CHRIS WHITE
Sandwiches tragen gleichviel CO2-Emissionen in die Welt, wie ein Auto, das fast 20 km weit gefahren ist, so eine Professorin der Universität von Manchester.
Die Forscher verfolgten den gesamten Lebenszyklus eines Sandwichs, einschließlich der Herstellung von Zutaten und deren Verpackung, sowie Lebensmittelabfällen. Speck, Schinken und Würstchen tragen am meisten zum CO2-„Fußabdruck“ eines Sandwiches bei.
„Wir müssen die Kennzeichnung von Lebensmitteln ändern, das Haltbarkeitsdatum erhöhen, da diese normalerweise ziemlich konservativ sind. Kommerzielle Sandwiches werden strengen Haltbarkeitsuntersuchungen unterzogen und sind normalerweise für den Verzehr auch nach dem auf dem Etikett angegebenen Verfallsdatum sicher.” so Frau Professor Adisa Azapagic, der University of Manchester am 18.Jan. 2018. Sie leitet die Gruppe “nachhaltige Industriesysteme”
„Angesichts der Tatsache, dass Sandwiches ein Hauptbestandteil der britischen Ernährung darstellen, sowie ihres bedeutenden Marktanteils im Lebensmittelsektor, ist es wichtig, den Beitrag dieses Sektors zu den Treibhausgasemissionen zu verstehen“.
Die Forscher schätzen, dass ein Frühstückssandwich 1441 Gramm Kohlendioxidäquivalent (CO² eq.) entspricht, was dem Fahren eines Autos zum Supermarkt und zurück gleichkommt. Der Genuß von 11,5 Milliarden Sandwiches pro Jahr in Großbritannien erzeugt etwa 9,5 Millionen Tonnen CO² e, was dem jährlichen Verbrauch von 8,6 Millionen Autos entspricht.
Die Forscher empfehlen außerdem, bestimmte Inhaltsstoffe, die einen höheren CO2-Fußabdruck haben, wie zum Beispiel Salat, Tomaten, Käse und Fleisch, drastisch zu reduzieren. Die Reduzierung von Käse und Fleisch auf Sandwich-Toppings würde auch die Anzahl der Kalorien reduzieren und die Menschen gesünder machen.
Das Sandwich mit dem geringsten Kohlenstoffemissionsäquivalent ist der einfache und hausgemachte mit Schinken und Käse. Die Studie ergab auch, dass die Herstellung von Sandwiches zu Hause die CO2-Emissionen im Vergleich zu gebrauchsfertigen Äquivalenten um die Hälfte reduzieren könnte.
Nach Angaben der British Sandwich Association (BSA) werden allein im Vereinigten Königreich jährlich mehr als 11,5 Milliarden Sandwiches verbraucht. Etwa die Hälfte davon wird zu Hause hergestellt und die andere Hälfte in Geschäften, Supermärkten und Tankstellen im ganzen Land gekauft. Das bedeutet, dass das Vereinigte Königreich fast 8 Milliarden Pfund pro Jahr für den abwechslungsreichen Snack ausgibt, zu durchschnittlichen Kosten von 2 Pfund pro Snack.
Die BSA schätzt außerdem, dass eine Verlängerung der Haltbarkeit von Sandwiches durch die Lockerung solcher Daten dazu beitragen würde, jährlich mindestens 2000 Tonnen Sandwichabfall zu sparen.
Die Studie suggestiert auch, dass die Emissionen um 50 Prozent reduziert werden könnten, wenn Änderungen an den Rezepten, der Verpackung und der Abfallentsorgung vorgenommen würden.
Erschienen auf The Daily Caller am
Übersetzt durch Andreas Demmig
Weiter unten wird von. Hr. Deutering auf ein Skriptum der TH Aachen verwiesen.
Dort ist auf S. 52 von einem „Strahlungsgleichgewicht der Erde“ die Rede. Schon diese Terminologie ist falsch! Es gibt weder ein globales Strahlungsgleichgewicht, noch eine globale Strahlungsbilanz noch ein globales Strahlungsbudget!
Theorien, die auf so einer Annahme fußen, müssen daher falsch sein!
Alwin Bruno schrieb am 7. Februar 2018 um 20:16
Und er hat dabei Oberflächentemperaturen ausgerechnet, die auf einen doppelt so großen Effekt der Atmosphäre hindeuten – also keine 33K sondern mehr als 66K … Siehe „Using Earth’s Moon as a Testbed for Quantifying the Effect of the Terrestrial Atmosphere„. Ich habe noch niemanden gesehen, der ihn dafür „beschimpft“ hätte.
@Marvin Müller, ich schätze Ihre oftmals gezeigte Präzision, aber dabei ging um eine pure N2 Atmosphäre auf einem gedanken-experimentierten Mond, mit dem Kramm konfrontiert wurde zwecks anschliessender Diskretitierung. Verwechslung?
Zu: 33K vs. 66K, ich bleibe bei ex falso quodlibet auch wenn Herren der Lecture Hall ihre Eingangswerte passend für Konklusionen wählen (e.g. NOAA, NASA, …).
@An alle!
Seit ca 25 Jahren, die gleiche Debatte – der Versuch, einen „Treibhauseffekt“ , glasklar, nachvollziehbar, wissenschaftlich eindeutig, mit sehr vielen Experimenten belegt, zu beweisen, scheitert immer wieder!
Man kann schließlich nicht etwas beweisen, was nicht existiert!
Eugen Ordowski schrieb am8. Februar 2018 um 9:24:
Sie demonstrieren aber auch gleich wunderbar, warum das immer wieder scheitert. Nachdem Sie gerade schön erklärt haben, warum ein kühlerer Körper im Experiment einen warmen noch wärmer macht, kriegen Sie einen Schreck und rudern gleich ganz gewaltig zurück und ziehen sich auf allgemeinste Aussagen zurück. Haben Sie irgendwie Angst vor neuen Erkenntnissen? Ist das Experiment, das Sie so vehement fordern, plötzlich schlecht, weil es Ihrer Grundüberzeugung widerspricht?
@Marvin Müller
Ich glaube, Sie haben da etwas mißverstanden!
Nehmen Sie den starken Strahler (IR Lampe) weg , und schon ist dieser Effekt verschwunden. Die Platte kühlt sich sofort ab, von wegen, wärmer werden!
Wie ich geschrieben habe, tagsüber benötigen wir keinen „Treibhauseffekt“, hier macht es die Sonne ganz alleine – nachts wäre unmöglich – sie 2. HS der Thermodynamik!
Auch diese Experient ist untauglich , einen angeblichen „Treibhauseffekt “ zu beweisen, wie alle anderen auch!
# Marvin Müller, 6. Febr. 2018
Sehr geehrter Herr Müller,
Sie fragen: „Besteht jetzt Einigung darüber, dass ein kälterer Körper dazu führt, dass ein wärmerer noch wärmer wird?“ Die Antwort ist: Nein. Das korrekte und sehr anschauliche Experiment von R. Spencer gibt die Auskunft. Zwei Körper unterschiedlicher Temperatur strahlen sich g e g e n s e i t i g an. Der wärmere Körper hat gemäß Planck die höhere Strahlungsintensität, er erwärmt den kälteren Körper und k ü h l t sich, dem 2.HS folgend, dabei i m m e r ab !! Nun hat R. Spencer einen kälteren Körper – Eis – gegen einen anderen kälteren Körper – Kunststoffplatte – , die etwas wärmer ist als Eis, ausgetauscht. Die Strahlungstemperatur des wärmeren Körpers steigt dadurch an, weil ihm nun von Seiten des kälteren Körpers im Austausch mehr Energie zugestrahlt wird. Der kältere Körper wird aber nach wie vor von dem wärmeren Körper erwärmt, wobei sich der wärmere Körper – auf höherem Temperaturniveau – weiter abkühlt. Ein wärmerer Körper kühlt sich während eines Strahlungsaustauschs i m m e r ab. Die Temperatur des wärmeren Körpers ist dabei nach Planck abhängig von der Temperatur des kälteren Körpers, mit dem er im Strahlungsaustasch steht. Der Effekt des Spencer-Experiments beruht darauf, dass er diesen Sachverhalt nutzt und den kälteren Körper austauscht.
Das Experiment wird nun auf das Treibhausmodell übertragen. Folgende Voraussetzungen liegen den ablaufenden physikalischen Vorgängen zugrunde: Die Erdoberfläche strahlt als einen Teil ihrer Gesamtstrahlung IR-Strahlung ab. Die Erdoberfläche ist bodennah umgeben von einer Gasatmosphäre, die kälter ist als die Erdoberfläche und die deshalb gemäß dem 2.HS von der Erdoberfläche durch klassischen Wärmetausch erwärmt wird. Die Gasatmosphäre enthält in Summe weniger als 3% IR-aktive Gasmoleküle, die die von der Erde ankommende IR-Strahlung zu absorbieren imstande sind. In Spencers Experiment entspricht die Platte der Erdoberfläche, die ihre IR-Energie an die 3% der IR-aktiven Moleküle der Gasatmosphäre als kälteren Körper abstrahlt. Um Spencers Experiment zu verifizieren, müsste die Gasatmosphäre auf ein höheres Temperaturniveau gehoben werden, um die Temperatur der Erdoberfläche anzuheben, was in seinem Experiment durch Tausch der kälteren Körper geschieht. Dem steht im Fall des Treibhauseffekts die physikalische Realität entgegen. Wird zusätzliches, „menschengemachtes“ CO2 in die Erdatmosphäre abgegeben, so wird die Temperatur der Erdatmosphäre in keiner Weise verändert !! Übertragen in Spencers Experiment bedeutet das: Zu dem Eistrog werden ein paar Würfel Eis hinzugefügt, die Temperatur der Platte bleibt gleich !! Eine Temperaturerhöhung der Erdoberfläche kann auch unter Zuhilfenahme des korrekten Spencer-Experiments nicht erklärt werden !! Eine minimale Temperaturerhöhung als Folge einer theoretischen Verdoppelung der CO2-Moleküle auf 0,08% der Erdatmosphäre und deren Thermalisierung bleibt bei dieser Aussage unberücksichtigt.
Falls mir kein Fehler nachgewiesen wird, könnte ich mir vorstellen, dass diese Folgerung aus R. Spencers genialem Experiment zukünftige Diskussionen bei EIKE sehr vereinfachen könnten.
Mit freundlichen Grüßen.
Dr. Heinz Schütte
Dr. Heinz Schütte schrieb am 7. Februar 2018 um 14:59:
Dazu möchte ich nur zwei Dinge anmerken:
* Sie haben mich falsch zitiert. Ich weiss nicht, wie das in Zeiten von „Kopieren und Einfügen“ noch möglich ist, aber Sie haben es geschafft.
* Die Temperaturkurve weist höhere Temperaturen aus und Sie beantworten die Frage mit „Nein“. Für Sie bedeutet also eine Temperaturzunahme nicht, dass der Körper wärmer wird. Da wir hier anscheinend verschiedene Sprachen sprechen, ist eine Diskussion nicht sinnvoll.
Sehr geehrter Herr Müller,
ich verstehe nicht, warum Sie so ungehalten reagieren und eine Diskussion mit mir für „nicht sinnvoll“ halten. Ich habe in der Tat den Satzteil „in dieser Situation“ nicht beachtet, weswegen meine Antwort mit „Nein“ ausgefallen ist. Und diese Antwort ist ohne den Hinweis „in dieser Situation“ auch völlig korrekt. Ein kälterer Körper kann nie einen wärmeren Körper erwärmen. „In dieser Situation“ wurde aber ein kälterer Körper durch einen weniger kalten ersetzt, sodass die Temperatur des wärmeren Körpers gemäß Planckschen Gesetztes sich erhöhte. Für diese Unachtsamkeit bitte ich um Entschuldigung. Wenn Sie meinen Text lesen, müssten Sie doch feststellen, dass wir in wissenschaftlicher Hinsicht nicht mit „veschiedenen Sprachen“ sprechen. Auf meinen Lapsus kann man doch auch weniger aggressiv reagieren, oder haben Sie noch nie einen Fehler gemacht?
Mit freundlichen Grüßen
Dr. Heinz Schütte
Eugen Ordowski schrieb am 6. FEBRUAR 2018 UM 13:46:
Das ist mir bewusst. Daher habe ich das Beispiel ja gebracht. Besteht da jetzt Einigung darüber, dass in dieser Situation ein kälterer Körper dazu führt, das ein wärmerer noch wärmer wird?
Eugen Ordowski schrieb am 6. FEBRUAR 2018 UM 7:54:
In die Energieflußbilanz der Erdoberfläche gehen auch zwei Quellen ein, die Sonne (im Experiment die Lampe) und Atmosphäre (die zwei kühleren Körper im Experiment). Und falls es Ihnen entgangen ist: Im Experiment stellen sich beim Eis die niedrigeren Temperaturen ein, es ist also eine schlechte Idee zu schreiben, das Eis würde die Platte „erwärmen“, wenn sich genau da die niedrigeren Temperaturen einstellen.
Wenn plötzlich die Sonne erlischt geht auch die Temperatur der Erdoberfläche relativ schnell in Richtung 0K.
Warum jetzt dieser Themenwechsel? Wäre es nicht besser, erst mal einen Sachverhalt zu klären? Und dann zu überlegen, ob das irgendwas mit dem anderen Sachverhalt zu tun hat?
Aber da Sie es nun schon mal gemacht haben: Für den Tag räumen Sie jetzt so halb einen möglichen Effekt ein. Was passiert denn Ihrer Meinung nach nachts in folgenden Situationen:
* die Atmosphäre hat auf der Nachtseite 5°C
* die Atmosphäre hat auf der Nachtseite 3K
Wie verhält sich die Temperatur der Erdoberfläche in beiden Situationen? Aus dem Experiment könnte man entnehmen, dass die Erdoberfläche mehr Energie abgibt, wenn die Atmosphäre kälter ist – sie kühlt also stärker ab. Damit hätte die Atmosphäre auch nachts einen Einfluss auf die Oberflächentemperaturen. Sind Sie da anderer Meinung?
@Marvin Müller
Nochmals zu dem Experiment R. Spencer.
Berücksichtigen wir nur die Strahlung u. wenden die S -B Gesetze an.
Er bestrahlt eine Platte mit einem externen Strahler, bis diese ca 255 Grad F (397 Grad K) hat. Jetzt variiert mit 2 Rückstrahlern (Eis u. stark emittierender Plastikplatte. Eistemperatur ca -30 Grad F (238.5 Grad K), Plastikplattentemperatur ca 20 Grad C (293 Grad K)).
Die Strahlung des Eises bei dieser Temperatur = 183.5 W/m²
Die Strahlung der Plastikplatte bei Raumtemp. = 418 W/m²
Die Strahlung der beheizten Platte bei 255 Grad F (397 Grad K) = 1.408.5 W/m²
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Sehen Sie jetzt, warum sich die Platte um ca 1 Grad K erwärmt????? Sie wird jetzt mit ca 234.5 W/m² zusätzlich erwärmt!!!!
Wird die externe Heizung abgeschaltet, beginnt sich die obere Platte sich sofort abzukühlen!!! Es findet keine Erwärmung mehr statt!. Damit ist der 2. HS bewiesen!
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Für die Erde gilt das Gleiche! Die Abstrahlleistung ist nur von ihrer Temperatur abhängig. Und somit ist ganz klar, so lange die Erde wärmer ist als die Atmosphäre, kann diese die Erde nicht so erwärmen, so,dass deren Temperatur steigt. Nachts fehlt die Sonne als externer Strahler, damit ist hier der „Treibhauseffekt“ physikalisch nicht möglich. Und tagsüber reicht die Sonnenstrahlung ganz alleine , um die gemessenen Erdtemperaturen zu erzeugen!
MfG
Eugen Ordowski schrieb am5. FEBRUAR 2018 UM 18:08
Roy Spencer hat in einem anschaulichen Experiment demonstriert, dass ein kälterer Körper sehr wohl Einfluss auf die Temperatur eines wärmeren Körpers haben kann: „Experiment Results Show a Cool Object Can Make a Warm Object Warmer Still“
Thanks for your head up.
P.S. zu Strahlung wurde sicher schon alles bekannte gesagt, nur nicht von jedem hier im Forum /sarc
@Marvin Müller
Was zeigt denn das Experiment von Roy Spencer?
Seine Platte wird von 2 Strahlern erwärmt!!!!!!! (Lampe u. Eis).
(Reflexion von Eis?)
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Sobald er die Lampe ausschaltet, ist es vorbei mit der Erwärmung seiner Platte!
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Falls der „Treibhauseffekt“ existieren würde, könnte er auch nur tagsüber, zusammen mit der Sonne, eine höhere Temperatur erzeugen! Nachts nicht mehr, da die Erde wärmer ist als die Atmosphäre!
Auch so ein untauglicher Versuch, die Physik zu widerlegen!
Das Experiment von R. Spencer ist geradezu ein Musterbeispiel zur Demonstration des Planckschen Strahlungsgesetzes und führt zu völlig korrekten Ergebnissen. Für seine Anwendung auf irdische Verhältnisse ist jedoch folgendes zu beachten. Die von der 250W-Lampe erwärmte Platte entspricht der Erdoberfläche. Das Eis und der Pappdeckel entsprechen der Atmosphäre. In dem Experiment wird die Temperatur der Atmosphäre durch Hinzufügen des Pappdeckels mit einem „Handstreich“ auf ein höheres Niveau gehoben mit der als Folge erwarteten Temperaturerhöhung der Platte. Dieser „Handstreich“ ist in der Realität aber nicht möglich. Die Temperaturerhöhung der Atmosphäre muss durch die Erdoberfläche geleistet werden, d.h., die Atmosphäre wird durch IR-Strahlung der wärmeren Erdoberfläche erwärmt. Gemäß dem Planckschen Gesetz kühlt sich die Erdoberfläche dabei entsprechend ab. Im Treibhausmodell gibt es dann eine „Back Radiation“, die die Erdoberfläche aufheizen soll. Falls dieser Vorgang so ablaufen sollte, so kann allerdings nur die ursprüngliche Temperatur wieder erreicht werden. Eine Temperaturerhöhung der Erdoberfläche ist nicht vorstellbar. Die Erdoberfläche könnte maximal den Energiebetrag zurück erhalten, den sie vorher abgegeben hat. Es würde sich ein neues Gleichgewicht einstellen. Da bei diesem Vorgang lediglich „intern“ Energie ausgetauscht wird, bleibt die Gesamtenergiebilanz des „Körpers Erde plus Atmosphäre“ / Sonne / Weltall unverändert. Ein „Treibhauseffekt“, so wie er von „Klimaforschern“ begründet wird, ist trotz der korrekten Ergebnisse des Spencer-Experiments nicht möglich.
Hallo Herr Schütte,
„neues Gleichgewicht“ bedeutet dann höhere innere Energie Q des Erdbodens, da die Energie des betrachteten Photons nicht vom Erdboden Richtung All abgestrahlt wurde im Gegensatz zur Situation ohne Treibhausgase (=ohne Rückstrahlung des Photons zum Boden), oder?
Grüße,
Jörg
Werter Herr Deutering, die Boden+Atmosphäre Bilanz hat ein eigenwilliges Potential welches, ceteris paribus, auch spektrum.de weder durch Null-Austausch noch durch Max-Austausch verändern kann.
Falls Sie ‚mal wieder über Thermodynamik stolpern, hier könnTen Sie auf den Pfad zurückklettern:
https://www.youtube.com/channel/UCL7QIOZteWPpBWBOl8i0e-g
Hallo Herr Bruno,
Es ging um das Gedankenexperiment von Herrn Schütte. Meines Verständnisses nach sollte es für die innere Energie des Erdbodens schon etwas ausmachen, ob Energie in Form von Photonen abgegeben wird (mit Treihausgasen) oder nicht (ohne Treihausgase). Es handelt sich hier zudem um kein abgeschlossenes System. Leider konnte ich in dem Zusammenhang mit den Links recht wenig anfangen.
Grüße,
Jörg
Warum sollte beim Boden das ceteris paribus für einen der beiden Fälle verletzt werden. Äh, es hat kaum noch Trollfutter hier.
Ohne Treihausgase wurde bei Prof. Kramm bereits versucht, schauen Sie ins Archiv; seine Zurückweisung brachte ihm Ad Hominems.
Hallo Herr Holtz,
Danke, dass Sie das nochmal klar stellen, das deckt sich auch mit meinem Verständnis (siehe Antwort an Herrn Pecka). Auch ich hatte versucht dies mit einem vereinfachten Modell darzustellen.
Ich hoffe auch, dass Lesern mit Ihrem Kommentar klar geworden sein sollte, dass die 4 Körper in diesem thermodynamischen Problem Sonne, Atmosphäre, Erdboden und Restweltall (Schwarzer Körper mit Temperatur der Hintergrundstrahlung) sind. Ein abgeschlossenes thermodynamisches System nur aus Atmosphäre und Erdboden zu konstrurieren und dann mit dem 2.HS für abgeschlossene Systeme zu hantieren, führt nicht zur Beschreibung dieses Systems.
Ich würde Ihren Ausführungen noch anstellen, dass die Strahlung nicht nur über die Höhe, sondern natürlich auch über eine Fläche zu einer bestimmten Zeit integriert wird. Es ergibt sich für die Messung auf einer Wellenlänge ein Integral über das Konusvolumen des Gesichtsfeldes gefaltet mit der ortsabhängigen Emission. Damit ist auch Herr Brunos Einwand berücksichtigt. Auch mit dem Integral über die emittierten (und nicht wieder re-absorbierten) Photonen stimmt mein Verständnis voll überein. Dies betrifft für die CO2-Banden eine Höhe jenseits 4km in der Troposphäre.
Ihre Literaturstelle zeigt auch schön, dass die Rekonstruierung mit dem heutigen Verständnis der Atmosphäre durchaus möglich ist.
Falls ein Leser verwirrt ist, warum im von Herrn Holtz angegebenen Paper die IR-Emission von O3 breit über die Atmosphäre verteilt darstellt ist und ich von „kommt nur vom Rand der Troposphäre“ spreche: Es kommt auf die mittlere freie Weglänge zwischen Emssion und Re-Absorption der IR-Photonen in der Atmosphäre an. Diese ist von der Konzentration des Treibhausgases und von dessen Wirkungsquerschnitt abhängig. Bei CO2 ergibt sich daraus für eines entsprechendes Photon im Sättigungsbereich der Banden (z.B. 15um) die schon angesprochenen 25m am Erdboden, bei O3 mehrere Kilometern für 3,3um, bei H2O variiert diese stark mit der Luftfeuchtigkeit. Ich hatte mich bisher auf den CO2 Anteil bzw. die 15um Bande bezogen, da das Ausgangsargument lautete:
Falls Sie Lust hätten, könnten Sie noch kurz Herrn Bruno bestätigen, dass auch 15um-Photonen vom Erdboden den Satelliten theoretisch erreichen könnten, aber dass dies durch die mittlere freie Weglänge in der Praxis vernachlässigbar ist.
Grüße,
Jörg
Bitte fassen Sie sich kürzer! Ernsthaft!
Werter Herr Deutering, wie jetzt: die pöse CO2 Strahlung geht beim umgekehrten Weg so vor dass es die Erde erwärmt und Schellnhuber „verbrenne“ ausrufen lässt?
Werter Herr Deutering, welche physikalischen Grenzen werden dieser Integral-Rechnung effektiv gesetzt: Sichtfenster Satellit? Terminator Sonne/Erde? dynamischer Mix der drei? statischer (phasen-synchroner) Mix der drei? sonst was?
Das liest sich von hier wie ein nicht-triviales Korsett in das die Messdaten vom Satelliten gezwängt werden (Datenvolumen?). Welche Leistungsklasse Computer ist dafür erforderlich, reicht schneller PC oder muss Supercomputer eingesetzt werden.
@Herrn J. Deutering – 3. Februar 2018 um 18:19
Zitat: „Falls Sie Lust hätten, könnten Sie noch kurz Herrn Bruno bestätigen, dass auch 15um-Photonen vom Erdboden den Satelliten theoretisch erreichen könnten, aber dass dies durch die mittlere freie Weglänge in der Praxis vernachlässigbar ist.“
Wie ich bereits schrieb, die Spektren eines transmittierenden Körpers weisen eine Superposition auf. Nachfolgend die ganz einfache Erklärung.
Betrachtet man den Anteil an der Gesamtenergie für drei IR-Wellenlängen-Bereiche für bestimmte Temperaturen eines idealen Strahlers (schwarzen Strahlers) ergibt sich:
303K (30°C) 8-12µm: 30% ; 10-12µm: 20% ; 14-17 µm: 19% – l(max) = 0.0028978/303 = 9,564µm – J(14-17µm) = 478 W/m^2*0,19 = 91 W/m^2
288K (15°C) 8-12µm: 29% ; 10-12µm: 19% ; 14-17 µm: 19% – l(max) = 0.0028978/288 = 10,062µm – J(14-17µm) = 390 W/m^2*0,19 = 76 W/m^2
273K (0°C) 8-12µm: 27% ; 10-12µm: 18% ; 14-17 µm: 20% – l(max) = 0.0028978/273 = 10,615µm – J(14-17µm) = 315 W/m^2*0,2 = 64 W/m^2
258K (-15°C) 8-12µm: 24% : 10-12µm: 17% ; 14-17 µm: 21% – l(max) = 0.0028978/258 = 11,232µm – J(14-17µm) = 251 W/m^2*0,21 = 52 W/m^2
Wie man sieht, nimmt die Intensität der Strahlung im Bereich 14 – 17µm trotz der Verschiebung des Energiemaximums nach größeren Wellenlängen bei tieferen Temperaturen (höheren Schichten) ab. Der Grund, die Linearität des Wien’sche Verschiebungsgesetzes steht der vierten Potenz der Temperatur gegenüber.
Der Energietransport durch Strahlung ist für CO2 und auch Wasser/Wasserdampf in den höheren (kälteren) Schichten wegen der Verschiebung des Energiemaximums nach größeren Wellenlängen nur effektiver, aber nicht effizienter.
Mfg
Werner Holtz
Hallo Herr Holtz,
Ich glaube aber nicht, dass von den Photonen aus Bodennähe nach so optisch dichtem Material noch viel im Weltall/am Satelliten ankommt.
Die optische Dicke der Atmosphäre für 15um Strahlung ist 34 (Quelle: Atmospheric Radiation, Jim Coakley, Wiley-VCH, 2014, Seite: 69). D.h. Es kommen etwa soviele Photonen hindurch, wie durch 5..6mm dickes Holz (Eindringtiefe für IR: 0.2mm) bzw. 4cm dickes Teflon (Eindringtiefe für rotes Licht: 1,3mm). In Zahlen liegt die Wahrscheinlichkeit für ein Photon durch zu kommen bei etwa e^-34 = 0.000 000 000 000 002.
Grüße,
Jörg
Seit dem das endlich ausgerechnet wurde funktionieren die LWIR Kameras, speziell in der dicken Luft am Boden und bei CO2-freiem Buschfeuer, nicht mehr, nicht wahr.
http://www.publish.csiro.au/temp/WF12197_F8.jpg
Hallo Herr Bruno,
Vielleicht gibt es einen Grund warum LWIR Kameras den Bereich von 8um bis 14um nutzen und nicht bis 15um… Der wird auch bei Temperaturen über 15°C eher nicht gebraucht.
Grüße,
Jörg
Da werden sich die Hersteller aber ärgern dass die pöse CO2-Strahlung nicht in IR-imaging Bildern auftauchen und „detect gaseous species […] Infrared imaging only uses a small portion of the spectrum between λ = 1 µm and. 20 µm“ trotz Werbung nicht geht, weil ja die dicke Luft am Boden im Wege steht.
Und die Bilder werden sich ärgern weil Buschfeuer mit mehr als 15° auf ihnen nicht auftauchen.
Anbei der Anteil vom Erdboden der sich bei Satellitenmessung nicht vermeiden lässt (aka. atmospheric weighting function, schwarze Kurve), die Abszissenachse (gemittelte Höhe „Null“) entlang zur schwarzen Kurve (weighting function). Antwort auf Email an Dr. Roy Spencer.
Die gemittelten mittlungs-Mittelwerte (die Kurven) sind akademisch verabredeter Ersatz für „Messung bei Höhe über Erdboden“.
http://www.drroyspencer.com/wp-content/uploads/MSU2-vs-LT23-vs-LT.gif
Hallo Herr Bruno,
Sie haben sicherlich gemerkt, dass es sich bei der von Ihnen gewählten Darstellung um die Anpassung für den „Oxygen Absorption Complex“ bei Millimeterwellen (50GHz) handelt, oder?
Ich dachte wir reden über IR-aktive Treibhausgase, also das mittlere Infrarote Spektrum ab 6’000GHz (entspr. SK-Strahler mit 60K) und höher. Die 15um Bande von CO2 entspricht ca. 20’000GHz … Nicht nur ist die Dichte eine andere, sondern auch der Wirkungsquerschnitt geht stark in den Keller. Unter anderem schön in der frequenzabhängigen Dämpfung der Atmosphäre zu sehen: bei 50GHz wird nur 0.9dB/km gemessen, im mittleren IR wenn man eine Absorptionsbande erwischt bis über 10’000dB/km.
Grüße,
Jörg
Gerne dürfen Sie Dr. Roy Spencer unterweisen was er mit Ihren IR-Aktiven Gasen bei der atmospheric weighting function (seine schwarze Kurve) falsch macht.
Ich warte solange.
# Joerg Deutering, 2. Febr. 2018
Sehr geehrter Herr Deutering,
aus Ihren tiefgründigen physikalischen Erkenntnissen heraus – „wann der 2.HS mit einem Entropiefluss erweitert werden muss“ – stellen Sie wieder eine Reihe von Fragen in den Raum, die allerdings in der physikalischen Fachliteratur seit über 100 Jahren schlüssig beantwortet sind. Falls Sie die Antworten nicht kennen, rate ich zum intensiven Studium eines Lehrbuchs der Thermodynamik.
Völlig unabhängig von der hier zur Diskussion stehenden Problematik, versuchen Sie, mich erneut auf das Thema „Kosten-Energie-Äquivalenzgesetz“ zu locken und möchten die „“Kosten-Energie-Gleichheit“ durch empirische Daten untermauert“ haben. Ihre Frage offenbart mit aller Deutlichkeit, dass Sie meine Arbeit nicht gründlich gelesen haben. Wo in meiner Arbeit steht der völlig unsinnige Ausdruck „Kosten-Energie-G l e i c h h e i t“ ? Ich habe die „Äquivalenz“ von Kosten und Energie hergeleitet auf alleiniger Basis des 2.HS. Sobald Sie mit dem 2.HS ins Reine gekommen sind, lesen Sie noch einmal intensiv und gründlich meine Ausführungen unter http://www.kosten-energie-aequivalenzgesetz.com. Ihre Fragen werden sich dann von selbst beantworten weil alle empirisch notwendigen Daten in meinen Ausführungen berücksichtigt sind. Ich werde dann von Ihnen keine weiteren Fragen zu diesem Thema erwarten.
Mit freundlichen Grüßen.
Dr. Heinz Schütte
Hallo Herr Schütte,
mit großem Vergnügen habe ich die Antworten auf meine Fragen gelesen, welche zeigen wie gut man sich in dem Gebiet auskennen und die Inhalte erklären kann. Ich finde es vorbildlich, dass Sie mit Ihren Kommentaren den Leser anregen sich Gedanken zu machen und bei Physikern bzw. Thermodynamikern nachzufragen bzw. in Physikbüchern nachzuschlagen.
Beispielsweise ist der Gedankengang, ob „ein Strahlungsvorgang nach dem 2.H.S. nur deshalb abläuft, wenn die Erde kälter ist“ ein guter Startpunkt sich in Physikbüchen wie Gerthsen darüber zu informieren, anhand welcher Physik ein Emitter weiß, wo das absendende Lichtquant landet, wie warm es dort ist und wie der Emitter mit dieser Information eine Emission in diese Richtung verbietet.
Auch freue ich mich, dass Sie die häufig zu findenden Missverständnisse in Bezug auf den 2. HS aufgreifen und das ins Reine-kommen damit anregen. Gerne wird vergessen, dass der Satz „Es kann nie Wärme aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen“ nur mit dem Nachsatz „wenn nicht gleichzeitig eine andere damit zusammenhängende Änderung eintritt“ vollständig ist („Wissenschaftliche Abhandlungen“, L. Boltzmann, 1909, Seite 290). Leider gibt es in manchen Studiengängen nicht hinreichend Zeit darauf im Detail einzugehen.
Dem interessierten Leser empfehle ich wie Sie ein Blick in die wissenschaftliche Lehre. Dort ist vollständige, mathematische Darstellung des 2. HS als Entropieflusses dS/dt in einem nicht abgeschlossenen System zu finden (siehe z.B. Thermodynamik II RWTH Aachen, Seite 37). Herr Binninger, Herr Pitsch und der verschiedene Herr Peters vom Institut für thermische Verbrennung skizzieren im angegebenen Skript an einem einfachen Modell wie die Oberflächentemperatur der Erde durch die Treibhausgase erhöht wird.
Ich hatte Gleichwertigkeit schreiben wollen und vermute, dass Sie auch keine Fragen zur Gleichwertigkeit in einem nicht abgeschlossenen System bzw. Wirtschaftsraum mit variierenden externen Energie-/Entropieflüssen erwarten, da dies auch auf der Homepage zu finden ist.
Grüße,
Jörg
Sehr geehrter Herr Deutering,
vielen Dank für den sehr aufschlussreichen Link der Uni. Aachen. In diesem Papier wird in geradezu mustergültiger Weise vorgeführt, wie die Theorie vom anthropogenen Treibhauseffekt als angeblich physikalische Realität dem staunenden Zuhörer verkauft wird. Nach einer Fülle aus dem Lehrbuch abgeschriebener physikalischer Erkenntnisse und einer Reihe realer Messergebnisse folgt urplötzlich und ohne jeglichen Ansatz einer physikalische Erklärung des Strahlungsaustauschs zwischen CO2 und der Erdoberfläche unter 5.8-14 und 5.8-16 als wissenschaftliches Ergebnis dieser Studie die rein verbale Aussage, dass damit die Erwärmung der Erdoberfläche durch CO2 bewiesen sei. Da die Studie die Beschreibung des Austauschs CO2/Erdoberfläche mit wissenschaftlichen Argumenten sorgfältig umgeht, stellt sich die Frage, wie die von mir vorgetragenen physikalischen Zusammenhänge durch diese Hochschul-Studie widerlegt werden könnten. Es bleibt jedem Leser überlassen, diese Studie selbst und die von Herrn Deutering aus dieser Studie hergeleitete Falsifizierung meiner an dieser Stelle am 31. Jan. veröffentlichten Argumentation zu beurteilen.
Mit freundlichen Grüßen.
Dr. Heinz Schütte
Hallo Herr Schütte,
Wenn Sie es mit etwas mehr Formeln haben wollen, empfehle ich die ausführlichere Herleitung wie Sie z.B. im Paper International Journal of Atmospheric Sciences (Vol 2013 , Article ID 503727) im Kapitel 4 zu finden ist. Der von Herrn Holtz angesprochene Schwarzschild Ansatz von Milne wird dort verwendet – aber nicht wie bei Herrn Holtz ausformuliert zur Berechnung der effektiven Temperatur, sondern für die Strahlungsintensitäten.
In der Tat fällt mir wenig ein, was Ihre Theorie widerlegen könnte. Außer vielleicht die Notwendigkeit des intelligent abstrahlenden Teilchen, welches vor der Emission weiß, wo in Nanosekunden oder Jahrmillionen (Abstrahlung Richtung Weltall) das Photon auftreffen und vor allem welche Temperatur sich dann dort eingestellt haben wird. Nicht auszudenken, wenn er sich verrechnet und dann damit den 2.HS verletzt.
Da bevorzuge ich schon eher das Strahlungsgleichgewicht, so wie es im Gerthsen oder in meinen Referenzen (auch der Aachener) erklärt wird und die Betrachtung einer nach oben offenen Atmosphäre als ein nicht abgeschlossenes System. Ersteres hält auch die Scheiben meines Auto im Winter regelmäßig eisfrei.
Im übrigen lässt sich auch für ein abgeschlossenes System zweier Schwarzkörperstrahler gedanklich ein Maxwellscher Dämon konstruieren, der den Wärmeren erwärmt, da die Emission ein statistischer Prozess ist. Hier schützt, wie auch beim klassischen Maxwellschen Dämon, die Statistik bzw. die Entropie der Information den 2.HS vor dem möglichen Widerspruch.
Grüße,
Jörg
@Dr. Heinz Schütte
Ja, die verlinkte Studie ist schon interessant – manchmal sollte man es nicht glauben was so alles gelehrt wird:
„Gemessen wird an der Oberfläche ein Wert von 396 W/m2“ (Erdabstrahlung)
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Dieser Wert wird mit den S-B Formeln berechnet – hier sogar für fast 16 Grad C
Bei der ganzen Debatte muß ich mich fragen, wofür es einen kubischen Ausdehnungskoeffizienten für CO2 Gas gibt, wenn es doch die absorbierte Energiemenge sofort wieder emittiert?????
Es dürfte seine kinetische Energie nicht erhöhen, somit muß das Volumen konstant bleiben – wo hat man das schon beobachtet?
MfG
Hallo Herr Ordowski,
Die Energie eines absorbierten Photons geht zunächst auf die Elektronen des Treibhausgases und dann durch Stöße auf die Umgebung über (N2, O2). Diese erwärmt sich sehr wohl. Die Wärmemenergie regt wiederum Abstrahlung über Treibhausgase an. Damit verteilt sich die Energie, sodass die Atmosphäre relativ gleichmäßig die Wärme aufnimmt.
Grüße,
Jörg
@Joerg Deutering
Sie schreiben:
Die Energie eines absorbierten Photons geht zunächst auf die Elektronen des Treibhausgases und dann durch Stöße auf die Umgebung über (N2, O2). Diese erwärmt sich sehr wohl. Die Wärmemenergie regt wiederum Abstrahlung über Treibhausgase an. Damit verteilt sich die Energie, sodass die Atmosphäre relativ gleichmäßig die Wärme aufnimmt“
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Sie glauben also im Ernst, dass 4 CO2 Moleküle die 10.000 anderen (N2,O2) wesentlich erwäremen können – obwohl diese CO2 Moleküle die Strahlung auch nur in einem sehr engen Wellen-Bereich absorbieren?
Dann rechnen Sie einmal nach, wieviel Energie so ein Photon haben muß, um dieses „Wunder“ zu bewerkstelligen! Mit dem Rest Ihrer Aussage will ich mich hier nicht mehr beschäftigen.
Wie ich Ihnen schon mehrfach geraten habe, beschäftigen Sie sich einmal intensiv mit der Thermdynamik der Gase u. Strahlenphysik, dann werden Sie endlich auch feststellen können, unter welchen Bedingungen Gase strahlen (emittieren), hier besonders das CO2 Molekül. Danach werden Sie alle Bemühungen, hier einen „Treibhauseffekt“ beweisen zu wollen, für allen Zeiten bleiben lassen.
MfG
Hallo Herr Ordowski,
Die 4 CO2 Moleküle stoßen jeweils im Mittel etwa jede 0,2*10^-9sec ein anderes Molekel. Der Wirkungsquerschnitt pro CO2 Molekül (für 15um) ist etwa 4*10^-24m^2. In den Banden absorbiert CO2 zu 99,999x% die auftreffende Energie, das gilt im Wesentlichen auch für die anderen Banden und Treibhausgase. Wenn man das SB-Gesetz ansetzt oder übers Plancksche Strahlungsgesetz integriert, kann man leicht die von Ihnen gesuchte Photonenenergie grob ermitteln. Diese liegt eher weit unter der tatsächlichen, als über… –> es wird nur jeder Millionste bzw. Milliardste Stoß benötigt.
Wenn Sie ein geeignetes Buch empfehlen könnten, dass die Thermodynamik der Gase in der Atmosphäre nach Ihrem Verständnis korrekt wiedergibt und dabei dennoch auf die Strahlungstransportgleichung (= Schwarzschildgleichung von Herrn Holtz) und spontane thermische Emmision kommt, wäre wahrscheinlich nicht nur ich dankbar. Selbst der VDI Wärmeatlas beschreibt die Emission bei Gasen nach einem SB-Gesetz unter Berücksichtigung des Gesamt-Emissionsgrad als Integral über die einzelnen Emissionsgrade der Emissionsbanden (K3 2, Gleichung 13+14, aktuelle Ausgabe Seite 1117).
Grüße,
Jörg
@Joerg Deutering
Na, Gott sei es gedankt, jetzt sind wir uns doch einig geworden – die CO2 Moleküle geben ihre Energie durch Stöße ab (Wie Sie anschaulich beschreiben)!
Und eine Gegenfrage, warum sollen sich die Gasmoleküle in der Atmosphäre anders verhalten, wie in der Thermodynamik der Gase beschrieben??? (Können Sie in jedem Physikbuch nachlesen!)
MfG
Hallo Herr Deutering,
zu dem verlinkten Skript hätte ich folgende Fragen bzw. Anmerkungen: Auf Seite 52 sind verschiedene Strahlenspektren in Abhängigkeit von der Temperatur des schwarzen Strahlers abgebildet. Es ist deutlich, dass ein Spektrum eines Strahlers mit höherer Temperatur stets oberhalb eines Strahlers mit niedrigerer Temperatur verläuft, auch im langwelligen Bereich. Das Maximum der Strahlungsintensität rückt zwar nach der Wienschen Verschiebung in den kurzwelligen Bereich, je höher die Temperatur des Strahlers, aber auch im langwelligen Bereich ist die Strahlung des heißeren Strahlers intensiver als die des kühleren. Auf der nächsten Seite schneidet auf einmal das Spektrum der Sonne das der Erde. Das widerspricht aber dem Planckschen Strahlungsgesetz, oder? Laut Planck ist die Sonnenstrahlung auch im CO2-relevanten Bereich intensiver als die Rückstrahlung. Wenn also CO2 die Erdstrahlung reflektiert, müsste es das Gleiche mit der Sonnenstrahlung tun. Die Aussage „Die kurzwellige Strahlung der Sonne durchdringt ungehindert die Luft unserer Atmosphäre“ wäre also falsch. Auch könnte die Strahlung der Erde nicht ganz klar von der der Sonne unterschieden werden. Am Wasserdampf ist deutlich erkennbar, dass dieser beidseitig wirkt: Die höchsten Temperaturen werden in trockenen Wüstengegenden gemessen und nicht in feuchten Tropen. Der Wasserdampf verhindert also die Einstrahlung. Nachts kühlt es in den Tropen kaum ab, in der Wüste deutlich. Der Wasserdampf verhindert die Rückstrahlung. Eine Gegenstrahlung, die die Energie der Erde von 239W/m² auf 396W/m² erhöht, kann es aber nicht geben, denn dann müssten die Höchsttemperaturen in den Tropen höher sein als in der Wüste.
Hallo Herr Ermel,
Auf Seite 53 ist für das Spektrum der Sonne der Faktor 10^5 zu berücksichtigen, dieser ist im Skript leider nicht angegeben.
Das CO2 re-emittiert nur auf seinen Banden (z.B. 15um), nicht bei kurzwelliger Strahlung. Die Troposphäre steht im Modell bei den CO2 Banden einerseits mit der Erde im Gleichgewicht, andererseits mit der Hintergrundstrahlung plus Sonne. Um diesen Kommentar abzukürzen, möchte ich Sie für die Effekte (es findet keine Reflexion statt) auf die Punkte 5. und 6. meines Kommentars vom 1. FEBRUAR 2018 UM 1:06 verweisen. Die Emission geschieht auch in Richtung Weltall – CO2 wirkt also ebenso beidseitig wie Wasser.
Grüße,
Jörg
Hallo Herr Deutering,
Aha, es wurde also manipuliert, um den Eindruck zu erwecken, die Strahlung der Erde könne ganz klar von der der Sonne unterschieden werden, bzw. die Strahlung der Erde sei im langwelligen Bereich intensiver als die der Sonne. Oder welche Erklärung haben Sie für diese Manipulation? Wenn CO2 beidseitig wirkt, wie kann es dann temperaturerhöhend wirken? Wenn es die Sonnenstrahlung teilweise in den Weltraum reflektiert und die Strahlung der Erde ebenfalls zur Erde zurück, müsste der Effekt doch ausgeglichen sein. Da die Sonnenstrahlung aber intensiver ist, müsste der Effekt der Rückstrahlung in den Weltraum größer sein, so dass mehr CO2 eine kühlende Wirkung hätte.
„…Gerne wird vergessen, dass der Satz „Es kann nie Wärme aus einem kälteren in einen wärmeren Körper übergehen“ nur mit dem Nachsatz…. vollständig ist“
Herr Deutering, Sie können offensichtlich fehlerfrei aus der Thermodynamik zitieren, aber mit dem Verstehen hapert es noch. Daher versuche ich es mal auf dem Niveau vom Erklärbär:
Energie fließt immer von Oben nach Unten und nie umgedreht, und zwar jede Form von Energie, nicht nur thermische. Wnn Sie ein Stein fallen lassen, fällt er nicht noch oben in Richtung höhere potentielle Energie, sondern immer in Richtung niedrigere potentielle Energie.
Die Energiebilanz aller Prozesse sind analog und zwar völlig unabhängig von der Energieform. Daher kann nie Wärme aus dem kälteren Körper den wärmeren Körper übergehen. Egal welche Zitate sind finden.
Nicht vergessen: Elektromagnetische Strahlung ist auch Energie und fließt (strahlt) dahin, wohin sie gerichtet wird. Unabhängig davon ob der bestrahlte Körper wärmer oder kälter ist, als Strahlenquelle selber.
Hallo Herr Georgiev,
wie von Admin angesprochen, ist es bei strahlenden Körpern etwas anders…
Wie kann einem (räumlich wie zeitlich) statistischen Strahler anhand der irgendwann später stattfindenden Absorption verboten werden genau in diese Richtung zu strahlen? Die Erde strahlt auch auf Sterne 8 Minuten und etliche Milliarden Lichtjahre weit entfernt… das gilt auch für ungerichtete Strahlung.
Vielleicht gibt es aber auch noch eine kluge Antwort aus promoviertem Munde, wie das Verbot im Rahmen der Quantenmechanik und Relativitätstheorie möglich ist …
Grüße,
Jörg
Die elektromagnetische Strahlung hat am Ausgangspunkt mehr Energie als dort, „wo sie hingestrahlt wurde“. Wenn der bestrahlte Körper zufällig wärmer ist als die Quelle und er sich aufgrund der Strahlung weiter erwärmt, dann ist es keine Wärmeübertragung von Kalt nach Warm, sondern eine Umwandlung von E-Strahlung in Wärme. In der Gesamtenergiebilanz stimmt es immer.
Niemand hat behauptet, dass Strahlung = Wärme sei. Aber beide sind Formen der Energie.
Die eine „strahlt“ überallhin, unabhängig von der Energiedifferenz zwischen Sender und Empfänger. Auch durch materielose Räume. Je nach den Eigenschaften der bestrahlten Materie, wird sie absorbiert (dann wird die wärmer) oder reflektiert, oder durchgelassen.
Die andere „fließt“ nur von warm nach kalt. Ist aber immer an Materie gebunden.
„ist es bei strahlenden Körpern etwas anders…“
In der Thermodynamik ist es immer so, dass die Wärmeenergie von warm nach kalt strömt. Es geht nur andersrum, wenn man, auch „aus promoviertem Munde“, die Thermodynamik nicht verstanden hat.
In der Energiebilanz stimmet es immer, dass Summe aller Energieformen im Prozess vom höheren zum niedrigeren Niveau fließen.
Die Energiebilanz setzt den eingeschwungenen Zustand voraus.
Hallo Admin,
Die Erklärung „In der Thermodynamik ist es immer so, dass die Wärmeenergie von warm nach kalt strömt.“ stimmt bei thermischer Strahlung von reinen Schwarzkörperstrahlern in abgeschlossenen Systemen. Nach meinem Verständnis kann es aber schlecht erklären, wie ein gekühltes Mikrowellen-Magnetron Speisen auf über seine Temperatur erhitzen kann, auch im thermischen Gleichgewicht (-> nicht abgeschlossenes System, selektiver grauer Strahler). Oder warum es beim Radioempfang egal ist, welche Temperaturen Sender und Empfänger haben. Auch muss Absorptions- und Emissionskoeffizient nicht gleich sein (Zusammenbruch des Konzepts grauer Strahler). Diese Problematiken lassen sich z.B. mit der Thermalisierung der absorbierten Energie und Betrachtung als offenes oder (nicht ab)geschlossenes System auflösen.
Deswegen ist der Nebensatz „im abgeschlossenen System“ bzw. der bereits erwähnte Nachsatz meiner Meinung nach sehr wichtig.
Grüße,
Jörg
PS: vielleicht lohnt es sich darüber mal einen Artikel zu schreiben, dann ließe sich die Diskussion kanalisieren und nicht bei ganz anderen Artikeln abfrühstücken. Es sollte doch Physiker o.ä. bei EIKE geben, die das bis auf die molekulare/quantenmechanische Ebene durchdrungen haben und sich angesprochen fühlen (Herr Holtz?).
@Peter Georgiev
„In der Thermodynamik ist es immer so, dass die Wärmeenergie von warm nach kalt strömt. Es geht nur andersrum, wenn man, auch „aus promoviertem Munde“, die Thermodynamik nicht verstanden hat“
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Genauso ist es!
Auch strahlentechnisch wird ein kälterer Körper einen wärmeren NIE so erwärmen, dass seine Temperatur steigt!
Werter Herr Limburg,
ich muss zugeben, dass ich bezüglich Strahlungsphysik keine fundierte Kenntnisse habe und keine mehr erwerben werde. Dafür bin ich in Thermodynamik sattelfest genug, um für jeden Prozess die Energiebilanz schnell zu überblicken. Dabei ist der Energiefluß immer in der gleichen Richtung, ausnahmslos. Auch bei Strahlungsenergie als eine Form der Energie. Die Umwandlungsprozesse Strahlung-Wärme usw. sind mir auch soweit klar.
Einem Satz muss ich aber widersprechen: „„strahlt“ überallhin, unabhängig von der Energiedifferenz zwischen Sender und Empfänger.“ Die Sonne wärmt die Erde mit Strahlen und nicht umgedreht, und zwar genau wegen der Energiedifferenz zwischen Sender und Empfänger. Das schließt nicht aus, dass ein kälterer Körper Strahlen zu einem wärmeren senden kann, wenn in diesem Moment die Sender „mehr Strahlungsenergie besitzt“ als der Empfänger. Die Richtung von „Oben nach Unten“ bei Energie stimmt aber immer, auch wenn nicht immer sofort erkennbar bei komplexen Prozessen vieler Energieformen mit Flüssen in unterschiedlichen Richtungen.
Zumindest hat es mir mein Thermodynamik-Professor so einghämmert.
Beslaasen wir es dabei, dass ich die Strahlen nur ungenügend verstehe.
Es ist halt kompliziert! Die Missverständnisse entstehen, auch weil andauernd Energie mit Wärme gleich gesetzt wird.Es sind nun mal nicht alle Fische Heringe, umgekehrt ist es aber schon so.
„Genauso ist es!
Auch strahlentechnisch wird ein kälterer Körper einen wärmeren NIE so erwärmen, dass seine Temperatur steigt!“
Werter Herr Ordowski,
aufgrund der Diskussion hier und mein Vertrauen in der Fachkenntnis vom Admin und der User hier habe ich mir in den letzten mehr Gedanken über Energiebilanzen von Strahlen gemacht, wobei Strahlenphysik nicht meine Stärke ist. Ich gehe nun davon aus, das einzelne Strahlen vom kälteren Körper den wärmeren treffen, eventuell absorbiert werden und damit (praktisch vernachlässigbar) erwärmen. Aus der Betrachtung eines einzelnen Strahls haben unsere Strahlungsphysiker hier Recht.
Im gesamten Prozess sendet aber der wärmere Körper wesentlich mehr und energiereichere Strahlen, also in der Summe haben Sie und ich Recht, da erwärmt natürlich immer der Wärmere den Kälteren. Daher wird die Erde wärmer durch die Sonne, und nicht die Sonne immer wärmer, obwohl vielleicht enzelne Strahlen von der Erde die Sonne treffen…
Leider erst nachdem ich das alles geschriegen habe, habe ich entdeckst, dass Herr Dr. Schütte weiter unten es besser und schlüssiger erklärt hat.
Danke dafür!
Beim nächsten Mal werde ich zuerst lesen und dann schreiben.
Guter Tip. Geht mir auch manchmal so.
@ALL
In Thermodynamik wieder nicht aufgepasst!
+ Ein thermischer Strahler (Sonne, IR-Lampe) ist entropie-behaftet, deshalb bestimmt die Temperatur die Intensität der Strahlungsquelle.
+ Ein nicht-thermischer Strahler (Mikrowellenherd, Radiosender) sind praktisch entropie-frei, deshalb bestimmt die eingestellte Signalstarke die Intensität der Strahlungsquelle.
Es kommt thermodynamisch auf den Absorptionsprozess (Wärme ist eine Prozessgröße) der Strahlung an, nicht auf die Eigenschaft der Strahlungsquelle.
Mfg
Werner Holtz
Guter Einwand, Herr Holtz!
Kennt eigentlich jeder, dass die kalte Mikrowelle die lauwarme Suppe heiß macht.
Allerdings geht es in der ganzen Diskussion eigentlich immer um thermische Strahlen, die Sonne sendet uns ja keine Mikrowellen. In den Beispielen wird immer auf die gegenseitige Wärnme-Bestrahlung von Körper unterschiedlicher Temperaturen ausgegangen.
Und zweitens, auch nicht thermische Strahler senden Energie von höheren zum niedrigeren Niveau. Wenn man den Stecker zieht, wird die Suppe doch nicht heiß. Allso die Quelle hat in der Summe immer mehr Energie aller Formen, als der Körper, der erwärmt wird, auch wenn die Quelle manchmal kälter sein kann.
Diese Formel stimmt immer. Daher spielen Eigenschaften der Strahlungsquelle auch eine Rolle, die Kraftwerke müssen laufen, damit die Mikrowelle den Energieüberschuß hat.
Dürfen sich die Foristen einig sein, entgegen akademischer Verabredungen, dass ein Austausch nur relevant ist wenn Intensität der Quelle grösser als Intensität der Senke ist, relevant für die Nachfahren der Hominiden.
Ich möchte den Satz von Herrn Bruno und die Argumentation von Herrn Georgiev kurz ergänzen. Es stehen sich zwei Körper unterschiedlicher Temperatur gegenüber. Beide strahlen sich gegenseitig an – Strahlung von warm nach kalt und entgegengesetzt von kalt nach warm, wie hier wiederholt vorgetragen.Gemäß dem Planckschen Strahlungsgesetz hat der wärmere Körper jedoch bei sämtlichen Wellenlängen eine höhere Strahlungsintesität als der kältere Körper, sodass in Summe ein „Energiefluss“ von warm nach kalt erfolgt. Der kältere Körper wird, obwohl zum Energietransport Strahlung in beiden Richtungen verläuft, vom wärmeren Körper erwärmt. Auch wenn der Energietransport lediglich durch Strahlung erfolgt, fließt die Energie – wie vom 2.HS gefordert – immer von „warm nach kalt“.
Anlass für die hiesige Diskussion war meine ursprüngliche Aussage zum Treibhauseffekt, die ich aufgrund ihrer Simplizität hier noch einmal am Beispiel eines einzelnenQuants wiederholen möchte. Die Erdoberfläche strahlt ein Quant bei 15 Mikrometer ab und kühlt sich zwangsläufig um den Energiebetrag dieses Quants ab. Einzige und alleinige Grundlage dieser Aussage: Plancksches Strahlungsgesetz. Das Quant wird von einem CO2-Molekül absorbiert und mit dem gleichen Energiegehalt wieder abgestrahlt. Grundlage dieser Aussage: Kirchhoffsches Strahlungsgesetz. Trifft dieses Quant wieder auf die Erdoberfläche und wird absorbiert, so erwärmt sich die Erdoberfläche wieder auf ihren ursprünglichen Wert: Plancksches Gesetz. Da nach dem Treibhausmodell nur soviele Quanten zur Erde zurückgestrahlt werden können wie vorher von der Erde emittiert wurden, kann sich die Erde durch diesen Strahlenmechanimus nie erwärmen.
@Joerg Deutering
Um das Ganze mal abzukürzen…
Wie kann in einen geschlossenen Kreislauf (Planet Erde) etwas mehr werden. Alles was unser Leben ausmacht kommt aus der Erde selbst…der Rest kommt von der Sonne. Wie schon mal gesagt…das menschliche Zeitalter steht auf dem Zeitstrahl des Evolutionsablaufes auf der Erde am ENDE des CO2 Zeitalter……was passiert wohl mit uns Menschen und dem Leben auf dieser Erde, wenn jetzt auch noch die restlichen-mickrigen 0,04 % CO2 aus unserer Atmosphäre verschwinden würden…..würden wir dann eine reine Stickstoff Atmosphäre bekommen…weil ohne CO2 kein Sauerstoff….und somit wird nach dem CO2 verschwinden auch der Sauerstoff durch den Stickstoff ersetzt…..Fragen über Fragen…und wenn man so weiter darüber nachdenkt, dann sollten wir jede Stunde dafür beten, dass uns das CO2 noch lange erhalten bleibt und wir als Menschen evtl. auch noch den CO2 Anteil in der Atmosphäre steigern wenn nicht auf den mickrigen 0,04% stabilisieren können….wir werden also noch ein Zeitalter erleben, in dem die Menschheit alles daran setzen wird soviel wie möglich an CO2 freizusetzen…
Hallo Herr Strasser,
es ist doch kein Widerspruch, wenn es vernachlässigbare Wärmeleitung zwischen Ozean und Atmosphäre gibt, aber merklichen Austausch über Wärmestrahlung zwischen Ozean und Atmosphäre. Wärmeleitung kann (unter erster Näherung, also ohne Wellen, Dampfdruck etc.) nur in den ersten Mikrometern stattfinden, da die mittlere freie Weglänge der Gasteilchen in Luft weniger als 100nm ist.
Die Argumentation des Wärmeaustausches geht auch nicht (nur) über Stefan-Boltzmann. Treibhausgase wie H2O und CO2 ermöglichen überhaupt die Kopplung der IR-Strahlung an die Atmosphäre. Im erdnahen Bereich wird dadurch im Bereich von 10..100 Höhenmetern die Energie in den jeweiligen Banden effektiv zunächst an das CO2 weitergegeben (angeregter elektronischer Zustand mit höherem vibratorischem Energieniveau); dieses gibt die Energie dann über Stöße an die umgebenden N2 und O2 Moleküle (Stoßanregung von vibratorischen Schwingungen). Ohne N2 und O2 würde das Spaß nicht wirklich funktionieren – diese entsprechen aber einem Speicher (Wärmekapazität), dessen Zugang im Wesentlichen durch Strahlung möglich ist.
Damit gebe ich Ihnen zumindest mit den Satzteilen recht, dass es die Wärmekapazität des CO2 alleine nicht wirklich rausreißt – durch Stöße wird es gleichmäßig auch auf N2 und O2 verteilt.
Die mittlere Temperatur des selektiv zum Boden schwarz-strahlenden CO2 ist auch nicht -20°C sondern entspricht der Lufttemperatur in einer Höhe von 10…100m , da die mittlere freie Weglänge von 15um IR Strahlung nur 25m in Luft beträgt. Bei den angenommenen 20°C Wassertemperatur wird diese Temperatur des CO2 nur 0,5..1°C darunter liegen. Die Troposphäre ist zwischen 25m und 8km Höhe für diese Wellenlängen nicht durchlässig.
Schön finde ich dazu den Vergleich mit einem Nebel für diese Wellenlängen (die Streu-Eigenschaften sind aber nicht ganz vergleichbar und die höhenabhängige Dichteänderung ist nicht berücksichtigt). Auch wenn auf der einen Seite noch so stark draufgeleuchtet wird, kommt nach 8km gegen 0 gehend von dieser Strahlung an. Das CO2 strahlt aber in jeder Höhe als selektiver Schwarzkörper mit gerade der Temperatur aus dieser Höhe. Also auch in 8km mit 225..235K (-50…40°C). Diese Strahlung ist schön auf den Satellitenspektren zu sehen. Für den Rest des Spektrums ist die Troposphäre transparent, diese Strahlung kommt also von einem Scharzkörperstrahler mit +20°C Temperatur. Entsprechend erscheinen in den Satellitenspektren die Treibhausgas-Banden gedämpft und alle anderen Bereiche hervorgehoben. Siehe Bilder und Bildunterschriften hier.
Wie anders kann man sich die auch tatsächlich so gemessenen Spektren erklären?
Grüße,
Jörg
Werter Herr Deutering, der Satellit kann Signallaufzeiten weder messen noch ausweisen; sagt Ihnen das was.
Hallo Herr Bruno,
die Satelliten brauchen auch keine Signallaufzeiten zu messen. Über die Temperatur lässt sich auf die Höhe zurückschließen. Es ging mir auch weniger um eine metergenaue Höhenangabe, sondern die physikalische Interpretation der Satellitenspektren. Die Wellenlängen von CO2 liegen dort sehr gut auf der Verteilung eines selektiven Schwarzkörperstrahlers mit einer Temperatur von – 40…-30°C.
Grüße,
Jörg
Werter Herr Deutering, die Satelliten messen nicht nur keine Signallaufzeiten, sondern auch keine Temperatur.
Was Sie da schreiben klingt verdächtig ähnlich nach Martin Landvoigt und seiner damaligen „Es wird aber keine Arbeit aufgewendet, wenn das Luftpaket aufsteigt.“
Hallo Herr Bruno,
in den IR-Spektrometern von Satelliten wird die Spannung eines Bolometers gemessen. Diese ist ein Maß für die frequenzabhängige Strahlung, welche vom Planet emittiert und mit dem vorgelagerten Interferometer nach Frequenz gefiltert wird. Mit diesen Messwerten kann ein Emissionsspektrum aufgebaut werden. In diesem Spektrum sind verschiedene selektive schwarzer/grauer Strahler mit unterschiedlichen Temperaturen zu finden. Über diese Temperaturen werden der Emission von IR-Strahlung verschiedene Höhen zugeordnet. Die gängige Interpretation ist, dass die Strahlung aus der Höhe kommt, ab der die Atmosphäre von oben gesehen für die entsprechende Frequenz wieder durchlässig geworden ist (bei Wellenlängen um 15um: selektiver Planckscher Strahler mit ca. 230K entspricht etwa 10km, bei Wellenlängen um 11µm, selektiver Planckscher Strahler mit ca. 290K etwa 0km).
Details zum Aufbau finden sich z.B. bei der Beschreibung des wissenschaftlichen Instrumentierung der Nimbus Satellitenplattform, welche die ersten Aufnahmen der CO2 Emissionsbanden des Planeten von einem Satelliten gemacht hatten.
Ich hatte weder davon geschrieben, dass Satelliten Temperaturen, noch dass sie Höhen oder Signallaufzeiten messen.
Leider kann ich mit Ihrem zweiten Satz etwas wenig anfangen und würde mich auf einen Bezug freuen. Falls es um das Zusammenspiel Treibhausgase und adiabatem Temperaturgradienten geht, ist mein Verständnis dazu im Kommentar an Herrn Pecka zu diesem Beitrag zu finden.
Grüße,
Jörg
Werter Herr Deutering, weiter oben haben Sie das noch als vom Satelliten festgestellt (als schön) bezeichnet. Erst jetzt fällt auf das dass von Menschen so herbeigewollt ist, und mithin nicht als Grundlage für Schlussfolgerungen „Temperatur X auf Höhe Y“ verwendet werden kann: es stand schon vor dem Satellitenstart fest, da nützen auch keine nachträglichen Diagramme.
Zur Strahlungsmessung ab Satellit sagen NASA/MIT: „outgoing radiation is actually one of the biggest uncertainties in climate change„. Auf Deutsch: kann nicht für seriöse Aussagen verwendet werden – erst recht nicht für Klimapolitik.
Da nützt es nichts wenn akademische Verabredungen als Ersatz vorgeschoben werden: -25° können sowohl aus der Höhe als auch vom Boden kommen, ganz zu Schweigen vom Auflösungsvermögen da noch nicht mal Yellowstone im Tageslicht einen Blip in der Messung zeigt.
@ Herrn J. Deutering – 3. Februar 2018 um 2:34
Zitat: Über die Temperatur lässt sich auf die Höhe zurückschließen.
Erstens: Die Satelliten messen keine Temperatur im eigentlichen Sinn, sondern die Effektivtemperatur.
Die Oberfläche vom Erdkörper ist nicht die System-Oberfläche von einer Erde bestehend aus Erdkörper und Atmosphäre. Die System-Oberfläche der Erde aus Erdkörper und Atmosphäre ist in Richtung Atmosphäre verschoben. Die allseits bekannte Effektivtemperatur von Teff = [1361*(1-0,296)/5,67*10^-8]^0,25 = 255K ist nicht die Oberflächentemperatur vom Erdkörper vom Planet Erde bestehend aus Erdkörper und Atmosphäre. Die Effektivtemperatur der Erde charakterisiert den gesamten Strahlungsfluss, der durch und über die Atmosphäre im ausgehenden Energie-Spektrum in den Weltraum transportiert wird.
Um die Temperatur in verschiedenen Höhen zu bestimmen, müsste man die Eddington-Barbier Relation oder die Schwarzschild-Milne Gleichung anwenden.
+ T(tau)^4 = 3/4*Teff^4*[tau + 2/3] – Eddington-Barbier Relation
+ T(tau)^4 = 3/4*Teff^4*[tau + q(tau)] – Schwarzschild-Milne Gleichung mit Hopf-Funktion q(tau) von 0,577 bis 0,71
Die optische Dicke/Tiefe tau in den Gleichungen ist ein Mittelwert über die betrachtete Dicke bzw. Tiefe.
Die Eddington-Barbier Relation oder Schwarzschild-Milne Gleichung wurden ursprünglich für Sternatmosphären entwickelt und gelten nur für Himmelskörper, bei denen der gesamte Energietransport über die Atmosphäre stattfindet. Für die Erde muss man also den Energietransport direkt von der Oberfläche vom Erdkörper in den Weltraum abziehen.
Zweitens: Die Spektren eines transmittierenden Körpers weisen eine Superposition auf, das heißt, dass sich die Spektren aus unterschiedlichen Höhen oder von verschiedenen Schichtdicken eines Wellenlängen-Bereich überlagern. Das gemessene Spektrum ist also eine „Summenfunktion“ über die Höhe oder Schichtdicke vom transmittierenden Körper.
Beispiel – Siehe s.194 Fig.1: http://www.nict.go.jp/publication/shuppan/kihou-journal/journal-vol49no2/4-06.pdf
Hier für eingehende Strahlung, gilt aber auch in umgekehrter Richtung.
Mfg
Werner Holtz
Lieber Herr Holtz,
herzlichen Dank für Ihre Ausführungen.
Ich sehe mich dadurch in meiner Ansicht bestätigt, dass einerseits die (nach S&B berechnete) Temperatur der Systemoberfläche (in ca. 5,5 km Höhe) von -18°C richtig ist, andrerseits auch die postulierte, berechnete und (mit allen Mängeln und Ungenauigkeiten gemessene) Durchschnittstemperatur der Erd-/Wasser-Oberfläche von +15°C.
Dass diese höhere Temperatur dem Temperaturgradienten zu verdanken ist, ist natürlich nicht die physikalische Erklärung, aber für das Verständnis, dass allein dies der sog. Treibhauseffekt, vom CO2 völlig unabhängig, ist, in Gesprächen, die ich mit in Naturwissenschaften nicht so bewanderten Personen führe, völlig ausreichend.
Ich muss auch dazusagen, dass ich auf diesem Gebiet nur interessierter Laie bin, und oft auch leichter verständliche „laienhafte“ Formulierungen bevorzuge (auch wenn es dann nicht 100%ig wissenschaftlich ist und vieles vereinfacht und ev. sogar weglässt). Ich glaube nämlich nicht, dass man den „Durchschnittsbürger“ mit für ihn unverständlichen Formulierungen und Rechnungen vom Schwindel mit dem CO2 überzeugen kann!
@Herrn Martin Pecka – 3. Februar 2018 um 13:28
Zitat: „… Temperatur der Systemoberfläche (in ca. 5,5 km Höhe) von -18°C richtig ist …“
Nein, das ist nicht korrekt. Sie haben es nicht verstanden!
a) Fall 1 – Falsche Berechnung
Wenn man die Eddington-Barbier Relation (Bedingungen: optisch dicke und graue Atmosphäre, LTE, isotrop, lineare Quellfunktion) verwendet, dann ergibt sich aus der weitergehenden Betrachtung der Gleichung T(tau)^4 = Teff^4*[3/4*tau + 1/2] = 3/4*Teff^4*[tau + 2/3] eine System-Oberflächentemperatur von T(tau=0)^4 = T(s)^4 = 1/2*Teff^4 [Teff = T(tau=2/3)].
Damit würde man eine System-Oberflächentemperatur der Erde bestehend aus Erdkörper und Atmosphäre von T(s) = [1/2*Teff^4]^0,25 = [1/2*255^4]^0,25 = 214,4K erhalten, und diese Temperatur findet man in der Tropopause nahe der Grenze zur Troposphäre. Nur ist diese Berechnung der System-Oberflächentemperatur nicht korrekt, weil der Energieoutput (Strahlungsfluss) in den Weltraum auch vom Energieoutput direkt von der Oberfläche des Erdkörpers abhängt.
b) Fall 2 – Richtige Berechnung
Man kann die Eddington-Barbier Relation oder Schwarzschild-Milne Gleichung nur anwenden, wenn man den Energieoutput direkt von der Oberfläche des Erdkörpers in den Weltraum herausrechnet. Dann kann man mit Hilfe der Eddington-Barbier Relation die System-Oberflächentemperatur bestimmen. Es darf nur der Energietransport über die Atmosphäre betrachtet werden.
Die Messungen für die Effektivtemperatur vom Energietransport nur über die Atmosphäre ergibt eine Größe Teff = 242K. Jetzt kann man folgende System-Oberflächentemperatur ableiten T(tau=0) = T(s) = [1/2*Teff^4]^0,25 = [1/2*242^4]^0,25 = 203,5K, und diese Temperatur findet man an der Grenze der Mesosphäre zur Mesopause.
Die physikalische System-Oberflächentemperatur T(tau=0) der Erde bestehend aus Erdkörper und Atmosphäre hat den Wert von rund 203K.
Für die Atmosphärentemperatur im nahen Kontaktbereich zur Oberfläche vom Erdkörper erhält man mit der Eddington-Barbier Relation folgenden Wert:
T(tau)^4 = 3/4*Teff^4*[tau + 2/3] -> T(tau) = {3/4*242^4*[2 + 2/3]}^0,25 = 287,8K.
Teff – Effektivtemperatur der Atmosphäre für den Energietransport nur über die Atmosphäre in den Weltraum
tau – vertikale optische Tiefe (für die Gesamt-Erd-Atmosphäre wird der Wert tau = 2 angegeben)
Mfg
Werner Holtz
Hr. Deutering,
ich bezweifle immer schon Ihre Ausgangsstatements: „es ist doch kein Widerspruch, wenn es vernachlässigbare Wärmeleitung zwischen Ozean und Atmosphäre gibt, aber merklichen Austausch über Wärmestrahlung zwischen Ozean und Atmosphäre.“
Woher soll z. B. ein Hurrikan seine Energie beziehen, als aus der Temperatur des Wassers? Wenn er über kühleres Land kommt, flaut er ab, wenn er wieder über Wasser kommt, legt er wieder zu. Das geschieht aber sicher nicht über Strahlung an infrarorsensitive Gase sondern per Wärmeleitung durch Kontakt vom Wasser zur Atmosphäre und auch durch Verdunstung.
Wodurch sollte sich ein „merklicher Austausch über Wärmestrahlung“ denn bemerkbar machen? Ein Atmosphärenmolekül, welches per Strahlung erwärmt werden kann, muß kälter als die Oberfläche sein. Wenn aber Wärme zurückgestrahlt werden soll, muß es wärmer als die Oberfläche sein. Moleküle können aber nicht gleichzeitig kühler und wärmer sein, oder? Die Energierichtung netto geht also immer von unten nach oben (von lokalen Inversionslagen abgesehen), ein Austausch wären aber nennenswerte wirksame Flüsse in beide Richtungen.
Und ich wiederhole sinngemäß: ein Gas, das aus konstanter Sonnenstrahlung durch bloße Anwesenheit zusätzliche Wirkenergie (Wärme) herausholt, als die selbe Strahlung ohne diese Gas liefert, hat die Schöpfung wohl noch nicht hervorgebracht. Wenn es so wäre, spräche man von einem Perpetuum Mobile 2. Art.
Herr Deutering,
danke für den Link „http://www.science-skeptical.de/klimawandel/skeptikerirrtuemer-iii-der-treibhauseffekt-und-die-thermalisierung/0012906/“
Aufgefallen ist vor Allem der letzte Satz: „Im Mittel strahlt die Erde in dem Weltraum mit einer Temperatur von 255 K = -18°C ab, was einer mittleren Abstrahlungshöhe von ca. 5,5 km entspricht.“
Vielleicht können Sie mir dann erklären, warum ich falsch liege. Wenn ich in 5500m -18°C habe, erwarte ich mir aufgrund des adiabaten Temperaturgradienten von 0,6°C/100m genau 33°C. Für CO2-Erwärmung habe ich gedanklich keinenPlatz mehr!
Ich meinte natürlich 33°C Erwärmung, d.h. +15°C an der Erdoberfläche.
Hallo Herr Pecka,
in den Messungen (bzw. der daraus in der Quelle berechneten mittleren Temperatur bei 5,5km) sind sowohl die Effekte des adiabaten Temperaturgradienten, als auch der Treibhausgase vorhanden.
Die Situation einer Erde ohne aller Treibhausgase würde (durch die dann nicht mehr vorhandene Rückstrahlung) zu einer Bodentemperatur von 255K führen und zu etwa 220K in 5,5km Höhe. Die Erde würde mit 255K strahlen.
Es ist nicht zufällig so, dass sich ohne Treibhausgase 255K am Boden ergibt und mit Treibhausgase ein Strahler, der auch eine mittlere Temperatur von 255K hat, aber deutlich oberhalb des Bodens zu sein scheint. Man kann den Treibhauseffekt so verstehen, dass durch ihn weitere thermische Masse (indirekt) an den Wärmefluss der Sonne angebunden wird.
Das Skeptiker-Argument „Wie soll die Erde denn durch Treibhausgase wärmer werden können?“ kann auch so gewendet werden, dass dies in Hinsicht auf die mittlere abstrahlende Temperatur T des Planeten gar nicht geschieht. Es wird aber mehr Energie Q gespeichert, damit ändert sich auch der Energiefluss Q_punkt (=abgestrahlte Leistung) und die abstrahlende Fläche A (aufgrund der Höhenzunahme). T ist nach Planck proportional zur 4. Wurzel aus Q_punkt durch A.
Da die abstrahlende Fläche mit Treibhausgasen deutlich oberhalb des Erdbodens liegt, ergibt sich über die adiabatische Höhenformel eine Zunahme der Temperatur am Boden.
Grüße,
Jörg
Lieber Herr Holtz,
und kaum glaubt man, man hat – einigermaßen – ein Verständnis entwickelt, kann man wieder alles über den Haufen werfen. Ich wollte mich eigentlich nicht derartig in die Thermodynamik vertiefen (ich bin Elektrotechniker) und schon gar keine (genauen) Berechnungen anstellen. Aber trotzdem danke für Ihre Ausführungen. Ich habe jetzt zwar einigermaßen die (richtige) Anwendung der Eddington-Barbier Relation verstanden, aber trotzdem wäre mir eine nur grundsätzliche Begründung der tatsächlichen Oberflächentemperatur lieber gewesen. Die Anwendung von S&B und dann kommt der THE und es ist um 33°C wärmer ist mir einfach zu hanebüchen. Als Techniker bin ich in der Praxis auch eher größere Toleranzen gewohnt, sodass es mir eigentlich egal ist, ob der Unterschied zwischen der (angeblich eigentlich richtigen) und der (annähernd) tatsächlichen Temperatur jetzt 33 oder 20 oder 40K ist. Mir fehlt noch immer die Grundlage, warum dieser Unterschied überhaupt besteht!
Da ich jetzt so viel neue Informationen aufgenommen habe, gehe ich jetzt mal in mich und werde eine Zeit lang nur mitlesen.
In Kommentaren wie den hier veröffentlichten werden von intelligenten und hochqualifizierten Fachleuten immer wieder Beweise für den „Treibhauseffekt“ präsentiert. Ich habe noch einmal in dem Interview von Herrn Lüdecke nachgelesen, dort steht: „Die vom Boden ausgehende IR- Strahlung wird von CO2 absorbiert und als sog. Gegenstrahlung wieder zum Boden zurückgestrahlt. Dies führt dem Boden weitere Energie zu, was seine Erwärmung erhöht“. Dazu ist Folgendes grundsätzlich festzuhalten. Die Erde wird von der Sonne mit deren Gesamtwellenspektrum angestrahlt. Die Erde wiederum gibt ihre Energie in Form von Planck-Strahlung über den gesamten Wellenbereich wieder ab. Ein Teil dieser Strahlung ist die 15-Mikrometer-Bande. Hierzu nun der zugrunde liegende Vorgang, dargestellt am Beispiel eines einzelnen CO2-Moleküls. Die Erde strahlt ein Energiequant bei 15 Mikrometer ab. Da sie Energie abgibt, kühlt sie sich um diesen Energieverlust ab, sonst würde sie ja nicht strahlen. Das CO2-Molekül absorbiert dieses Energiequant und strahlt es – statistisch allerdings schon nur noch zur Hälfte – auf die Erde zurück. Dabei absorbiert die Erde das Quant und wird auf ihr ursprüngliches Temperaturniveau wieder angehoben. Wir sind wieder bei der Ausgangssituation. Dieser Strahlungsvorgang läuft nach dem 2.H.S. nur deshalb ab, weil die Erde inzwische um ein Quant kälter ist. Ich stelle die Frage: Wie kann sich die Erde bei diesem Vorgang erwärmen? Dieses Beispiel gilt selbstredend nicht nur für ein einzelnes CO2-Molekül sondern für dessen Gesamtmenge, sowie selbstverständlich für sämtliche „Treibhausgase“. Bleibt ein Zusatzeffkt zu erwähnen. Das CO2-Molekül thermalisiert um den Faktor 100 schneller als es strahlt, d.h. es gibt seine Energie praktisch quantitativ an andere Luftmoleküle ab und trägt damit zu dem sehr wohl vorhandenen „Isoliereffekt“ der Gashülle der Erde bei. Bei einer Zunahme um 400 ppm sind das mit anderen Worten gerade mal 0,04 %. Sollte ein Fehler in meinem Ansatz enthalten sein, so bitte ich um Aufklärung. Aber bitte nicht mit Mikrowellenherden, die für die hiesige Betrachtung absolut ungeeignet sind, was der diesbezügliche Kommentator aber offensichtlich nicht begriffen hat und das ihn zu einer konfusen „Beweiskette“ geführt hat.
Mein Verständnis ist, daß Sie prinzipiell recht haben.
Es ist allerdings so, daß sich die Oberfläche aufgrund der – verglichen mit den „wenigen“ Molekülen CO2 – riesigen Wärmekapazität nicht (so weit) abkühlt, daß für sie der 2. HS positiv anwendbar wäre, selbst nicht für CO2 Moleküle die extrem nah an der Oberfläche sind. Das wäre ev. dann möglich, wenn bodennahes CO2 durch Luftverfrachtung externe Wärme heranbringt. Wobei in so einem Fall Wärmerückleitung über die gesamte Atmosphäre stattfände. In höheren kühleren Schichten der Atmosphäre verhindert der 2. HS einen Rückerwärmungsvorgang per Strahlung immer mehr.
Was Horst-Joachim Lüdecke sagt, stimmt überwiegend, allerdings nicht alles wörtlich. Es ist dort nicht ersichtlich, ob es sich um wörtlich zitierte Aussagen handelt oder um die Interpretation des Interviewers.
Wie dem auch sei, ein Gas, das aus konstanter Sonnenstrahlung durch bloße Anwesenheit zusätzliche Energie herausholt, hat die Schöpfung wohl noch nicht hervorgebracht. Wenn es wärmer wird, muß die Ursache also woanders gesucht werden.
Hallo Herr Schütte,
die Argumentation in der mit bekannten Literatur (hier auch gerne als GHG-Gläubige gekennzeichnet) geht leicht anders:
1. Auf der Erde kommt nur der Teil an, welchen nicht bereits schon auf dem Weg über die Atmosphäre absorbiert wurde. Einige H2O, O2, O3 Banden sind auch in diesem Wellenlängenbereich zu berücksichtigen. Soweit aber keine große Abweichung.
2. Emission des Erdbodens passt soweit (bei Wasser auch, da hier die Bandenverbreitung das linienförmige Molekülspektrum zunichte macht).
3. Auch die Absorption am CO2 Molekül ist noch korrekt. Die Details der überlagerten Energieniveaus finde ich persönlich noch interessant. Diese sind aber nicht wichtig, wenn man sich im folgenden Schritt der Tatsache hingibt, dass es zwei nachfolgende Wege für die absorbierte Energie gibt.
4. Das angeregte CO2 Molekül gibt die Energie zu 99,999x% per Stoß an die umliegenden Moleküle ab, nur der restliche Bruchteil strahlt wieder direkt ab. CO2 thermalisiert in Luft um mehr als den Faktor 1’000 schneller, als es die Energie wieder abstrahlen kann.
5. Jedes Molekül kann abstrahlen. Dazu benötigt es aber aktive Banden in dem Wellenlängenbereich eines Schwarzkörperstrahlers mit der Temperatur der Molekülumgebung. N2 und O2 haben keine solche Banden bei Troposphärentemperatur, auch nicht über Druckverbreiterung. Die Treibhausgase haben diese Banden (sogar verbreitert, u.a. durch die Stöße mit dem umgebenden Gas). Damit strahlt das CO2 der Atmosphäre solange zum Boden, wie im „Wärmereservoir Luft“ die Temperatur hoch genug ist – selbst wenn keine IR-Strahlung vom Boden kommt.
6. Durch die Hin- und Rückstrahlung stellt sich ein thermisches Gleichgewicht zwischen Atmosphäre und Erdboden ein, wie es ein solches auch zwischen Sonne und Erde gibt. Wärmestrahlungsgleichgewicht passt hier wohl eher, da thermisch in der Regel Wärmeleitung andeutet.
7. Was passiert nun bei mehr CO2? Es nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, dass sich zwei CO2 Moleküle hinreichend nahe stehen, wenn ein 15um-Photon auf sie zukommt. Dadurch gibt es eine weitere Linienverbeiterung, um die Quantenzustände energetisch sauber zu trennen (vgl. Verbreiterung der Zustände im Metall, obig genanntes Wasser etc.). Mit einer breiteren Bande kann das CO2 mehr Energie in die Atmosphäre bringen und dann auch wieder zur Erde emittieren. Es stellt sich ein leicht geändertes Gleichgewicht ein, bei dem etwas mehr Strahlung wieder zum Erdboden (und Meer) zurückfließt. Dort ergibt dies mehr Wärme Q, bei gleicher Wärmekapazität C –> Temperatur T steigt bis zum neuen Gleichgewicht.
8. Vernachlässigt habe ich hierbei bisher, dass die Troposphäre auch am anderen Ende bei -40°C strahlt. Hier gäbe es auch diese Verbreiterung, welche dann zur Folge hat, dass mehr Energie von der Atmosphäre in Richtung Weltall abstrahlt. Wie leicht zu sehen ist, liegt hier aber ein kälterer selektiver schwarzer Körper im Vergleich zur unteren Seite der Troposphäre vor. Im Resultat wird mehr Strahlung die Erde erreichen.
Auch ging es hier nur um den Strahlungsteil der Erklärungen und nur bezogen auf CO2, z.B. fehlt Feedback für Wasser (höhere Temperatur -> höherer Sättigungsdampfdruck –> mehr Wasser in der Atmosphäre –> Verbreiterung der Wasserbanden –> mehr Rückstrahlung in den Wasserbanden) und Streuung an Wolken.
Falls Sie sich diese Art von Erklärung gewünscht hatten, hoffe ich, dass hier die Grippe nicht zugeschlagen hat. Im Gegensatz zu manchem (von mir gegönnten) Ruheständler bin ich – wenn ich nicht gerade krank bin – stark darauf angewiesen meine Zeit der Lohnarbeit und nicht Foren hinzugeben. Der Mikrowellenherd wurde schnell wieder eingepackt – auf eine göttliche Ungleichung der Sandwich-Energiekosten warte ich noch.
Zumal ich es schon anschaulich finde, dass z.B. in der Elektronik weniger als 400ppm (häufig deutlich weniger) Dotierungsmaterial notwendig sind, um alle Bits zu bewegen. Selbst Eisen im Blut oder Landes-/Bundespolitiker auf Einwohner liegen deutlich unter 400ppm und letztere Teilgruppe sind dennoch ausreichend für angeregte Zustände beim fast allen Einwohnern ;-).
Grüße,
Jörg
Bitte in Zukunft kürzer fassen.
Sehr geehrter Herr Deutering,
vielen Dank für Ihre wieder ausführlichen und physikalisch tiefgründigen Ausführungen. Auch wenn „die Argumentation in der Ihnen bekannten Literatur leicht anders geht“, enthalten Ihre Punkte 1-5 lediglich allgemein im Lehrbuch enthaltene Tatsachen, die selbstverständlich die Grundlage meiner Aussage sind und diese daher nicht widerlegen. In Ihrem Punkt 6 stimmen Sie sogar meiner Aussage wörtlich zu!
Punkt 7 habe ich in meinem Text beantwortet. Ihre sophistisch hergeleitete Aussage widerspricht dem 2. HS.
Punkt 8 ist für meine Aussage irrelevant. Ich habe die Strahlungsvorgänge zwischen erdnahem CO2 und der Erdoberfläche beschrieben. Was in der Troposhäre geschieht, steht auf einem anderen Blatt und hat mit meiner Aussage nichs zu tun.
Wenn Sie Ihren Text eine „Erklärung“ nennen, dann entnehme ich ihr, dass Sie meine Aussage bestätigt haben. Sollten Sie die vielen unter Pünkt 8 in Klammern gesetzten Fragen für eine Bewertung meiner Aussage für essentiell erachten, so steht es Ihnen offen, diese Fragen zu klären.
Mit freundlichen Grüßen.
Dr. Heinz Schütte
Hallo Herr Schütte,
da die Lehrbücher und deren Inhalte bekannt sind, sollte auch klar sein, wann der 2.HS in der Form „Wärme fließt nie von T1 zu T2>T1“ nicht gilt bzw. wann der 2.HS z.B. mit einem Entropiefluss erweitert werden muss. Fragen dazu wären: wo sind die Grenzen des geschlossenen Systems? Welche Körper interagieren in diesem thermisch miteinander? (es wären wenigstens 4) Wenn nur Atmosphäre und Boden betrachtet wird, gibt es dann einen Entropiezu- oder -abfluss, oder eine konstante Entropie?
Je nachdem wie die Systemgrenzen gesteckt werden (und damit die Energie- und Entropieflüsse), ist Punkt 8 schon interessant.
Ich kann unter Punkt 8 in vorherigem Post keine Fragen an Sie finden. Ich freue mich aber auf eine Antwort, mit welchen empirische Daten die Kosten-Energie-Gleichheit untermauert und durch welche Experimente und Beobachtungen bestätigt werden kann.
Grüße,
Jörg
Wenn ich noch einen einzigen grünen Ideologen erwische mit nem belegten Frühstücksbrötchen im Mund, dem hol‘ ich aber schon morgens die Wurst von der Butter, diese Klimaschweine….
🙂
P.S. Beschimpfungen sind hier bei EIKE nicht erlaubt, und diese Regelung hat ja auch ihren Sinn, um das Niveau zu wahren. Vor einigen Jahren hingegen haben mich Grüne als ‚Klimasau‘ angeprangert, weil ich gerne einen (sparsamen) Diesel als Familienkutsche fahre, und von E-Autos nix wissen wollte und will. Daher dieser ‚Wortschatz‘.
Die Professorin ist scheins auch so eine kulturelle Bereicherung in GB, welche die Kultur der schon länger dort wohnenden abschaffen möchte!
Witzig, 1441 Gramm entspricht ungefähr einem halben Liter Diesel. Mit einen sparsamen Diesel kommt man 10 km weit. Also zum 5 km entfernten Supermarkt hin und zurück. Passt.
0,5l Diesel kosten ca. 60 cent, das dürfte in etwa auch das Sandwich kosten, wenn man es selbst zubereitet. Das zeigt mit mal wieder wie gut das ‚Kosten Energie Äquivalenz Gesetz‘ zu einer ähnlichen Abschätzung des Energiebedarfs führen kann.
Ich habe aber zwei besser Vorschläge:
a) Sandwich Fastfood Läden verbieten (denn da kosten die Sandwiches das dreifache, das Potential ist also viel größer). Dadurch spart man 2,40€ Energieäquivalenz : Ladenmiete, Personalkosten, Managerkosten. Insbesondere Managergehälter führen zu exzessiven Energieverbrauch.
Mein Favourit
b) Die Politikergehälter und Gehälter aller Ökoministerien auf 10% zusammenschrumpfen. Sofort wird automatisch in weniger Energieintensive (also günstigere) Produkte investiert
Wer hätte das gedacht, ja, ein Sandwich im Supermarkt kostet nicht 60 cent sondern ca. 1,20€ entsprciht auch ungefähr 1 Liter Diesel.
Mal abwarten was dann mehr Tote Verursacht, Lebensmittelvergiftungen oder Kernkraftwerke.
Wer ein bisschen Grips hat, isst schon heute Lebensmittel über das Verfallsdatum hinaus, wer sich jetzt schon strikt daran hält wird sich womöglich auch ein vergammeltes Lebensmittel essen, steht ja drauf das es noch haltbar ist und im zweifel verklagt man halt den Hersteller (wenn man noch kann 😉 )
Hallo Herr Stiller,
Die Forscher kommen bei einem Homemade Sandwich auf 400….800 g CO2 Äquivalent und bei einem commercial Sandwich auf 800…1440 g. Ersteres entspricht 0,15…0,3 l Diesel also 20..40 Euro cent, letzteres 0,3…0,55 l also 40..73 Euro cent. Alle Sandwiches haben im Schnitt den gleichen Nährwert.
Ein Blick auf die commercial Sandwich Preise in UK zeigt, dass diese sich im Bereich von 1,25 Euro bis 2,50 Euro bewegen. Und bei den Homemade Sandwiches wird im Schnitt 30g (mid. 20g, max 40g) Käse beigefügt, dieser alleine kostet bereits im Schnitt im UK Supermarkt über 35 Euro cent.. Das 80g Weißbrot über 5 Euro cent. Dann ist aber Wurst, Mayo, Transport Müll etc (alles in der Studie berücksichtigt) noch nicht eingerechnet.
Perfekte Übereinstimmung mit dem ‚Kosten Energie Äquivalenz Gesetz‘? Ich nehme eher an, dass da das Argument kommt, dass die Studie natürlich viele Kosten nicht darstellen kann und eine Kostenrückrechnung immer unmöglich ist, was dann natürlich wieder das ‚Kosten Energie Äquivalenz Gesetz‘ um so mehr stärkt… Nicht wiederlegbares muss man nicht beweisen, so wie die Multiversentheorie oder Gott..
Grüße,
Jörg
Was für ein Schwachsinn und Missbrauch von Wissenschaft! Bin gespannt, wann das Atem-Leben (CO2)eines Menschen untersucht wird mit der anschließenden Empfehlung, die Bevölkerungszahl zu reduzieren.
Wie immer lohnt es sich die Studie zu lesen und nicht das was daraus in den Medien verwurstet wird:
Es werden „Luxus-Sandwiches“ (in unterschiedlichen Variationen: Ham+Bacon+Egg+Tuna+Pawns+Cheese+Mayo+Tomato+Salad+Bread) mit Homemade Sandwiches (nur mit den Bestandteilen Ham+Cheese+Mayo+Bread) verglichen. Der Fleischanteil der kommerziellen Sandwiches ist um 30..50% höher, dafür haben diese noch englische Tomaten aus dem geheizten Treibhaus drauf.
In der Studie steht im übrigen nichts von „auf Salat verzichten“, sondern, dass Tomaten in England ziemlich viel Wärme brauchen und dafür CO2 in die Luft geblasen wird.. Außerdem scheint ein nicht geringer Teil der Unterschiede zwischen Homemade und kommerziell darauf zurückführbar, dass bei den kommerziellen Sandwiches nochmal +26% draufgeschlagen wurde, um Kältemittelverluste und deren Treibhauspotential zu berücksichtigen.
Grüße,
Jörg
Normal
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Ich dagegen empfehle, auf alles zwischen der Verpackungsserviette zu verzichten und nur diese zu essen! Vielleicht solle ich mir dieses „absolute 0-Sandwich“ sogar – samt Namen – patentieren lassen?!
Es ist unglaublich!
Hier, wie in vielen ähnlichen Fällen, überlegen und forschen teure Forscher mit unglaublichem Aufwand, wie viel CO2 z. B. bei der Erzeugung von Nahrung entsteht.
Offensichtlich verwendet aber kein einziger dieser Forscher auch nur eine Sekunde, sich zu fragen, welchen angeblichen Schaden CO2 denn anrichtet.
Man braucht doch gar keine Strahlungsüberlegungen zu tätigen, um nur aufgrund der enthaltenen Wärmemenge (Joule = kg*m2/s2) mit Hilfe von Menschenverstand abschätzen zu können, daß durchschnittlich -25°C warmes CO2 der Atmosphäre, noch dazu in der Verdünnung 2500:1, nicht in der Lage sein kann, Ozeane über deren bestehende Temperatur von z. B. +20°C hinaus zusatzzuerwärmen.
Selbst warmes CO2 aus Jettriebwerken enthält nie so viel Wärmemenge, daß sich diese nicht augenblicklich schon durch Wärmeleitung zur umgebenden Luft so verteilt und damit verdünnt, daß Strahlungswirkung pro Fläche wenn überhaupt nur lächerlich wenig Energie hat.
Eine mögliche Erklärung wäre, daß viele heutige Wissenschaftler sich ihre Eigenschaft, nicht sinnerfassend lesen zu können bis ins Berufsalter herübergrettet haben und ihre Diplome durch unverstandenes Auswendiglernen plus Prüfungsmethode nach Muster „von Guttenberg“ bzw. „Schavan“ erschwindelt haben. Oder sie sind unendlich denkfaul und meinen, Copy&Paste von Bestehendem genügt, das wird schon stimmen …
stefan strasser schrieb am 30. Januar 2018 um 13:57
Haben Sie sich schonmal angesehen, was der Eike-Fachbeirat bzw. stellvertretend Herr Lüdecke dazu meinen? Z.B. hier „Deutscher Arbeitgeberverband: Interview mit dem EIKE-Pressesprecher Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke“ oder „Der Treibhauseffekt- ein Missverständnis? Teil 1“ am Ende des Artikels bei “ Eine Anmerkung des EIKE-Pressesprechers“ … Vielleicht mal in Ruhe lesen und dann nochmal über den Vorwürfe nachdenken …
Hallo Herr Strasser,
es geht nicht direkt um ein Aufwärmen der Ozeane durch CO2, sondern eine geringere Wärmeabgabe des Ozeans an das Weltall. CO2 in Bodennähe strahlt resultierend wie ein selektiver schwarzer Körper mit fast gleicher Temperatur wie der Boden. Entsprechend kühlt bei höherem CO2 Anteil der Boden weniger stark aus (geringere Wärmeabgabe) und erwärmt sich somit. Da die Atmosphäre für die CO2 Banden fast undurchlässig ist (freie Weglänge 25m), kommt es auch nicht auf die mittlere CO2 Temperatur an, sondern auf die in 25..100m.
CO2 (und im stärkeren Maße H2O) ist der Mittler, welcher die Atmosphäre durch IR-Absorption erwärmt und die Wärme des umgebenden Gases wieder in IR umwandeln kann. N2 und O2 sind nicht IR-aktiv und können sich damit nur durch Kontakt erwärmen.
Dass „nur 400ppm“ ausreichen, lässt sich einfach darstellen: eine Mikrowelle hat ca. 30l Fassungsvermögen. 400ppm davon sind 12ml. 12ml sind etwas ein halbes Schnapsglas. Gibt man ein halbes Schnapsglas Wasser (das einzige Molekül, dass die Wellenlänge der Mikrowelle absorbiert) in die Mikrowelle und schaltet diese an, so wird sich die mittlere Temperatur in der Mikrowelle erhöhen. Nur das keine Missverständnisse entstehen: Dass sich die Temperatur der Atmosphäre nicht erhöht liegt daran, dass sich dort zwei selektive schwarze Strahler gegenüber stehen (Atmosphäre und Erdboden). Das Beispiel soll nur zeigen, dass auch eine geringe Menge zur Erwärmung beitragen kann.
Grüße,
Jörg
Nichts hinkt besser, als ein Vergleich: damit die 400ppm nicht volumetrisch, sondern auf die Teilchenanzahl gelten, muss die Lufttemperatur der Küche, nicht die in der Mikrowelle betrachtet werden… Auch koppelt die Frequenz einer klassischen Mikrowelle (2,4GHz) quasi nicht mit Wasser in der Dampfphase, sondern nur mit den verbreiterten Spektren in der flüssigen Phase. Wäre zu schön gewesen, wenn es einen guten Vergleich gäbe..
Ich verstehe nicht, wie manche, sonst ganz vernünftige, Leute immer noch um das goldene Strahlungskalb tanzen können. Arrhenius ist 1927 verstorben, ohne, bei aller Wertschätzung seiner sonstigen wissenschaftlichen Leistungen, den Unsinn mit dem Kohlendioxid, den er in die Welt gesetzt hat, jemals beweisen zu können.
An verschiedenen Stellen, z. B. Wattsupwiththat, haben sich schon unendliche Diskussionen entwickelt, die NIE ein sinnvolles Ende oder gar eine Erkenntnis gebracht hätten. Man muss suchen, aber es gibt schlagende Argumente, dass das Kohlendioxid nichts zur „Erderwärmung“ beitragen KANN!
Hartmut Bachmann, der die „Eliten“ von Angesicht zu Angesicht kennt, hat schon vor Jahren gesagt, dass Kohlendioxid nur deswegen so beschworen wird, weil es der einzige Bestandteil der Luft ist, den der Mensch vielleicht ansatzweise beeinflussen kann. Und das muss auch weiterhin in den Vordergrund geschoben werden, weil sich diese Zeitgenossen beispielsweise mit dem Handel von „Verschmutzungsrechten“ goldene Nasen verdienen. Dieser Tage war doch gerade wieder die Rede davon, dass Deutschland wegen Nichterreichens seiner (selbstgesteckten) „Klimaziele“ Zertifikate einkaufen muss. Da läuft der Hase!
Wenn das nur ein Streit unter Wissenschaftlern wäre, könnte man darüber lachen, aber es geht an unsere Existenz, hier und heute. Ich weiß nicht, wie es den anderen hier geht, aber ich habe kein Geld übrig, diesen Firlefanz zwangsweise zu bezahlen.
Hallo Herr Mayer,
ohne der dem goldenen Strahlungskalb zugrunde liegenden Physik (Strahlung selektiver schwarzer Körper, Absorption und Emission von Strahlung durch Moleküle in der Gasphase) würden viele physikalische Ergebnisse und Techniken nicht funktionieren. Angefangen bei der Mikrowelle (funktioniert nur durch Absorption und die Verbreiterung der Absorptionsbanden), Real Driving Emission Tests (nutzt die Absorbtionsbanden von CO, NO2), die ganzen Ergebnisse der FT-IR und Photonenspektroskopie Community (z.B. Bestätigung des C60 Fullerens durch Mikrowellenexperimente und die viele Experimente in der Gasphase an den Beschleunigerstrahlungequellen). Diese Teilbereiche und auch die Messungen der atmosphärischen (Rück)Strahlung liefern seit den 1960ern Messergebnisse, welche die zugrunde liegende Physik bestätigen.
Ich möchte nicht ausschließen, dass man einen persönlichen Vorteil nicht von langer Hand planen und viele Ergebnisse geschickt nutzen kann, aber dass man dann 50 Jahre auf die Verschmutzungsrechte wartet, halte ich für unwahrscheinlich. Nach der „Weg des Geldes“-Theorie müsste die Treibhausgastheorie dann von wem kommen? Im übrigen liegt der „zu hohe“ CO2-Ausstoß in Deutschland nicht an der Energiewirtschaft, sondern an den Sektoren Verkehr (mehr Ausstoß als 1990, seit 15 Jahren kein merklicher Rückgang g CO2 pro km) und Wärme (nur leichter Rückgang).
CO2 ist ja auch nicht das „wichtigste“ Treibhausgas, es ist eines unter den weniger wichtigen. Da die Atmosphäre Wasser gut speichern kann (je nach Temperatur bis 50’000ppm) und dieses auch breite Absorbtions-/Emissionsspektren hat, ist CO2 eines der kleineren Vertreter dieser Gase. Das Problem Wärmehaushalt der Erde gleicht aber einer Badewanne mit offenem Abfluss (Abstrahlung von Boden und Atmosphäre ins Weltall) und offenem Zufluss (Einstrahlung von Weltall und Atmosphäre auf den Boden). Bei ausgeglichenem Ab- und Zufluss bleibt, das Wasserniveau (=Wärmeniveau) gleich. Gibt es mehr Zufluss als Abfluss, so kommt es zu einer kontinuierlichen Anstiegs des Wasserspiegels (=Wärmeniveau in Atmosphäre und Boden).
Falls es Argumente gibt, warum CO2 nichts zur Erwärmung der Atmosphäre und damit zur Erwärmung des Bodens beitragen kann, würde ich mich über diese freuen.
Grüße,
Jörg
lesen Sie die Arbeiten von Prof. G. Kramm und von dem leider schon verstorbenen prof. Gwerlich. Wenn Sie das verstanden haben, melden Sie sich hier wieder.
Hallo Herr Urbahn,
Google Scholar kennt keine Arbeiten eines Herrn Gwerlich zu den weiteren Suchworten „Atmosphäre“, „Atmosphere“, „CO2“, „Treibhausgasen“ o.ä. Bei Herrn Kramm gibt es diverse Publikationen. Könnten sie einen Tipp für den Anfang geben?
Auch über einen kurzen Bezug würde ich mich freuen (war ich gemeint? welche Aussage?). Dass der Wärmeaustausch durch zwei selektive graue Körper, die Interaktion von Materie und Stahlung in der Gasphase und die Diskussion darüber nicht trivial ist, habe ich schon bei der den Kommentaren zu den Eisborkern-Luftbläschen gemerkt.. Falls es dazu weitere Effekte gibt, bin ich dem Lernen gegenüber aufgeschlossen.
Grüße,
Jörg
H.Urbahn schrieb am 31. Januar 2018 um 13:05
Was soll er denn da abweichendes finden? Nehmen wir doch mal ein paar Aussagen von Kramm als Zitate:
* Temperatur der Erde ohne Atmosphäre nicht 33K sondern 69,5K niedriger: „This means that the atmospheric effect would be more than twice as large as the aforementioned difference of 33 K. “
* Infrarotstrahlung aus der Atmosphäre (downwelling longwave radiation) geht in die Energieflussbilanz des Erdbodens ein: https://scienceofdoom.files.wordpress.com/2014/07/kramm-dlugi-2011-eqn-highlight1.png . Dazu muss es sie geben (was hier gerade bestritten wird und sie muss wirken, was auch manchmal bestritten wird)
Das sind die wichtigen Aussagen zu den Punkten, die hier diskutiert werden. Vielleicht gibt es ja irgendwann nochmal ein Papier von Herrn Kramm, das erklärt, wie die Atmosphäre die 69,5K Temperaturerhöhung bewirkt. Bisher beschränkt er sich ja auf Kritik an anderen Erklärungen – so wie er auch ständig die 33K kritisiert hat, nur um dann mit einer mehr als doppelten Differenz als Ergebnis der eigenen Arbeit zu kommen …
Nichts für ungut Hr. Deutering,
aber schon Ihr erster Satz: „es geht nicht direkt um ein Aufwärmen der Ozeane durch CO2, sondern eine geringere Wärmeabgabe des Ozeans an das Weltall.“ ist doch Unsinn.
Die elektromagnetische Abstrahlung hängt nur von der Wassertemperatur ab, jedenfalls aber nicht von einigen Molekülen CO2 in der Luft!
Die Wassertemperatur stellt sich (wenn man alle Störungen durch Wind, Strömung, usw. wegläßt) als Gleichgewicht zwischen empfangener und abgegebener Strahlung ein, die Wassertemperatur steigt so lange, bis dieses Gleichgewicht erreicht ist, CO2 der Luft spielt da nicht mit!
Was ich damit ausdrücken wollte, ist, daß man Wärmebilanzen schwer über Berechnungen abhandeln kann, in denen Wärme überhaupt nicht vorkommt, wie das die üblichen SB-Rechnungen sind!
Hallo Herr Strasser,
Sie haben es dann doch richtig verstanden, es ging mir um den resultierenden Wärmefluss. Der resultierende Wärmefluss von Ozean an die Atmosphäre hängt zum einen von der Wassertemperatur und zum anderen von der Atmosphärentemperatur ab – Wärmeleitung zwischen Ozean und Atmosphäre ist zu vernachlässigen. Beides sind zwei (selektive) Schwarzkörperstrahler.
Beim Wasser können die verbreiterten Schwingungsbanden ziemlich breit strahlen, sodass Wasser im Infraroten einen ziemlich guten schwarzen Strahler darstellt. Zur Strahlungsaufnahme/abgabe in der Luft benötigt man IR-aktiven Moleküle – die Strahlung kann also nicht mit N2 und O2 wechselwirken. IR-aktiv sind H2O, CO2, NOx, O3 etc. Diese wenigen Komponenten ermöglichen einen Zugriff auf die in der gesamten Luft gespeicherten (bzw. speicherbaren) Wärme. Die Treibhausgase (i.W. H2O) sind dabei nur die Tür zu der Wärmekapazität der Luft.
Mit SB-Rechnungen meinen Sie wahrscheinlich Strahlungsbilanz-Rechnungen, oder? Für den Fall der Wärmeleitung kann man sich die mittlere freie Weglänge eines Molekels in Luft vor Augen führen (unter 100nm). D.h. beim Kontakt Ozean zu Atmosphäre gibt es durch Direktkontakt sogut wie keinem Wärmeübertrag, eher noch durch den Dampfdruck, gebrochene Wellen etc. Die wesentliche Möglichkeit, wie die Atmosphäre Wärmeenergie aufnehmen/abgeben kann, ist durch Treibhausgase.
Grüße,
Jörg
Nochmals Hr. Deutering,
Sie schreiben: „Der resultierende Wärmefluss von Ozean an die Atmosphäre hängt zum einen von der Wassertemperatur und zum anderen von der Atmosphärentemperatur ab – Wärmeleitung zwischen Ozean und Atmosphäre ist zu vernachlässigen“
Das ist doch schon im ersten Satz ein Widerspruch in sich! Entweder es gibt einen Wärmefluß, dann muß der deswegen, weil die Atmosphäre fast ausschließlich aus N2 und O2 besteht, über Wärmeleitung stattfinden, dann kann aber nicht Wärmeleitung vernachlässigt werden!
Mit SB meinte ich Stefan-Boltzmann.
Ich möchte mich nicht in Details verzetteln, ich bleibe einfach bei meiner Aussage: „Man braucht doch gar keine Strahlungsüberlegungen zu tätigen, um nur aufgrund der enthaltenen Wärmemenge (Joule = kg*m2/s2) mit Hilfe von Menschenverstand abschätzen zu können, daß durchschnittlich -25°C warmes CO2 der Atmosphäre, noch dazu in der Verdünnung 2500:1, nicht in der Lage sein kann, Ozeane über deren bestehende Temperatur von z. B. +20°C hinaus zusatzzuerwärmen.“
Das heißt nicht, daß CO2 nicht einen gewissen Einfluß z. B. auf Abkühlgeschwindigkeiten haben kann. Eine Energiezufuhr, und nur so wäre eine zusätzliche Erwärmung möglich, kann durch bloßes Vorhandensein von CO2 aber nie erfolgen!
Lieber Hr. Deutering,
vermutlich dürfte ein erheblicher Teil des Wärmeübergangs zur Atmosphäre durch Verdunstung erfolgen.
Mfg
Einfach nur herrlich – „vermutlich“ —-?????????????
Ich wollte echt nicht noch eine Diskussion über Strahlungsbilanzen aufmachen, tut mir leid ?
Frau Azapagic versucht offensichtlich, die CO2-Emission eines Sandwitches durch „Rückwärtsverfolgung“ der Betriebskosten der einzelnen Herstellungsstufen zu „schätzen“. Diese Methode führt jedoch zwangsläufig und damit regelmäßig zu falschen Ergebnissen, da eine korrekte Rückrechnung ad infinitum nicht möglich ist. Dagegen ergibt sich eine korrekte und dabei höchst einfache Methode zur Berechnung des Primärenergieverbrauchs und damit der spezifischen CO2-Emission eines Produkts aus der Energieintensität (EI) – Verbrauch an Primärenergie (PE) / BIP – und führt zu einem fixen, allgemein gültigen Quotienten „kg CO2-Emission pro Marktkosten des Produkts“. Die folgenden Werte sind in Euro umgerechnet und gerundet. EI Großbritannien: 0,69 kWh PE/€, entsprechend grob 210 g CO2/€. Kosten Sandwitch: 2,70 €, entsprechend 570 g CO2/Sandwitch. Wie die korrekte Rechnung beweist, beträgt die „CO2-Belastung“ eines Sandwitches lediglich 40% des alarmistischen „Schätzweretes“ von 1.441 g pro Sandwitch. Der Liter Benzin kostet in GB 1,66 € und führt zu 350 g CO2-Emission und hat damit die gleiche Größenordnung wie ein Sandwitch. Herleitung und Begründung der hier angewandten Rechnung findet man unter http://www.kosten-energie-aequivalenzgesetz.com
wenn das nicht echte Wissenschaft ist! Das hat der politisch korrekte Öko schon immer wissen wollen. Man könnte noch vorschlagen, dass die Mehremission von CO2, die beim Ökobeflissenen durch Schnappatmung angesichts dieser Zahlen entsteht, hinzugezählt wird, dann bekäme ein mögliches Sandwichverbot noch mehr Dringlichkeit.
Dass soetwas als „Forschung“ deklariert und auch finanziert wird, ist doch die wissenschaftliche Katastrophe. Es scheint, dass neben der Genderforschung noch weitere „Fachgebiete“ mit Entwicklungspotential existieren! Mein Vorschlag wäre, in einer Studie zu untersuchen, ob die Eliminierung der nahrungsaufnehmenden Bevölkerung ein Abwenden der Klimakatastrophe bewirken würde.
Was für ein Quatsch …..
Guten Morgen, EIKE sollte sich nicht auf das Niveau von sog. Weltrettern begeben, die jeden Furz zum Weltuntergang hochjubeln. EIKE sollte bei seinen Gründungsthemen bleiben, für deren Verbreitung sorgen.
Inzwischen sollte auch Eike gemerkt haben, dass NWO den Untergang der Masse Mensch will, dieses durch Hysterie und Lügen steuert und befeuert.
Statt Sandwiches sollte EiKE die Sache mit dem BLACKOUT verbreiten, denn das ist der sichere Tod von vielen Millionen.
Have a nice last day.
TR
Vielleicht wäre zu überlegen, den Verzehr von Sandwiches erst nach Ablauf des Haltbarkeitsdatums zu erlauben. Man könnte dann durch eine vermehrte Mortalität unter den Verbrauchern weitere bedeutende CO2- Einsparungen erzielen.
Vorwärts immer- rückwärts nimmer!
„20 BMW schädigen das Klima weniger als ein Baby
Eltern sind die schlimmsten Klima-Sünder – sagt eine Studie aus Schweden. Die Forscher listen Faktoren, wie wir mehr oder weniger CO2 verursachen. Ein Baby kostet 58 Tonnen CO2 im Jahr – da kann man woanders nicht wieder einsparen.“
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https://www.stern.de/panorama/wissen/umweltstudie—20-bmw-schaedigen-das-klima-weniger-als-ein-baby-7539938.html
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Warum glauben viele Menschen so einen Mist???
Darum:
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https://www.focus.de/wissen/mensch/der-durchschnittliche-iq-sinkt-menschen-werden-immer-duemmer_aid_859770.html
Doch teilweise in dem diese Forscher einspart.
Hast du nix besseres zu tun, mach eine übrrflüssige Studie, mach sie schön konform und lass sie dir gut bezahlen……
Es gibt ja nicht’s Wichtigeres…