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Ein Umweltphysiker im Klimawandel

„Klimaskeptiker“-Irrtümer: Welche Argumente „Klimaskeptiker“ keinesfalls in der Klimadebatte vorbringen sollten

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NeroEs gibt so manch einen Irrtum, welchen „Klimaskeptiker“ in der Debatte mit Klimaarlamisten ins Feld führen. Die bekanntesten dieser Irrtümer will ich einmal aufführen, damit diese in der Klimadebatte nicht zum Fallstrick werden.

1. Irrtum

Das CO2 (Kohlendioxid) ist schwerer als Luft (Stickstoff (N2) und Sauerstoff (O2)) und sinkt folglich zum Boden. Daher kann es keinen Treibhauseffekt in der Atmosphäre geben.

Antwort:

CO2 ist als dreiatomiges Molekül natürlich schwerer als die zweiatomigen Moleküle wie z.B. N2 und O2. Trotzdem steigt es durch Konvektion auch in die obere Atmosphäre auf.

Hier einige Messungen. (CO2-Profile).

pyf_compa_co2Die roten Kurven sind Messungen ACE-FTS, mit einem Infrarot-Spektrometer vom Satelliten (SCISAT-1).

Es gibt auch Sodenmessungen mit Wetter-Ballons.

CO2-ProfilGezeigt wird ein CO2-Profil, gemessen mit Wetter-Ballons in den Extratropen im Mai 1998, im Bereich der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UT/LS) . (LACE-Ballon-Profil bei 34°N (Lightweight Airborne Chromatograph Experiment)). In der Troposphäre, bis zur Troposphären-Stratosphärengrenze, der sogenannten Tropopause, herrscht bei dieser Messung eine CO2-Konzenration von rund 370 ppm vor. (CO2-Teilchen pro Millionen Luftteile).

Das CO2 ist also recht gut in der Troposhäre verteilt.

2. Irrtum

CO2 absorbiert zwar gut bei 15µm-Wellenlänge die Wärmestrahlung/Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) der Erde, „thermische Emission“ von CO2 gibt es erdnah aber nicht, da in der Troposphäre (unteren Atmosphäre) die Strahlungsenergie durch strahlungslose Desaktivierungsprozesse/ Stoßprozesse komplett in kinetischen Energie/ Wärme umgewandelt wird. (Dieser Vorgang wird auch als Thermalisierung bezeichnet). Der Astronom sieht auf der Erdoberfläche folglich keine 15µm-IR-Strahlung/ Gegenstrahlung“. Folglich kann es auch keine Treibhauseffekt (THE) geben.

Antwort:

Diverse IR-Messspektren vom Boden aus gemessen, mit Blick in den Himmel, zeigen genau das Gegenteil. Im Bereich von 15µm-Wellenlänge, also dort wo CO2 die Wärmestrahlung/Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) der Erde besonders gut absorbiert, emittiert es auch wieder gut, ist dort also ein guter Strahler.

Hier einige Messungen. Der Wirkungsbereich der THG (CO2, H2O, O3, CH4 und N2O) und das atmosphärische Strahlungsfenster (bei 8-13 µm), durch das die IR-Abstrahlung der Erde gut entweichen kann, sind in einer der Abbildungen verzeichnet.

Vom Erdboden aus gemessene IR-Strahlungsspektren/ Emissionsspektren der Atmosphärengase mit Blick nach oben. Die durchgezogenen Linien zeigen die Messwerte. Die in den Abbildungen eingezeichneten, gestrichelten Linien zeigen das Emissionspektrum eines schwarzen Körpers bei einer Temperatur von X Kelvin.

Deutlich ist die strahlende 15 µm-Bande des CO2 bei 660 cm-1 zu erkennen in Abbildung (b)/ unterer Teil der Abbildung, im IR-Spektrum bei wolkenfreien Himmel, beim Blick von der Erdoberfläche nach oben.

PettyFig8-2

Hier ein rekonstruiertes Emissionsspektrum des Himmels von der Seite des Observatorio del Roque de los Muchachos La Palma/ Gran Telescopio CANARIAS.

SkyEmiss_PWV

Und noch zwei gemessene IR-Spekturm vom Erdboden mit Blick nach oben (Messorte: Nauru/ tropischer Westpazifik und Barrow/ Alaska).

petty-1-downward-surface-radiation-p219.png w=500

Und noch eines vom Südpol (Januar bis Juli).

downward-longwave-radiation-south-pole-town-2005.png w=500

Und noch eines. Verzeichnet sind der Wirkungsbereich der THG (CO2, H2O, O3, CH4 und N2O) und das atmosphärische Strahlungsfenster (bei 8-13 µm).

Emissionspektrum-Himmel-Boden-THG

Und noch eines (unterer Teil, bei unterschiedlicher Bedeckung).

satellite ground ftir

Und noch eines aus Barrow/ Alaska bei unterschiedlicher Bedeckung.

McIntyreUnd noch eines.

aeri

Und noch eines.

aeri2

Und noch eines bei unterschiedlicher Bedeckung (November bis Januar).

R00028_4

Und abschließend eine Veranschaulichung des Strahlungstransfers in der Atmosphäre nach oben und unten.

Strahlungstransfer

Hier noch einige Boden-Messungen und Veröffentlichungen zur Güte der Messungen.

Atmospheric longwave irradiance uncertainty: Pyrgeometers compared to an absolute sky-scanning radiometer, atmospheric emitted radiance interferometer, and radiative transfer model calculations

Downward longwave irradiance uncertainty under arctic atmospheres: Measurements and modeling

3. Irrtum

Die eingezeichneten Planck-Kurven der Schwarzkörperstrahlung und deren Maxima sind in den obigen Abbildungen falsch.

Antwort:

Das Maximum der Planck-Kurve (das Maximum des Strahlungsfelds eines schwarzen Körpers) befindet sich an einer anderen Stelle wenn man das Plancksche Strahlungsgesetz einmal in Frequenzen (Wellenzahlen) und einmal in Wellenlängen formuliert.

Die Umrechnungsfaktoren zwischen dem Maximum in der Wellenlängendarstellung und dem Maximum in Frequenzdarstellung (Wellenzahldarstellung), bzw. umgekehrt ergeben sich zu:

1.76, bzw. 1 / 1.76 = 0.568

Die Erklärung findet sich hier

LINK1

Maxima-Planckkurve

hier

LINK2

und hier

LINK3

Die in den Abbildungen verzeichneten Planck-Kurven der Schwarzkörperstrahlung und deren Maxima sind also korrekt.

Written by admin

Montag, 20 Januar, 2014 um 18:53

15 Antworten

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  1. zu 1) Kindergarten
    merke, der Skeptiker ist klüger als der AGW-Vertreter, sonst wäre er kein Skeptiker.
    Turbulenz und Konvektion bis über 100km Höhe (Homosphäre) stört nicht den Skeptiker sondern den AGW-Vertreter, der sich mit seinem Tunnelblick auf die „Wärmestrahlung“ beschränkt!

    zu 2) Kann uns der Autor erklären, warum die direkte optische Messung der Astronomen die CO2-Strahlung nicht sehen kann?
    Es ist doch kindisch,
    das einfach zu ignorieren.
    Nur ein AGW-Vertreter ignoriert was ihm nicht passt, ein „Skeptiker“ such eine Erklärung.
    Gleich zur 1.Kurve:
    Immerhin hat der Satellit in 20km Höhe auch noch erhebliche Probleme. In 10 km würde er wie der Astronom gar nichts mehr sehen vom „CO2“.
    Wäre er in 100km Höhe, sähe das schon anders aus. Dort gibt es keine Thermalisierung mehr,
    die kein ernsthafter Physiker einfach abstreitet.

    zu 3) Falsch und richtig ist ausschließlich eine Frage der inhaltlichen Realität einer mathematischen Darstellung.
    Weil man eine „Kurve“ anders darstellen kann, ist deshalb nicht das eine „richtig“ und das andere „falsch“.
    Das muss man schon begründen. also wer richtig oder falsch sagt, muss das begründen können.
    Hier wäre die erste Frage:
    was bedeutet Strahlungsmaximum nach Planck (Schwarzkörper)?
    Sicher ist es falsch, dass die Strahlungsintervalle immer größer werden, wenn die Wellenlänge kürzer wird.
    Also ist die erste Kurve irreführend!
    Fazit: der „hokeystick“ war nur die Spitze des Eisbergs der AGW-Manipulationen.

    mfG
    von einem Skeptiker

    w.paul

    Mittwoch, 22 Januar, 2014 at 10:07

  2. @w.paul

    Soso, die IR-Messspektren sind also gefälscht und die dort eingezeichneten Planckkurven enbenfalls. Danke für die Information. Sie haben mich überzeugt, ich gehe jetzt auch von einem großen wissenschaftlichen Betrug der Klimamafia aus. ;-)

    klimakatastrophe

    Mittwoch, 22 Januar, 2014 at 13:59

  3. zu den Kurven von „den Canaren“ sollte man für den wirklich Interessierten vielleicht den Text beifügen:

    „(*) Note that the ORM’s mid-IR atmospheric emission and transmission curves are not available. Hence, the sky emission and transmission curves shown here were downloaded from the Gemini Observatory mid-IR resources webpage and simulate the conditions at the Cerro Pachón Observatory. The curves were calculated using ATRAN models (Lord, 1992).“

    Denker

    Donnerstag, 23 Januar, 2014 at 20:23

  4. Schön erklärt,
    warum das Strahlungsmaximum des thermischen Strahler
    NICHT
    mit der Frequenz berechnet werden darf.

    Denker

    Donnerstag, 23 Januar, 2014 at 20:28

  5. selten so eine dumme Antwort wie in 1 gelesen. Da macht man extra eine Seite, damit sg. Skeptiker sich nicht auf`s Peinlichste blamieren und dann diese Zeilen. Tzzz…

    Gröpaz

    Donnerstag, 23 Januar, 2014 at 22:22

  6. @Denker/ w.paul/ Dr.Paul/ Dr. Bayerl

    Posten unter mehreren Pseudonymen ist hier nicht gestatte. Nur weil Sie verärgert sich, müssen Sie nicht gleich zu unlauteren Methoden greifen. Letzte Ermahnung!

    @Gröpaz

    Sehe ich genauso. Herr Paul fügt sich nicht nur selbst Schaden zu, sondern der ganzen Skeptikergemeinde. Herr Paul erinnert mich sehr an Thorsten Seifert. Extremisten scheint es nicht nur bei den Arlarmisten zu geben, sondern auch bei den Skeptikern. Dem sollte Einhalt geboten werden.

    klimakatastrophe

    Donnerstag, 23 Januar, 2014 at 23:04

  7. „die Trauben sind euch zu sauer“
    haha,
    da hilft nur noch ad hominem

    wpaul

    Samstag, 25 Januar, 2014 at 14:26

  8. Ich bin beeindruckt von der hervorragenden Faktenaufbereitung. Einiges hätte ich so nicht erwartet. Bislang misstraute ich den Pyrgeometer Kalibrierungen und Messungen, weil ja die Spektralverteilung nicht gemessen wurde. Die hier vorgelegten spektrometrischen Messungen bestätigen allerdings den Sachverhalt, dass wir erstaunlich hohe Gegenstrahlungswerte feststellen können. Für mich bleiben hier zwar noch immer einige Fragen offen (z.B. Energiebilanzen und netto-Flüsse), aber ich denke nun in manchen Dingen anders.

    Zur Frage der Klimaerwärmung stellen sich aber einige Fragen neu unter Berücksichtigung der vorgelegten Messergebnisse: Wenn wir bereits im 15 µm Band bereits nahezu Schwarzkörper-Verhältnisse beim aktuellen Partialdruck haben: Was kann sich durch eine Konzentrationsänderung dann noch an den Temperaturen ändern? Wir sind ja offensichtlich bereits in Effektsättigung.

    Martin Landvoigt

    Freitag, 31 Januar, 2014 at 10:00

  9. Entschuldigung, eine „Klimaerwärmung“ kann es nicht geben, weil sich der statistische Wert Klima unmöglich erwärmen kann. Das ist keine Klugscheißerei, sondern Hinweis und Bitte, die Diskussion einer Behauptung, mit der immerhin die angebliche Notwendigkeit der diesmal grün bemäntelten faschistischen Globaldiktatur begründet werden soll, nicht bereits vor Beginn durch den Gebrauch falscher Begriffe zu beenden. Dieser Stil sollte nach den Drahtziehern der auf Macht ausgerichteten Erzählung von der Scheibenerde doch wohl besser nun auch denen der offenbar aus ähnlich niederen Beweggründen benutzten Treibhauserde vorbehalten bleiben.

    clearly

    Donnerstag, 13 Februar, 2014 at 16:09

  10. „Entschuldigung, eine “Klimaerwärmung” kann es nicht geben, weil sich der statistische Wert Klima unmöglich erwärmen kann. Das ist keine Klugscheißerei…“

    Doch, ist es. ^^ Begriffsdefinitionen erhält man nicht dadurch, indem man sie wortwörtlich übersetzt. Im Bergbau werden auch keine Berge gebaut und der Zitronenfalter faltet keine Zitronen. Wie man das Klima definiert und was eine entsprechende Erwärmung bedeutet, das kann man in den entsprechenden Lehrbüchern erfahren oder fragt den Meteorologen/Klimatologen seines Vertrauens.

    S.Hader

    Dienstag, 15 Juli, 2014 at 07:52

  11. @
    S.Hader

    Nein, es bleibt beim eristischen, sprachlich vernebelnden Trick.
    Ein Auto ist eben ein Auto. Ein Raketenstart ist definitionsgemäß selbsterklärend, der Bergbau benennt unstrittig alle konno- wie denotativen Dimensionen der Errichtung unterirdischer Förderstätten.
    Der zoologische Falter kommt nicht von „falten“, nebenbei bemerkt.
    Allein der künstliche Kampfbegriff „Klimaerwärmung“ begibt sich auf sachlich falsches wie ideologisch aufgeladenes Terrain. „Klimaschutz“ ist noch absurder, hier ist der logische Widerspruch frappant, einen
    global nicht definierten, statistischen Mittelwert von sich permanent ändernden Witterungslagen zu schützen vorgeben zu wollen. (Genaus so verhält es sich mit dem idiotischen „Kampf gegen rechts“
    oder den „erneuerbaren Energien“ mit ihrer negativen Nettoenergiebilanz.)
    Daher auch der Schwenk zum „Klimawandel“, der in jeder Hinsicht zumindest korrektes Deutsch darstellt
    und im eigentlichen Wortsinne nicht auf retrospektiven Algorhitmen, willkürlichen Parametern, pathologischen Allmachtsphantasien, erfundenem Konsens, falschen Rohdaten und zu 100% fehlender experimenteller Verifizierung beruht.

    WachtamRheinbeiRhöndorf

    Montag, 11 August, 2014 at 16:20

  12. Wo finde ich eine saubere Arbeit, die mit einer exakten reproduzierbaren Messung darstellt wie hoch die Absorption der Temperaturstrahlung durch CO2 bei verschiedenen Konzentrationen desselben ist ?
    Lässt sich der Effekt auf Erwärmung oder Abkühlung bei verschiedenen Konz. quantifizieren?
    .
    Als Laie könnte ich mich nur zu der These hinreißen lassen, CO2 verhindert die Abkühlung der Erdatmosphäre in Meereshöhe unter etwa -70 Grad Cesius ( Stefan , Boltzmann Konstante und Absorptionsbande des CO2 geben nicht mehr her). Ist das falsch?

    In welchem Temperaturbereich strahlt die Erde mehr als 99% der Wärme ab ? Von +120 Grad Celsius bis – 60 Grad ?

    Notabene: War das Abschmelzen des Eises über England Norddeutschland usw. vor ca. 8000 bis 10000 Jahren eine Klimakatastrophe ?

    JO

    Jo Siegler

    Dienstag, 30 September, 2014 at 19:56

  13. Zitat:“CO2 ist als dreiatomiges Molekül natürlich schwerer als die zweiatomigen Moleküle wie z.B. N2 und O2. Trotzdem steigt es durch Konvektion auch in die obere Atmosphäre auf.“ So eine Aussage ist doch Quatsch: 2-atomig oder 3-atomig, wesentlich ist doch die Massenzahl des Moleküls. H2O ist 3-atomig und hat eine Massenzahl von 18. Stickstoff ist 2-atomig und hat eine Massenzahl von 28. Interessant wäre ein Vergleich wie gut die tatsächliche Abnahme von CO2 mit der Höhe von der barometrischen Höhenformel beschrieben wird.

    Paul Berberich

    Donnerstag, 16 Oktober, 2014 at 21:05

  14. Ich habe heute bei Walter Roedel (Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre, 3.Auflage, Springer 2000, S. 63) nachgelesen: Gase mit unterschiedlichen Molekülmassen sollten danach unterschiedliche Höhenverteilungen aufweisen. Es müsste eine Entmischung der Bestandteile der Atmosphäre eintreten. Eine solche Entmischung wird aber unterhalb etwa 80 km Höhe nicht beobachtet. Dies beweist zwingend, dass für die Mischungs- und Transportvorgänge in der Atmosphäre kollektive turbulente Prozesse verantwortlich sind.

    Paul Berberich

    Freitag, 17 Oktober, 2014 at 17:41

  15. Auf alle Moleküle wirkt die gleiche Erdbeschleunigung. Dass z.B. ein aus großer Höhe abgeworfenes Klavier sich anders nach unten bewegt, als ein Gasmolekül auf gleicher Höhe, hat mit der Masse beider wenig zu tun.

    goetzkluge

    Sonntag, 19 Juli, 2015 at 18:15


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