In diesem Beitrag soll es ausschliesslich um den physikalischen CO2 Effekt gehen, anhand Erklärungsmodellen, Zitaten und Wissenschaftlichen Publikationen. Jegliche Gegenargumente sind willkommen, sofern sachlich. Nachfolgend werde ich ausführlich bewusst kritische Argumente liefern, was der offiziellen Haltung des Klimarates widerspricht und dabei einen Blick in die eignen Begleitberichte des Klimarates werfen.
Im IPPC Bericht von 2007 steht, dass eine Verdoppelung des CO2 Wertes zu einer Temperaturerhöhung von max. 1.2°C führt. Das ist ein Laborwert, ohne Feedbacks wie es sie in der Atmosphäre gibt. Die 1.2°C stehen auch bei Wikipedia. Das Max Planck Institut kam bereits 1985 zum Ergebnis, dass von Labor zur realen Atmosphäre ein Unterschied besteht..dazu aber später mehr.
Abbildung 01
Quellen
https://www.ipcc.ch/publications_and_da ... 6-2-3.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Klimasensitivit%C3%A4t
Um zu verstehen wie sensitiv CO2 in der Atmosphäre ist, muss man sich die Eigenschaften, Spektrallinien ansehen, was in welchen Banden wie viel absorbiert. Die Absorptionseigenschaften sind schon lange bekannt. Solche Arbeiten wurden im Rahmen einer Arbeitsgruppe für den deutschen Bundestag erstellt.
Die Erde ist ein sog. Kontinuumstrahler, ein Breitbandstrahler im Infrarotbereich zwischen Wellenlängen von ungefähr 6 bis 30 Mikrometern. Die höchste Abstrahlleistung findet bei einer Wellenlänge um 10 Mikrometer statt. Wie zu sehen ist, hat Wasserdampf ein breites Absorptionsspektrum, CO2 Absorbiert in engen Banden. Zwischen 8 - 13 Mikrometern (fliessender Übergang) hat Wasserdampf ein 'Entlüftungsfenster', da absorbiert es nichts bis wenig. Wenn jetzt Treibhausgase dieses Fenster zumachen würden, hätten wir ein Problem.
Abbildung 02
Die Absorptionsbanden von CO2 sind sehr spezifisch jeweils nur engen Banden. Essentiell ist nun wo sich CO2 und Wasserdampf überlagern. Genauer betrachtet sieht dies wie folgt aus.
Absorptionseigenschaften: Unten Wasserdampf, oben CO2 abgebildet. Wie man sieht überschneiden sich die Bereiche zwischen etwa 18 bis 13.5 Mikrometer, CO2 hat ein grosses Fenster offen zwischen etwa 13 bis 5 und bei etwa 4.5 verschliesst CO2 einen kleinen Bereich, bei rund 3.5 bis 2.5 überschneiden sich Wasserdampf und CO2 wieder komplett und bei 2.5 absorbiert CO2 geringfügig. Bei 15 also hat CO2 das grässte Absorptionsband, dieser Bereich aber ist überlagert mit der Absorption von Wasserdampf und deswegen mindert sich auch da der Einfluss von CO2. CO2 überlagert sich ausserdem in Teilen mit Methan, was jedoch eine untergeordnete Rolle spielt.
Abbildung 03
Siehe dazu auch erster Beitrag Dr. Dietrich E. Koelle viewtopic.php?p=622#p622
Insbesondere die CO2-Moleküle mit ihren besonderen stoffspezifischen Absorptionsbanden bei 2,8 m, bei 4,5 m und bei 15 m, die so unabänderlich und charakteristisch sind wie ein menschlicher „Fingerabdruck“, haben auf den täglichen Temperaturgang keinen Einfluss, weil sie das „offene Strahlungsfenster“ zwischen 7 und 13 nicht schließen können.
Die gemachten Aussagen der Absorptionsbanden stimmen soweit überein, auch dass die Fenster nicht geschlossen werden können, wobei CO2 schon einen kleinen Teil schliesst, deswegen gilt CO2 ja auch als Treibhausgas.
Relevant für die Erwärmung ist nun auch in welchen Banden die Erdoberfläche Wärme abstrahlt. Wie in der Darstellung zu sehen, passiert dies im Bereich zwischen 4 – 30 Mikrometern, wobei in Bereichen zwischen 7-13 das Meiste abgeastrahlt wird und da absorbiert CO2 wenig bis nichts. Das Maximum der Abstrahlung liegt bei rund 10 Mikrometer, da wo CO2 auch fast nichts absorbiert.
Es gibt also Überlappungen mit den Absorptionslinien von Wasserdampf (und Methan). Sowie ein weitehend freies Fenster bei den höchsten Emmissionen. Deswegen ist die physikalische Absorptionswirkung von CO2 in der Atmsophäre begrenzt. Was ich in vorangehenden Beiträgen erwähnte mit "CO2 sei nicht mal ein besonders wirksames Treibhausgas in der Atmosphäre." Deswegen ist in Real der Erwämungseffekt von CO2 in Kombination mit Wasserdampf in der Atmosphäre geringer wie im Labor mit dem Wert 1.2°C.
Obige Grafik stammt aus „Strahlung und Materie II“ wer sich ins Detail einlesen möchte, es ist sehr aufschlussreich.
http://www.zum.de/Faecher/Materialien/b ... cs11-4.htm
Das Fazit von „Strahlung und Materie II“ am Ende des Artikels lautet wie folgt
-Wasserdampf ist mit Abstand wirkungsvollstes Treibhausgas.
-Weder CO2 noch Methan noch irgendein anderes Spurengas gibt bei Bedingungen an der Erdoberfläche seine Energie nennenswert als Wärmestrahlung ab.
-Sie übertragen die absorbierte Energie ebenso wie Wasserdampf hauptsächlich durch Stöße an N2 und O2.
-Durch die erhöhte kinetische Energie entsteht fühlbare Wärme, verdampft Wasser und kondensiert in höheren kälteren Bereichen.
-Die "Treibhauswirkung" der Spurengase ist deshalb minimal.
-Durch täglich neue Erwärmungsprozesse ist die Atmosphäre nie im thermischen Gleichgewicht.
Nochmals eine andere Grafik welche das Filtern, Zurückhalten von Wärmestrahlung und offenem Strahlungsfenster darstellt.
Abbildung 04
Kommen wir zu den Wolken, was Wassertröpfchen sind. Wolken haben eine andere Charakteristik wie Wasserdampf. Wolken sind wie die Erdoberfläche Breitbandstrahler. Wolken wird ein erheblicher Einfluss nachgesagt, das chaotische System aber hat es bisher nicht erlaubt die Effkte zu modellieren. Die Wirkung von Wolken für dass Klima ist grösstenteils unverstanden. Wolken können deswegen auch nicht in mathematische Modelle integriert werden und spielen für die Klimamodelle keine Rolle.
Abbildung 05
noch mehr zur Klimasensivität
Die Absorptionsfähigkeit von CO2 und Rückkopplungseffekte in der Atmosphäre sind der Schlüssel. Zu diesem Thema eine weitere Quelle: "Was trägt CO2 wirklich zur Erwärmung bei?", von Prof. Dr. Hermann Harde, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
Abbildung 06
Prof. Dr. Hermann Harde, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
Es werden detaillierte spektroskopische Untersuchungen zum Absorptionsvermögen der Treibhausgase Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan vorgestellt, die auf den aktuellen Daten der HITRAN 2008-Datenbank basieren und darauf ausgerichtet sind, den Einfluss sowie die Wirkung dieser Gase auf unser Klima zu überprüfen und genauer zu quantifizieren. Die Rechnungen so wohl für die Absorption des Sonnenlichts von 0.1 – 8 μm (kurzz-wellige Strahlung) wie der von der Erde ausgehenden Wärmestrahlung im Bereich von 3 – 60 μm (langwellige Strahlung) zeigen einerseits, dass durch die starke Überlappung der CO2 und CH4-Spektren mit dem Wasser der Einfluss dieser Gase mit wachsender Wasserdampfkonzentration deutlich zurückgedrängt wird und andererseits ein mit wachsender CO2-Konzentration deutliches Sättigungs verhalten auftritt.
Abbildung 07
CO2 Zunahme und Temperatur, keine lineare Funktion, Abbildung 08
Quelle: https://books.google.ch/books?id=C3Ammd ... &q&f=false
Verwendete Inhalte sind auf Seite 17+23
FAZIT
Harde berechnet eine CO2 Klimasensitivität von 0,6°C. Bei geläufig angenommener anthropogenem CO2 Zuwachs, würde die Temperatur in 250 Jahren weniger als 1°C ansteigen. Wobei ich denke, dass wir in 100 Jahren sowieso mehrheitlich längst weg von fossilen Energien sind. Wie sehr die Angaben zur Klimasensivität differieren, wiederspiegelt u.a die Erläuterung der EU -> www.fachinfo.eu/fi036.pdf ...ich sehe keinen Konsens unter Wissenschaftlern, der Koeffizient wird mit 0.3 bis 4.8 beziffert, wobei alles über 1 sowieso nur mit verstärkten Rückkopplungseffekten erklärt werden kann..Rückkopplung, kurzum es geht dabei primär um den Wasserdampf. Dazu mehr später.
CO2 Sättigungsverhalten oder nicht? Wie viel trägt CO2 nun bei?
Die CO2 Klimasensivität ist eine der kompliziertesten Fragen die wir hier nie lösen werden können, aber ich möchte die Thermatik noch etwas besser illustrieren. Nachfolgend mehr zum Thema CO2 Sensivistät und Sättigungsverhalten.
CO2 hat weniger Effekt:
Abbildung8
Abbildung 9
Es gibt kein Sättigungseffekt, denn das sei veraltet/überholt, weil:
bei der Absorption von Infrarotstrahlung durch CO2 kommt es nicht zu Sättigung, sondern zu Totalabsorption nach einer genügend langen Wegstrecke (Lambert-Beer-Gesetz). Das ist deswegen möglich, weil sich immer noch genügend Moleküle finden, die im Grundzustand sind (Sättigung liesse sich nur in einem kleinen Volumen erreichen, wenn man die Strahlungsintensität genügend hoch wählt, so hoch ist aber die IR-Intensität nicht).
Unterhalb der totalen Absorption im Bereich der zentralen Wellenlänge der Bande geht die absorbierte Energie linear mit der CO2-Konzentration. Erreicht man Totalabsorption, so absorbieren nur noch die Flanken der Bande. In diesem Fall wächst die absorbierte Energie nur noch mit der Wurzel der CO2-Konzentration, d. h. bei einer Verdopplung der CO2-Konzentration wächst die Absorption um einen Faktor 1,41.
mehr dazu was diese Aussage stützt
Teil1: https://kereng.wordpress.com/2014/01/27 ... strahlung/
Teil2: https://kereng.wordpress.com/2014/02/11 ... -messungen
Neuere Arbeiten und Berechnungen die widerum zu einem Resultat geringen CO2 Klimasensivität (Sättigungsverhalten) kommen
https://www.astro.uni-koeln.de/sites/de ... ng_1.1.pdf
http://www.t-y-a.at/docs/CO2-Schwindel- ... ektren.pdf
Das lässt sich ne Weile noch so weiterführen, pro und kontra, mit langen Berechnungen und verschieden Resultaten. Mein Fazit ist, dass nicht-Wissenschaftler, wir, viel zu tief in die Materie gehen müssten und eine Doktorarbeit darüber schreiben könnten..und auch dann die Frage nicht mit Sicherheit beantwortet werden kann, zumal es hier auch unter Wissenschaftlern keinen Konsens zu geben scheint. Damit variert der Wärmeeffekt zwischen zehntel Grad bei einer CO2 Verdoppelung, bis maximal 1.2°C (ohne Rückkopplungseffekt), mit abnehmenden (Sättigung) oder nicht abnehmenden Effekt.
mehr Publikationen zur Klimasensivität von CO2
siehe -> http://notrickszone.com/50-papers-low-sensitivity/
Darunter ist auch Dr. F. K. Reinhart aus der Schweiz, der über hundert papers publizierte https://scholar.google.com/scholar?q=FK ... sdt=0%2C14 und mit dem Paul Scherrer Instiut zusammen arbeitet https://www.psi.ch
Reinhart kommt auf eine CO2 Klimasensivität von unter 0.24°C http://notrickszone.com/2017/07/17/swis ... nhouse-gas
-> kein Konsens zur Klimasensivität von CO2!
Welchen Wert verwendet IPCC? 1.0°C + Rückkopplungseffekte. Die 1.0 der höchst mögliche wert, was aber nur wenige Wissenschaftler so teilen, also auch kein Konsens darstellt. Das muss einem aber nicht verwundern, da die Annahme vom Schlimmsten beim IPCC Methode hat. Das IPCC wurde gegründet, um den Menschen gemachten Klimawandel zu Beweisen.
Wasserdampf-Feedback
Es geht bei Rückkopplung um Wasserdampf-Feedback. Die Annahme ist, dass auch nur eine geringe Erwärmung durch anhropogenes CO2 verursacht, zu mehr Wasserverdunstung führe, womit die Atmosphäre mehr Wasserdampf enthält..Wasserdampf, was das viel stärkere Treibhausgas ist wie CO2. Damit kommen die verstärkten Erwärmungseffkete zustande, die CO2 alleine nicht leisten könnte. Die spannende Frage ist nun, gibt es mehr Wasserdampf in der Atmosphäre, hat die Atmosphäre mehr Energie? Die Antwort ist nein, sogar das Gegenteil ist der Fall; es gibt weniger Wasserdampf in der Atmosphäre -> http://www.climate4you.com/GreenhouseGasses.htm
Variations in the total column water vapour in the atmosphere since July 1983 according to The International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP).
Relative atmospheric humidity (%) at three different altitudes in the lower part of the atmosphere (the Troposphere) since January 1948 (Kalnay et al. 1996). The thin blue lines shows monthly values, while the thick blue lines show the running 37 month average (about 3 years). Data source: Earth System Research Laboratory (NOAA). Pre-1973 data from the United States is not homogeneous according to Elliot and Gaffen (1991). See also data description by Kalnay et al. (1996). Last month shown: September 2018. Last diagram update: 11 October 2018.
Gibt es global mehr Unwetter?
Gibt es mehr Unwetter, hat die Atmosphäre mehr Energie? Aus den IPCC Begleitberichten von 2013
IPCC 2013, AR5, WGI, Kapitel 2, Seite 216: “No robust trends in annual numbers of tropical storms, hurricanes and major hurricanes counts have been identified over the past 100 years in the North Atlantic basin.”
“Keine robusten Trends bei den jährlichen Zahlen von tropischen Stürmen, Hurrikans und Stark-Hurrikans konnten in den letzten 100 Jahren im Nordatlantischen Becken ausgemacht werden."
https://vignette.wikia.nocookie.net/ipc ... 0514234247
IPCC 2013, AR5, WGI, Kapitel 2, Seite 216: “Current datasets indicate no significant observed trends in global tropical cyclone frequency over the past century and it remains uncertain whether any reported long-term increases in tropical cyclone frequency are robust, after accounting for past changes in observing capabilities.”
“Aktuelle Datensätze zeigen keine signifikanten beobachteten Trends bei der weltweiten tropischen Wirbelsturmfrequenz während des letzten Jahrhunderts und es ist ungewiss, ob ein berichteter langfristiger Anstieg der tropischen Wirbelsturm-Frequenz robust ist, nach Berücksichtigung der letzten Änderungen in den Beobachtungs-Möglichkeiten.“
IPCC 2013, AR5, WGI, Kapitel 2, Seite 220: “In summary, confidence in large scale changes in the intensity of extreme extratropical cyclones since 1900 is low. There is also low confidence for a clear trend in storminess proxies over the last century due to inconsistencies between studies or lack of long-term data in some parts of the world (particularly in the SH). Likewise, confidence in trends in extreme winds is low, owing to quality and consistency issues with analysed data.”
“Zusammenfassend ist das Vertrauen in große Änderungen in der Intensität extremer aussertropischer Zyklone seit 1900 gering. Es gibt auch [nur] ein geringes Vertrauen für einen klaren Trend bei Sturm-Proxies wegen Inkonsistenzen zwischen den Studien oder wegen dem Fehlen von Langzeitdaten des letzten Jahrhunderts in einigen Teilen der Welt (vor allem auf der Südhemnisphäre). Ebenso ist das Vertrauen in Trends in extreme Winde niedrig, wegen der Qualität und wegen Konsistenz-Problemen mit den analysierten Daten.“
IPCC 2013, AR5, WGI, Technical Summery, Seite 50: ”There is low confidence in a global-scale observed trend in drought or dryness (lack of rainfall), owing to lack of direct observations, dependencies of inferred trends on the index choice and geographical inconsistencies in the trends.”
“Es besteht ein geringes Vertrauen im globalen Maßstab beobachteten Trend an Dürre oder Trockenheit (Mangel an Niederschlag), aus Mangel an direkten Beobachtungen, Abhängigkeiten von abgeleiteten Trends auf der Indexauswahl und wegen geographischer Unstimmigkeiten in den Trends.“
IPCC 2013, AR5, WGI, Kapitel 2, Seite 215: “In summary, the current assessment concludes that there is not enough evidence at present to suggest more than low confidence in a global scale observed trend in drought ordryness (lack of rainfall) since the middle of the 20th century, owing to lack of direct observations, geographical inconsistencies in the trends, and dependencies of inferred trends on the index choice. Based on updated studies, AR4 conclusions regarding global increasing trends in drought since the 1970s were probably overstated. However, it is likely that the frequency and intensity of drought has increased in the Mediterranean and West Africa and decreased in central North America and north-west Australia since 1950.”
„Zusammenfassend kommt die aktuelle Bewertung zu dem Schluss, dass es zur Zeit nicht genug Hinweise und [nur] ein geringes Vertrauen in einen beobachteten globalen Trend an Dürre oder Trockenheit (Mangel an Niederschlägen) gibt, aus Mangel an direkten Beobachtungen in der Mitte des 20. Jahrhunderts, geographischen Inkonsistenzen in den Trends und Abhängigkeiten der abgeleiteten Trends auf der Indexauswahl. Auf Basis aktualisierter Studien waren die AR4-Schlußfolgerungen bezüglich global zunehmender Trends an Dürre seit den 1970er Jahren wahrscheinlich übertrieben. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass die Häufigkeit und Intensität von Dürre im Mittelmeerraum und Westafrika sich erhöhen könnte und im Zentrum von Nordamerika und Nordwest-Australien seit 1950 abnehmen könnte.“
IPCC 2013, AR5, WGI, Technical Summery, Seite 112: ”There continues to be a lack of evidence and thus low confidence regarding the sign of trend in the magnitude and/or frequency of floods on a global scale over the instrumental record.”
“Es besteht weiterhin ein Mangel an Beweisen und deshalb ein geringes Vertrauen in Bezug auf Trend-Anzeichen in Bezug auf Größe und / oder Häufigkeit von Überschwemmungen auf globaler Ebene der Instrumenten-Aufzeichnungen.“
IPCC 2013, AR5, WGI, Kapitel 2, Seite 216: “In summary, there is low confidence in observed trends in small-scale severe weather phenomena such as hail and thunderstorms because of historical data inhomogeneities and inadequacies in monitoring systems.”
„Zusammenfassend gibt es [nur] ein geringes Vertrauen in beobachtete Trends bei den Unwetter-Erscheinungen wie Hagel und Gewitter wegen historischen Daten-Inhomogenitäten und Unzulänglichkeiten bei der Systemüberwachung.“
IPCC 2013, AR5, WGI, Kapitel 2, Seite 219: “There is limited evidence of changes in extremes associated with other climate variables since the mid-20th century.”
“Es gibt [nur] begrenzte Anhaltspunkte zu Änderungen bei Extremereignissen, die mit anderen Klimavariablen seit der Mitte des 20. Jahrhunderts verbunden sind.“
http://ipcc.wikia.com/wiki/152.6.3_Tropical_Storms
Alle diese Zitate und Aussagen fehlen der 28-seitigen deutschen Fassung des Summary for policymakers https://www.ipcc.ch/pdf/reports-nonUN-t ... g1-spm.pdf
Quelle: https://journals.ametsoc.org/doi/abs/10 ... 11-00003.1