jahren stolz ihre 0 Punkte verteidigen.
#88: Gerhard Kramm sagt:
am Freitag, 04.12.2015, 00:07
#82: Gerald Pesch sagt:
am Donnerstag, 03.12.2015, 13:29
„Herr Kramm, auch Ihnen schlage ich folgenden Selbstversuch vor. Im nächste Juni, in der Mittagssonne sitzen Sie in einem Salzkasten (IR Transparent) und ich daneben, sagen wir mal für 30 Minuten. Wir beide befinden uns im exakt identischen Strahlungsgleichgewicht, nur die unbedeutende Wärmeabfuhr durch Konvektion findet bei Ihnen nicht statt. Also, wann haben Sie Zeit?“
Wovon schwadronieren Sie eigentlich? Hier werden in der jaehrlichen Feuersaison Millionen von Acres Wald durch Feuer vernichtet, die auf Blitzschlag zurueckgehen. In der Feuersaison 2004 verbrannten hier 6,7 Millionen Acres Wald, was in etwa einer Flaeche von 27000 km^2 entspricht. Diese Flaeche wiederum entspricht in etwa der von Belgien. Aber nach Ihrer unmassgeblichen Meinung entsteht hier keine Konvektion. Die oberflaechennahen Lufttemperaturen steigen im Sommer bis zu 37 Grad C an. Im Jahr 2006 hatten wir z.B. 30 Tage mit Maximumtemperaturen von mehr als 80 Grad F (26,7 Grad C). Meistens sind es immer 15 – 20 Tage.
Noch etwas: Grundsaetzlich sind Versuche so anzuordnen, dass sie gewissen Zahlaehnlichkeiten entsprechen, wozu z.B. Reynoldszahl- und Froudezahl-Aehnlichkeiten zaehlen. Sind diese Zahlaehnlichkeiten nicht erfuellt, dann sind die Versuche nicht auf die Atmosphaere uebertragbar.
Ich wuerde Ihnen also empfehlen, die Zeit zu verwenden, ein Lehrbuch zu studieren.
####################################“,
Sie behaupten doch es gäbe eine „Gegenstrahlung“ aus ir-aktivierbaren Spurengasen durch die die Erdtemperatur 30 K über der Strahlungsgleichgewichtstemperatur liegt (Treibhauseffekt). Ich sage das ist physikalisch nicht plausibel begründbar. Die Erdbodentemperatur wird durch den Druckgradienten der Gashülle bestimmt (Atmosphäreneffekt) und der Wärmetransport innerhalb der Troposphäre ist konvektionsgetrieben (daher meine Einladung an Sie sich in einen Salzkasten zu setzen (Wood Experiment)). Erst in Höhe der Tropopause, bei hinreichend geringer Dichte, können ir-aktive Gase ihre Anregungsenergie abstrahlen – in das Weltall und NICHT zurück auf den wärmeren Erdboden! CO2 kühlt also die Erde! Also diametral anders als es uns die Klimakirche weismachen will! Was nun Ihre Feuerchen damit zu tun haben, keine Ahnung, steht wohl in einem Ihrer Lehrbücher….
#89: besso keks sagt:
#83: Martin Landvoigt sagt:
„Wenn hier unser Modell zu Ende wäre müssten wir uns die Augen reiben und fragen, warum dann die Atmosphäre nicht viel heißer wird. Immerhin gibt es den Energieerhaltungssatz, der ja den Verbleib der absorbierten Energie erklären muss.“
Nun, der Anteil der Wärme, der über Strahlung transportiert wird, ist ja deutlich geringer als der Teil, der per Konvektion unterwegs ist.
—————-
Hallo Herr Keks
Das mag in bestimmten Situationen zutreffen sicher auch im Mittel. Aber das liegt ja vor allem, weil das Atmosphärische Fenser nur klein ist. Wenn es wetterbedingt zu nur geringer Konvektion kommt, ist dies Aussage so nicht korrekt.
Aber das ist nicht der Punkt, denn es ändert nichts am Prinzip, dass von LTE ausgeht. Auch wird durch den Massetranport das Prinzp dadurch nicht außer kraft gesetzt, denn dei energie wird dann schließlich an anderem Ort wieder emittiert.
—————- #89: besso keks sagt:
Wird also das Bischen Strahlung vorübergehend absorbiert, fangen die Wolken nicht gleich zu kochen an.
—————-
Das Problem der Quantitativen Abschätzung ist mit dem einfachen Sensorium des Menschen nicht hinreichend erfassbar. Dazu braucht es Messungen und Modelle, die zu numerischen Ergebnissen kommen.
—————- #89: besso keks sagt:
„Die Lösung ist die Betrachtung, dass auch die CO2 Moleküle eine Stoß-Anregung von den IR-inaktive Molekülen erhalten, die gar nicht anders relaxieren können.“
Wenn ich Jablonski richtig interpretiere, so muß ein Molekül den angeregten Zustand für einen gewissen Zeitraum aufrecht erhalten, bevor es ein Photon abstrahlen kann.
—————-
Das habe ich anders verstanden. Die Emission ist eine quantenmaehnisch-statistische Funktion mit mittleren Prozessdauern. Dies schließt aber keine feste Verweildauer in einen Zustand ein.
—————- #89: besso keks sagt:
Daß ein angeregtes Molekül nur durch Abstrahlung entspannen kann ist mir neu und steht m.E. auch im Widerpruch zu Jablonski.
—————-
Wäre auch mir neu, zumal ich ja das Gegenteil sagte.
—————- #89: besso keks sagt:
„Bei einer Temperaturänderung (dT) haben wir zwar kein Gleichgewicht (Equilibrium) aber dieses Gleichgewicht wird durch die bekannten Mechanismen stets angestrebt. Darum kann man vereinfacht durchaus von der näherungsweisen Annahme ausgehen, dass Absorption = Emission ist.“
Ich kann zwischen Satz 1 und Satz 2 keinen logischen Zusammenhang herstellen
—————-
Gut, dann eine einfachere Erklärung:
In den realen Beobachtungen beobachten wir in der Regel stets eine Temperaturänderung. Die Annahme eines Equilibriums ist darum als Modellvereinfachung anzusehen, die aber durch die beobachteten Änderungen nicht entwertet wird. Denn im Gedankenexperiment bewirken die Naturgesetze genau diesen Ausgleich, dass das Equilibrium (LTE) hergestellt wird. Und darum kann man sich auch dieses Modells bedienen, auch wenn unter realen Bedingungen mehrere Wirkmechanismen sich gegenseitig beeinflussen.
—————- #89: besso keks sagt:
“
———– #80: besso keks sagt:
Mit Jablonski (http://tinyurl.com/guv9pwm)kann nun berücksichtigt werden, daß die Atmosphäre aber quasi ein 2-Körpergemisch ist. Nur einer kann strahlen, also die absorbierte Energie wieder los werden, der andere nicht.
——————-
Wie gesagt: Mikroskopisch betrachtet korrekt, aber durch den Systemkontext wird es eine irrelevante Betrachtung. Statistisch spielt es dann nur eine geringe Rolle, dass nur ein kleiner Teil der Moleküle strahlt. Im Besonderen, da die Emission in der 4ten Potenz zur Temperatur steigt.“
Diese Botschaft verstehe ich nicht.
Was wollen Sie damit sagen?
—————–
Ich habe den Kontext der Aussage dazu geholt. Ein Gemisch hat die Funktion, dass es zu einem neuen weitgehend homogenem Ganzen geworden ist. Einzelne Moleküle können zwar so beschrieben werden, aber das hilft nicht dem Gesamtverständnis.
Mein Verweis auf die 4ten Potenz zur Temperatur sollte die funktionale Abhängigkeit erkennbar machen. Darum sind auch kleine Anteile (400 ppm) kein Grund, die Wirksamkeit jener Anteile zu bestreiten.
#87: Gerhard Kramm sagt:
Das ist barer physikalischer Unsinn. Durch die Absorption eines Lichquants geht das absobierende Molekuel von einem niedrigen in den naechst hoeheren Energiezustand ueber. Mehr auch nicht.
——————-
Sehr geehrter Prof. Kramm
Ich nehem an, dass niemand ihre Kompetenz in Frage stellt und darum die Präzisierung meines Beitrages durchaus zu würdigen weiß. Ihre Kritik verstehe ich hier aber ausschließlich an der Wortwahl, denn ich sehe keinen inhaltlichen Unterschied zum meiner zugegeben saloppen Form.
Was darin aber das ‚mehr auch nicht‘ für eine Bedeutung haben soll, erschließt sich mir nicht. Immerhin wird dadurch die Temperatur, bzw. der Wärmegehalt erhöht.
Sind sie der Meinung, dass Ihre Darstellung dazu wesentlich besser zum Verständnis beiträgt?
#85: NicoBaecker sagt:
Ich muß das hier präzisieren, …
————-
Sehr geehrter Herr Baecker
Für Ihre Präzisierungen bin ich Ihnen durchaus dankbar, aber es ist Ihnen klar, dass sie hier nichts wirklich anderes sagen wie ich.
Es stellt sich dann die Frage, was das Ziel ist. Geht es um die Vermeidung salopper Formulierungen? Für mich eher weniger.
Ich denke, dass wir eher die Sachverhalte klären sollten und daraus dann Konsequenzen ziehen. Wenn also ihrer Erläuterung der Klärung des Sachverhaltes dient, begrüße ich Ihren Beitrag als Ergänzung.
Obwohl wir in eingem nicht einer Meinung sind, teilen wir zumindest die Sorge, dass manche Darstellungen hier in übertriebener Skepsis der Standard seriöser Wissenschaft verletzt wird.
#64 Lieber Herr Baecker,
hatte Ihre Antwort bisher noch nicht gelesen. was soll der Begriff „Klimaleugner“ gegen über Herrn Keenan. Das erinnert ja wohl bewußt an den Begriff „Hollocaustleugner“. so etwas hätte ich von Ihnen nicht erwartet, aber da habe ich mich wohl geirrt. Es ging um tatsächlich 100000 $ für eine Aufgabe , die D. Keenan u.a. auf WUWT gestellt hat. Ich habe Sie mehrmals darauf aufmerkasam gemacht. ich glaubte Sie hättendas schon gelesen. Mit dem angeblichen Fachwissen, wie Sie hier immer auftreten, hätte diese Aufgabe für Sie ein leichtes sein müssen. Leider war Ende November Schluß. Schade ich hätte Ihnen die 100000 $ wirklich gegönnt.
MfG
#92: Gerhard Kramm sagt:
„Wolkenmikrophysik ist keine Klimadynamik, sonderm ein Teilgebiet der Physik der Atmosphaere. Die typische Zeitskala umfasst 30 Minuten bis mehrere Stunden.“
Das sehe ich nicht so. Die Zeitskala für diese Vorgänge mag zwar kurz sein, aber die Vorgänge kommen doch häufig vor und sind in ihrer schwankenden Summe doch klimawirksam. Aktuelles Beispiel: In den Medien wird häufig über Smog-Alarm in China berichtet. Medienberichte vermitteln den Eindruck dass das CO2 der Kraftwerke daran Schuld ist. Aber die Ursachen sind wohl vielfältiger: Verstädterung, Aerosolteilchen, ungünstige Großwetterlagen, usw.
#84: Martin Landvoigt sagt:
„Sehr geehrter Herr Berberich,
das sehen wir beide hier völlig gleich. Wolkendynamik sind äußerst wichtige Askekte der Klimadynamik. Global wirken sie dynamisch kühlend, auch wenn sie nachts eine schnellere Auskühlung verhindern. Auch wenn sie weniger zurückstrahlen, als sie absorbieren, so ist es doch eine spürbar langsamere Abkühlung als ohne Wolken.
Allerdings gibt es nicht immer und überall Wolken, so dass das Verständnis des Wärmeflusses auch ohne Berücksichtigung von Wolken fragen lässt.“
Wolkenmikrophysik ist keine Klimadynamik, sonderm ein Teilgebiet der Physik der Atmosphaere. Die typische Zeitskala umfasst 30 Minuten bis mehrere Stunden.
Der Begriff Klimadynamik ist vollkommen absurd, weil Klima in erster Linie ein statitisches Konstrukt ist, was auf vergangenen Beobachtungen beruht. Die typische Zeitskala betraegt mindestens 30 Jahre. Die Abweichungen vom Mittelwert der Klimaperiode, sozusagen die Fluktuationen, werden in den Bilanzgleichungen ueberhaupt nicht beruecksichtigt. Das waere so, als ob man in den Bilanzgleichungen fuer turbulente Systeme die Varianzen und Kovarianzen der turbulenten Fluktuationen nicht beruecksichtigen wuerde.
Wer also von Klimadynamik schwadroniert,der dokumentiert nur, dass er nicht weiss, was die Physik der Atmosphaere beinhaltet.
#85: NicoBaecker sagt:
„Absorption ist der Prozeß, bei dem ein Photon verschwindet und seine Energie in Anregungsenergie des absorbierenden Moleküls übergeht.
Thermalisieren ist ein statistischer Vorgang: die Moleküle des Ensembles stoßen untereinander, bei inelastischen Stößen tauschen sie Energie aus. Das individuelle Molekül ändert also seinen Energiezustand fortwährend, während die Energie des Photons über die inelastischen Stöße über das Ensemble verteilt wird. Diese Energie ist die innere Energie des Gases und ist eng mit der Temperatur verknüpft.“
Lieber Herr Baecker,
das sehe ich auch so und wir hatten das schon mal.
Hier auf Eike hat sich unter uns Mitdiskutanten eine sprachlich falsche Definition des Begriffes Thermalisierung eingeschliffen, der die Entspannung des angeregten Moleküls durch Stoß mit einschließt.
„Die Thermalierung sorgt dafür, daß pro Zeiteinheit gleich viele Zustände wieder angeregt werden wie abgeregt und die Besetzungsstatistik stationär ist.“
Ja, aber
das ist gerade der springende Punkt:
MUSS jedes angeregte Molekül ABSTRAHLEN oder gibt es nicht noch andere Möglichkeiten der Entspannung, wie z.B. Stoß.
Und wie groß sind denn die Wahrscheinlichkeiten für das eine oder das andere unter welchen Rahmenbedingungen (Mindestzeitdauer des angeregten Zustandes, Stoßwahrscheinlichkeiten)
Dazu liefert eben Jablonski nach Einstein und von mir aus Milne die nächste Detaillierungsebene.
Also kann die Frage nur lauten:
Hat Jablonski recht oder sind seine Aussagen falsch?
Mir ist keine Veröffentlichung bekannt, die Jablonski inhaltlich anzweifelt.
Aber wenn Sie eine kennen…
MfG
#79: besso keks:
senden Sie mir bitte Ihre e-mail-Adresse an
gkramm@alaska.edu
#83: Martin Landvoigt sagt:
„Wenn hier unser Modell zu Ende wäre müssten wir uns die Augen reiben und fragen, warum dann die Atmosphäre nicht viel heißer wird. Immerhin gibt es den Energieerhaltungssatz, der ja den Verbleib der absorbierten Energie erklären muss.“
Hallo Herr Landvoigt,
Nun, der Anteil der Wärme, der über Strahlung transportiert wird, ist ja deutlich geringer als der Teil, der per Konvektion unterwegs ist.
Der „Streichholztest“ ist ein gutes Instrument, um ein Gefühl dafür zu entwickeln.
Insbesondere dann, wenn man sich vor Augen hält, daß die Strahlungsleistung mit der 4. Potenz der Temperatur des abstrahlenden Körpers wächst.
Wenn man nun schon bei dem 1000°C heißen Streichholz von der Strahlung kaum was mitbekommt, von der Konvektion aber sehr wohl, so kann man sich vorstellen, was bei 14°C an Strahlungsleistung übrig bleibt.
Wird also das Bischen Strahlung vorübergehend absorbiert, fangen die Wolken nicht gleich zu kochen an.
„Die Lösung ist die Betrachtung, dass auch die CO2 Moleküle eine Stoß-Anregung von den IR-inaktive Molekülen erhalten, die gar nicht anders relaxieren können.“
Wenn ich Jablonski richtig interpretiere, so muß ein Molekül den angeregten Zustand für einen gewissen Zeitraum aufrecht erhalten, bevor es ein Photon abstrahlen kann.
Daß ein angeregtes Molekül nur durch Abstrahlung entspannen kann ist mir neu und steht m.E. auch im Widerpruch zu Jablonski.
Denn die von Jablonski beschriebene Situation lebt ja gerade davon, daß unterschiedliche Entspannungsmöglichkeiten in Konkurrenz zueinander stehen.
„Bei einer Temperaturänderung (dT) haben wir zwar kein Gleichgewicht (Equilibrium) aber dieses Gleichgewicht wird durch die bekannten Mechanismen stets angestrebt. Darum kann man vereinfacht durchaus von der näherungsweisen Annahme ausgehen, dass Absorption = Emission ist.“
Ich kann zwischen Satz 1 und Satz 2 keinen logischen Zusammenhang herstellen
„Durch Massentransport (Konvektion etc.) verändert sich das Bild, denn die Emission wird geringer, wenn die Wärme anderweitig abfließt. Aber das ist ein quantitatives Problem, kein grundsätzliches.“
Eben! Der Transportweg ändert sich…
„Wie gesagt: Mikroskopisch betrachtet korrekt, aber durch den Systemkontext wird es eine irrelevante Betrachtung. Statistisch spielt es dann nur eine geringe Rolle, dass nur ein kleiner Teil der Moleküle strahlt. Im Besonderen, da die Emission in der 4ten Potenz zur Temperatur steigt.“
Diese Botschaft verstehe ich nicht.
Was wollen Sie damit sagen?
MfG
#82: Gerald Pesch sagt:
am Donnerstag, 03.12.2015, 13:29
„Herr Kramm, auch Ihnen schlage ich folgenden Selbstversuch vor. Im nächste Juni, in der Mittagssonne sitzen Sie in einem Salzkasten (IR Transparent) und ich daneben, sagen wir mal für 30 Minuten. Wir beide befinden uns im exakt identischen Strahlungsgleichgewicht, nur die unbedeutende Wärmeabfuhr durch Konvektion findet bei Ihnen nicht statt. Also, wann haben Sie Zeit?“
Wovon schwadronieren Sie eigentlich? Hier werden in der jaehrlichen Feuersaison Millionen von Acres Wald durch Feuer vernichtet, die auf Blitzschlag zurueckgehen. In der Feuersaison 2004 verbrannten hier 6,7 Millionen Acres Wald, was in etwa einer Flaeche von 27000 km^2 entspricht. Diese Flaeche wiederum entspricht in etwa der von Belgien. Aber nach Ihrer unmassgeblichen Meinung entsteht hier keine Konvektion. Die oberflaechennahen Lufttemperaturen steigen im Sommer bis zu 37 Grad C an. Im Jahr 2006 hatten wir z.B. 30 Tage mit Maximumtemperaturen von mehr als 80 Grad F (26,7 Grad C). Meistens sind es immer 15 – 20 Tage.
Noch etwas: Grundsaetzlich sind Versuche so anzuordnen, dass sie gewissen Zahlaehnlichkeiten entsprechen, wozu z.B. Reynoldszahl- und Froudezahl-Aehnlichkeiten zaehlen. Sind diese Zahlaehnlichkeiten nicht erfuellt, dann sind die Versuche nicht auf die Atmosphaere uebertragbar.
Ich wuerde Ihnen also empfehlen, die Zeit zu verwenden, ein Lehrbuch zu studieren.
#78: Martin Landvoigt sagt:
„Sehr geehrter Herr Keks
Ich fürchte, sie haben sich da in etwas verrannt. Das von Ihnen hier Angedeutete ist völlig irrelevant. Natürlich ist eine Absorption auch immer eine Thermalisierung. Diese mittelt sich aber bei Gas-Volumina ohne Temperaturänderung aus. Durch Emission wird dann ebenso viel abgestrahlt wie absorbiert.
Findet eine Temperaturänderung dT statt, so überwiegt entweder die eine oder die andere Seite des Effektes, die über den Energie-Erhaltungssatz den Wärmegehalt ändert. Vereinfacht ohne die Annahme der Konvektion und Advektion.“
Das ist barer physikalischer Unsinn. Durch die Absorption eines Lichquants geht das absobierende Molekuel von einem niedrigen in den naechst hoeheren Energiezustand ueber. Mehr auch nicht.
Eine Thermalisierung findet dann statt, wenn durch eine Kollision der zweiten Art das Molekuel von einem hoeheren Energiezustand in den naechst niedrigen Energiezustand ueberfuehrt wird und die freigesetzte Eenergie nicht emittiert, sondern als kinetische Energie abgefuehrt wird.
Weder tritt Absorption von Lichtquanten durch Molekuele noch die Kollision zweiter Art allein auf. Es sind immer sowohl spontane und die vom Strahlungsfeld selbst stimulierte Emission als auch Kollision erster Art beiteiligt. Und solange lokales thermodynamisches Gleichgewicht existiert, sind diese Prozesse im statistischen Sinne mikroskopisch reversibel. Das ist seit der Arbeit von Milne (1928) bekannt. Darauf beruht auch das Verwenden der Planckschen Strahlungsfunktion als Quellfunktion in der Strahlungsuebertragungsgleichung. Das koennen Sie bei Chandrasekhar (1960), „Radiative Transfer“ nachlesen.
Zu einer lokalen zeitlichen Aenderung der Temperatur, d.h. dT/dt, traegt nur die Divergenz der Flussgroessen, eine lokale zeitliche Aenderung des Luftdrucks sowie die Phasenuebergaenge des Wassers bei. Zu den Flussgroessen zaehlen Advektion und Konvektion, molekularer und turbulenter Transport von Enthalpie sowie solare und infrarote Strahlung.
#82: Gerald Pesch sagt:
Herr Pesch, dieses Experiment ist wirklich gut.
Da braucht man noch nicht einmal aufwendige Messgeräte.
Mit herzlichem Glückauf
Lieber Herr Landvoigt,#78
„Natürlich ist eine Absorption auch immer eine Thermalisierung.“
Ich muß das hier präzisieren, auch wenn das Herrn keks auch nicht interessieren wird.
Absorption ist der Prozeß, bei dem ein Photon verschwindet und seine Energie in Anregungsenergie des absorbierenden Moleküls übergeht.
Thermalisieren ist ein statistischer Vorgang: die Moleküle des Ensembles stoßen untereinander, bei inelastischen Stößen tauschen sie Energie aus. Das individuelle Molekül ändert also seinen Energiezustand fortwährend, während die Energie des Photons über die inelastischen Stöße über das Ensemble verteilt wird. Diese Energie ist die innere Energie des Gases und ist eng mit der Temperatur verknüpft.
„Diese mittelt sich aber bei Gas-Volumina ohne Temperaturänderung aus.“
Nein, wenn es nur Absorption gäbe, so würde die innere Energie durch Zufuhr absorbierter Energie steigen. Wenn aber:
„Durch Emission wird dann ebenso viel abgestrahlt wie absorbiert.“
Dies ist der Zustand im stationären lokalen thermodynamischen Gleichgewicht (LTE). Denn bleibt die innere Energie konstant und das dann gültige Kirchhoffsche Strahlungsgesetz ergibt, daß pro Zeiteinheit gleich viel Strahlungsenergie absorbiert wie emittiert wird. Die Thermalierung sorgt dafür, daß pro Zeiteinheit gleich viele Zustände wieder angeregt werden wie abgeregt und die Besetzungsstatistik stationär ist. Letzteres ist ja nach dem 2. HS nichts anderes als die Konstanz der Temperatur.
#81: P. Berberich sagt:
eine Regenwolke am Himmel absorbiert IR-Strahlung der Oberfläche zu etwa 98%, also praktisch zu 100%. Da sie kälter ist als die Oberfläche strahlt sie weniger ab als ankommt. Der Strahlungstransport durch die Wolke ist vernachlässigbar und die Wolke heizt sich dadurch auch nicht auf. Die absorbierte Wärme wird also hauptsächlich durch Konvektion und Verdampfung abgeführt. Ich halte diese Prozesse für nicht vernachlässigbar und auch nicht für konstant „for ever“.
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Sehr geehrter Herr Berberich,
das sehen wir beide hier völlig gleich. Wolkendynamik sind äußerst wichtige Askekte der Klimadynamik. Global wirken sie dynamisch kühlend, auch wenn sie nachts eine schnellere Auskühlung verhindern. Auch wenn sie weniger zurückstrahlen, als sie absorbieren, so ist es doch eine spürbar langsamere Abkühlung als ohne Wolken.
Allerdings gibt es nicht immer und überall Wolken, so dass das Verständnis des Wärmeflusses auch ohne Berücksichtigung von Wolken fragen lässt.
#80: besso keks sagt:
Aus Jablonski glaube ich lernen zu können,
daß auch Milne die Realität nur unvollständig abgebildet hat.
Neben der „Emission“ stehen andere Formen der Energieabgabe situativ gleichberechtigt nebeneinander.
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Sehr geehrter Herr Keks
Auch wenn meine Formulierung sehr knapp gehalten wurde, trifft sie den Sachverhalt, den Prof Kramm fundierter formulierte, sehr gut.
Der Satz der Enerierhaltung reicht hier zum Verständnis aus, wenn man den Wärmetransport durch Massentransport einmal ausblendet.
Jablonski beschreibt die mikroskopischen Vorgänge bei der Absorption, die zur Thermalisierung und Emission führen. Isoliert betrachtet hätten wir dann ein dT, da nur ein Teil direkt wieder emittiert wird und ein anderer Teil direkt über Stoßrelaxion an IR-inaktive Moleküle abgegeben wird.
Wenn hier unser Modell zu Ende wäre müssten wir uns die Augen reiben und fragen, warum dann die Atmosphäre nicht viel heißer wird. Immerhin gibt es den Energieerhaltungssatz, der ja den Verbleib der absorbierten Energie erklären muss.
Die Lösung ist die Betrachtung, dass auch die CO2 Moleküle eine Stoß-Anregung von den IR-inaktive Molekülen erhalten, die gar nicht anders relaxieren können.
Bei einer Temperaturänderung (dT) haben wir zwar kein Gleichgewicht (Equilibrium) aber dieses Gleichgewicht wird durch die bekannten Mechanismen stets angestrebt. Darum kann man vereinfacht durchaus von der näherungsweisen Annahme ausgehen, dass Absorption = Emission ist.
Durch Massentransport (Konvektion etc.) verändert sich das Bild, denn die Emission wird geringer, wenn die Wärme anderweitig abfließt. Aber das ist ein quantitatives Problem, kein grundsätzliches.
———– #80: besso keks sagt:
Mit Jablonski (http://tinyurl.com/guv9pwm)kann nun berücksichtigt werden, daß die Atmosphäre aber quasi ein 2-Körpergemisch ist. Nur einer kann strahlen, also die absorbierte Energie wieder los werden, der andere nicht.
——————-
Wie gesagt: Mikroskopisch betrachtet korrekt, aber durch den Systemkontext wird es eine irrelevante Betrachtung. Statistisch spielt es dann nur eine geringe Rolle, dass nur ein kleiner Teil der Moleküle strahlt. Im Besonderen, da die Emission in der 4ten Potenz zur Temperatur steigt.
Herr Kramm, auch Ihnen schlage ich folgenden Selbstversuch vor. Im nächste Juni, in der Mittagssonne sitzen Sie in einem Salzkasten (IR Transparent) und ich daneben, sagen wir mal für 30 Minuten. Wir beide befinden uns im exakt identischen Strahlungsgleichgewicht, nur die unbedeutende Wärmeabfuhr durch Konvektion findet bei Ihnen nicht statt. Also, wann haben Sie Zeit?
#78: Martin Landvoigt sagt:
„Diese mittelt sich aber bei Gas-Volumina ohne Temperaturänderung aus. Durch Emission wird dann ebenso viel abgestrahlt wie absorbiert.“
Sehr geehrter Herr Landvoigt,
eine Regenwolke am Himmel absorbiert IR-Strahlung der Oberfläche zu etwa 98%, also praktisch zu 100%. Da sie kälter ist als die Oberfläche strahlt sie weniger ab als ankommt. Der Strahlungstransport durch die Wolke ist vernachlässigbar und die Wolke heizt sich dadurch auch nicht auf. Die absorbierte Wärme wird also hauptsächlich durch Konvektion und Verdampfung abgeführt. Ich halte diese Prozesse für nicht vernachlässigbar und auch nicht für konstant „for ever“.
#78: Martin Landvoigt sagt:
„Das von Ihnen hier Angedeutete ist völlig irrelevant.“
Lieber Herr Landvoigt,
ich bezog mich auf die von Herrn Kramm in #39 zitierten Textpassagen
„Einstein argumentierte, dass im statistischen Sinne ebenso viele Molekuele durch die Absorption von Lichtquanten vom niedrigen in den hoeheren Energiezustand uebergehen wie umgekehrt durch beide Formen der Emission Molekuele vom hoeheren in den niedrigen Energiezustand uebergehen. (Diese Betrachtung wird heute als „principle of detailed balancing“ (Fowler & Milne, 1925) bzw. mikroskopische Reversibilitaet (Tolman, 1925) bezeichnet. Der Begriff „mikroskopischen Reversibilitaet“ wurde auch von Moore/Hummel (1986), „Physikalische Chemie“, verwendet. Dieses Lehrbuch ist in Deutschland weitverbreitet.) Dieses ist nach Einstein die notwendige und hinreichende Bedingung, dass sich die kanonische Zustandsverteilung der statistischen Mechanik nicht aendert. Die zugehoerigen Uebergangswahrscheinlichkeiten wurden mit Hilfe von Konstanten ausgedrueckt, die wir heute als Einstein-Koeffizienten bezeichnen.“
und
„Wenn thermisches Gleichgewicht fuer die Herleitung der Planckschen Strahlungsfunktion unabdingbar ist, dieses allerdings in der Atmosphaere nicht global existiert, dann ist es erforderlich, herauszufinden, unter welchen Bedingungen die Plancksche Strahlungsformel ueberhaupt angewendet werden darf. Diese Fragestellung wurde von Milne (1928) beantwortet, indem er Kollisionsprozesse der ersten und zweiten Art zwischen Molekuelen, Ionen und Elektronen in die Einsteinschen Betrachtungen einbezog.“
Daraus lerne ich, daß die Betrachtung Einsteins die Realität nur unvollständig wiedergab.
Aus Jablonski glaube ich lernen zu können,
daß auch Milne die Realität nur unvollständig abgebildet hat.
Neben der „Emission“ stehen andere Formen der Energieabgabe situativ gleichberechtigt nebeneinander.
Der Unterschied scheint mir vorerst darin zu liegen, daß Einstein/Milne von EINEM homogenen, strahlungsfähigem Gas ausgegangen sind. Dieses kann auch wieder abstrahlen.
Mit Jablonski (http://tinyurl.com/guv9pwm)kann nun berücksichtigt werden, daß die Atmosphäre aber quasi ein 2-Körpergemisch ist. Nur einer kann strahlen, also die absorbierte Energie wieder los werden, der andere nicht. Dieser wird in der Situation in der Atmosphäre also über die Thermalisierung nur wärmer und entnimmt damit der strahlungsfähigen Masse Energie.
Ob Milne das so berücksichtigt hat, weiß ich nicht und warte daher gespannt auf die email von Herrn Kramm.
MfG
#76: Gerhard Kramm sagt:
„… Ich kann Ihnen eine Kopie dieser Arbeit zusenden.“
Sehr geehrter Herr Kramm,
dafür wäre ich Ihnen sehr verbunden.
@ADMIN: bitte meine email-Adresse an Herrn Kramm weiterleiten
#74: besso keks sagt:
Eine Thermalisierung der eingestrahlten Energie würde ebenfalls nicht erfolgen.
Oder kurz:
Eine Entspannung angeregter Moleküle durch Stoß findet in der Atmosphäre nicht statt, die absorbierte Energie wird nicht thermalisiert, sondern wieder abgestrahlt.
————-
Sehr geehrter Herr Keks
Ich fürchte, sie haben sich da in etwas verrannt. Das von Ihnen hier Angedeutete ist völlig irrelevant. Natürlich ist eine Absorption auch immer eine Thermalisierung. Diese mittelt sich aber bei Gas-Volumina ohne Temperaturänderung aus. Durch Emission wird dann ebenso viel abgestrahlt wie absorbiert.
Findet eine Temperaturänderung dT statt, so überwiegt entweder die eine oder die andere Seite des Effektes, die über den Energie-Erhaltungssatz den Wärmegehalt ändert. Vereinfacht ohne die Annahme der Konvektion und Advektion.
Bei diesem Basta-Satz von Ihnen sollten wir es gut sein lassen:
„Was unsere Kenntnisse in physikalischer und chemischer Ozeanographie angeht, so laesst sich dazu nur eines feststellen. Diese Kennisse sind fuer Sie unerreichbar.“
#74: besso keks:
Doch, Kollisionen erster und zweiter Art werden dabei beruecksichtig, so wie es Milne (1928) beschrieben hat. Ich kann Ihnen eine Kopie dieser Arbeit zusenden.
#40: Gerhard Kramm sagt:
„Ich denke, dass die von Ihnen zitierte Arbeit nicht relevant ist. In einer Antwort auf Dr. Stehliks Beitrag # 31 habe ich die quantentheoretische Begruendung geliefert.“
Sehr geehrter Herr Kramm,
ich nehme an Sie beziehen sich auf:
„…Umgekehrt fuehrt die spontane Emission bzw. die vom Strahlungsfeld induzierte Emission eines Lichtquants dazu, dass das Molekuel von dem hoeheren in den niedrigen Energiezustand uebergeht. Die Energiezustaende werden mit der Temperatur ueber die kanonische Zustandsverteilung der statistischen Mechanik verknuepft. Diese Temperatur ist die lokal herrschende Gastemperatur.“
Hierin kommt eine Entspannung durch Stoß nicht vor.
Eine Thermalisierung der eingestrahlten Energie würde ebenfalls nicht erfolgen.
Oder kurz:
Eine Entspannung angeregter Moleküle durch Stoß findet in der Atmosphäre nicht statt, die absorbierte Energie wird nicht thermalisiert, sondern wieder abgestrahlt.
Dies unter allen Druckbedingungen.
Verstehe ich Sie damit richtig?
Mit freundlichen Grüßen
#72: Dr. Gerhard Stehlik:
Herr Stehlik,
Ihr Beitrag beruht ja zum Teil auf dem Beitrag „Warum CO2 die Erdoberfläche kühlt“, der auf Ihrer Webseite zu finden ist. Dieser Beitrag schein fuer Sie so wichtig zu sein, dass Sie ihn in eine Vielzahl von Sprachen uebersetzt haben. Dadurch wird dieser Beitrag natuerlich nicht richtiger, sondern Ihre Inkompetenz wird nur in vielen Sprachen dokumentiert.
Mit Bezug auf den alten Kohl-Witz empfehle ich Ihnen, diesen Beitrag auch in Esperanto zu uebersetzen. Damit Sie sich an diese Sprache gewoehnen, koennen Sie ja zunaechst einige Wochen Urlaub dort verbringen.
Was unsere Kenntnisse in physikalischer und chemischer Ozeanographie angeht, so laesst sich dazu nur eines feststellen. Diese Kennisse sind fuer Sie unerreichbar.
#72: Dr. Gerhard Stehlik:
Sie haben doch bereits mit der wiederholten Missinterpretation des NASA-Schemas (siehe #39) dokumentiert, dass Sie von der Materie nichts verstehen.
Okay, Herr Professor Kramm, ihre Frau ist qualifiziert genug und unabhängig genug um in diesem EIKE Blog nichts auszusagen. Das verstehe ich.
Ich habe zu bieten, dass ich hier die Physikalische Chemie nach besten Wissen und Gewissen im Experiment vertrete und nicht im „Theoretischen Modell“.
Wissen Sie und Ihre Frau überhaupt, was physikalisch – chemisch der Ozean ist? Mit scheint er ist nur eine andere Art von Luft für Sie!?
#68: Dr. Gerhard Stehlik sagt:
„Die Nullsumme der Gesamtenergie hat doch rein gar nichts mit der CO2 Frage zu tun. Bei der CO2 Frage geht es darum, wie sind sich drei Anteile Verdunstung, Thermik und Wärmestrahlung an den unterschiedlichen Erdoberflächen von Land und Wasser ausgehend nach oben und wie ändern sich ihre Anteile nach oben bis nur noch 100 % Wärmestrahlung als alleinige Wirkung übrig bleibt, der Sonne zu Null Gesamtenergieänderung auszugleichen.
Es ist geradezu skandalös, wie Sie abstreiten, dass die Wärmestrahlung auch schon von den beiden Erdoberflächen Land und Wasser an beteiligt ist und zwar weniger als die Verdunstung und mehr als die Thermik.
Sie sind doch nicht so blauäugig, das nicht ganz klar zu verstehen. Warum also diese permanente Verschleierung der Fakten? Verliert Ihre Frau sonst ihren Job? Oder was ist los?“
Herr Stehlik,
es geht um die Erhaltung der Gesamtenergie. Wenn Sie damit Schwierigkeiten haben, dann ist das Ihr, aber nicht mein Problem.
Ihr Hinweis auf meine Frau belegt nur, dass Sie glauben, das deutsche Phaenomen der Sippenhaft sei auf die Vereinigten Staaten zu uebertragen. Vergessen Sie Ihre Meinung.
Hier ein paar Fakten: Meine Frau war die erste Frau in der damals 60-jaehrigen Geschichte des Geophysical Institute (1946 durch den Kongress der Vereinigten Staaten gegruendet), die zum Full Professor ernannt wurde. Das Votum des siebenkoepfigen Universitaetskomitees war bemerkens wert. Ihre Leistungen in Research Teaching und Service, worueber jeweils gesondert abgestimmt wurde, erhielt sie insgesamt 20 x mal „excellent“ und 1 x mal mit „very good“. Zudem ist meine Frau einer der drei Heisenberg-Stipendiaten, die die Meteorologie seit der Gruendung des Heisenberg-Programms durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Jahr 1977 hervorgebracht hat. Neben mehr als 100 begutachteten Artikeln hat sie zwei Buecher publiziert, eines davon mit mir zusammen. Die hiesige Universitaet weiss ihre Schaetze zu hueten.
Bescheidene Frage: Was haben Sie eigentlich zu bieten, Herr Stehlik?
#53: Uli Weber sagt am Montag, 30.11.2015, 15:12:
„Betrachtungen zum „Treibhauseffekt“ berücksichtigen diese global gespeicherte Wärmemenge von überschlägig 6.250 Tagen Netto-Sonneneinstrahlung aber nicht. Eine Lösung habe ich auch nicht…“
Sie nicht, aber ich: Die Lösung lautet: Treibhauseffekt des Ozeans!
Danke für Ihren Beitrag!
#52: Dr. Horst Denzer sagt am Montag, 30.11.2015, 13:11:
„Frage an die Experten und die Expertinnen : wie groß ist die maximale Eindringtiefe von Nahem Infrarot, Mittleren Infrarot und fernen Infrarot in flüssiges Wasser (z.B. Gewässer, Wolken)?“
Kümmern Sie sich bitte selbst darum, die Daten über die Eindringtiefe des Senckenberg Instituts des sichtbaren Lichts in den Ozean und das IR-Spektrum von Wasser selbst zu extrapolieren:
Senckenberg finden Sie hier: http://tinyurl.com/o65oxbv
Das IR-Spektrum von Wasser hier: http://tinyurl.com/qgje59c
Anm.: Die logarithmische Kurve ist informativer als die lineare.
#46: Gerhard Kramm sagt am Sonntag, 29.11.2015, 02:59:
„Herr Dr. Luedecke, wenn Sie behaupten; „Treibhausgase bewirken eine Erhöhung der gemittelten bodennahen Erdtemperatur verglichen mit der Situation bei Abwesenheit dieser Gase.“ so ist das falsch.“
Okay, lieber Herr Professor Kramm, mein Freund Horst kann das nicht besser, aber was soll dieser Quatsch von Ihren?:
„Es existiert weder eine (Netto-)Quelle noch (Netto-)Senke von Gesamtenergie in der Atmosphaere.“
Die Nullsumme der Gesamtenergie hat doch rein gar nichts mit der CO2 Frage zu tun. Bei der CO2 Frage geht es darum, wie sind sich drei Anteile Verdunstung, Thermik und Wärmestrahlung an den unterschiedlichen Erdoberflächen von Land und Wasser ausgehend nach oben und wie ändern sich ihre Anteile nach oben bis nur noch 100 % Wärmestrahlung als alleinige Wirkung übrig bleibt, der Sonne zu Null Gesamtenergieänderung auszugleichen.
Es ist geradezu skandalös, wie Sie abstreiten, dass die Wärmestrahlung auch schon von den beiden Erdoberflächen Land und Wasser an beteiligt ist und zwar weniger als die Verdunstung und mehr als die Thermik.
Sie sind doch nicht so blauäugig, das nicht ganz klar zu verstehen. Warum also diese permanente Verschleierung der Fakten? Verliert Ihre Frau sonst ihren Job? Oder was ist los?
Ich finde an dem Artikel von Herrn Dr. Stehlik bemerkenswert, dass er die Unterschiede in den Energiefluss-Diagrammen der NASA in Bild 7 und Bild 11 einmal festgestellt hat. In Bild 7 wird nur der Netto-Transport zwischen Oberfläche und Atmosphäre gezeigt, in Bild 11 dagegen der Strahlungs-Transport durch die Darstellung der Gegenstrahlung aufgewertet. Der Strahlungstransport in Bild 7 zwischen Oberfläche und Atmosphäre ist kein reiner Strahlungstransport infolge von Absorption und Thermalisierung der IR-Strahlung. Lediglich 6% im IR-Fenster kann man als reinen Strahlungstransport ansehen. Konvektion und Evo-Transpiration sind übrigens auch miteinander verkoppelt. Ohne Konvektion verdunstet Wasser sehr schlecht wie jeder weiß.
Das gezeigte Energiefluss-Diagramm ist eine grobe Vereinfachung, die in Modellrechnungen durch Mehrschichtmodelle und atmosphärische Zirkulation überwunden werden kann. Man sollte die Zahlen der Energiebilanzen deshalb nicht so ernst nehmen. Inwieweit die aktuellen Klimasimulationen die Wirklichkeit gut beschreiben kann ich so nicht beurteilen.
Zum Artikel von Dr. Stehlig einige Anmerkungen:
Vorab: Ich halte die AGW-Hypothese für unzureichend begründet – zumindest was deren Bedeutung für die Klimaentwicklung ausmacht. Das kann man auch Argumentativ gut vertreten. Das genügt eigentlich schon keine großen und teure Programme loszutreten, die die Weltordnung auf den Kopf stellen wollen oder zumindest wesentliche Änderungen in der Wirtschaftsweise zu motivieren.
Ich halte es aber für bedenklich, wenn man dies mit schwachen oder unhaltbaren Argumenten vertreten will.
Dr. Stehlig sagt:
„Die Ozeane, mit 70 % Bedeckung, strahlen kaum ab, sondern verteilen ihre massive solare Energieaufnahme durch Verdunstung und Konvektion an die Atmosphäre.“
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Richtig ist, dass wesentliche Teile des Wärmetranportes über Evaporation und Konvektion geschehen. Falsch dagegen, dass dies Abstrahlung hier einen unwesentlichen Teil ausmacht. Warum dann das behaupten?
Dr. Stehlig sagt:
„Ein hoher Gehalt an IR-aktivem CO2 könnte wie ein Glashaus durch Wärmestau einen Treibhauseffekt verursachen.“
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Tatsächlich wird das in populärwissenschaftlichen Darstellung wegen der irreführenden Namensgebung behauptet. Das ist natürlich grober Unfug, denn die Wirkung des Glashauses besteht durch die Unterbindung des Massewärmetranportes (Konvektion und Advektion). Wenn die Fenster geöffnt werden, gleicht sich die Innentemperatur stak der Außentemperatur an.
Dennoch muss man akzeptieren, dass auch trotz verwirrender Namensvergabe mit dem atmosphärischen Treibhauseffekt (TE) etwas andderes gemeint ist. Darauf herumzureiten verschwendet die wertvolle Zeit der Zuhörer und führt zu einer Abklassifizierung in Sprachkritik.
Dr. Stehlig sagt:
„Allerdings ist die Hypothese bis heute nie experimentell bewiesen worden.“
—————
Eine Vielzahl von Beobachtungen und Messergebnissen bestätigt die prinzipielle Wirksamkeit der Modelle. Im Besonderen ist das vereinfachte Modell nach Modtran http://tinyurl.com/pg3bd8p eine gute Näherung der prinzipellen Wirkungsweise des Strahlungstransportes, das aber die anderen Tranportmechanismen noch nicht berücksichtigt.
Die gemessenen Spektren entsprechen dem Modell recht gut. Hier kann man von recht soliden Ergebnissen ausgehen. Aber das sagt eben noch sehr wenig über reales Klimageschen, da eben die Rückkopplungen, an denen sich die Geister scheiden, außen vor lässt.
Dr. Stehlig sagt:
„Bereits bei der Beschreibung der Reflexion des Sonnenlichts wird nicht darauf hin gewiesen, dass die dunkelblauen Flächen der Ozeane weniger Sonnenlicht reflektieren als die Landflächen.“
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Das ist hier auch nicht relevant, denn es wird ausdrücklich von Mittelwerten ausgegangen. Man kann darüber diskutieren, ob diese Mittelwert in hinreichender Näherung ermittelt wurde, oder ob die Modellierung auf Grundlage von Mittelwerten zulässig ist. Aber die Kritik am Modell in der gegebenen Form wirkt, als habe man den Ansatz nicht verstanden oder wolle in den Krümeln suchen. Das wirkt m.E. armselig.
Dr. Stehlig sagt:
„Wohl aber endet das Sonnenlicht in spektral ganz unterschiedlicher Tiefe im Volumen des Wassers und erwärmt so das Wasser sehr wirkungsvoll.“
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Wichtig ist aber die Feststellung, dass das (blaue) Licht gerade mal bis 60 Meter Tiefe vordringt. Der IR Anteil der Gegenstrahlung schafft es nicht mal bis auf 5 m Tiefe sondern nur wenige cm. Diese stellt eine sehr dünne oberflächennahe Schicht der durchschnittlich rund 4000 m tiefen Ozeane dar. Auch findet eine Durchmischung der Schichten in eher geringem Maße statt und ist weigehend von den Strömungsverhältnissen abhängig. Ohne diese kleine Information wirkt das Argument fadenscheinig.
Vgl. http://tinyurl.com/qj2glnq
Dr. Stehlig sagt:
„Die Physik macht einen entscheidenden Fehler, wenn chemische Materie als „Schwarzer Strahler“ behandelt wird.“ f.
—————-
Es drängt sich Verdacht auf, als habe der Autor das Konzept nicht verstanden, sondern plaudert als Laie.
Dr. Stehlig sagt:
„Für infrarote Wärmestrahlung gilt dies spektrale Verteilung des Planck’schen Strahlungsgesetz nicht. So emittieren die Hauptbestandteile der Atmosphäre, Stickstoff und Sauerstoff, keine infrarote Wärmestrahlung, Feststoffe und Flüssigkeiten nur sehr wenig, die IR-aktiven Spurengase H2O und CO2 aber extrem viel.“
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Spätestenz jetzt wird man Zweifel an der Kompetenz des Autors hegen. Denn natürlich gibt es einige Gase, die sich mit dem Konzept des schwarzen Strahlers nicht abbilden lassen, aber das behauptet ja auch niemand anders. Die Spektren der IR-aktiven Gase sind wohl bekannt und hoch genau vermessen sihe Hitran. Innerhalb dieses Rahmens ist dennoch ein Bezug zum Planck’schen Strahlungsgesetz klar erkennbar.
Dr. Stehlig sagt:
„Dafür gibt es zwei Gründe, die hohe infrarote Wärmestrahlung von H2O und vor allem von CO2 und die mächtige Konkurrenz in Bodennähe durch Verdunstungskühlung und kühlender Thermik.“
—————-
Das eigentliche Argument fehlt. Denn das atmosphärische Fenster zum IR-Strahlungstranport ist vergleichsweise klein. Es sind die Frequenzen, die eben nicht von H2O, CO2 und anderen absorbiert werden. Alles andere wird zunächst in der Atmosphäre weitgehend absorbiert und zum Teil durch die ungerichtete thermische Gegenstrahlung wieder zurück gesendet. Und das kann man sehr wohl messen!
Dr. Stehlig sagt:
„Diese „Verbesserung“ ist einfach nur absurd. Durch infrarote Wärmestrahlung sollen nun zwei Wärmeflüsse von mehr als der doppelten Energieflussstärke der Sonneneinstrahlung von unten nach oben und gleichzeitig von oben nach unten fließen. Das ist freilich mit keiner Methode der Energieflussmessung messbar.“
—————–
Das Modell vereinfacht selbstversändlich duch Mittelung. Konkrete Messungen aber bestätigen durchaus das Bild im Prinzip, wenngleich die numerischen Darstellung allerdings Grund einer fundierten Kritik liefert. Die realen Wärmeflüsse werden hier nur unzureichend dargestellt.
Dr. Stehlig sagt:
„Es wird ein ruhender skalarer Energieinhalt mathematisch korrekt dargestellt durch zwei gleich große und entgegengesetzt gerichtete Vektoren.“
—————–
Wir haben in der Atmophäre temporäre Flussgleichgewichte, meist aber kontinuierliche Temperaturänderungen. Ruhende Energieinhalte kann es darin nicht geben, denn ein Wärmefluss ist stets unabdingbar.
#51: H. Hoffmeister sagt:
ich bin bei Ihnen, wenn Sie für einen polemikfreien Austausch von Sachargumenten/Überlegungen werben.
————-
Sehr geehrter Herr Hoffmeister
In der Absolutheit wäre das ein wenig viel verlangt, aber das Bestreben, das Polemik-Level so gering wie möglich zu halten, halte ich für sehr wichtig.
————- #51: H. Hoffmeister sagt:
Gleichzeitig halten Sie es für kontraproduktiv, wenn unhaltbare Thesen immer wieder kolportiert werden und bringen das in Zusammenhang mit Dr. Stehlik’s Argumenten und Einschätzungen (da habe ich Sie doch richtig verstanden, oder ?).
————-
Ich habe mich gerade wegen der Vermeidung von unnötiger Polemik auf Andeutungen beschränkt. In der Tat halte ich den Ansatz von Dr. Stehlik für überzogen und kontraproduktiv. Und das, obwohl ich einige Punkte von ihm durchaus teile. Allerdings halte ich es nicht für hinreichend, dass Dr. Stehlik sich m.M.n. auf der ‚richtigen‘ Seite befindet. Er selbst legt ja Wert auf eine wissenschaftliche Klärung. Der Verweis auf die Argumente von Prof. Kramm sollte hier genügen. Da Sie aber eine inhaltliche Erklärung wünschen, will ich diese nicht verwehren.
————- #51: H. Hoffmeister sagt:
Aber ist es denn nicht so, dass, solange keine Beweise für bestimmte Korrelationen vorliegen (hier: CO2 als IR-aktiver Spurenbestandteil der Atmosphäre erhöht durch Absorption von elektromagnetischer Strahlung die Temperatur in Bodennähe im Sinne eines Antriebs) eigentlich alle plausiblen Erklärungsmodelle diskutiert werden dürfen ?
————-
In der Wissenschaft ist es eher unüblich, überhaupt von Beweisen zu sprechen. In der Mathemaik gibt es Beweise. In einem anderen Sinn spricht man vor Gericht von Beweisen. In der Wissenschaftstheorie ist aber eine Verifikation (Beweis) selten oder nie möglich, sondern bestenfalls gute und plausible Belege. Nur eine Falsifikation wird für möglich gehalten, also den Gegenbeweis.
Tatsächlich gibt es auch viel Belege. Man kann die Gegenstahlung und deren Spektren messen und kann sehr palsible Modelle entwickeln, die nur von sehr wenigen Wissenschaftlern bezweifelt werden – so lange man nicht über Quantifizierung spricht. Hier haben viele AGW-Skeptiker kein grundsätzliches Problem, sondern unterscheiden sich vor allem in der Abschätzung der jeweiligen Größen, die mit den Messungen in Einklang gebracht werden müssen.
————- #51: H. Hoffmeister sagt:
Da sollten doch auch Dr. Stehlik’s Argumente nicht abqualifiziert werden, wenn auch die von der „settled science“-Fraktion behaupteten „Treibhauseffekte“ arg konstruiert erscheinen und vor allem keinem Beweis zugänglich sind. In so einer Situation kann keiner wirklich sagen, welche Konstellation von „Antrieben“ und „Abtrieben“ wie wirkt.
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Von Abtriben habe ich noch nichts gelesen. Die „settled science“-Fraktion bewegt sich selbstverständlich nicht auf dem Boden der Wissenschaft, sondern sind reine Propagandisten. Dies zu erkennen führt aber leider nicht dazu, dass sich alle mit einer kritischen Position zusammen finden, sondern dass unter den Skeptikern munter Grabenkämpfe geführt werden, die oftmals nicht zielführend sind.
————- #51: H. Hoffmeister sagt:
Ich stimme wieder mit Ihnen überein, dass Modellbetrachtungen, wie sie von der etablierten „Klimawissenschaft“ in reichem Maße durchgeführt werden, durchaus im Sinne akademischer Forschung und Erkenntnisgewinn’s opportun sind. Aber keinesfalls dürfen Ergebnisse aus derartigen Betrachtungen als Entscheidungsbasis für politische Weichenstellungen verwendet werden, weil keiner weiss, ob die gewählten Modellparameter die Realität abbilden oder nicht.
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Ich fürchte, sie haben mich hier nicht ganz verstanden. Modellbetrachtungen sind im Wissenschaftsbetrieb unabdingbar, aber nicht in dem Sinne, wie sie die von der etablierten „Klimawissenschaft“ durchgeführt werden. Hier wird in der Regel die Basis geunder Wissenschaft oftmals verlassen, weil ddie Modellierungen weder hinreichend transparent sind, um sie von wirklichkeitsfremdem Takka-Tukka-Land zu unterscheiden und auch keine Vorhersagen macht, die ihre Relevanz belegen könnte.
In der Konsequenz meinen wir also das Gleiche. Lediglich die Art der Argumentation unterscheidet sich. Wenn manche meiner Argumentation besser folgen können, dann ist sie auch hilfreich. Wenn andere ihre Argumentation für einleuchtender halten, würde ich sie ebenso unterstützen. Kein Grund zum Disput.
————- #51: H. Hoffmeister sagt:
Ich persönlich halte die Beurteilung, in welcher Richtung die diversen physikalisch-chemischen Prozesse die bodennahe Temperatur der Atmosphäre tatsächlich beeinflussen, für – zur Zeit jedenfalls – unmöglich. Dazu bewegen sich die beobachteten Änderungen der Temperatur in einem viel zu kleinen Bereich und sind rein statistisch gesehen nicht von natürlicher Variabilität unterscheidbar.
————-
Das ist grob gefasst auch die Position von Prof. Kramm – zumindest wie ich ihn verstehe. Und das halte ich auch für vertretbar. Allerdings ist es noch kein zwingendes Argument, Versuche der Abschätzung und Modellvereinfachungen grundsätzlich zu verdammen. Dies haben m.E. durchaus auch dann ihre Existenzberechtigung, selbst wenn manche sie nicht für zutreffend halten. Denn keine Fraktion kann für sich beanspruchen, im alleinigen Besitz der Wahrheit zu sein. Dazu ist unser Wissen unzureichend.
Was ich aber für zulässig halte ist, dass man erhebliche Zweifel an der etablierten „Klimawissenschaft“ und deren vorgeblichen Mehrheitsmeinung hegt. Denn es gibt zu viele Belege, die gegen eine stark wirksame AGW-Hypothese sprechen. Ich würde es aber begrüßen, wenn man verstärkt auf starke Argumente zurück greift, als das man mit wenig plausiblen oder schwachen Argumenten die eigene Position schwächt.
Zum Artikel von Dr. Stehlig gehe ich separat ein.
Lieber Herr Urbahn,
Sie glauben doch nicht ernsthaft, daß ein Klimaleugner für seine intellektuelle Bloßstellung auch zahlen würde. Worum geht es überhaupt? Gut möglich, daß ich das schon ohne Rechnung gelöst habe…
Lieber Herr keks,
„Na ja, so verletzt er zumindest den Energieerhaltungssatz, da ein Teil der Strahlungsenergie im Nichts verschwindet“
nun, die verschwindet z.B. zum Teil in die andere Richting, gell.
Der Energieerhaltungssatz würde auch bei Ihnen stimmen, wenn Sie denn auch richtig rechnen würden…
#35 Kommentar von Prof. Lüdecke:
Im zitierten Lehrbuch der Physik steht, dass „thermische Strahlung der Erdoberfläche in die Atmosphäre erfolgt“.
Das ist genau die Strahlungskühlung, die überall und jederzeit mit einem Infrarot-Fernthermometer gemessen werden kann. Das ist Genau der experimentelle Beweis dafür, dass die Atmosphäre dank ihrer IR-aktiven Bestandteile H2O und vor allem von CO2 auch in Bodennähe ein Kühlhaus und kein Treibhaus ist.
Mit der Frage, ob die beiden Staatsbeamten Kramm und Lüdecke das nicht verstehen können oder nur nicht verstehen wollen, befasse ich mich nicht.
#56: NicoBaecker sagt:
„In der Atmosphäre nimmt die Strahlungsintensität mit der Höhe ja bekanntlich ab, weil die Temperatur abnimmt. So funktioniert ja letztlich der Treibhauseffekt.“
Na ja, so verletzt er zumindest den Energieerhaltungssatz, da ein Teil der Strahlungsenergie im Nichts verschwindet.
#53: Uli Weber sagt:
„Wenn man für den Mond (ohne Berücksichtigung der Albedo) aus den Durchschnittstemperaturen von Tag- und Nachtseite einen vereinfachten Mittelwert bildet, dann kommt man mit -15 °C einem Schwarzen S-B Körper schon ziemlich nahe.“
Welche gemessenen Durchschnittstemperaturen verwenden Sie? Vermutlich sind das Strahlungstemperaturen. Die können stark variieren. Ergänzend dazu die bei den Apollo-Missionen in einem Bohrloch gemessenen Temperaturen (siehe M.G. Langseth 1973 et al.: Revised lunar heat flow values). In einer Tiefe von 90 cm betrug die Temperatur am Apollo-Landepunkt (26°N, 4°O) -22 °C und war nahezu temperaturunabhängig. In einer Tiefe von 49 cm schwankte die Temperatur zwischen -23°C und -25°C.
#57: Gerhard Kramm sagt:
„Nach Sonnenuntergang wuerde die Oberflaechentemperatur infolge des lokalen Strahlungsgleichgewichtes sofort auf 0 K absinken.“
Anzumerken ist dass die Erde auch den Mond anstrahlt. Dies gilt also nur auf der Erde abgewandten Seite des Mondes.
Lieber Herr Baecker,
statt Ihre Zeit hier auf EIKE zu verschwenden, sollten Sie sich lieber die 100000 $ von D. Keenan verdienen. Das dürfte Ihnen doch ein leichtes sein.
MfG
# 54 : H. Urban :
Sehr geehrter Herr Urban,
haben Sie herzlichen Dank für die Beantwortung meiner Frage – was ich vermutet habe, ist somit bestätigt !
mit freundlichen Grüßen, Horst Denzer
#53: Uli Weber sagt:
„Beitrag zur fachlichen Diskussion:
Es gibt eine Vielzahl von Beweisen und Widerlegungen für den „Treibhauseffekt“. Was mir in allen Erklärungen zur Mittentemperatur der Erde fehlt, ist ein Integral über die global als Wärme gespeicherte Sonnenstrahlung.
Wenn man für den Mond (ohne Berücksichtigung der Albedo) aus den Durchschnittstemperaturen von Tag- und Nachtseite einen vereinfachten Mittelwert bildet, dann kommt man mit -15 °C einem Schwarzen S-B Körper schon ziemlich nahe.“
Ihre Berechnung ist vollkommen falsch. Bei einem lokalen Strahlungsgleichgewicht betraegt die maximale Oberflaechentemperatur auf der Tagseite des Mondes im Bereich der Aequatorregion etwa 390 K. Nach Sonnenuntergang wuerde die Oberflaechentemperatur infolge des lokalen Strahlungsgleichgewichtes sofort auf 0 K absinken. Damit laege schon der Durchschnittswert bei 185 K. Das Absinken auf 0 K wird nur durch den Mondboden verhindert.
Nach Beobachtungen des Diviner Lunar Radiometer betraegt die mittlere Oberflaechentaemperatur der Aequatorregion 206 K und die der Polargebiete 98 K (siehe http://goo.gl/BVMxK1). Da die Rotationsachse des Mondes nur um 1,54 Grad von der Normalen der Ekliptikebene abweicht, kann man sofort daraus schliessen, dass die global gemittelte Oberflaechentemperatur des Mondes kleiner als 206 K ist. Unsere Modellrechnungen ergaben einen Wert, der zwischen 190 und 200 K rangiert.Selbstverstaendlich haben wir die Wirkung der Rotation des Mondes sowie die Wirkung des Mondbodens beruecksichtigt.
Lieber Herr Urbahn, #54
„die Eindringtiefe im Bereichdes CO2-Wellenlänge und noch länger beträgt Bruchteile eines Millimeters, d. h. solche Infrarotstrahlung kann bestensfalls die Verdunstungsschicht des Wasser erwärmen mehr nicht.“
dazu muß diese Schicht natürlich kälter sein. Wenn sie genauso warm wie die Luft mit dem CO2 drin ist (also der Quelle), so absorbiert das Wasser soviel wie es emittiert, sodaß die Strahlungsintensität aus der Wasserschicht in die gleiche Richtung dieselbe ist wie aus der CO2-Luft. Das ist dann divergenzfreier Strahlungstransport. In der Atmosphäre nimmt die Strahlungsintensität mit der Höhe ja bekanntlich ab, weil die Temperatur abnimmt. So funktioniert ja letztlich der Treibhauseffekt.
Lieber Herr Weber, #53
„ Was mir in allen Erklärungen zur Mittentemperatur der Erde fehlt, ist ein Integral über die global als Wärme gespeicherte Sonnenstrahlung.“
Die Mitteltemperatur läßt sich ja mit hinreichender Genauigkeit ausrechnen. Nehmen Sie einfach eine Klimakarte der bodennahen Temperaturverteilung auf der Erde. Die Temperatur ergibt sich aber nicht aus dem von Ihnen genannten Integral alleine. Die bodennahe Temperatur ergibt sich vielmehr aus der Energiebilanz. Ein Klimazustand ist gegeben, wenn im Mittel über die saisonalen und täglichen Zyklen die Temperatur und die Energieflüsse an seinem Ort zeitlich konstant sind. Bei konstanter Temperatur ist die Summe der Energieflüsse dort null (unter Berücksichtigung der Vorzeichen hin- und abfließender Flüsse). Aus dieser Bedingung ergibt sich die Abstrahlungsleistung (als ein Energiefuß) aus der Summe der anderen. Die Abstrahlungsleistung steht aber über das Stefan-Boltzmannsche Gesetz mit der Temperatur des Bodens in einfachem Zusammenhang. Die bodennahe Temperatur hängt mit der des Bodens über die Austauschvorgänge zusammen.
„Die Erde verhält sich an vergleichbarer astronomischer Position ganz anders. Bei ca. 15 °C globaler Mittentemperatur ist am Strahlungsgleichgewicht nicht zu zweifeln, sonst würde es kontinuierlich wärmer oder kälter“
Am Boden herrscht aber auch dann kein Strahlungsgleichgewicht, wenn die Temperatur zeitlich konstant ist (=stationär), denn dort gibt es ja auch nicht-radiative Energieflüsse.
„. Betrachtungen zum „Treibhauseffekt“ berücksichtigen diese global gespeicherte Wärmemenge von überschlägig 6.250 Tagen Netto-Sonneneinstrahlung aber nicht. „
Der Reservoirinhalt an thermischer Energie der Erde spielt natürlich bei Änderungen des Treibhauseffektes eine Rolle.
Sehr geehrter Herr Denzer,
die Eindringtiefe im Bereichdes CO2-Wellenlänge und noch länger beträgt Bruchteile eines Millimeters, d. h. solche Infrarotstrahlung kann bestensfalls die Verdunstungsschicht des Wasser erwärmen mehr nicht.
MfG
Beitrag zur fachlichen Diskussion:
Es gibt eine Vielzahl von Beweisen und Widerlegungen für den „Treibhauseffekt“. Was mir in allen Erklärungen zur Mittentemperatur der Erde fehlt, ist ein Integral über die global als Wärme gespeicherte Sonnenstrahlung.
Wenn man für den Mond (ohne Berücksichtigung der Albedo) aus den Durchschnittstemperaturen von Tag- und Nachtseite einen vereinfachten Mittelwert bildet, dann kommt man mit -15 °C einem Schwarzen S-B Körper schon ziemlich nahe.
Die Erde verhält sich an vergleichbarer astronomischer Position ganz anders. Bei ca. 15 °C globaler Mittentemperatur ist am Strahlungsgleichgewicht nicht zu zweifeln, sonst würde es kontinuierlich wärmer oder kälter; damit dürfte die Erde einen formidablen Wärmestau aufweisen. Allein für die Atmosphäre wird hier im Blog (#29) ein Wärmeinhalt von 1,31 x 10^24 Joule angegeben, was einer Netto-Sonneneinstrahlung (unter Berücksichtigung der Erdalbedo) von etwa 125 Tagen entspricht – und nach Wikipedia sind das lediglich 2 % der gesamten Wärmekapazität der Erde. Betrachtungen zum „Treibhauseffekt“ berücksichtigen diese global gespeicherte Wärmemenge von überschlägig 6.250 Tagen Netto-Sonneneinstrahlung aber nicht.
Eine Lösung habe ich auch nicht…
Uli Weber
Frage an die Experten und die Expertinnen :
wie groß ist die maximale Eindringtiefe von Nahem Infrarot, Mittleren Infrarot und fernen Infrarot in flüssiges Wasser (z.B. Gewässer, Wolken)? Sie erweisen mir einen großen Gefallen, wenn Sie mir konkrete Antworten geben (ich habe keine Lust, mir mühsam die entsprechenden Absorptionskoeffizienten zur Berechnung nach Lambert-Beer heraus zu suchen!)
Information meinerseits an Sie : wussten Sie, dass einige CO2 Moleküle bereits eine Diskriminierungsklage beim Europäischen Gerichtshof eingereicht haben ?
Herzlichen Dank im voraus und mit freundlichen Grüßen, Horst Denzer
#48
Lieber Herr Landvoigt,
ich bin bei Ihnen, wenn Sie für einen polemikfreien Austausch von Sachargumenten/Überlegungen werben.
Gleichzeitig halten Sie es für kontraproduktiv, wenn unhaltbare Thesen immer wieder kolportiert werden und bringen das in Zusammenhang mit Dr. Stehlik’s Argumenten und Einschätzungen (da habe ich Sie doch richtig verstanden, oder ?).
Aber ist es denn nicht so, dass, solange keine Beweise für bestimmte Korrelationen vorliegen (hier: CO2 als IR-aktiver Spurenbestandteil der Atmosphäre erhöht durch Absorption von elektromagnetischer Strahlung die Temperatur in Bodennähe im Sinne eines Antriebs) eigentlich alle plausiblen Erklärungsmodelle diskutiert werden dürfen ?
Da sollten doch auch Dr. Stehlik’s Argumente nicht abqualifiziert werden, wenn auch die von der „settled science“-Fraktion behaupteten „Treibhauseffekte“ arg konstruiert erscheinen und vor allem keinem Beweis zugänglich sind. In so einer Situation kann keiner wirklich sagen, welche Konstellation von „Antrieben“ und „Abtrieben“ wie wirkt.
Ich stimme wieder mit Ihnen überein, dass Modellbetrachtungen, wie sie von der etablierten „Klimawissenschaft“ in reichem Maße durchgeführt werden, durchaus im Sinne akademischer Forschung und Erkenntnisgewinn’s opportun sind. Aber keinesfalls dürfen Ergebnisse aus derartigen Betrachtungen als Entscheidungsbasis für politische Weichenstellungen verwendet werden, weil keiner weiss, ob die gewählten Modellparameter die Realität abbilden oder nicht.
Ich persönlich halte die Beurteilung, in welcher Richtung die diversen physikalisch-chemischen Prozesse die bodennahe Temperatur der Atmosphäre tatsächlich beeinflussen, für – zur Zeit jedenfalls – unmöglich. Dazu bewegen sich die beobachteten Änderungen der Temperatur in einem viel zu kleinen Bereich und sind rein statistisch gesehen nicht von natürlicher Variabilität unterscheidbar.
H. Hoffmeister
Der Wasserdampf-Test
Auch Wasserdampf hat in der Luft in Erdbodennähe keine Chance gegenüber der Konvektion
Man mag den Streichholztest mit einem Kerzen- oder Kaminanzünder, der mit Butan, einer Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindung, betrieben wird, wiederholen. In der Flamme entstehen Kohlenstoffdioxid- und Wasserdampf-Moleküle. Auch dieses Gasgemisch bestehend aus den beiden so genannten Treibhausgasen Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf, schafft es nicht, wie man mit der Hand unter der Flamme leicht prüfen kann, Wärmeenergie der Flamme durch Wärmestrahlung in Richtung Erdboden zu transportieren.
Die Erfahrung, dass warme Wasserdampf-Moleküle dank der Konvektion immer nur nach oben streben und anders als von den IPCC-Klimaforschern ausgedacht, keine Wärmeenergie nach unten strahlen, machen wir unten in der Atmosphäre täglich unter der Dusche. Die erwärmte, Wasserdampf-gesättigte Luft dehnt sich aus, wird leichter, möchte nach oben entschweben. Gut ermöglicht wird das erst, wenn man den Duschvorhang ein wenig zur Seite schiebt. Sofort wird es von unten her kühl. Kalte Luft strömt unten herein, angesaugt von der warmen Wasserdampf-Moleküle-geladenen Luft, die dank der Konvektion nach oben entflieht. Dieser Konvektionszwang ist viel stärker als die angebliche Fähigkeit der doch so gesättigten Wasserdampf-Moleküle-Luft, Wärme nach allen Seiten, also auch nach unten auf die kälter werdenden Füße abzustrahlen.
Man bedenke: Der Anteil der Wasserdampf-Moleküle an der Luft in der Duschkabine beträgt sicherlich vier Prozent, ist also etwa hundert mal so groß wie der winzige 0,04 Kohlenstoffdioxid-Prozentanteil. Darüber hinaus kann Wasserdampf einen breiteren Fächer an elektromagnetischer Wärmestrahlung auffangen als Kohlenstoffdioxid. Dennoch: Auch die viel zahlreicheren Wasserdampf-Moleküle schaffen es unten in der Atmosphäre, in der die Luftmoleküle dicht gepackt liegen, nicht, Wärmeenergie durch Wärmestrahlung in Richtung Erdboden zu senden. Wie abwegig ist es dann, von der kümmerlichen kleinen Menge an Kohlenstoffdioxid zu erwarten, es strahle Wärmeenergie in Richtung Erdboden?
#48: Martin Landvoigt:
dieser Beitrag ist wegen Verstoß gegen unsere Forenregeln gesperrt. Letzte Warnung: Herr Kramm, der Blog ist kein Spielplatz für Proleten, die die normalen europäischen Höflichkeitsregeln missachten.
Admin
Herr Dr. Luedecke,
wenn Sie behaupten;
„Treibhausgase bewirken eine Erhöhung der gemittelten bodennahen Erdtemperatur verglichen mit der Situation bei Abwesenheit dieser Gase.“
so ist das falsch. Es ist die Atmosphaere als ganzes mit all den darin statfinden Prozessen, die dafuer verantwortlich sind, wobei der Gehalt an Gesamtenergie von 1,31 x 10^(24) J mit zu beruecksichtigen ist.
Wenn diese sog. Treibhausgase nicht da waeren, dann muessten sozusagen die Land- und Wassermassen sowie die Wolken die Emission der infraroten Strahlung in den Weltraum komplett uebernehmen, um am Oberrand der Atmosphaere das erforderliche Strahlungsgleichgewicht gewaehrleisten zu koennen. Die von diesen Land- und Wassermassen absorbierte solare Strahlung duerfte also keine Energie ueber die Fluesse von sensibler und latenter Waerme an die Atmosphaere abgeben, weil diese Energie nicht mehr in den Weltraum abgestrahlt werden koennte. Vielleicht koennte diese Abstrahlung in hoeheren Schichten von Wolken uebernommen werden. Aber ob die augenblickliche Wolkenbedeckung dazu ausreicht, wage ich zu bezweifeln. Hinzu kommt, das ein betraechtlicher Teil der solaren Strahlung in der Atmosphaere absorbiert wird, z.B. in der Ozonosphaere, die erheblich hoeher liegt als der groesste Teil der Wolken. Diese Energie muesste demnach in Richtung der tieferliegenden Wolkenschichten sowie der Land- und Wassermassen transportiert werden, damit sie in den Weltraum abgestrahlt werden kann. Es muesste dann ein Prozess existieren, der die Umkehrung der Konvektion darstellt. Ob das die Atmosphaere erlaubt, wage ich ebenfalls zu bezweifeln, denn das wuerde eine extrem hohe Temperaturzunahme mit der zunehmender Hoehe erfordern.
Bereits einfache Rechnung mit einem Zwei-Schichten-Modell belegen schon, dass dann, wenn das Emssionsvermoegen der Atmosphaere gegen Null strebt, was im Falle einer wolkenlosen und treibhausgaslosen Atmosphaere der Fall waere, die Atmosphaere sich maechtig erwaermt. Wie von Dr. Stehlik betont, bewirkt das CO2 in der Stratosphaere und in der Mesosphaere Abkuehlungsraten (siehe z.B. Feldman et al., 2006).
Sie behaupten:
„Leider fehlt aber diesen Punkten, die sich allesamt auf die vorgenommenen Näherungen bei der theoretischen Berechnung des TE beziehen, in der Fachliteratur aufzufindende Nachweise, dass sie geeignet sind, den TE schlechthin zu falsifizieren. Im Einzelnen:
1), 2) kritisieren die vorgenommenen Näherungen(!) bei der üblichen Berechnung des TE. Die Frage ist, wie groß der Fehler dieser Näherungen ist. Dieser entscheidende Gesichtspunkt wird von G.K. nicht angesprochen.
zu 3): Weder mit noch ohne Atmosphäre ist die Erde ein schwarzer Strahler, niemand behauptet dies. Auch hier wieder: wie groß ist der Fehler, wenn man dies trotzdem annimmt? Immerhin zeigt das gemessene Spektrum der Erde mit Atmosphäre, dass die Näherung „schwarzer Strahler“ durchaus vernünftig sein kann.
Zu 4): Auch hier ist wieder die Frage nach dem Fehler der Näherung zu stellen.“
Offenbar glauben Sie immer noch, diesen Unsinn von den – 18 Grad C verteidigen zu muessen, obwohl schon Gerlich & Tscheuschner (2009) dargelegt haben, dass die global gemittelte Oberflaechentemperatur einer Erde ohne Atmosphaere etwa 144 K betragen wuerde, falls die gleichen Annahmen in die Berechnung eingehen wie bei der Berechnung der effektiven Strahlungstemperatur von 255 K. Der Unterschied ruehrt daher, dass Gerlich & Tscheuschner (2009) nicht von der unsinnigen Gleichverteilung der Oberflaechentemperatur ausgegangen sind. Nun sind beide Werte nicht ueberpruefbar, weil eine Erde ohne Atmosphaere nicht existiert. Man muss daher das Konzept der effektiven Strahlungstemperatur auf einen Planeten bzw. Mond anwenden, dessen Atmosphaere so duenn ist, dass man deren Effekte vernachlaessigen kann. Das trifft im Falle unseres Mondes zu. Nach den Beobachtungen und Modellrechnungen rangiert die global gemittelte Oberflaechentemperatur des Mondes zwischen 190 K und 200 K, wohingegen die effektive Strahlungstemperatur etwa 270 K betraegt. Bei solchen Unterschieden kann man wohl nicht mehr von Naeherungen reden.
Sie schrieben:
„Ich würde mir wünschen, dass die Kritik-Punkte von G.K. in einer oder mehreren begutachteten Fachveröffentlichungen einmal den „klassischen“ Publikationen des TE mit sauberen Fehlerabschätzungen entgegengestellt und die klassischen Ergebnisse zum TE damit falsifiziert würden. Das wäre dann spannend und überzeugend. Bisher ist dies leider noch nicht geschehen, wäre aber definitiv die Mühe wert. Eine pauschale Ablehnung des TE erscheint mir auch mit den o.g. korrekten theoretischen Gegenargumenten von G.K. noch nicht begründet.“
Diese Kritikpunkte koennen Sie bei bei Gerlich & Tscheuschner (2007, 2009) sowie Kramm & Dlugi (2011) nachlesen. Diese Arbeiten sind peer-reviewed. Darauf hatte ich bereits in meinem Beitrag hingewiesen. Was damals noch nicht von Dlugi und mir beruecksichtig wurden, waren die Ergebnisse des Diviner Lunar Radiometers, die fuer uns damals noch nicht verfuegbar waren. Die Ergebnisse der Modellrechnungen von Cremers et al. (1971) und Vasavada et al. (1999) waren es und wurden auch von uns zitiert. (Darauf hatten wir auch bereits in der Arbeit von 2010 hingewiesen.) An Stelle der Ergebnisse des Diviner Lunar Radiometers hatten wir die Ergebnisse von Monstein (2001) als Beleg verwendet.
Sie schrieben:
„Es kommt hinzu, dass bei der Kritik von G.K. im Wesentlichen nur die die Strahlungsphysik betreffende Problematik angesprochen wird. Zur Erläuterung darf ich Demtröder, Experimentalphysik, Bd. 1, 7.6 zitieren: „Die Temperaturverteilung der Erdatmosphäre wird aber von zahlreichen vermutlich noch wichtigeren physikalischen Vorgängen geprägt, als da sind Wärmezufuhr von der Erdoberfläche aus, die durch Wärmeleitung, Konvektion und thermische Strahlung der Erdoberfläche in die Atmosphäre erfolgt und welche mit zunehmender Entfernung einer Luftschicht vom Boden immer geringer wird…… und später weiter … Für die Vorgänge in der Atmosphäre (Temperaturverlust, Tranportvorgänge etc.) spielen die Verdunstung und Kondensation von Wasser sowie die Spurengase insbesondere OH, CO, CO“ u.a. und ihre chemischen Reaktionen eine erhebliche Rolle. Die gesamte Atmosphärenchemie ist Gegenstand intensiver Forschung, und bisher sind noch viele Detailfragen nicht völlig geklärt“ – Ende Zitat“
Wo steht darueber etwas in Ihrer Erklaerung zum Treibhauseffekt drin?
Selbstverstaendlich ist die oberflaechennahe Lufttemperatur das Ergebnis einer Reihe von Prozessen. Dazu brauche ich nicht auf Demtröder zu verweisen, denn dazu habe ich einer Reihe von Arbeiten (peer-reviewed) publiziert. Eine umfassende theoretische Beschreibung liefert die Arbeit von Kramm & Herbert (2009). Auch in den Arbeiten von Kramm & Dlugi (2010, 2011) wird darauf eingegangen. Was allerdings merkwuerdig ist, ist der Sachverhalt, dass ich, als ich diese Hinweise in Zusammenhang mit den absurden Formulierungen eines Hardes einbrachte, von der Diskussion ausgeschlossen wurde.
Sie schrieben:
„Zu diesen Details gehören sicher auch noch Rückkoppelungs- und Gegenkoppelungseffekte durch Wasserdampf (Wolkenbildung). Wer kann eigentlich mit Sicherheit sagen, ob sich nicht all diese nicht direkt zu den Strahlungsmechanismen gehörenden Effekte sogar als wichtiger als die reinen Strahlungsantriebe erweisen?“
Diese Fragestellung kann man nur mit Hilfe numerischer Modelle der Atmosphaere beantworten. Deswegen verwenden wir solche numerischen Modelle fuer Prozessstudien. Dabei handelt es sich nicht um Klimamodelle, sondern um solche, die auch auch in der Lage sind, kleinraeumige Effekte abzubilden. Die Liste der 3D-Modelle, mit denen ich seit 30 Jahren gearbeitet habe, lautet: FITNAH, GESIMA (Mesoskala-beta), MM4, MM5 und WRF (Mesoskala-alpha). FITNAH und GESIMA sind wahre nicht-hydrostatische Modelle, wie sie fuer horizontale Aufloesungen im 100-Meter-Bereich erforderlich sind.
Sie schrieben:
„Solange all diese Fragen ungeklärt sind, vertrete ich die theoretisch berechnete Näherung des TE, wie sie in einschlägigen Fachpublikationen auffindbar ist. Sie erscheint mir, soweit ich diese Publikationen kenne und es nichts Besseres gibt, als physikalisch vernünftig und plausibel, und ich sehe mich nicht in der Lage diese Publikationen zu falsifizieren (so etwas hätte ich auch niemals vor).“
Erstens ist der sog. atmosphaerische Treibhauseffekt kein physikalischer Effekt, denn ein physikalischer Effekt ist eindeutig definiert. Zweitens spielt diese Umschreibung in der Energetig der Atmosphaere ueberhaupt keine Rolle, was Kramm & Dlugi (2011) gezeigt haben. Wie bereits betont, lautet die lokale Bilanzgleichung fuer die Gesammtenergie:
d(rho e_ges)/dt + div(F_ges) = 0
wobei d/dt die lokale zeitliche Aenderung, rho die Luftdichte, e_ges die spezifische Gesamtenergie, und F_ges der Vektor der gesamten Energiefluesse ist, wozu auch die Strahlungsfluesse zaehlen. Diese Gleichung ist bei Kramm & Meixner (2000, http://goo.gl/J2i9lR) als Gl. (3.29) aufgelistet. Aus dieser Darstellung ergibt sich sofort, dass dann, wenn Stationaritaet angenommen wird (d(rho e_ges)/dt = 0), worauf die von Dr. Stehlik gezeigten Diagramme beruhen, sich folgendes Ergebnis einstellt
div(F_ges) = 0
Das bedeutet, dass F_ges raeumlich konstant ist. Es existiert weder eine (Netto-)Quelle noch (Netto-)Senke von Gesamtenergie in der Atmosphaere. Von daher ist es unmissverstaendlich, dass ein atmosphaerischer Treibhauseffekt in der Energetik der Atmosphaere ueberhaupt keine Rolle spielt.
Drittens negieren Sie alle vorhandenen Beobachtungen. Sie versteifen sich auf Werte, die nicht durch Beobachtungen belegt werden koennen. Dazu zaehlt auch die effektive Strahlungstemperatur einer Erde ohne Atmosphaere.
Sie koennen gerne weiterhin ueber die Existenz eines Treibhauseffekts philosophieren oder ihn vertreten, wie andere Leute sich die Beine vertreten. Frueher haben sich die Leute auch um des Kaisers Bart gestritten.
#43: Gerald Pesch sagt:
„Wenn Sie damit das CO2 meinen, dann erklären Sie mir doch bitte wie diese Strahlung bei einer Stoßdeaktivierung der Anregungsenergie entstehen kann. Und wenn Sie schon dabei sind, wie es möglich ist dass sich eine Inversionswetterlage niemals durch „Gegenstrahlung“ – diesmal sogar aus wärmerer Luftschicht! – aufzulösen vermag, sondern immer nur durch advektive Wärmezufuhr (Luftmassenwechsel).“
Die meisten Inversionen, die ich mit Hilfe von SODAR und Fesselballonsonde untersucht habe, wurden durch Hebung nach Sonnenaufgang und nachfolgender Vermischung zerstoert. Letzteres ist nicht immer der Fall. In dem Zusammenhang spielt der Begriff der „residual layer“ eine Rolle, auf den vor allem Roland Stull hingewiesen hat.
Selbstverstaendlich kann eine Zerstoerung der Inversion auch durch Luftmassenwechsel erfolgen.
Ich moechte dazu auf die Arbeit von Moelders & Kramm (2010), „A case study on wintertime inversions in Interior Alaska with WRF“ hinweisen (http://goo.gl/w7tP5F).
Sehr geehrter Prof. Kramm
Ich schätze sehr ihre ausführlichen Beiträge die ich auch weitgehend nachvollziehen kann. Im Besonderen hebt es die Qualität dieses Blogs, wenn auch der Darstellung von Dr. Strehlik fundiert widersprochen wird. Ich halte es für kontraproduktiv, wenn unhaltbare Thesen immer wieder kolportiert werden. Das diskreditiert die grundsätzlich wichtige Arbeit der AGW-Skeptiker als Haufen von Esotherikern.
Ich denke, dass es bei fragen, die sich nicht abschließend klären lassen, durchaus unterschiedliche Ansichten geben kann, die man auch nicht mit unnötig scharfer Polemik anheizen muss. Aber es gibt nicht nur die Pluralität unterschiedlicher zulässiger Ansichten, sondern auch eine Vielzahl von Positionen, die argumentativ nicht haltbar sind.
Im Besonderen bei dem stark divergierenden Kenntnisstand der Leser und Beiträger zu diesem Blog macht die Beurteilung darin eher Verdruss als das sie der berechtigten Sache dient.
Meine Kritik an ihrem Beitrag ist darum weniger, dass sie nicht profunde Argumente vortragen, sondern dass sie stellenweise andere zulässige Sichten nicht zulassen wollen. Im Besonderen beziehe ich mich auf #29:
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Aus Sicht der Physik ist die gesamte Berechnung vollkomen unsinnig. Die Darstellung von Luedecke und Link (2010) sowie die von Lehmann et al. (2013), „Und sie erwaermt sich doch“, weichen zudem kaum voneinander ab.
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Ich denke nicht, dass sie den Ansatz hinreichend würdigen oder auch nur verstehen wollen. Sicher sind die schamatischen Zusammenfassungen und Mittelungen ein fragwürdiges Verfahren, um physikalische Vorgänge lokal und im Detail verstehen zu wollen. Das ist aber nicht der Ansatz der von Ihnen kritisierten Autoren, sondern eine grobe Summenbetrachtung, die eine Abschätzung ermöglicht.
Ich halte dies darum auch für sehr wohl physikalisch zulässig, denn wenn das reale Klimasystem zu komplex ist, um es in seiner Gänze verstehen und durchrechnen zu können, so sind Abstraktionen für die physikalische Arbeit unabdingbar.
Ihr Ansatz ist nun, das es wegen jener Komplexität eine hinreichend zuverlässige Aussage nicht möglich sei und sich drum simplifizierende Modelle verbieten. Ich kann dsiese Aussage einfach stehen lassen, ohne jedoch andere Ansätze, die ein Näherung wagen, die einem statistischen Befund entspricht, zu verwerfen.
Sie schreiben in #29 weiter:
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2)Es wird behauptet, dass die Temperatur der Erdoberflaeche gleichverteilt ist, so dass man mit einer einzigen Temperatur arbeiten kann. Diese Annahme ist bei weiten nicht erfuellt, noch nicht einmal im Falle einer Erde mit Atmosphaere.
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Es ist völlig klar, dass diese Modellannahme hier nicht der Realität entspricht. Das Modell will ja auch lediglich abstrahieren. Die Frage ist eher: Ist eine derartige Abstraktion – zumindest in didaktischer Hinsicht – zulässig oder nicht. Ich meine, auch nach Verfolgung der Argumentation von
Gerlich & Tscheuschner (2007, 2009) sowie Kramm & Dlugi (2011) einerseits und der Kommentierung von Michael Krüger und Günther Heß auf http://www.science-skeptical.de , dass diese Argumentation durchaus zulässig ist, auch wenn ich ihnen eine Zustimmung gar nicht abnötigen will.
Ich würde Ihre Beiträge noch mehr schätzen, wenn sie etwas weniger Polemik betreiben würden.
Sie schreiben in #29 weiter:
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Da Luedecke und Link die Plancksche Strahlungsfunktionen erwaehnen, ist es unabdingbar darauf hinzuweisen, dass diese Funktion nur fuer thermisches Gleichgewicht gilt.
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Sie weisen aber an anderer Stelle darauf hin, dass LTE bis zur Höhe von 60 km angenommen werden kann.
Ich halte die Vergleiche mit dem Mond ebenso für irrelevant, denn die für uns interessante Bedeutung der Atmosphärenwirkung kann man so nicht simulieren. Eine detaillierte Argumentation dazu kann man sich schenken.
Sie schreiben in #29 weiter:
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Wir duerfen also festhalten, dass diese effektive Strahlungstemperatur von 255 K, die von Luedecke und Link und vielen anderen erwaehnt wird, vollkommen wertlos ist, was bereits von Gerlich & Tscheuschner (2007, 2009) ausfuehrlich begruendet wurde.
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Mit verweis auf die Diskussion a.a.O. ordne ich dies als nicht zielführende Polemik ein.
Es stellt sich die Frage, was das Ziel einer Diskussion ist. Zunächst (1) möchte man meinen, die Ermittlung der physikalischen Wahrheit. Diese aber erweist sich aufgrund der Komplezität und allseitig eingeräumten Wissenslücken als nicht final leistbar, sondern bestenfalls näherungsweise erzielbar.
Weitere Motivationen sind
(2) die sachgerechte Positionierung hinsichtlich vernünftig begründeter Handlungspositionen
(3) Das Behalten von Recht und eigene Profilierung
(4) Finanzielle Interesen oder Machtstreben
Da wir alle Menschen sind, sind keine dieser, oder andere Interessen, die ggf. unbewusst wirksam sein können, per se auszuschließen.
Ich würde eher die Motivation (2) als anstrebenswert erachten und darum auch die Beiträge in diesem Licht beurteilen. Polemik und Streit ist hier kontraproduktiv, denn das verhindert eine breite gemeinsame Position.
(3) wird wahrscheinlich von allen Beteiligten bestritten, denn es wäre ein negatives Urteil. Ich möchte hier aber zu bedenken geben, dass alle Menschen eben nicht nur von reinen und edlen Motiven gtrieben werden, und dass man sowohl baei sich selbst als auch bei anderen derartige Momente unterstellen kann. Wichtig ist darum weniger das bestreiten, sondern die selbstkritische Reflektion, die eben nicht im Rechtfertigungsmodus stecken bleibt.
(4) Ist das Standardrepertoire der AGW-Fraktion als Anklage gegen Skeptiker. Das erscheint als völlig absurd, denn wenn man der Spur des Geldes und der Macht folgt, weiß man sofort, auf welcher Seite das Brot gebuttert wird. Hier auf EIKE schließe ich diesen Faktor weitgehend aus.
#42: Greg House sagt:
Herr House,
offensichtlich haben Sie nicht erfasst, dass die Atmosphaere selbst einen Energiegehalt von 1,31 x 10^(24) J aufweist. Es stellt sich nur die Frage, wie dieser zustandekam.
Im uebrigen sollten Sie nicht mit der Methode der blossen Behauptung arbeiten. Wenn Sie also etwas widerlegen wollen, dann belegen Sie es.
Ihr Hinweis zum Energieerhaltungssatz ist naemlich barer Unsinn. Lesen Sie, was ich dazu schrieb. Diese Darstellung ist absolut korrekt.
@ #8 Admin
„Demtröder Experimentaphysik Bd. 1, Kap. 7.6, die Erdatmosphärewie: wie bereits in #5 gesagt, in groben Zügen. Aber Demtröder nennt alle maßgebenden Einflüsse und zeigt ein schönes Bild des Temperaturverlaufs der Erdatmosphäre.“
Im Demtröder steht gar nichts drin zum sog. Treibhauseffekt.
Es soll Leute geben, die haben die Möglichkeit sich das Buch auf den PC gratis herunterzuladen. Und dann gibt es Leute, die gehen ein paar Meter in die Bibliothek und dann steht das Buch im Regal griffbereit.
Ich zitier mal den vorletzten Satz von Kapitel 7.6:
„Für die Vorgänge in der Atmosphäre (Temperaturverlust, Transportvorgänge etc.) spielen die Verdunstung und Kondensation von Wasser sowie die Spurengase insbesondere OH, CO, CO2 u.?a. und ihre chemischen Reaktionen eine erhebliche Rolle.“
Das ist ein Physikbuch, dessen Kenntnis überflüssig ist. Steht nichts drin zum sog. Treibhauseffekt. Nur allgemeines Blabla wie zitiert.
#39: Gerhard Kramm sagt:
am Samstag, 28.11.2015, 20:48
Als atmosphaerische Gegenstrahlung wird dabei die abwaertsgerichtete Komponente der von einigen atmosphaerischen Bestandteilen emittierte Strahlung bezeichnet.
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Wenn Sie damit das CO2 meinen, dann erklären Sie mir doch bitte wie diese Strahlung bei einer Stoßdeaktivierung der Anregungsenergie entstehen kann. Und wenn Sie schon dabei sind, wie es möglich ist dass sich eine Inversionswetterlage niemals durch „Gegenstrahlung“ – diesmal sogar aus wärmerer Luftschicht! – aufzulösen vermag, sondern immer nur durch advektive Wärmezufuhr (Luftmassenwechsel).
#29: Gerhard Kramm sagt: „Fuer die Erde ohne Atmosphaere wuerde also die global gemittelte Oberflaechentaemperatur ebenfalls zwischen 190 und 200 K rangieren. Mit Bezug auf die global gemittelte oberflaechennahe Lufttemperatur von 287 K betruege der atmosphaerische Effekt also etwa 100 K.“
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Ihr „atmosphärischer Effekt“, Herr Kramm, verstößt genauso gegen den Energieerhaltungssatz, wie der „Treibhauseffekt“. Eine höhere als von der Wärmequelle induzierte Temperatur auf der Oberfläche würde bedeuten, dass von der Oberfläche mehr Energie abgestrahlt, als von der Wärmequelle eingestrahlt wäre.
Wenn Sie es erst mal verstanden haben, dann finden Sie auch leicht heraus, dass bei der Berechnung der sog. „Strahlungstemperatur der Erde“ die Stefan-Boltzmann Formel unzulässig angewandt wurde.
#36: besso keks:
Ich denke, dass die von Ihnen zitierte Arbeit nicht relevant ist. In einer Antwort auf Dr. Stehliks Beitrag # 31 habe ich die quantentheoretische Begruendung geliefert.
#35: H. Hoffmeister sagt:
„Die von den sogenannten „Klimawissenschaftlern“ behaupteten Korrelationen (die „Klimakatastrophe“), ausschließlich basierend auf Szenarien von Modellrechnungsläufen, die durch selbst gewählte Randbedingungen beliebig beeinflusst werden können, könnte man genausogut auswürfeln. Wenn man dann noch einbezieht, dass die in den Modellrechnungsläufen verwendeten Datensätze vorher „modifiziert“ werden, sollte man sogar das Würfeln unterlassen.“
Hierzu einige Anmerkungen. Nach Lorenz(1975) ist Klimamodellierung als „prediction of 2nd kind“ einzuordnen. Das bedeutet, dass die Randbedingungen entscheidend sind. Diese koennen aber selbst in den besten Zirkulationsmodellen der Atmosphaere nur unzureichend genau berechnet werden, weil z.B. die Berechnungen der Fluesse von sensibler und latenter Waerme auf Parameterisierungsansaetzen beruhen, die von direkt gemessenen Fluessen abgeleitet wurden, die auf Grund der Limitierung der Eddy-Kovarianz-Technik eine relative Ungenauigkeit von 15 – 25 % aufweisen. Da diese Fluesse von sensibler und latenter Waerme auch nicht direkt gemessen werden, besteht auch keine Moeglichkeit der Verifikation der berechneten Fluesse. Und welche Randbedingung in 50 oder 75 Jahren haerrschen, dass wissen nur Ramschtorf und Schellnhuber.
#31: Dr. Gerhard Stehlik:
Aber liegt bei vielem auch nicht richtig. Die Meteorologen von Kramm bis Fortak liegen falsch bei folgenden nicht beweisbaren und daher falschen Behauptungen: Gegenstrahlung nach Kramm, Strahlungskreislauf nach Fortak und „lokales thermodynamisches Gleichgewicht“ nach Milne. All das gibt es im permanenten irreversiblen elektromagnetischen Fluss von der Sonne über die Erde ins Weltall nicht.
Einstein hat sich 1917 mit „Lichtquanten“ aus Elektronenbahnen heraus, nicht mit infraroter Wärmestrahlung aus Molekülbindungen heraus beschäftigt. Das wurde experimentell erst in den 30er Jahren möglich. Da war die „Gegenstrahlung“ aber schon in den Köpfen der Meteorologen. Und so scheitern so noch heute daran, weil sie elektromagnetisches Licht und elektromagnetische Wärme nicht unterscheiden können.
Der größte meteorologische Quatsch ist der energieübertragungsfreie Strahlungsfluss im Kreislauf! Warum hat die NASA diesen Quatsch denn erst nach 2009 übernommen? Haben Sie darauf eine Antwort, Herr Kramm?
Herr Stehlik,
Zu Ihrer Behauptung
„Gegenstrahlung nach Kramm, Strahlungskreislauf nach Fortak und „lokales thermodynamisches Gleichgewicht“ nach Milne. All das gibt es im permanenten irreversiblen elektromagnetischen Fluss von der Sonne über die Erde ins Weltall nicht.“
gibt es nur eine kurze, aber sinnvolle Antwort: Sie wissen nicht, wovon Sie schwadronieren.
Ihre Behauptungen zur atmosphaerischen Gegenstrahlung sind ebenso falsch. Ich habe Ihnen schon zigfach mitgeteilt, dass Ihre Interpretation des NASA-Schemas, was in der ersten Abbildung widergegeben ist, vollkommen falsch ist. In diesem Diagramm sind neben den Fluessen von sensibler (7%) und latenter Waerme (23 %) die Netto-Strahlung im Infrarotbreich mit 21 % dargestellt. All diese Fluesse sind aufwaerts gerichtet, fuehren also der Atmosphaere Energie zu. Die Netto-Strahlung im Infrarotbereich entspricht per definitionem der von den Land- und Wassermassen emittierten Strahlung minus der von diesen Massen absorbierten atmosphaerischen Gegenstrahlung. Als atmosphaerische Gegenstrahlung wird dabei die abwaertsgerichtete Komponente der von einigen atmosphaerischen Bestandteilen emittierte Strahlung bezeichnet. Diesen Sachverhalt wollen Sie nicht wahrhaben, obwohl er vollkommen in Einklang mit dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik ist. Dazu schrieb Clausius in seinem Lehrbuch „Die mechanische Waermetheorie“ von 1887:
“Die Wärme kann nicht von selbst aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen.”
Er fährt dann fort:
“Die hierin vorkommenden Worte „von selbst“, welche der Kürze wegen angewandt sind, bedürfen, um vollkommen verständlich zu sein, noch einer Erläuterung, welche ich in meinen Abhandlungen an verschiedenen Orten gegeben habe. Zunächst soll darin ausgedrückt sein, dass durch Leitung und Strahlung die Wärme sich nie in dem wärmeren Körper auf Kosten des kälteren noch mehr anhäufen kann. Dabei soll dasjenige, was in dieser Beziehung über die Strahlung schon früher bekannt war, auch auf solche Fälle ausgedehnt werden, wo durch Brechung oder Reflexion die Richtung der Strahlen irgend wie geändert, und dadurch eine Concentration derselben bewirkt wird.”
An späterer Stelle in seinem Lehrbuch schrieb Clausius dann noch:
“Der von mir zum Beweise des zweiten Hauptsatzes aufgestellte Grundsatz, dass die Wärme nicht von selbst (oder ohne Compensation) aus einem kälteren in einen wärmeren Körper ühergelien kann, entspricht in einigen besonders einfachen Fällen des Wärmeaustausches der alltäglichen Erfahrung. Dahin gehört erstens die Wärmeleitung, welche immer in dem Sinne vor sich geht, dass die Wärme vom wärmeren Körper oder Körpertheile zum kälteren Körper oder Körpertheile strömt. Was ferner die in gewöhnlicher Weise stattfindende Wärmestrahlung anbetrifft, so ist es freilich bekannt, dass nicht nur der warme Körper dem kalten, sondern auch umgekehrt der kalte Körper dem warmen Wärme zustrahlt, aber das Gesammtresultat dieses gleichzeitig stattfindenden doppelten Wärmeaustausches besteht, wie man als erfahrungsmässig feststehend ansehen kann, immer darin, dass der kältere Körper auf Kosten des wärmeren einen Zuwachs an Wärme erfährt.”
Ich habe die von Clausius verwendete Schreibweise beibehalten, um zu dokumentieren, daß diese Texte direkt aus seinem Lehrbuch uebernommen wurden. Damit ist wohl klar, daß die Atmosphaere die oberflaechennahen Land- und Wassermassen keineswegs durch die atmosphaerische Gegenstrahlung erwaermen kann, was das NASA-Schema auch illustriert.
Ich frage mich, ob sie jemals nachgerechnet haben, was ein Wert von 21 % bedeutet. Diese 21 % entsprechen im globalen Mittel einem Wert von etwa 71,5 W/m^2. Waere die Oberflaechentemperatur gleichverteilt, wie das in all diesen obskuren Rechnung der effektiven Strahlungstemperatur angesetzt wird, dann entspraeche dieser Wert einer gleichverteilten Oberflaechentaemperatur von 188,4 K. Zum Vergleich: Die niedrigste Temperatur die bis heute auf der Erde in der Natur gemessen wurde, betraegt 184 K (Antarktis). Das bedeutet, dass fast alle taeglich auf der Erde gemessenen Temperaturen erheblich hoeher sind als die 188 K. Dieses habe ich Ihnen schon mehrfach vorgerechnet. Sie ignorieren diesen Sachverhalt einfach und argumentieren weiter drauf los, als gaebe es die atmosphaerische Gegenstrahlung nicht.
Sie regen sich ueber den Begriff „Kreislauf“ der langwellingen Strahlung auf, wie er von Professor Fortak verwendet wurde. Offenbar haben Sie nicht verstanden, dass das Ergebnis der von der Atmosphaere in den Weltraum emittierten Strahlung auf einer Vielzahl von Wechselwirkungen beruht, denn die Atmosphaere weist weder in vertikaler noch in horizontaler Richtung eine Gleichverteilung der Temperatur auf. Es wird Zeit, dass Sie diesen Sachverhalt akzeptieren. Und die lokale herrschende Gastemperatur spielt in den Betrachtungen von Einstein (1917) und Milne (1928) eine unverzichtbare Rolle. Welche Prozesse diese Temperatur praegen haengt unter anderem von Luftdichte und – druck sowie der Zusammensetzung der Atmosphaere und folglich von der Hoehe ab. Zum Beispiel ist die Temperaturzunahme mit zunehmender Hoehe in der Stratosphaere ohne die Beruecksichtigung des Ozons nicht zu beschreiben.
Was Sie ueber die Einsteinsche Arbeit „Zur Quantentheorie der Strahlung“ von 1917 schreiben, deutet an, dass Sie entweder die Arbeit nicht gelesen oder nicht verstanden haben. Selbstverstaendlich betrachtet Einstein zwei Energiezustaende in einem Molekuel, die sich durch ein Lichtquant (Frequenz mal Plancksche Konstante) unterscheiden. Durch die Absorption eines Lichtquants geht dieses Molekuel von dem niedrigen in den hoeheren Energiezustand ueber. Umgekehrt fuehrt die spontane Emission bzw. die vom Strahlungsfeld induzierte Emission eines Lichtquants dazu, dass das Molekuel von dem hoeheren in den niedrigen Energiezustand uebergeht. Die Energiezustaende werden mit der Temperatur ueber die kanonische Zustandsverteilung der statistischen Mechanik verknuepft. Diese Temperatur ist die lokal herrschende Gastemperatur.
Einstein argumentierte, dass im statistischen Sinne ebenso viele Molekuele durch die Absorption von Lichtquanten vom niedrigen in den hoeheren Energiezustand uebergehen wie umgekehrt durch beide Formen der Emission Molekuele vom hoeheren in den niedrigen Energiezustand uebergehen. (Diese Betrachtung wird heute als „principle of detailed balancing“ (Fowler & Milne, 1925) bzw. mikroskopische Reversibilitaet (Tolman, 1925) bezeichnet. Der Begriff „mikroskopischen Reversibilitaet“ wurde auch von Moore/Hummel (1986), „Physikalische Chemie“, verwendet. Dieses Lehrbuch ist in Deutschland weitverbreitet.) Dieses ist nach Einstein die notwendige und hinreichende Bedingung, dass sich die kanonische Zustandsverteilung der statistischen Mechanik nicht aendert. Die zugehoerigen Uebergangswahrscheinlichkeiten wurden mit Hilfe von Konstanten ausgedrueckt, die wir heute als Einstein-Koeffizienten bezeichnen.
Einstein leitete dann eine Gleichgung her, die von der Struktur her der Planckschen Strahlungsfunktion entsprach. Allerdings traten in Einsteins Formel das Verhaeltnis der Einstein-Koeffizienten der spontanen Emission zur der vom Strahlungsfeld induzierten Emission in Erscheinung. Dieses Verhaeltnis ist proportional der 3. Potenz der Frequenz.
Einsteins Arbeit erschien vor der Entwicklung der Qunatenmechanik, die Mitte der 1920er Jahre einsetzte. Von daher ist es unabdingbar die Arbeit von Dirac (1927), „The Quantum Theory of the Emission and Absorption of Radiation”, einzubeziehen, mit der Dirac die Betrachtungen von Einstein unterstuetzte.
Wenn thermisches Gleichgewicht fuer die Herleitung der Planckschen Strahlungsfunktion unabdingbar ist, dieses allerdings in der Atmosphaere nicht global existiert, dann ist es erforderlich, herauszufinden, unter welchen Bedingungen die Plancksche Strahlungsformel ueberhaupt angewendet werden darf. Diese Fragestellung wurde von Milne (1928) beantwortet, indem er Kollisionsprozesse der ersten und zweiten Art zwischen Molekuelen, Ionen und Elektronen in die Einsteinschen Betrachtungen einbezog. Auch bei Milne spielte das „principle of detailed balancing“ eine wesentliche Rolle. Milne leitete zwei Gleichungen her, wovon die eine, seine Gl. (20), der Festlegung des Gueltigkeitsbereich der Annahme des lokalen thermodynamischen Gleichgewichts (LTE) und die andere, seine Gl. (24), die allgemeine Form der Schuster-Schwarzschild-Gleichung darstellt. Letztere vereinfacht sich so, dass in der Schuster-Schwarzschild-Gleichung die Plancksche Strahlungsfunktion als Quellfunktion erscheint. Die Plancksche Strahlungsfunktion beschreibt bekanntlich die monochromatische Strahlungsintensitaet als Funktion der Temperatur. An Hand Milnes Gl. (20) kann man abschaetzen, dass die Annahme des LTE bis in einer Hoehe von etwa 60 km ueber Meeresniveau akzeptabel ist.
Chandrasekhar hat auf diesen Erkenntnissen seine Arbeiten zur Strahlungsuebertragung aufgebaut, die dann in seinem Lehrbuch „Radiative Transfer“ von 1950 (bzw. 1960) ausgebreitet wurden.
Wenn Sie, Herr Stehlik, glauben, dass das alles nicht zutrifft, dann widerlegen Sie die Arbeiten, von Einstein, Dirac, Milne und Chandrasekhar. Die Methode der blossen Behauptung ist dabei nicht hilfreich, denn diese erfuellt nicht die wissenschaftlichen Standards.
#33: Dr. Gerhard Stehlik sagt:
am Samstag, 28.11.2015, 11:17
#25: Gerald Pesch sagt am Freitag, 27.11.2015, 21:50:
„Was sollen die armen strahlungsfähigen Moleküle der unteren Troposphäre denn machen als zu strahlen, und das in ALLE Richtungen.“
###############################,
Nur zur Klarstellung, das habe ich nie geschrieben, sondern mich kritisch dazu in #25 geäußert.
Zu #5:
Wie kann ein Effekt bestens bekannt sein, wenn er aus physikalischer Sicht nicht eindeutig definiert ist. Wie von Gerlich & Tscheuschner (2009) sowie Kramm & Dlugi (2011) dargelegt, existieren eine Vielzahl von Definitionen und Beschreibungen dieses angeblichen physikalischen Effekts. In der Physik ist jedoch ein Effekt eindeutig definiert. Es ist die Grundvoraussetzung, um diesen Effekt zu reproduzieren. Folglich ist der Begriff „atmosphaerischer Treibhauseffekt“ etwas fuer Esoteriker, aber nicht fuer Physiker.
Lassen wir Luedecke selbst zu Wort kommen. In dem Beitrag von Luedecke und Link zum atmosphaerischen Treibhauseffekt von Januar 2010 (hier noch zu finden), heisst es:
„Die Sonne strahlt an ihrer Oberfläche die unvorstellbare Leistung von 3,8 x 10^(26) W ab. Das ergibt bei einem Abstand zur Erde von 150 Millionen km noch eine bei uns außerhalb der Atmosphäre ankommende Leistungsdichte von 1367 W/m^2. Diese muss mit der Querschnittsfläche A = R^2 x ? der Erde multipliziert werden, um die von der Erde aufgenommene Sonnenleistung von 1367 · A W zu ermitteln, weil die auf die Halbkugelfläche treffende Strahlung zum Rand hin immer größere Winkel zur Oberflächen-Normalen aufweist. Von dieser Leistung wird der Anteil von etwa 30% Erdalbedo sofort in den Weltraum reflektiert und steht der Erde nicht mehr zur Verfügung.
Q_E sei umgekehrt die Leistungsdichte der Erdabstrahlung. Dann gehen 4 · A ·Q_E W Leistung ins Weltall zurück. Dabei wird angenommen, dass Q_E an jedem Ort der Erde gleich ist, was nur näherungsweise zutrifft, da die Abstrahlung am Äquator wesentlich größer ist als an den Polen. Hinzu kommen jahreszeitliche Änderungen. Im Gleichgewicht von Einstrahlung = Abstrahlung gilt mit der genannten Vereinfachung und dem Erd-Albedofaktor r = 0,3
1367 · A · (1- r) = 4 · A · Q_E W
bzw.
QE = 1367 · (1 – r) / 4 ? 235 W/m2
QE wird nun in das Strahlungsgesetz eines schwarzen Körpers
S = ? ?T^4 (? = 5,67 · 10^(-8) W/m^2/K^4)
von Stefan-Boltzmann eingesetzt. Man erhält dann für die Bodentemperatur T der Erde ohne Atmosphäre
T ? 255 K = -18°C
Die Rechnung ist nur für eine Erde mit perfekt „schwarzer“ Oberfläche gültig, was bedeutet, dass alle auf sie treffende Strahlung absorbiert und nichts reflektiert wird. Ein solcher „Schwarzkörper“ strahlt seine Energie in Form des sog. Planck-Spektrums ab.
Entsprechend dem oben hergeleiteten T = – 18 oC wäre die Erde ohne Atmosphäre ein einziger Eisblock, auf dem Leben der uns gewohnten Form nicht existieren könnte. Real gemessen wird dagegen im Mittel über alle Tages- und Jahreszeiten sowie über alle Erd-Klimazonen die Bodentemperatur von T ? 15 0C. Abb. 2 liefert ein Beispiel: Hier, in den Tropen, beträgt die gemessene Bodentemperatur T = 320 K = 47 0C. Die Differenz des real gemessenen Mittelwerts der Bodentemperatur zur oben berechneten Bodentemperatur ohne Atmosphäre, also 15 – (-18) = 33 oC, wird durch die Treibhausgase der Erdatmosphäre verursacht und von der Klimaforschung als natürlicher Treibhauseffekt bezeichnet.“
Aus Sicht der Physik ist die gesamte Berechnung vollkomen unsinnig. Die Darstellung von Luedecke und Link (2010) sowie die von Lehmann et al. (2013), „Und sie erwaermt sich doch“, weichen zudem kaum voneinander ab.
Hier sind die Kritikpunkte an dieser Berechnung, die schon von Gerlich & Tscheuschner (2007, 2009) sowie Kramm & Dlugi (2011) ausfuehrlich dargelegt wurden:
1) Bei der Berechnung wird angenommen, dass die Albedo einer Erde ohne Atmosphaere gleich 30 % betraegt und das dieser Wert gleichverteilt ist. Da etwa 2/3 der planetaren Albedo des Systems Erde-Atmosphaere von Molekuelen, Aerosolpartikeln und Hydrometeoren erzeugt werden, liegt die Albedo einer Erde ohne Atmosphaere bei etwa 10 – 12 %. In seinem Buch „Climatic Change“ von 1977 geht Budyko davon aus, dass die Albedo einer Erde ohne Atmosphaere dem Wert des Mondes entspricht. Er erwaehnte deshalb einen Wert von 7 %. Dieser Wert ist etwas zu niedrig. Er liegt bei 10 – 12 %. Von einer Gleichverteilung kann zudem keine Rede sein.
2)Es wird behauptet, dass die Temperatur der Erdoberflaeche gleichverteilt ist, so dass man mit einer einzigen Temperatur arbeiten kann. Diese Annahme ist bei weiten nicht erfuellt, noch nicht einmal im Falle einer Erde mit Atmosphaere.
Da Luedecke und Link die Plancksche Strahlungsfunktionen erwaehnen, ist es unabdingbar darauf hinzuweisen, dass diese Funktion nur fuer thermisches Gleichgewicht gilt. Nun beruht das Stefan-Boltzmann-Gesetz auf zwei Integrationen, naemlich die Integration ueber die Plancksche Strahlungsfunktion ueber alle Frequenzen von Null bis Unendlich (man kann auch die Wellenlaeng bzw. –zahl verwenden), was bedeutet, dass thermisches Gleichgewicht erforderlich ist. Was man erhaelt ist bereits die T^4-Abhaengigkeit, und zwar der Strahlungsintensitaet, jedoch nicht den Wert der Stefanschen Konstanten, die fuer die Flussberechnung erforderlich ist. Dieser Wert ergibt sich erst, wenn ausgehend von einem kleinen Flaechenelement (vergleichbar mit der Oeffnung in einem abgeschloessenen Behaelter, die erforderlich ist, um die Hohlraumstrahlung zu messen) die Strahlungsintensitaet ueber den anliegenden Halbraum integriert wird. Dabei wird die Strahlungsintensitaet als isotrop angenommen. Beide Integrationen beruhen auf lokalen Formulierungen; das Stefan-Boltzmann-Gesetz ist deswegen weder global noch auf globale Mittelwerte der Temperatur anwendbar. Folglich muss die Gleichverteilung der Oberflaechentemperatur angenommen werden, die allerdings bei weitem nicht existiert. Es ist an dieser Stelle unabdingbar, darauf hinzuweisen, dass dei Temperatur eine intensive Groesse, die Energie jedoch eine extensive Groesse ist. Wer das missachtet, der weiss nicht, was er treibt.
3)Eine Erde ohne Atmosphaere ist kein schwarzer Strahler. Wie gross das Emissionvermoegen ist, ist letztlcih unbekannt, denn eine Erde ohne Atmosphaere setzt voraus, dass keine Meere existieren, denn sonst wuerde auf jeden Fall eine Wasserdampfatmosphaere zu beruecksichtigen sein. Mit Bezug auf den Mond kann man in guter Naeherung einen Wert von 0,95 – 0.98 annehmen.
4) Eine Rotation der Erde wird nicht beruecksichtigt. Das bedeutet, dass die Wirkung des Bodens im Falle einer Erde ohne Atmosphaere nicht beruecksichtigt wird. Von Modellrechnungen her wissen wir, dass in einem solchen Falle die global gemittelte Oberflaechentemperatur des Mondes bei etwa 153 K laege (siehe Kramm & Dlugi, 2011), falls wir eine Solarkonstante von 1367 W/m^2, eine gleichverteile Albedo von 12 % und ein gleichverteiltes Emissionsvermoegen von eins heranziehen wuerden. Dieser Wert ist im Vergleich zu den Beobachtungen des Diviner Lunar Radiometer sowie den Modellrechnungen der Gruppe um Prof. Dr. Paige sowie unserern Modellrechnungen unter Beruecksichtigung des Mondbodens um etwa 40 K zu niedrig. Obwohl im globalen Mittel der Bodenfluss identisch gleich Null ist, ist er nicht zu vernachlaessigen, denn er koppelt die Oberflaechentemperatur an ein Waermereservoir im Mondboden an, dessen aeussere Temperatur sich waerend vieler Rotationen praktisch nicht aendert. In der Naehe des Mondaequators betraegt diese Temperatur etwa 250 K. An Stelle von 0 K (bzw. 2,7 K), was sich nach Sonnenuntergang ergaebe, sorgt der Bodenwaermefluss dafuer, dass die niedrigste Oberflaechentemperatur in Aequatornaehe kurz vor Sonnenaufgang etwa 95 K nicht unterschreitet. Folglich ist die Wirkung des Mondbodens einzubeziehen. Das gleiche gilt fuer eine Erde ohne Atmosphaere.
Wir duerfen also festhalten, dass diese effektive Strahlungstemperatur von 255 K, die von Luedecke und Link und vielen anderen erwaehnt wird, vollkommen wertlos ist, was bereits von Gerlich & Tscheuschner (2007, 2009) ausfuehrlich begruendet wurde. Wie unsinnig diese Berechnung ist, zeigt das folgende Beispiel auf: Nimmt man z.B. ein globales Emissionsvermoegen von 0,8 (Schack, 1972) sowie eine planetare Albedo von 7 % (Budyko, 1977) an, so erhaelt man als effektive Strahlungstemperatur einen Wert von 289 K. Dieser Wert waere sogar um fast 2 Grad C hoeher als die global gemittelte oberflaechennahe Lufttemperatur von 14 Grad C (siehe Jones et al., 1999).
Die effektive Strahlungstemperatur des Mondes betraegt etwa 270 K (Kramm & Dlugi, 2011). Gemaess der Beobachtungen und den Modellrechnungen zum Mond ist die global gemittelte Oberflaechentemperatur des Mondes etwa 190 – 200 K. Ein Unterschied von 70 – 80 K ist nicht zuvernachlaessigen. Fuer die Erde ohne Atmosphaere wuerde also die global gemittelte Oberflaechentaemperatur ebenfalls zwischen 190 und 200 K rangieren. Mit Bezug auf die global gemittelte oberflaechennahe Lufttemperatur von 287 K betruege der atmosphaerische Effekt also etwa 100 K. Dieser Effekt ist kein Treibhauseffekt, denn die Atmosphaere hat einen Energiegehalt von etwa 1,31 x 10^24 J (Fortak, 1971, Peixoto & Oort, 1992). Hinzukommt, dass die oberflaechennahe Lufttemperatur nicht das Ergebnis eines Strahlungsgleichgewichtes sind, denn ein solches Strahlungsgleichgewicht existiert im allgemeinen nicht an der Grenzflaeche Erde-Atmosphaere, allenfalls ein Energiefluss-Gleichgewicht, was neben die Strahlungsfluessen sowohl die Fluesse von sensibler und latenter Waerme und den Waemefluss im Erdboden bzw. im Meerwasser enthaelt. Eine Zunahme in der global gemittelten oberflaechennahen Lufttemperatur von etwa 0,7 K seit 1850, deren Ursache nicht bekannt ist, bedeutet also eine Zuhnahme um weniger als 1 %. Geophysiklaische Betrachtungen erlauben es von der Genauigkeit her nicht, eine solche winzige Erhoehung in der global gemittelten oberflaechennahen Luftemperatur – vom energetischen Standpunkt aus betrachtet – zu analysieren.
Selbstverstaendlich ist die atmosphaerische Gegenstrahlung einzubeziehen, denn die Emission von Lichtquanten durch Molekuele erfolgt im statistischen Sinne isotrop. An dieser Emission sind spontane Emission sowie durch das Strahlungsfeld selbst stimulierte Emission beteiligt. Beide Formen der Emission sowie die Absorption von Lichtquanten durch Molekuele werden mit Hilfe der Einstein-Koeffizienten beschrieben, wie es in der Arbeit von Einstein (1917), „Zur Qunatentheorie der Strahlung“ beschrieben ist. Diese Beschreibung setzt lokales thermodynamisches Gleichgewicht voraus, was in 1928 von Milne gezeigt wurde.
Zum Schluss sei auf einen Umstand hingewiesen, der hier staendig uebersehen wird. In der Atmosphaere ist nur die Gesamtenergie (innere Energie plus potentielle Energie plus kinetische Energie) eine konservative Groesse. Das bedeutet, dass die lokale zeitliche Aenderung der Gesamtenergie plus der Divergenz des Flusses an Gesamtenergie gleich Null ist. Nimmt man Stationaritaet an, worauf solche Darstellungen, wie von Dr. Stehlik verwendet, dann ist der Fluss von Gesamtenergie raeumlich konstant. Das bedeutet, dass die Emission von langwelliger Strahlung keine eigenstaendige Energiequelle darstellt. Vor diesem Hintergrund ist folgende Aussage von Prof. Dr. Heinz Fortak zu verstehen, die in seinem Buch Meteorologie von 1971 zu finden ist:
„Der Strahlungsanteil in Hoehe von 3.52 kWh/(m2 d) (42 %), welcher das System Erde – Atmosphaere effektiv erwaermt, besteht aus der kurzwelligen Strahlungsabsorption in der Atmosphaere und am Erdboden (17 % + 47 % = 64 %) abzueglich des Energiebetrages, der zur Verdunstung des Wassers benoetigt wurde. Der „Kreislauf“ der langwelligen Strahlung zwischen Erdoberflaeche und Atmosphaere traegt nicht zur Erwaermung des Systems bei. Die effektive langwellige Ausstrahlung nach oben von 64 % dient zur Aufrechterhaltung des Strahlungsgleichgewichts an der Obergrenze der Atmosphaere.
Die Zahlen haben sich seit 1971 leicht geaendert, aber die Aussage hat immer noch Bestand, was von Kramm & Dlugi (2011) belegt wurde. In dieser Arbeit heisst es zum sog. atmosphaerischen Treibhauseffekt:
“Because of this lack of tangible evidence it is time to acknowledge that the atmospheric greenhouse effect and especially its climatic impact are based on meritless conjectures.”
Durch sog. Treibhausgase wird der Abflußquerschnitt im hier betrachteten System und dem abstrahierten „TE“ vergrößert: T^4~W/m². Bei gleicher Energiemenge – A=E – muß T geringer werden. Also: einen „TE“ kann es aus trivialsten physikalischen Grundsätzen nicht geben. Auch nicht marginalst. Insofern ist die gesamte hier wiederum aufgeführte Diskussion vollkommen obsolet.
#29: Gerhard Kramm sagt:
„Selbstverstaendlich ist die atmosphaerische Gegenstrahlung einzubeziehen, denn die Emission von Lichtquanten durch Molekuele erfolgt im statistischen Sinne isotrop. An dieser Emission sind spontane Emission sowie durch das Strahlungsfeld selbst stimulierte Emission beteiligt.“
Werter Herr Gerhard Kramm,
als anscheinend regelmäßiger Mitleser und gelegentlich zensierter Beitragender auf EIKE dürfte Ihnen nicht entgangen sein, daß einige Foristen bezüglich des Emissionsverhaltens von Gasen eine ganz bestimmte Meinung vertreten:
Eine Reemission der vom Boden stammenden 14µm-Strahlung ist unter den Druckbedingungen am Boden nicht möglich, da aufgrund der viel höheren Stoßwahrscheinlichkeit die absorbierte Energie per Stoß abgegeben wird und so die Atmosphäre lokal erwärmt wird.
Die Grundlage für diese Betrachtung liefert
A. Jab?o?ski: Efficiency of anti-Stokes fluorescence in dyes. In: Nature. 131, 1933, S. 839–840
Somit würde für die Rückstrahlung zum Boden lediglich der Strahlungsanteil verbleiben, der auf der spontanen Emission sowie der durch das Strahlungsfeld selbst stimulierten Emission beruht (soweit diese unter den bodennahen Druckbedingungen möglich ist).
Da in Bodennähe nach 1 m bereits c.a.95% der 14µm-Strahlung absorbiert sind, die mittlere freie Weglänge damit bei etwa einem halben Meter liegt, dürfte die den Boden erreichende, von CO2 emittierte „Gegenstrahlung“ eine vernachlässigbare Größe sein.
Ihre Meinung zu diesem Thema wäre sicherlich nicht nur für mich alleine von großem Interesse.
MfG
Herr Stehlik, #29 Herr Kramm, liebe „Mitskeptiker“,
als ausgebildeter Geologe und Chemiker – allerdings nicht spezialisiert in einer Fachrichtung, die mich für das intrinsische Verständis der Atmosphärenphysik qualifiziert – kommen mir die Diskussionen um Begrifflichkeiten wie „Gegenstrahlung“, „Treibhauseffekt“, „Kühlmittel“, „Treibhausgas“ etc. recht unsinnig vor, weil diese auf Basis extrem vereinfachter Modellbetrachtungen postuliert, erklärt und verwendet werden. Dies wäre opportun und hilfreich, wenn damit eindeutige – sprich: durch Experiment beweisbare – Korrelationen simplifiziert dargestellt werden sollen. Die Beweisführung letzterer durch Experimente ist bekannterweise bis heute nicht erfolgt ggf. sogar unmöglich.
Was wir doch akzeptieren sollten, ist, dass die Erde mit Ihrer Atmosphäre in keiner Weise vereinfachend in Modellen dargestellt werden darf (jedenfalls, wenn aus dem Ergebnis der Modellbetrachtung abermilliardenschwere Entscheidungen abgeleitet werden sollen), da es sich bei den untersuchten Effekten (Änderung der bodennahen Temperaturen um wenige zehntel K etc.) sämtlichst – statistisch gesehen – um „small effects“ handelt.
„Small effects“ sind selbst in viel weniger komplexen Systemen (z. b. in der Zuweisung von Lebensgewohnheiten zu Gesundheitsauswirkungen in epidemiologischen Studien oder dem Nachweis von Wirksamkeit pharmazeutischer Wirkstoffe in der klinischen Entwicklung) praktisch nie zuzuordnen. Insbesondere ist der Nachweis von Kausalität – zur Abgrenzung vermeintlicher von tatsächlichen Korrelationen – nahezu unmöglich.
Die von den sogenannten „Klimawissenschaftlern“ behaupteten Korrelationen (die „Klimakatastrophe“), ausschließlich basierend auf Szenarien von Modellrechnungsläufen, die durch selbst gewählte Randbedingungen beliebig beeinflusst werden können, könnte man genausogut auswürfeln. Wenn man dann noch einbezieht, dass die in den Modellrechnungsläufen verwendeten Datensätze vorher „modifiziert“ werden, sollte man sogar das Würfeln unterlassen.
In Ökoideologie-fernen Disziplinen würden bereits die vorstehend beschriebenen methodischen Schwächen des Vorgehens der „Klimawissenschaftler“ dazu führen, dass derartigen Ergebnissen keinerlei Beweiskraft zugeordnet werden würde.
Vor dem Hintergrund geologisch nachweisbarer natürlicher Temperaturschwankungen, die um den Faktor 10 höher liegen als die heute in Rede stehenden und der völligen Unkenntnis darüber, wie die natürliche globale Klimavariabilität auf der Kurzzeitskala tatsächlich aussieht, dürfen wir getrost davon ausgehen, dass alles was an „settled science“ im Klimazirkus verkauft wird, Ergebnisse von Würfelspielen sind. Heisst auch, dass Versuche von uns „Klimawandelleugnern“ (welch idiotische, ggf. aber gewollt unzutreffende Zuschreibung durch die „Klimawissenschaftler“), irgendein „Gegenteil“ zu beweisen, aus den gleichen Gründen fehlschlagen werden. Einem Würfelspieler durch einen eigenen „Wurf“ nachzuweisen, dass er „falsch“ würfelt, funktioniert nicht.
Es bleibt aus meiner Sicht nur der Verweis auf die methodisch völlig unzulässigen Vorgehensweisen der sogenannten „Klimawissenschaftler“, wenn die Ergebnisse dazu genutzt werden sollen, um als Entscheidungshilfe zu dienen.
Leider ist mir auch klar, dass dieses Schwert sehr stumpf ist, weil evidenzbasiertes Handeln nur dann von Medien, politischen „Eliten“ oder einem Großteil unserer Mitbürger stattfindet, wenn es den eigenen, ideologisch und/oder auf schlichter fachlicher Inkompetenz begründeten Zielen dient.
Dummerweise wird uns erst deutlich wahrnehmbarer materieller Mangel, ggf. mit drastischen Einschränkungen unserer Meinungsfreiheit einhergehend – Anzeichen für letzteres gibt es bereits -, zur Besinnung bringen.
H. Hoffmeister
#23: Christian Ohle sagt:
>Sehr schön finde ich, dass Sie die zentrale >Bedeutung von Wasser in all seinen >Aggregatzuständen aufgreifen.
#24: Michael Poost sagt:
>Der natürliche „Treibhauseffekt“ ist nur und >ausschließlich auf Wasserdampf zurück zu >führen. Auf nichts anderes sonst.
Diese Aussagen treffen ins Schwarze.
Deshalb war der Bericht von Herrn Stehlik dazu längst überfällig-
#25: Gerald Pesch sagt am Freitag, 27.11.2015, 21:50:
„Was sollen die armen strahlungsfähigen Moleküle der unteren Troposphäre denn machen als zu strahlen, und das in ALLE Richtungen.“
Damit ist das Ende der Denkfähigkeit typischer Anhänger des atmosphärischen Treibhauseffektes klar demonstriert. Was strahlungsfähig ist, strahlt auch, braucht dafür keinen Antrieb, keine Kraft, nichts, außer einer gehörigen Portion Hirnlosigkeit. Und wenn schon zwei isotherme CO2 Moleküle einander gegenseitig zustrahlten ohne Energieübertragung, dann wäre das eine einzige stehende elektromagnetische Welle ohne Energietransfer. Ob eine solche existiert, kann geglaubt werden oder auch nicht. Für die erfahrbare Wirklichkeit ist das völlig belanglos, reine Theorie ohne jede Relevanz zur Beschreibung einer Wirklichkeit.
#13: Sehr verehrter Herr Dr. H. Otto, Sie wollten schreiben, Zitat:
„Solange jemand, wie Dr. Stehlik, die Existenz einer Gegenstrahlung nicht anerkennt, kann man nicht diskutieren. […]“
Wollen Sie die Leser veralbern? Dafür sind Diskussionen doch da. Solange man höflich und respektvoll kommuniziert, ist eine Diskussion immer gestattet und erwünscht. Vielleicht sollte man öfters die stillschweigenden Annahmen besser ins rechte Licht rücken.
Mit sehr freundlichen Grüßen
Es ist das Recht von dem verehrten Herrn Dr. Stehlik Daten anders zu interpretieren. Ansonsten gäbe es keine methodische Wissenschaft. Widersprüche bereichern. Jeder kritischer Rationalist tut dies genau wissen. Kant wußte das NICHT!! Warum ist das peinlich? Weil es den kritischen Rationalismus bereits vor Kant gegeben hat.
Wenn eine Mehrheit übereinkommt zu behaupten: „wir sind Spiegeleier“, dann ist das rational. Dies muß jedoch noch lange nicht richtig sein. Vgl. David Hume. Also, nicht gleich in die heiße Bratpfanne hüpfen.
Irren ist allzu menschlich. Nur Kant und mein falscher Bischof scheinen allergisch gegen diese alte Binsenweisheit zu sein. [Kicher!!]
Was die Kritik von Kramm an Lüdecke angeht, hat Kramm ja vollkommen recht.
Aber liegt bei vielem auch nicht richtig. Die Meteorologen von Kramm bis Fortak liegen falsch bei folgenden nicht beweisbaren und daher falschen Behauptungen: Gegenstrahlung nach Kramm, Strahlungskreislauf nach Fortak und „lokales thermodynamisches Gleichgewicht“ nach Milne. All das gibt es im permanenten irreversiblen elektromagnetischen Fluss von der Sonne über die Erde ins Weltall nicht. Einstein hat sich 1917 mit „Lichtquanten“ aus Elektronenbahnen heraus, nicht mit infraroter Wärmestrahlung aus Molekülbindungen heraus beschäftigt. Das wurde experimentell erst in den 30er Jahren möglich. Da war die „Gegenstrahlung“ aber schon in den Köpfen der Meteorologen. Und so scheitern so noch heute daran, weil sie elektromagnetisches Licht und elektromagnetische Wärme nicht unterscheiden können.
Der größte meteorologische Quatsch ist der energieübertragungsfreie Strahlungsfluss im Kreislauf! Warum hat die NASA diesen Quatsch denn erst nach 2009 übernommen? Haben Sie darauf eine Antwort, Herr Kramm?
Hallo zusammen,
unabhängig von aller Wissenschaft: Ich finde hier genau das wieder, was ich in meinem EIKE-Beitrag vor ein paar Tagen angesprochen habe: Entweder – oder.
Warum? Könnten nicht beide Seiten recht haben: Sowohl – als auch? Kann CO2 nicht sowohl kühlend als auch erwärmend wirken, wobei sich beides gegenseitig aufhebt? Immerhin erscheinen mir die Argumente von Dr. Stehlik genauso plausibel wie die von Prof. Lüdecke.
Ich frag ja nur…
Chris Frey
Von Dr. Gerhard Stehlik: „So emittieren … die IR-aktiven Spurengase H2O und CO2 aber extrem viel.“
================================
Suchen Sie mal, Herr Stehlik, im Internet nach „emissivity CO2“, dann finden Sie extrem NIEDRIGE Werte. Ist es möglich, das Sie in der Hitze des wissenschaftliches Gefechtes Begriffe „viel“ und „wenig“ etwas durcheinander gebracht haben? Es bleibt also nichts von Ihrer Entdeckung.
Gleich hinterher, verehrter Herr Stehlik, ich muss gestehen, dass ich nach dem ersten Lesen des Artikels zuerst extrem skeptisch war, milde ausgedruckt, aber dann habe ich gleich drei Ihre Verweise auf Wikipedia gesehen. Dann wusste ich sofort, den Mann sollte man ernst nehmen. Was mich aber endgültig umgehauen hat, im Sinne total überzeugt, war der letzte Verweis auf http://www.Gerhard-Stehlik.de. Gerhard Stehlik ist nun wirklich einer der genialsten Wissenschaftlern in Sachen Aldi-IR und ozeanisches Treibhaus, deshalb wenn sich Ihr Artikel auf seinen Arbeiten beruht, Herr Stehlik, dann müssen Sie einfach recht haben. Vielen dank, Herr Stehlik, ganz toll, bin gespannt darauf, was noch kommt!
zu #5
„Der anthropogene Effekt ist zu klein, um sich aus dem natürlichen Temperaturrauschen messbar abzuheben.“
Was ist das denn für eine Nullaussage?
Und diese hier ist auch nicht besser: “
Der Treibhauseffekt schlechthin (wenn man diesen etwas unzutreffenden Ausdruck nun einmal verwendet) ist in groben Zügen bestens bekannt – steht schon in der Experimentalphysik von Demtröder.“
Dann schauen wir doch mal nach, was da genau steht.
Der Gummihandschuh ist doch so originell wie das Anonym Alexander Seilkopf. Glasplatten sind out, Gummihandschuhe in.
Der einzig ernst zu nehmende ist Prof. Dr. Horst Lüdecke, mein EIKE Freund Horst. Horst hat nur die Schwierigkeit ein Infrarotbild von einem IR-Spektrum nicht unterscheiden zu können. Deshalb gibt es für Horst – peer reviewt – den natürlichen Treibhauseffekt in der freien Atmosphäre, nur der anthropogene Zusatz existiert nicht.
Für U-Boot-Fahrer gibt es auch keinen Auftrieb, sein U-Boot fährt ja schließlich unter Wasser.
#13: Dr.H.Otto sagt:
am Freitag, 27.11.2015, 15:35
ZUM Artikel Dr. Stehlik
Solange jemand, wie Dr. Stehlik, die Existenz einer Gegenstrahlung nicht anerkennt, kann man nicht diskutieren. Frage: Was sollen die armen strahlungsfähigen Moleküle der unteren Troposphäre denn machen als zu strahlen, und das in ALLE Richtungen.
Also auch nach unten.
Es ist schade, die Mühe ist umsonst vergeudet, wenn unzweifelhafte physikalische Tatsachen einfach ignoriert werden.
„#######################################,
Lieber Dr. H.C. Cäsar, im unteren Bereich der Troposphäre strahlen die CO2 Moleküle nicht, da sie ihre Anregungsenergie durch Stoßdeaktivierung an die umgebenden Moleküle abgeben bevor es zu einer Remission eines Photons kommt.
Der natürliche „Treibhauseffekt“ ist nur und ausschließlich auf Wasserdampf zurück zu führen.
Auf nichts anderes sonst.
Wasserdampf lässt sich aber nicht „bekämpfen“.
Hallo Herr Stehlik
Ich bewundere Ihren Mut.
Es könnte eben auch alles ganz anders sein.
Ein geschlossenes Modell, dass nicht gegen Naturgesetze verstößt und zumindest weniger Widersprüche aufweist.
Interessant auch, dass hier auch niemand mit physikalischen Fehlern in Ihrer Argumentation kommt.
Nur die üblichen Anfeindungen von geistig Unbeweglichen deren Weltbild in Kalk gegossen scheint.
Sehr schön finde ich, dass Sie die zentrale Bedeutung von Wasser in all seinen Aggregatzuständen aufgreifen.
Das wir auf einem Planeten leben auf dem Sonne, Wasser und Leben das Klima bestimmen und regulieren.
Unseren Treibhauskünstlern graust es doch wenn es um Wasser geht.
Wenn man da versucht etwas zu simulieren bekommt man das Ergebnis sofort: dass die Modelle Quatsch sind.
Für Pseudowissenschaftler ist CO² daher einfach praktischer.
Die in die nächsten Jahrhunderte projezierten Fehler stören die Karriere jetzt nicht.
Ich wünsche Ihnen alles Gute
Christian Ohle
An: #10: Alexander Seilkopf
Ich nehme an, das Gas soll durch die Erdwärme erwärmt werden. Oder auch durch die Sonneneinstrahlung, ist aber egal. Die Temperatur im CO2-Loch wird sich erhöhen. Solche Experimente wurden schon mit Gasmäusen, Aquarien, Bechergläsern und anderen Gefäßen gemacht. Dabei gibt es 3 Probleme. Wenn man das als Modell für den Teil der Atmosphäre nimmt, in dem wir die Temperaturmessungen vornehmen, also 2 Meter überm Erdboden, also dort, wo wir die 0,8 K Erhöhung festgestellt haben die wir erklären wollen, dann fehlt im Modell die Konvektion. Ob Folie, Glasscheibe oder Gummihandschuh, das ist dann kein Modell mehr, das dem Messbereich in der Wirklichkeit ähnelt. Also müssen diese Abdeckungen verschwinden, denn wir haben ja schließlich eine Konvektion und keinen Treibhauseffekt für den zu betrachtenden Messbereich 2 Meter überm Erdboden, also müssen wir bei unserem Modell die Abdeckungen weglassen, die Konvektion zulassen, damit unser Modell dem zu untersuchenden Bereich ähnelt. Das 2. Problem ist die Störung durch Wasserdampf. Schon wenige Unterschiede des H2O-Gehalts in den Modellgefäßen verfälschen das Messergebnis. 3. Problem ist der geringe CO2-Gehalt und die daraus resultierenden Schwankungen der Messergebnisse. Füllen Sie ein Aquarium mit Luft und 300ppm CO2, das 2. Aquarium mit Luft und 400ppm CO2, was ja der Wirklichkeit in der Entwicklung 2 Meter überm Erdboden entspricht, dann werden Sie keine aussagekräftigen Unterschiede feststellen können. Also müssen Sie den Wasserdampf komplett weglassen, den CO2-Gehalt drastisch erhöhen und natürlich die Abdeckung wieder drauf machen. Dann bekommen Sie schöne Werte. Mit denen können Sie aber nichts mehr anfangen, weil sich ihr Modell so sehr vom zu betrachtenden Bereich der Wirklichkeit unterscheidet, dass es diesen Bereich nicht mehr widerspiegelt. Der Messbereich 2 Meter überm Erdboden hat halt nicht diese enormen Mengen an CO2, wie im Modell, er ist auch nicht völlig frei von Wasserdampf und natürlich hat er auch keine Abdeckung, weder eine imaginäre CO2-Schicht, eine Folie oder einen Gummihandschuh. Die Konvektion findet statt, das heißt, je mehr Wärmeenergie die Luft in der unteren Schicht getankt hat, desto mehr wird von dieser Energie mit den aufsteigenden Luftmassen in höhere und kältere Luftschichten getragen. Und aus der kalten Höhe fällt dann die abgekühlte Luft wieder herunter, denn Konvektion ist keine Einbahnstraße, sondern immer eine Umwälzung. Die dabei verlorene Wärmeenergie kann nicht mehr von irgendeiner Strahlung wieder ausgeglichen werden, die aus einer hohen eiskalten Luftschicht geringer Dichte stammt. Sie können ja mal ausrechnen, wie viel Wärmeenergie die Luft da oben besitzt, 100 Meter oder wie in der lustigen Abbildung da oben in Wolkenhöhe, wo auch immer das sein mag und wo die imaginäre CO2-Schicht schweben soll. Wenn ich im Flugzeug sitzend das Fenster öffne und winke, friert mir die Hand ab. Und diese geringe Wärmeenergie der kalten und dünnen Luftschicht soll die warme Luft 2 Meter überm Boden erwärmen, wie in der Abbildung behauptet wird. In der Abbildung fehlt komplett die Konvektion. Statt dessen wird behauptet, es gäbe keine Konvektion, weil die Atmosphäre ein Treibhaus ist. Ja ja dann! Dann ist es halt vorbei mit der Segelfliegerei!
Herr Dr. Otto,
schon einmal etwas durch Stoßdeaktivierung gehört?
MfG
#15: T.Heinzow sagt/#16: H.Urbahn sagt:
„…“
Die Schlinge zieht sich enger…
#14: Carsten Thumulla sagt:
„“Wer seine Schwerter zu Pflugscharen schmiedet, pflügt nachher für den der sein Schwert behalten hat.“
Ein wahres Wort!
#13: Dr.H.Otto sagt:
“ Frage: Was sollen die armen strahlungsfähigen Moleküle der unteren Troposphäre denn machen als zu strahlen, und das in ALLE Richtungen.“
Nun, Sie könnten z.B. NICHT strahlen,
sondern per Stoß entspannen.
So wie wie es Jablonski ja auch sein muß.
Und wie der von Herrn Dr. Stehlik genannte WIKI-Link bestätigt.
#9: Dr. Gerhard Stehlik sagt:
„https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_cooling“
Lieber Herr Dr. Stehlik,
in Ihrem Link steht auch noch einer meiner Lieblingssätze:
„Pure radiative transport is more important higher up.“
Anders ausgedrückt:
in Bodennähe ist nichts mit Strahlungstransport!
Es wird absorbiert und das wars dann.
Ein Erwärmungseffekt durch CO2 oder mehr CO2 ist ein Märchen.
Ein Lügenmärchen!
Sehr geehrter Herr Prof. Lüdecke,
in der Arbeit Lüdecke et al. „Climate dynamics….“ von 2013 hben Sie die Temperaturänderungen für die Nordhemisphere der letzten 250 Jahre ausschließlich durch die Sonne und AMO und PDO erklärt. Ein Treibhauseffekt durch CO2 war da nicht nötig. Wie vertägt sich das mit dem von Ihnen postulierten „natürlichen treibhauseffekt?
mfG
Zu #8
In den vier Bänden Demtröder steht im Stichwortverzeichnis keinesfalls das Wort „Treibhauseffekt“. Insbesondere nicht im Band 3.
Hallo Gemeinde!
Ich möchte die Gelegenheit nutzen, ein kleines Gedankenexperiment zur Diskussion zu stellen:
http://kuerzer.de/XanUCe9Cs
Suche: Thumulla Klima Gedankenexperiment
Eines noch: Wenn die kühlende Fläche viermal so groß ist wie die erwärmende Fläche(Kugel zu Kreis), dann wird die Änderung dieser Oberfläche in Richtung Interaktion mit Strahlung die Kühlung verstärken, nicht die Erwärmung. Das ist einfach. Das ist die Gesamtbilanz der Erde. Das meint Herr Stehlik. Der Hotspot, die partielle Erwärmung, wurde nie gefunden.
Die Gegenstrahlung ist nur die Hälfte der Strahlungsleitung und einzeln nicht zu gebrauchen. In einem Leiter gibt es auch keinen Hotspot, auch wenn man die Leitung in gegenseitige Kräfte zerlegen kann.
Gruß
Carsten Thumulla
—
„Wer seine Schwerter zu Pflugscharen schmiedet, pflügt nachher für den der sein Schwert behalten hat.“
Horst Nietowski
ZUM Artikel Dr. Stehlik
Solange jemand, wie Dr. Stehlik, die Existenz einer Gegenstrahlung nicht anerkennt, kann man nicht diskutieren. Frage: Was sollen die armen strahlungsfähigen Moleküle der unteren Troposphäre denn machen als zu strahlen, und das in ALLE Richtungen.
Also auch nach unten.
Es ist schade, die Mühe ist umsonst vergeudet, wenn unzweifelhafte physikalische Tatsachen einfach ignoriert werden.
2 Bemerkungen:
1) Auch diese farbigen Graphiken arbeiten, wie bei der climatology so üblich, mit Durchschnitts-Werten (W/m2) über den ganzen Planeten, was ein krasser Verstoss ist gegen die Regeln seriöser mathematischer Statistik, sich empirisch in keiner Weise ohne riesige Fehler-Abweichungen ermitteln lässt und typischer Weise auch nicht auf seriösen Messungen beruht.
2) Die Bezeichnung «Kühlung» wird in irreführender Weise verwendet wenn eigentlich «Behinderung der Wärme-Zufuhr» gemeint ist. Das Pendant einer falschen Bezeichnung ist «Erwärmung», wenn eine Behinderung der Wärme-Abfuhr durch Isolation gemeint ist.
#1: Marvin Müller sagt am Freitag, 27.11.2015, 11:29:
„Welches Messinstrument müsste man denn Ihrer Meinung nach nehmen, um diesen Energiefluss zu messen?“
Die Fließrichtung ergibt sich eindeutig und zweifelsfrei aus der Temperaturmessung mit dem einfachen Infrarot-Fernthermometer, dessen Messprinzip nichts mit elektromagnetischer Strahlung zu tun hat, sondern mit elektromagnetischer Induktion (bekannt von Induktionsheizplatten oder von stromloser Aufladung der Akkus elektrischer Zahnbürsten).
Zur exakten Messung der senkrecht nach oben gerichteten Stärke des elektromagnetischen Energieflusse müssten erst geeignete Geräte entwickelt werden. Ideen für Patente dafür habe ich. Die baut aber (noch) niemand. Solange kann man die Flüsse nur näherungsweise mit dem „Schwarzen Strahler“ berechen.
Im Bild 4 der pdf Datei wurde so verfahren. Die berechneten Werte für Regen, Bewölkung und klaren Himmel haben diese sehr plausible Größenordnung: -24, -83 und -160 W/m^2 (Strahlungskühlung).
Dr. Stehlik schreibt „Die Physik macht einen entscheidenden Fehler, wenn chemische Materie als „Schwarzer Strahler“ behandelt wird“. Vermutlich meint er nicht die Physik sondern Physiker, die die Erde näherungsweise als „schwarzen“ Strahler behandeln. Diese Näherung ist tatsächlich recht gut und für Abschätzungsrechnungen gerechtfertigt, das Spektrum der Erdabstrahlung beweist es. Empfehlenswert hier https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation
Auch sonst wimmelt der Aufsatz von sachlichen Fragwürdigkeiten. Im allgemeinen Sinne des Beitrags von Dr. Stehlik ist lediglich richtig, dass die Stärke des anthropogenen Treibhauseffekts weitgehend unbekannt ist. Die Betonung liegt dabei auf „anthropogen“. Der anthropogene Effekt ist zu klein, um sich aus dem natürlichen Temperaturrauschen messbar abzuheben. Alle Katastrophenmeldungen, wie sie insbesondere in ähnlicher Fragwürdigkeit von der Gegenseite verbreitet werden (Musterbeispiel Prof. Schellnhuber, PIK, der inzwischen vermutlich den meisten Fachkollegen nur noch peinlich ist, aber als Ausgleich später einmal mit Seligsprechung der kathol. Kirche rechnen darf) haben auch keine bessere fachliche Qualität.
Der Treibhauseffekt schlechthin (wenn man diesen etwas unzutreffenden Ausdruck nun einmal verwendet) ist in groben Zügen bestens bekannt – steht schon in der Experimentalphysik von Demtröder. Daran zweifeln noch nicht einmal die sogenannten Klimaskeptiker, einige Esoteriker ausgenommen.
Wie Dr. Stehlik mit sachlich unhaltbaren Argumenten gegen den anthropogenen CO2-Erwärmungsunsinn der Politik und dieser folgenden Klima-Advokatenwissenschaft (diese Advokaten-Forscher sind nur ein kleiner Teil der Community) vorgehen zu wollen, hat wohl wenig Erfolgschancen. Betrachten wir daher diesen Aufsatz von Dr. Stehlik als eine Meinungsäußerung in einem freien Blog, die sich diametral gegen die gesamte Fachwissenschaft richtet, Freund und Feind eingeschlossen. So etwas belebt den Kommentarteil von EIKE und ist stets amüsant und willkommen.
Ich stelle mal zur Diskussion:
Man nehme ein Erdloch und buddle daneben noch ein zweites. Man dichte beide nach allen Seiten, außer der nach oben, ab. In beide werden Thermoelemente, Thermometer etc. eingebracht, so dass man von außen die Werte ablesen kann. Nach oben wird das eine Loch mit einem durchsichtigen Gummihandschuh verschlossen.
Das andere Loch erhält einen Anschluss zum Einfüllen von Gasen (CO2) und ebenfalls mit einem durchsichtigen Gummihandschuh verschlossen. Dann messe man die Temperatur. Temperatur annährnd gleich. Dann fülle mann etwas CO2 in das eine Loch, es entsteht ein leichter Überdruck. Man messe erneut die Temperatur nach einer Zeit x.
Welche Temperatur stellt sich ein? Wird es einen Unterscheid geben? Welche Temperatur stellt sich nach x + y Stunden ein?
#5:
Im genannten Link auf Wikipedia wird kein Emissionsspektrum der Erde gezeigt, sondern die Theorie des „Schwarzen Strahlers“ behandelt.. Jedes reale IR-Spektrum der Erdoberfläche, beginnend mit Haniel (Nimbus Satellit) 1972 beweist, dass die Erde kein „Schwarzer Strahler“ ist. Ich werde von EIKE verlangen, dass in einer weiteren EIKE News der spektrale Verlauf nach Planck und der reale Verlauf der IR-Spektren der Erde (NASA, CERES und ERBE Daten) gezeigt werden.
Allerdings kann von Stickstoff und Sauerstoff nichts gezeigt werden. Die thermische Emission Null ergibt kein IR-Spektrum und ist bei Planck nicht vorgesehen.
Die dort gezeigte Infrarot-Aufnahme der Erde vom ERBS Satelliten bestätigt perfekt, den von mir postulierten Treibhauseffekt des Ozeane. Die Sahara ist kälter als viele Teile des Ozeans. Danke für für diese Argumentationshilfe!
Übrigens wird die gleich Infrarotaufnahme der Erde auch in diesem Artikel von Wikipedia gezeigt:
https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_cooling
Hatte den folgenden Text gerade an anderer EIKE-Stelle eingegeben. Er passt hier noch besser hin.
Die IPCC-Kohlenstoffdioxid-Klimageschichte: Wärmeenergie werde vom Erdboden mittels Wärmestrahlung nach oben gesandt, vom Kohlenstoffdioxid aufgefangen und vom Kohlenstoffdioxid wieder Richtung Erdboden zurückgestrahlt. Dadurch erst werde die Erde bewohnbar. Zusätzliches Kohlenstoffdioxid, das bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entsteht, erhöhe die Temperatur in gefährlichem Ausmaß. – Einen Beweis für die Rückstrahlung von Wärmeenergie durch das Kohlenstoffdioxid in Richtung Erdboden gibt es nicht. – Mit dem bereits mehrfach bei EIKE geschilderten Streichholztest wird der (z.B. in einer Schule) wiederholbare Beweis erbracht, dass selbst vergleichsweise hochkonzentriertes Kohlenstoffdioxid unten in der Atmosphäre nicht in der Lage ist, Wärmeenergie durch Wärmestrahlung Richtung Erdboden zu senden. Mit der Hand unter der Flamme als Messgerät lässt sich das leicht überprüfen. (Die Konvektion transportiert die Wärmeenergie nach oben.) – Nicht umsonst spricht Nils-Axel Mörner im Zusammenhang mit der IPCC-Kohlenstoffdioxid-Klima-Geschichte von „THE GREATEST LIE EVER TOLD“. –
Ich habe diesen Gedanken schon mehrfach, auch sehr detailliert, bei EIKE gebracht. Niemals gab es eine Kritik an dem Streichholztest. Was machen denn all die „angeblichen“ „sogenannten“ „Klimaskeptiker“, bei denen das Kohlenstoffdioxid doch immernoch eine „Klima-Rest-Sensitivität“ mit sich herumschleppt? Was ist falsch am Streichholztest?
#5 Sehr geehrter Herr Lüdecke,
dann sind die Prof. Gerlich und Kramm also Esoteriker?
MfG
von einem Esoteriker
„Wir stellen sie hier – wie es sich für echte Wissenschaft gehört- zu Diskussion“
Ergänzend zu meinem vorherigen Kommentar noch eine Frage: Darf man mal fragen, wer „wir“ ist?
Und was echte Wissenschaft angeht – Herrn Stehliks Thesen wurden ja des öfteren diskutiert; die Diskussion endete das letzte mal damit, dass Herr Stehlik behauptete, die von einem Körper/Gas abgestrahlte IR-Strahlung wäre nicht kontinuierlich, sondern würde erst durch ein Meßinstrument induziert (http://goo.gl/GZDWYs und vorangehende). Ist das Wissenschaft?
Es lohnt sich mal bei SPON rein zu schauen, da treibt man den Klimairrsinn gerade auf die Spitze…
In der SPON Animation wird die Erde als sich im Takt des Herzschlages bewegend dargestellt. Gratulation! Damit hat SPON einen Grad des Irrsinns und der manipulativen Verzerrung der Klimadiskussion erreicht, die ich bis dahin im SPIEGEL für nicht möglich gehalten habe. Angesichts der klaren Faktenlage dass ALLE Modelvorhersagen des IPCC sich als falsch erweisen, und nirgendwo ein CO2 Signal erkennbar ist, brechen bei der Klimakirche alle Dämme. Jetzt muss man schon die Allegorie eines „schlagenden Herzens“ bringen um mit letzter emotionaler Kraft die Dogmen gegen die Realität zu retten. Die Menschen sollen „fühlen“ dass die Erde, das Klima, in Gefahr ist; Fakten dazu gibt es ja keine – im Gegenteil! SPON soll sich schämen, das ist kein Journalismus, das ist Öko-Propaganda vor der Klimasynode.
Seit 2009 stellt die NASA die Energieflüsse ebenso dar wie das IPCC (Bild 11). Diese „Verbesserung“ ist einfach nur absurd. Durch infrarote Wärmestrahlung sollen nun zwei Wärmeflüsse von mehr als der doppelten Energieflussstärke der Sonneneinstrahlung von unten nach oben und gleichzeitig von oben nach unten fließen. Das ist freilich mit keiner Methode der Energieflussmessung messbar. Die numerischen Werte entstehen lediglich durch Umrechung der mittleren Globaltemperatur der Troposphäre nach dem T^4 – Intensitätsgesetz. Es wird ein ruhender skalarer Energieinhalt mathematisch korrekt dargestellt durch zwei gleich große und entgegengesetzt gerichtete Vektoren.
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Und noch absurder ist die Behauptung dass der nach unten gerichtete Vektor durch mehr CO2 grösser wird, also steigt auch der nach oben gerichtete Vektor an ==> es wird wärmer.
Damit postuliert man ein Perpetuum mobile der 2. Art, womit sich jede x-beliebige Erdtemperatur „erzeugen“ lässt, was aber anscheinend niemanden auffällt bzw. stört; alle bestaunen die neuen Kleider des Klima-Kaisers, der eigentlich nackt durch die Gegend läuft…
„Durch infrarote Wärmestrahlung sollen nun zwei Wärmeflüsse von mehr als der doppelten Energieflussstärke der Sonneneinstrahlung von unten nach oben und gleichzeitig von oben nach unten fließen. Das ist freilich mit keiner Methode der Energieflussmessung messbar.“
Es ist irritierend, dass Sie die ganze Zeit hier in den Kommentaren anmerken, dass man diesen Energie-Fluss mit einem Infrarot-Thermometer erkennen kann (das ja auf einfallende Infrarotstrahlung reagiert), aber dann behaupten, er ließe sich nicht messen. Selbst von Herrn Kramm, der ja beileibe kein Freund des „Treibhauseffekts“ ist, konnte man lesen, dass er diese Flüsse bereits gemessen hat. Stelle finde ich gerade nicht, daher ein passendes vergleichbares Zitat von ihm:
http://goo.gl/KurUFm : „Die in der Naehe der Erdoberflaeche beobachtete atmosphaerische Gegenstrahlung, die ja ein Teil der IR-Nettostrahlung ist, stammt im wesentlichen aus den unteren Schichten der Troposphaere, … Diese abwaertsgerichtete Komponente der emittierenten Strahlung ist abhaengig von der lokalen Lufttemperatur … Auf der Grundlage dieser physikalischen Zusammenhaenge, die Lehrbuchwissen darstellen, …“
Welches Messinstrument müsste man denn Ihrer Meinung nach nehmen, um diesen Energiefluss zu messen? Als auf dem Gebiet der Infrarotspektroskopie promovierter haben Sie doch sicher einen Vorschlag, oder?