Anthropogene Klima Katastrophe

2. Physikalische Grundlagen


Inhaltsverzeichnis

2.1. Treibhauseffekt
2.2. Strahlungsgleichgewicht Sonne-Erde
2.3. Der natürliche Treibhauseffekt durch Spurengase
2.4. Sonnenenergie und Rückstrahlung der Erde
2.5. Transmission der Atmosphäre
2.6. Rückstrahlungsleistung der Erde in den Weltraum

 


Klima 2-1

2.1. Treibhauseffekt

Im Treibhaus wird durch gläserne Wände hindurch Sonnenenergie gefangen und damit das Innere des Glashauses erwärmt, wenigstens so lange, wie die Wärme nicht durch offene Dächer und Türen in die Umgebung entweichen kann. Ähnlich stellt man sich die Wirkung einer Schutzhülle für die Erde vor, bei der eine Vielfalt von Gasen wie Stickstoff, Sauerstoff, Methan u.s.w... so wie die Glaswände beim Treibhaus wirken. Bildlich gesprochen, befindet sich die Erde also in einem Treibhaus. Allerdings mit offenen Türen und weit geöffneten Dächern.

Der Treibhauseffekt in der Troposphäre wird vielmals in mathematischen Modellen simuliert und unter Prämissen betrachtet, die den kritischen Mitdenker stutzig machen.

Eine der schwierigsten Parameter ist der Ansatz über Abschirmungen und deren Transmission bis hin zur Wirkung geschlossener Bewölkungen. Unmöglich aber wird die Vorhersage von stochastischen Variationen der Druck und Feuchteverteilungen im Raum bleiben.

Überraschend ist allerdings, daß der natürliche Treibhauseffekt und dessen Ursachen bis heute unbefriedigend erklärt werden.

Bild: KF

2.2. Strahlungsgleichgewicht Sonne-Erde

Mittlere Oberflächentemperatur der Erde im Strahlungsgleichgewicht mit der Sonne
(ohne Erdatmosphäre) [1, S.135]

Folie8

Denkt man sich die Erdatmoshäre total weg, so wird sich aus dem Strahlungsgleichgewicht zwischen Sonne und Erde eine Oberflächentemperatur der Erde errechnen, die von den lokalen Refexionsfakoren der Erdoberfläche bestimmt wird.

Zum Beispiel:

  • Schnee (As= 40 bis 95 %)         As =Albedo Schnee
  • Wasser (Aw= 10 bis 80%)         Aw =Albedo Wasser
  • Gestein (Ag= 10 bis 40%)         Ag =Albedo Gestein
  • Steppe ( Ast=  20 bis 30%)       Ast =Albedo Steppe

[1, S.136]

Nun wird per Kraftakt angesetzt, daß der mittlere Reflexionsfaktor der Erde Am=30% zu betragen habe. Damit ergibt sich rechnerisch die gemittelte Erdoberflächentemperatur zu Teom= -18 Grad Celsius.
Da die Jahresmitteltemperatur der Erdoberfläche aber bei Existenz der Atmosphäre auf den statistischen Wert von +15 Grad Celsius festgelegt wurde, schreibt man der Atmosphäre einen „natürlichen Treibhauseffekt“ zu, der eine Temperaturerhöhung am Erboden von 33 Grad Celius bewirkt.

Schönwiese gibt zu bedenken, daß man diesen Treibhauseffekt nicht genauer als mit 15 bis 33 Grad Celsius angeben kann. [1, S.137]
Der natürliche Treibhauseffekt ist infolgedessen noch nicht theoretisch verstanden. Auch Modellrechnungen sind quantitativ mit Fehlern in den Konstanten behaftet, deren Streungen auch nur geschätzt werden können. Trotzdem wagt sich die Wissenschaft daran, einzelnen Gasen der Atmosphäre ihren Beitrag zur Treibhaustemperatursteigerung von 33 Grad Celsius anteilig zu bescheinigen.

2.3. Der natürliche Treibhauseffekt durch Spurengase

Folie9

Die oben genannten Absolutwerte stammen nach [47,S.9] von K. Ya. Kontratyew und N. I. Moskalenko. Es sollen die Berechnungen über eine Formel mit Koeffizienten erfolgt sein, zu deren Ableitung auf eine weitere Publikation dieser beiden Autoren verwiesen wird. In dieser Publikation ist nach Heinz Hug darüber nichts zu finden.

Auf Kontratyew und Moskalenko stützen sich auch wesentliche Ausagen des IPCC zum natürlichen Treibhauseffekt.

Hier muß ich kritisch feststellen, dass noch nicht mal der sogenannte „Natürliche Treibhauseffekt“ der Atmosphäre in sich geschlossen, physikalisch erklärt werden kann.


Deshalb ist für mich die Hypothese des „zusätzlichen Treibhauseffekts“ durch den vom Menschen im  Industriezeitalter verursachten Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmospäre mehr als unbefriedigend.

2.4. Sonnenenergie und Rückstrahlung der Erde

Folie10

Das obige Diagramm zeigt schematisch die spektrale Verteilung der Energieflußdichte der Sonne und das auf der Erde ankommende Strahlungsspektrum aus dem heraus die Erdoberfläche erwärmt wird. Die rote Kurve zeigt die spektrale Verteilung der Strahlung die von der Erde abgegeben wird, bei einer angenommenen gleichmäßigen Oberflächentemperatur von +15 Grad Celsius (288 K).

Oftmals wird in den Medien der Eindruck erweckt, dass diese, von der Erde abgestrahlte Energie vollständig der Erwärmung der Atmoshäre dient. Daher in Analogie der Ausdruck Treibhauseffekt.

2.5. Transmission der Atmosphäre

Folie11

Die Atmosphäre ist jedoch für verschiedene Wellenlängen teilweise oder überwiegend durchlässig.
Die oben dargestellte Transmissionskurve zeigt diesen Zusammenhang. [1, S.134]

2.6. Rückstrahlungsleistung der Erde in den Weltraum

Folie12

Multipliziert man die spektrale Verteilung der Erdstrahlung mit der Filterfunktion der Atmosphäre, so erkennt man nach Integration über der Wellenlänge, dass ca. 40%  der von der Erde ausgehenden Strahlungsleistung nicht „im Treibhaus“ verbleiben, sondern  im Weltraum verschwinden.
Der Anteil der Strahlungsleistung, der im „Treibhaus Erde“ verbleibt, läßt sich in Rechenmodellen behandeln. Wichtig für solche mathematischen Modelle ist aber nicht nur die Berechnungsweise des Strahlungstransportes, sondern vielmehr die eingesetzten Randbedingungen, auch für die einfallende Sonnenenergie.

Über die Schwächen der Rechenmodelle gibt es eine Fülle von Literatur, deren Inhalte selten in den Medien dargestellt werden.
Hingegen kommen „wissenschaftliche“ Staatsdiener zu Wort, die den Eindruck erwecken, dass ihre Prognosen zur Klimakatastrophe auf einer soliden physikalischen und mathematischen Basis stehen.
Auf einer soliden Basis stehen dagegen Messergebnisse aus deren zeitlichem Verlauf einzelne Schlüsse gezogen werden können.




 

 

 

Die Atmosphäre ist jedoch für verschiedene Wellenlängen teilweise oder überwiegend durchlässig. Die oben dargestellte Transmissionskurve zeigt diesen Zusammenhang [1, S.134].