Was machen 2,5% mehr Wärmeeintag in CO2 aus?

Hallo

Hallo

nun mal ein Versuch kluge Frage dazu zu stellen :smile:

Versuche ich auch dauernd, und selten mit Erfolg. Aber trotzdem immer gut sowas :smile:

Um auf deine Hauptfrage zu antworten: Die Einwirkung von 380
ppm CO2 wird auf 1.6W/m^2 Oberflaeche geschaetzt, das ist
0.66% der Sonnenleistung auf die Erde

Gut, diese 0,66% von den 235W/m² Effektiv wären eben 1,55W/m²
mehr als Rückstrahlung auf dann insgesamt 236,55W/m² auf der
Querschnittfläche, oder?

Diese sollen dan ausreichen als eine Hauptursache
(Treibhausef.) der Temperaturanhebung von -18 °C auf die
Durchschnitttemperatur von
? +20 °C ? sein???

Du hast natürlich völlig recht mit deiner Kritik, Asche über mein Haupt.
Die 1.6W/m^2 sind zu verstehen als Forcing, was hier genauer erklärt wird:
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing.

Der tiefere Sinn dahinter ist dass das Forcing ein Nichtgleichgewichtswert ist, d.h. Einstrahlung und Abstrahlung sind bereits voneinander abgezogen und bilden den bezeichneten Wert. Dieser ist nur gültig, bevor das neue Gleichgewicht sich eingestellt hat, und daher immer auf Veränderungen der Konzentration bezogen.

(Wieviel Energie fließt in oder aus dem Planeten, wenn ich CO2 von C_0 auf C ändere, bevor die Temperatur sich nennenswert beginnt zu verändern. Wenn die Temperatur das neue Gleichgewicht erreicht und CO2 bei C konstant bleibt, verschwindet dieser Netto-Energiefluss)

CO2 macht ja nur einen Teil des Treibhauseffektes aus, aber die Wärmestrahlung der Treibhausgase zusammen (in gewohnter Weise zu verstehen) sind ca. 333W/m^2
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Sun_…

(bedenke: die
Solarkonstante normiert auf die Erdquerschnittsflaeche, dazu
Albedo). Waere das Forcing linear, wuerden also 1440 ppm 2.5%
entsprechen (wobei eine Erhoehung der Sonnenleistung das
Forcing ja auch erhoehen wuerde).

Also würde wärmeres CO2 Gas eine verbesserte IR Rückstrahlung
leisten. Wie hoch dieser „Hebel“ ist, wäre unbekannt?
In der Technik würde man so einen Hebel mit einem konstanten
oder algorithmischen Faktor abgleichen.

Wärmeres CO2 Gas? Vielleicht ändert das ein wenig, aber die Temperatur ist auf jeden Fall sehr, sehr zweitrangig gegenüber der Konzentration. Die Konzentration wirkt jedoch nicht linear (eine Verdopplung des CO2 bewirkt nicht jeweils eine Verdopplung der Rückstrahlung). Wie hoch der Einfluss ist, ist meines Wissens recht gut bekannt - in erster Näherung ist es logarithmisch (bitte stelle derjenige die genaue unten angeforderte Kurve hier herein, der Lust auf Bibilotheksrecherchen hat :wink:.

Schwierig wird es vor allem dann wenn man Temperaturen angeben will (climate sensitivity), wegen all den anderen Einflussfaktoren ( Treibhausgasgleichgewicht der Ozeane und Flora mit Atmosphäre, chemische Reaktionen von CO2 mit der mineralischen Oberfläche, Ausgasen von wärmer werdendem Permafrost, und 1000e mehr)

Aber eine Erhoehung der
Sonnenleistung ist qualitativ unterschiedlich, da die Wirkung
nicht in der gleichen Weise auf die Troposphaere konzentriert
waere, wie eine Erhoehung des CO2.

Darauf kam es mir auch nicht so an. Es ging mir sozusagen um
ein Äquivalent zur Erreichung des selben End-Effektes, zB der
Temp.-erhöhung in Bodennähe.

Man kann also nicht in
gleicher Weise auf die Aenderung der Oberflaechentemperatur
schliessen.

OK, aber vielleich wäre modellhaft für die gedankliche
Vorstellung eben eine Äquvalentmenge CO2 für soundsoviel Watt
mehr Sonneneinstrahlung ausrechenbar?

Sozusagen pro 1 Watt mehr Sonnenleistung wäre sounssoviel CO2
ppm mehr nötig.

Wenn dies so ist, könnte eben eine Kurve dazu angefertigt
werden.
Die wäre für mich sehr interessieren…gibt es die schon?

vlg MC

Hallöle

Mit ihm schwankt die Bestrahlungsstärke auf der Erde zwischen
1325 W/m² und 1420 W/m².

Nur diese Schwankungen alleine würden den im Vorposting
angebenen Wert von 235W/m² auch von -3% bis +3,9% schwanken
lassen. Dies würde dann wohl eine Spanne von 227,95W/m² bis
244,16W/m² effektive Sonnenleistung auf der Erde bedeuten.

Das ist richtig.

würden sich
sozusagen (gedanklich) alternativ zB mit CO2
Konzentrationsänderungen erreichen lassen.

Die Einstrahlungsänderung durch die Jahreszeiten ist
allerdings ein gigantischer Einfluss, und selbst eine
CO2-Konzentrationsänderung auf Null könnte nicht (ohne
Rückkopplung) auf Dauer einen hiesigen ‚Winter-Einfluss‘
bewirken,

Gut, geht man zB vom worstcase aus:
Sommer mit max. Sonnenleistung und ein erhöhter Treibhausgaseef. würden eben den höchsten Temperatureintrag auslösen.

aber zum Glück sind Atmosphäre, Landmassen und
insbesondere die Ozeane ‚klima-träge‘.
Das heißt sie haben hohe eine Wärmekapazität bzw. lassen im
Winter Wärme frei und nehmen im Sommer Wärme auf und dämpfen
so die Jahreszeiten.

Dh CO2 kann die natürlich bedingten Jahreszeiten nicht in der vollen Wirkung ersetzen bzw. in gleicher Höhe erweitern.

Alternativ kannst Du es dir auch aus der Sonnenleistung selbst
ausrechnen. Diese geht durch die 1 AU (Astronomische Einheit)
entfernte Kugeloberflaeche 4*Pi*AU^2. Du teilst die
Sonnenleistung durch die Kugeloberflaeche in m und erhaeltst
die Solarkonstante, was Dir die Geometrie vor Augen fuehren
sollte (die erwaehnte Kugeloberflaeche ist derart gross, dass
sie in guter Naeherung als senkrechte Flaeche durch die Erde
schneidet).

Ich vergaß, dass die Solaranlagen meist schräg eingestellt
sind, so gibt dies wieder bessere Ausbeute, jedenfalls pro
schrägem Quadratmeter (Noch besser freilich, wenn der Winkel
weitgehend verstellbar ist). Dennoch: Traue niemals der
installierten Spitzenleistung, denn die bringt eine
unbewegliche Anlage nur genau einmal im Jahr ;D

Hmm, dies wäre eben wichtig zu wissen, besonders wenn man es auf die Solarthermie absieht. Der Winkel sollte dann winteroptimiert sein, weil im Sommer idR die Wärme nicht im vollem Umfang gebraucht wird.

Die Schrägstellung birgt allerdings auch breitengradabhängige
Implikationen:

  • Schräge Sonneneinstrahlung ist durch mehr Streuung und
    Absorption geschwächt, was bei geringeren Winkeln (morgens,
    abends, Winter) einen sich zur dann ohnehin geringeren
    Flächenleistung addierenden starken Leistungsdämpfer mit sich
    bringt. In unseren Breiten ist dies besonders gewichtig, da
    bereits der Bahnzenit schon nicht-senkrecht ist.
  • abseits von Hausdächern: Die beschattete Fläche wird
    entsprechend viel größer und damit steigt die zur Nutzung
    benötigte Bodenfläche (aber die Solarzellenkosten pro Leistung
    sind geringer!)

jupp

Bisher lohnt sich eine Solarzelle in Deutschland nur wegen
massiver Subvention.

Ja, wie so vieles andere…

Zusammenfassend läßt sich also sagen, das die genauen Wirkungen gerade von CO2-Veränderungen in der komplexen Wirkungsweise nicht genau erfaßt und untersucht sind und somit weiterhin im Trüben gestochert wird, oder?

vlg MC

Hallo Mc Leo,

Zusammenfassend läßt sich also sagen, das die genauen
Wirkungen gerade von CO2-Veränderungen in der komplexen
Wirkungsweise nicht genau erfaßt und untersucht sind und somit
weiterhin im Trüben gestochert wird, oder?

Ich würde sagen das hängt stark davon ab, was du mit genau erfasst exakt meinst: Die Wirkung aller Zusammenhänge auf die globale Temperatur oder nur den isoliert betrachteten partikulären Beitrag des CO2?

Zunächst einmal ist der primäre Effekt von CO2 gut verstanden: Es wärmt untere Atmosphärenschichten.
Unsicherheiten bestehen darin ob nicht und inwieweit das komplexe Zusammenspiel in unserer Atmosphäre diese Erwärmung konterkariert oder verstärkt.

Ich würde das Ganze veranschaulichen mit einem Zimmer (globale Troposphäre) indem wir Menschen einen zusätzlichen Kamin (CO2) befeuert haben. Klar dass viele da befürchten es wird jetzt zu warm. Andererseits befindet sich in dem Zimmer vielleicht ein Eisblock der schmilzt und das Herdfeuer wieder löschen könnte (Das entspräche z.B. dem möglichen Mehrerscheinen von Wolken die die Albedo erhöhen durch die Erwärmung, oder Aerosoleinträgen durch China). Über diesen Eisblock ist nur ungefähr bekannt wie groß er ist und wie weit er vom Kamin entfernt steht…

Alles in allem bleiben als Wissenschaftler hier noch einige spannende Dinge herauszufinden. Insbesondere interessant ist, dass das passende Klima-Experiment zum Thema ja netterweise bereits angelaufen ist :wink: - außer natürlich es nimmt einen etwas zu dramatischen Ausgang, was ich nicht hoffe.

Mit hoher Sicherheit wird das sich durch uns ändernde Klima auch Menschenleben kosten. Aber es ist ebenso möglich, dass weiträumigere Landwirtschaft und eine nachhaltige Energieversorgung dabei herausspringen. Ich für meinen Teil unterstütze die Eindämmung von Emissionen, damit die die Klimaänderung nicht zu schnell verläuft und wir im Zweifelsfall genug Zeit für eventuell notwendige Anpassungen haben.

Grüße, Wizzy

Hello hello…

Zusammenfassend läßt sich also sagen, das die genauen
Wirkungen gerade von CO2-Veränderungen in der komplexen
Wirkungsweise nicht genau erfaßt und untersucht sind und somit
weiterhin im Trüben gestochert wird, oder?

Ich würde sagen das hängt stark davon ab, was du mit genau
erfasst
exakt meinst: Die Wirkung aller Zusammenhänge auf
die globale Temperatur oder nur den isoliert betrachteten
partikulären Beitrag des CO2?

nun das komplexere wäre das realistischere

Zunächst einmal ist der primäre Effekt von CO2 gut verstanden:
Es wärmt untere Atmosphärenschichten.
Unsicherheiten bestehen darin ob nicht und inwieweit das
komplexe Zusammenspiel in unserer Atmosphäre diese Erwärmung
konterkariert oder verstärkt.

Ich würde das Ganze veranschaulichen mit einem Zimmer (globale
Troposphäre) indem wir Menschen einen zusätzlichen Kamin (CO2)
befeuert haben. Klar dass viele da befürchten es wird jetzt zu
warm. Andererseits befindet sich in dem Zimmer vielleicht ein
Eisblock der schmilzt und das Herdfeuer wieder löschen könnte
(Das entspräche z.B. dem möglichen Mehrerscheinen von Wolken
die die Albedo erhöhen durch die Erwärmung, oder
Aerosoleinträgen durch China). Über diesen Eisblock ist nur
ungefähr bekannt wie groß er ist und wie weit er vom Kamin
entfernt steht…

Hmm, die Masse des Eisblocks würde beim Schmelzen etwas an seiner Stoffänderungsenthalpiebilanz verändern und damit das System kühlen (Wärme aufnehmen).

Das klappt solange eben Eis vorhanden wäre…
…danach könnte sich eine Erwärmung schneller ausbreiten.

Alles in allem bleiben als Wissenschaftler hier noch einige
spannende Dinge herauszufinden. Insbesondere interessant ist,
dass das passende Klima-Experiment zum Thema ja netterweise
bereits angelaufen ist :wink: - außer natürlich es nimmt einen
etwas zu dramatischen Ausgang, was ich nicht hoffe.

Soweit man weiss hat sich das Klima immer verändert. Ein Stillstand wäre also der unnormale Zustand.

Mit hoher Sicherheit wird das sich durch uns ändernde Klima
auch Menschenleben kosten.

Man könnte sogar soweit gehen, das dies für beide Richtungen gilt. Die Menschen mögen eben bei Ihrer Lebensweise eine Änderung des Klimas nicht. Eine Veränderung wirkt sich meist in Mühsal aus.

Aber es ist ebenso möglich, dass
weiträumigere Landwirtschaft und eine nachhaltige
Energieversorgung dabei herausspringen. Ich für meinen Teil
unterstütze die Eindämmung von Emissionen, damit die die
Klimaänderung nicht zu schnell verläuft und wir im
Zweifelsfall genug Zeit für eventuell notwendige Anpassungen
haben.

Hier ist man mal wieder an dem Punkt angekommen, indem über den Einfluß des Menschen auf das Klima spekuliert wird. :smile:
Alles ander hat der Mensch auch nicht zu vertreten, muß aber trotzdem die Folgen tragen. In der Vergangenheit hat er dies meist gut (auch mit Opfern) geschafft.

Merci für die Diskussion

vlg MC

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