Gisa, 16. Sept. 2019

Klima / Meteorologie

das ist ein Teilgebiet der Geographie. Es fallen auch noch einige Bereiche der Physik in diese Thematik, ebenso wie Kenntnis der Chemie notwendig sind.

Um tatsächlich mit diesem Thema umgehen zu können, sind erhebliche Kenntnisse notwendig – deutlich mehr als bei Greta oder dem IPCC anzutreffen sind. Auch in Medien-Redaktionen scheinen keine Fachleute zu sitzen, wenn ich so manchen Beitrag sehe. Bei den „Grünen“, die das zu einem ehrlichen Thema machen könnten, finden wir auch nur dümmliche Kommentare und Statements wie den „ökologischen Fußabdruck“, der regelmäßig mit CO₂ in Verbindung gebracht wird. Deshalb habe ich diesem Punkt auch zwei Beiträge hier gewidmet. Vielleicht lernt ja bei denen noch jemand ein bisschen dazu.

Was bei dieser ständigen Diskussion um diesen Bereich aber leider oft aus den Augen verloren geht, ist die Umweltverschmutzung, die stattfindet. Diese Themen werden oft vermengt (ganz sicher auch bewusst) und in einem Atemzug genannt; so als sei das eine so selbstverständlich wie das andere. Die zugemüllten Meere sieht jeder, also muss auch die Mär vom CO₂ stimmen.

Klima

Die Physik der Atmosphäre ist eine wesentliche Grundlage der Meteorologie.

Klima (griech. Neigung) ist die Statistik der Wetter-Parameter (Temperatur, Luftdruck, Feuchtigkeit) einer Region. Diese Statistik besteht aus den gesammelten Daten, eingetragen in eine Tabelle.

Aus globaler Sicht kann man nur von den Klimaten (Mehrzahl) sprechen. Ein Global-Klima gibt es nicht. Schließlich ist das Wetter am Südpol restlos anders als im Regenwald.

Für einen typischen Beobachtungszeitraum, über den man geeignete Mittelwerte bildet, wählt man mindestens 30 Jahre. Dazu fehlt die Messtechnik in der Vergangenheit (mind. 200 Jahre). Das wurde so in den 30er Jahren des 20. Jh. festgelegt.

Ein Klimawandel, als Begriff nirgendwo exakt definiert, könnte dann identifiziert sein, wenn über einen längeren Beobachtungszeitraum mehrere 30-Jahres-Mittel sich deutlich verändert haben (z.B. nach 200 Jahren).

Ein Klimawandel legt nicht das Auftreten von Wetter-Ereignissen fest, sondern es ist umgekehrt: Wetter-Ereignisse einer Region bestimmen in ihrer Statistik das Klima der Region.

Wie ist es tatsächlich?

Die Sonne erwärmt die Erdoberfläche. Die Erdoberfläche erwärmt die Atmosphäre durch Konvektion und Wärmestrahlung. Die erwärmte Erde erwärmt die Luft, die Luft gerät in Bewegung. Die kältere Atmosphäre ist nicht in der Lage, die wärmere Erde noch zusätzlich zu erwärmen. Es ist immer die Sonneneinstrahlung, die das verursacht. Temperatur fließt immer von warm nach kalt, wenn kein Motor (wie beim Kühlschrank) in das System eingreift.

Das Temperatur- und Druckprofil einer planetaren Atmosphäre kann im Rahmen einer Standardrechnung ermittelt werden. Details dazu finden sich in Gerlich. Tscheuschner (2010), http://arxiv.org/abs/1003.1508. Hier findet sich der physikalische Hintergrund, gut erklärt.

Der hohe Druck auf der Oberfläche der Venus legt ihre hohen Oberflächen-Temperaturen fest, nicht etwa ihr CO₂-Anteil und der angebliche Treibhauseffekt.

Für die Erde gilt: Sowohl das Profil als auch die Wärmeübertragung in der Atmosphäre wird von einer Verdopplung der Konzentration des atmosphärischen Spurengases CO₂ nicht messbar beeinflusst. CO₂ ist wirklich nur ein Spurengas! Es ist schwerer als die Atemluft, was günstig für die Pflanzen ist, die schließlich nicht in die Höhe springen können, um es zu erreichen. (Alles weitere im Kapitel CO₂)

Die verschiedenen (angeblichen) Treibhauseffekte

Hier unterscheiden wir:

1. Gärtner-Treibhaus-Effekt
2. Treibhauseffekt nach Arrhenius (1896)
3. Treibhauseffekt der Computer-Klimatologen
4. Moderne primitiv berechnete globale Treibhauseffekte

Gärtner

Im Treibhaus des Gärtners wird der Luftaustausch (Konvektion) unterdrückt. Das System ist in sich geschlossen. Überall sind Glasscheiben / Wände. Solange der Gärtner kein Fenster öffnet, findet auch kein Austausch statt und die Treibhaus-Atmosphäre bleibt in sich stabil.

Arrhenius

Wenn man das CO₂ aus der Atmosphäre entfernt, wäre die mittlere Bodentemperatur 0,5°C.

Arrhenius schätzte ab, dass CO₂ etwa 18,7 % der Bodenstrahlung absorbiert, und verwendete das Stefan-Boltzmann-Gesetz[1] in unzulässiger Weise. Es ist nicht anwendbar auf transparente Gase (also kein „schwarzer Körper“) und auch nicht auf den Erdboden.

Computer-Klimatologen

Sie sagen, wenn man die CO₂-Konzentration in der Modell­atmosphäre verdoppelt, erhält man mit Computer-Simulation eine Erhöhung der mittleren, bodennahen Temperaturen. Je nach Veröffentlichung ergaben sich dann verschiedene Modelle mit unterschiedlichen Bandbreiten.

Nun basieren diese Modelle nicht auf physikalischen Grundlagen (jede Statistik ist nur so gut wie die Daten, die ich eingebe). Es wurden einfach diverse Prozesse wie zum Beispiel Reibung, Wärmeleitung, Turbulenzen etc. weggelassen. Wenn man wichtige Faktoren in Modellen weglässt, ergeben sich unzulässige Ergebnisse, was wir auch als „unwissenschaftlich“ bezeichnen können. Es ist reine Spekulation ohne Berücksichtigung der tatsächlichen irdisch-physikalischen Grundlagen.

Moderne primitiv berechnete globale Treibhauseffekte

Die mittlere bodennahe Lufttemperatur wäre danach -18°C (fiktive Temperatur), wenn man sich CO₂ und/oder Wasserdampf und/oder die ganze Atmosphäre und die Ozeane wegdenkt.

Verwendet werden

• Die Strahlungsintensität der Sonne bei der Erdbahn
• Mittlere Einstrahlung und gleich mittlerer Abstrahlung
• Albedo (Weißheit) der Erde gleich 0,3
• Mittlere Temperatur der Erde gleich die 4. Wurzel aus den gemittelten 4. Potenzen der Temperatur.

Dies ist offensichtlich physikalischer Unsinn.

Klima-Modelle sind also dann Unfug, wenn sie nicht die vorhandenen Daten im irdischen System berücksichtigen. Da wir noch nicht bzw. nur unzulänglich über diese Daten verfügen, ist jedes Klima-Modell besagter Unfug. Es ist bestenfalls eine Spielerei aber kein Spiegel irgendeiner Wirklichkeit.

Zum Wetter gehören verschiedene Phänomene. Unter anderem die Wolkenbildung, Wetter mit Hoch- und Tiefdruckzonen, Sonnenaktivitäten und vor allem Sonnenflecken, CO₂, Meeresströmungen, Kenntnisse über polare Zonen, ebenso wie über tropische, biologische Kenntnisse hinsichtlich Waldbränden, die der Biosphäre dienen und vieles andere mehr.

Ich werde nur einiges davon hier berücksichtigen. Aber es sollte reichen, sich einen Überblick zu verschaffen.

Wenn das damit möglich ist, bin ich dankbar, denn dann wird jedem deutlich, dass wir keinerlei Notwendigkeit haben, das Klima zu „retten“. Wir könnten es nicht einmal, denn ein globales System können wir nicht mal am Rande beeindrucken. Wir können es ausbeuten und bis zur Oberkante verschmutzen. Aber auf Sonne und Wolkenbildung haben wir nun mal keinen Einfluss. Da sind uns die kosmische Strahlung und die Vulkantätigkeit weit überlegen.

[1] Das Gesetz besagt, wie stark ein idealisierter schwarzer Körper der Temperatur T strahlt, nämlich proportional zu T4.

Fortsetzung: Bildung von Wolken – Orkane und Luftbewegungen – El Nino und Archstorm – Sonnenflecken