Der Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist für uns lebensnotwendig.

Die Erde würde ohne die Strahlung der Sonne eine Temperatur knapp über dem absoluten Nullpunkt (-273° C) haben. Wie die Sonnenstrahlung auf die Erde wirkt, zeigt die folgende Skizze.

Ohne den natürlichen Treibhauseffekt und die Atmosphäre hätte die Erde eine Temperatur von – 18° C (Erdoberfläche im Strahlungsgleichgewicht).Anders gesagt:Im Mittel strahlt die Erde in dem Weltraum mit einer Temperatur von 255 K = -18°C ab

Die Durchschnittstemperatur der Erde beträgt aber 15°. Die positive Wirkung des Treibhauseffektes besteht darin, dass die Durchschnittstemperatur etwa 15° C beträgt.

Untersuchung der Anteile Die Ausstrahlung der Erde je Quadratmeter richtet sich nach folgendem Gesetz(Stefan Boltzmann- Gesetz 1884): Ohne den Einfluss der Atmosphäre sieht das so aus: Ausstrahlungsleistung= Emmisionsvermögen * Boltzmannkonstante mal 4. Potenz der Temperatur Isoliert man die Temperatur nach den üblichen Regeln der Termumformung (Mathematik, Klasse 8), so erhält man Temperatur gleich 4. Wurzel der Ausstrahlungsleistung, geteilt durch Emmisionsvermögen und Boltzmannkonstante. Die Ausstrahlungsleistung ist gleich der Einstrahlungsleistung. Diese ist gleich 1- Albedo mal Solarkonstanten geteilt durch 4. Durch 4, weil die Einstrahlung nachts nicht stattfindet und sich die Strahlung nicht auf eine Kreisfläche, sondern die doppelt so große Fläche der „Tageshalbkugel“ verteilt. Setzt man die Werte der Boltzmannkonstanten (ich lasse die Maßeinheiten mal weg), den Wert 1366 W/m² für die Einstrahlungsleistung (gleich „Solarkonstante) und 0,15 für die Albedo ein, so ergibt sich eine Temperatur von 271 Kelvin. Das sind – 2 Grad. Die tatsächliche Temperatur ist über 17 Grad höher. Die folgende Temperatur ergibt sich mit der tatsächlichen Albedo der Erde : -18 Grad. DIeser Wert enthält aber die hohe Reflexion durch Eis und Wolken, die es ohne Atmosphäre nicht gibt. Zur Albedo verschiedener Schichten: Wolken 45-90%
Neuschnee (3) 75-95%
Gletscher 20-45%
Meereis 30-40%
Gestein (2) 10-40%
Wälder (1) 5-20%
Wasser 5-10%
Würde man für das Meer einfach die Mittelwerte des Wassers und für das Festland einfach die Mittelwerte von Gestein nehmen, käme man auf eine Albedo von rund 0,13. Da es aber viel mehr Sand als Basalt gibt und aus ähnliche Gründen liegt der realistische Wert bei 0,15.
1. In den Modellen zum Klimawandel wird der Einfluss von Wolken und Eis so zu veranschlagen sein, dass Eis und und Wolken als Faktor die Erde um 16 Grad kühlen, d.h. von -2 auf - 18 Grad (bei konstantem CO2- Gehalt).
2. In den Modellen zum Klimawandel wird der Treibhauseffekt (ohne CO2- Erhöhung) so zu veranschlagen sein, dass die Temperatur von -2 Grad um 17 Grad auf 15 Grad angehoben wird.
3, Um den beobachteten Temperaturanstieg von 0,8 Grad anders zu erklären, müsste die Solarkonstante um rund 12 W/m² angehoben werden (Gleichungen nur umstellen). Auf einen Quadratmeter der Erde kämen dann etwa 3 W/m².Die tatsächlichen Änderungen sind aber kleiner als 0,5 W/m², bzw. 0,13 W/m².

Gase lassen das sichtbare Licht der Sonne zu einem bedeutenden Teil durch. Im Bereich des Infrarotlichts nehmen besonders die Moleküle des Wasserdampfes , des Kohlendioxids und des Methans die von der Erdoberfläche nach oben abgestrahlte Energie im Infrarotbereich auf und geben diese kurz danach nach allen Seiten, das heißt auch nach unten, wieder ab. Dadurch wird die Erdoberfläche erwärmt. Beim Kohlendioxid gesieht das bei der Wellenlänge 15µm. Dabei gibt es unter den Bedingungen eines thermischen Gleichgewichtes, das es in der unteren Atmosphäre unter den Bedingungen der hohen Teilchendichte gibt, ein Gleichgewicht zwischen der Anzahl der anredenden und abregenden Stöße. Als Formel n2*S21=n1*S12. Die Behauptung einzelner Klimaskeptiker,dass es zu keiner Infrarotstrahlung nach unten kommt, weil die Energie durch Teilchenstoß an die umgebenden Atome abgegeben wird, ist also falsch.

Das Kohlendioxid verursacht mit anderen Treibhausgasen zusammen einen Wärmestau, der alle Gase gleichmäßig erwärmt. Im Laborversuch verursacht eine Verdoppelung des Kohlendioxids eine Temperaturanstieg von 1,1 Grad. Die Auswirkungen auf die Atmosphäre unterscheiden sich aber vom Labor.Eine Temperaturerhöhung von 1,1 Grad führt zu einer höheren Verdunstung und zu einem etwa 7% höheren Vermögens der Luft, Wasserdampf zu lösen. Dies verstärkt den Treibhauseffekt, was die Temperatur weiter steigert.Die Wolkenbildung wirkt diesem Effekt zum Teil entgegen, denn tiefe Wolken wirken kühlend. Allerdings wirken hohe und transparente Wolken ebenfalls verstärkend. Schneebedecktes Eis reflektiert das Sonnenlicht ebenfalls. Schmilzt es, so nehmen die darunter liegenden Stoffe oder das Meerein mehr Sonnenlicht auf. Das geschieht besonders in der Arktis, die sich deshalb besonders schnell erwärmt.

URANUS und Methan

Der Uranus hat eine effektive Strahlungstemperatur von -197° C. Seine Lufthülle besteht aus Wasserstoff, Helium und dem Treibhausgas Methan. Im unteren Bereich der Tropospäre, die besonders methanreich ist, beträgt die Temperatur ca. 47°C und es wurden sogar schon 73°C gemessen, obwohl die Einstrahlung nur 1/400 der Einstrahlung der Sonne auf die Erde beträgt.

Treibhauseffekt wiederlegt?

Folgende Veröffentlichung behauptet genau dieses! Quelle:https://www.eike-klima-energie.eu/2018/02/09/schock-studie-formel-berechnet-praezise-planetarische-temperaturen-ohne-treibhauseffekt-und-co2/ abgerufen am 1.5. 2019 veröffentlichte unter der Überschrift „Extrem genaue‘ planetarische Temperatur-Berechnungen mit der Druck-Dichte-Massen-Formel“ Einen Artikel, den ich auszugsweise wiedergebe: „Holmes argumentiert, dass die mittlere Temperatur von 8 planetarischen Körpern mit dichten Atmosphären (0,1 bar oder mehr) präzise mit „extremer“ Genauigkeit vermessen werden kann – mit einer Fehler-Bandbreite von lediglich 1,2% – mittels Anwendung einer Formel, die von der Kenntnis von drei Parametern abhängt: 1) des mittleren atmosphärischen Drucks an der Oberfläche, 2) der mittleren atmosphärischen Dichte an der Oberfläche und 3) der mittleren molaren Masse der oberflächennahen Atmosphäre.“ Ferner heißt es: “Holmes zog die Werte der abgeleiteten Druck/Dichte/Masse für jeden planetarischen Körper heran. Dann berechnete er mit diesen Zahlen die Temperaturen der Planeten.“ Sowie Dies zeigt, dass alle Informationen über die effektive plus die oberflächennahe atmosphärische Temperatur auf Planeten mit dichten Atmosphären automatisch von diesen drei Gas-Parametern festgelegt wird.“ Bis hierhin ist alles richtig. Es handelt sich um die bekannte Gleichung P* V =n* R* T bzw. p*V= C*T oder eine ähnliche Formulierung. P ist der Druck, V ist das Volumen, n die Stoffmenge und R die allgemeine Gaskonstante. Nun zum Fehler: „Damit wird hier gezeigt, dass kein einzelnes Gas anomale Auswirkungen auf atmosphärische Temperaturen hat, die stärker sind als bei jedem anderen Gas.“ Stellt man die Formel um, so erhält man p*V= m * Rs* T ,wobei Rs die spezifische Gaskonstante und m die Masse ist. Die Masse und das Volumen stören, dass sie nur in Behältern verwendet werden kann. Deswegen dividieren wir durch das Volumen. Die Dichte nenne ich d. Links ist V/V=1 und rechts m/V=d. Die Formel lautet jetzt p=d*Rs*T. Rs und d sind Stoffkonstanten. Was wurde tatsächlich gezeigt: Der Druck passt zur Temperatur und hängt vom Gas ab. Nun stoßen bei ausreichender Dichte die Moleküle eines Gasgemisches sehr häufig zusammen. Dadurch gleichen sich die Temperaturen sofort an, die bei isolierten Gasen natürlich verschieden wären.

Er hat die Gültigkeit des Gasgesetztes an 8 Beispielen plausibel gemacht. Mehr nicht. Warum auf einem Planeten 15°C und auf dem Pluto - 229C herrschen, wird nicht erklärt.

Ein Anstieg der Temperatur ist schädlich und tödlich

Das Klima schwankt auch aus natürlichen Gründen erheblich. Während der Spätphase des sogenannten mittelalterlichen Wärmeoptimums gab es in Europa 40000 Häuser für Aussätzige (Leprakranke) sowie eine Pestepidemie, die allein in Deutschland bei einer Bevölkerung von 12 Millionen rund 4 Millionen Menschen sterben ließ. So gut wie alle Leprakranken starben.

Wärmeperioden sind auch Epochen besonders tödlicher Epidemien bzw. Pandemien gewesen.

Ganz zu Beginn des römischen Wärmeoptimums vor über 2300 Jahren starben allein in Athen etwa 300000 Menschen an einer nicht sicher identifizierten Krankheit.

Antibiotika sind zunehmend wirkungslos, wie 6000 (Pharmalobby) bis 40000(Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene) an resistenten Krankenhauskeimen Verstorbene pro Jahr allein in Deutschland zeigen. Die kapitalistische Penicillinisierung der Landwirtschaft und die nach neoliberalen Grundsätzen gestaltete Krankenhausreinigung lassen auch kaum eine Änderung erwarten.

Überflutungen von küstennahen Landschaften als Folge von schmelzenden Gletschern und arktischem Eis sowie neue Trockengebiete lassen neue große Flüchtlingswellen erwarten.