Treibhauseffekt? Klimawandel?

Zum Verständnis des Temperaturgeschehens in der Atmosphäre:

Der thermodynamische Atmosphäreneffekt

Eine Erklärung in wenigen Schritten

© Dipl.-Ing. Heinz Thieme

English version: http://realplanet.eu/atmoseffect.htm

Mittels einer Folge von technischen Modellen von Planeten ohne und mit Atmosphäre werden die Ursachen des Unterschiedes der Oberflächentemperatur von Planeten ohne Atmosphäre gegenüber der Temperatur in Bodennähe von Planeten mit Atmosphäre erklärt. Die Unterschiede sind begründet durch die thermodynamischen Eigenschaften jener Gase, welche die Hauptbestandteile der Atmosphäre ausmachen, die Masse der Atmosphäre und die atmosphärischen Druckverhältnisse, für welche die Gravitation des Planeten ursächlich ist.

 

 

1.      Unverstandene Wirklichkeit

Wir wissen, daß unter den auf der Erde herrschenden klimatischen Bedingungen Leben gut möglich ist. Unklar scheint jedoch zu sein, weshalb hier die dem Leben zuträglichen Bedingungen herrschen. Und Ungewißheit besteht vielfach, ob der klimatische Ist-Zustand vom Menschen nennenswert beeinflußt werden kann. Eine Diskussion der vorstehenden Frage hat bisher anscheinend nur im engeren Kreise stattgefunden, denn die verkündeten Erkenntnisse über vom Menschen verursachte, bevorstehende Klimaänderungen scheinen unter Vernachlässigung von wesentlichen physikalischen Grundlagen gewonnen worden zu sein.

Insbesondere seitens der „Klimatologie“ wird zur Erklärung der Temperaturverhältnisse auf der Erde auf die Diskrepanz von Oberflächentemperaturen zwischen Planeten mit und ohne Atmosphäre hingewiesen. Unter Nutzung von Strahlungsgleichungen wird die Oberflächentemperatur eines fiktiven Planeten, der sowohl bezüglich der Position und Bewegungen in unserem Sonnensystem als auch der Reflexionseigenschaften seiner Oberfläche unserer Erde vergleichbar wäre, allerdings keine Atmosphäre hat, mit -18oC errechnet. Die Temperatur am Boden unserer Atmosphäre, so etwa in 2 m oberhalb der Erdoberfläche,  wird hingegen im globalen Mittel mit +15oC genannt, wobei dieser Wert aus Meßwerten resultieren soll. Der Unterschiedsbetrag von 33 K zwischen beiden Werten wird nun seitens der Klimatologie, zuletzt noch in [1], als „Treibhauseffekt“ deklariert. Ursächlich für diesen Effekt sollen Anteile von Spurengasen in der Atmosphäre sein, welche die Wärmeabstrahlung der Erde in Richtung All behindern und somit die Erwärmung am Boden der Atmosphäre um die genannten 33 K verursachen. Plausible Erklärungen der behaupteten Erwärmungswirkungen der Spurengase sind bisher jedoch nicht geliefert worden.

Quantitäten und Qualitäten von Energieeintrag in die Erdatmosphäre durch die Einstrahlung von der Sonne bis hinab zur Erdoberfläche sowie die wesentlichen Wege des Abtransportes der zuvor eingestrahlten Energie durch Verdunstung, Konvektion und auch Strahlung, wobei letztere allerdings am Boden der Atmosphäre vergleichsweise unbedeutend ist, werden hier als bekannt vorausgesetzt, sie müssen für die folgenden weiteren Erklärungen nicht detailliert  erläutert werden. (Eine grobe Übersicht der Energieflüsse in der Atmosphäre ist in [2] aufgelistet.)

Daß an der Oberfläche eines Planeten ohne Atmosphäre im Vergleich zu einem mit einer solchen andere Temperaturen herrschen, ist eine Zwangsläufigkeit. Auch wenn man im Sonnensystem zwei stets völlig gleich positionierte, sich gleich bewegende Planeten (davon einer mit, einer ohne Atmosphäre) vergleicht, die zudem mit insgesamt identischen Reflexions- und Absorptionseigenschaften ausgestattet sind, hätten diese unterschiedliche Oberflächentemperaturen. Die Gründe hierfür sollen nachfolgend anhand sehr einfacher Beispiele dargelegt werden. Es wird hier notwendigerweise simplifizierend die Temperatur im bodennahen Bereich des Planeten mit Atmosphäre der Oberflächentemperatur des Planeten ohne Atmosphäre gegenübergestellt; denn bereits in minimalem Abstand zur Oberfläche des Planeten ohne Atmosphäre gibt es bekanntlich mangels Materie keine „Temperatur“ mehr im thermodynamischen Verständnis.

 

 

 

2. Modellplanet ohne Atmosphäre

Im Bild 1 ist als erster Schritt zum Verständnis der Zusammenhänge ein modellhafter Planet dargestellt, der sich in identischer Position wie unsere Erde gegenüber der Sonne befindet, jedoch über keine Atmosphäre verfügt. Absorptions- und Reflexionseigenschaften der Oberfläche dieses Planeten, also von Erdoberfläche und Atmosphäre in Gesamtsicht, seien identisch mit denen der Erde. Um die aus der eigenen Erdrotation bzw. Planetenrotation resultierenden Effekte vernachlässigen zu können, wird zusätzlich angenommen, daß die Oberfläche des Planeten aus einer Hülle mit unendlicher Wärmeleitfähigkeit besteht, d. h. an allen Stellen der Oberfläche herrschen stets gleiche Temperaturen. Die Oberfläche (Hülle) sei zudem strahlungsundurchlässig, gasdicht, druckfest und völlig starr.

Bei der gegebenen Energieeinstrahlung von der Sonne würden sich dann als Resultat von Einstrahlung und Abstrahlung, letztere von der gesamten Oberfläche in Richtung All, die vielfach errechneten -18oC einstellen. Im Bild 1 sind noch zwei weitere Annahmen aufgeführt, die aber auf die Hüllentemperatur keine Auswirkungen haben: Innerhalb der Planetenoberfläche (Planetenhülle) sei entweder Gas oder aber feste Materie vorhanden, es soll keine Gravitation geben. Innerhalb der Hülle stellt sich auf Grund von Wärmeleitung und ggf. auch Strahlung die Temperatur der dort vorhandenen Materie mit -18oC ein.

Im zweiten Schritt wird nun das Innere der Hülle des Planeten modifiziert: Es wird jetzt ein Kern aus fester Materie mit den Abmessungen der Erde unterstellt, die Anziehungskraft dieses Kerns soll der Erdgravitation g entsprechen. Die mit unveränderten Eigenschaften ausgestattete Hülle soll sich ein paar km oberhalb der Oberfläche des festen Kerns befinden. Zwischen Hülle und festem Kern sei ein Vakuum. Bei der unveränderten Hüllentemperatur wird sich an der Oberfläche des festen Kerns die gleiche Temperatur wie an der Hülle einstellen, also -18oC. Im Raum zwischen Hülle und festem Kern gibt es mangels Materie keine Temperatur (vgl. Bild 2a). Sofern ein Energieaustausch zwischen Hülle und festem Kern stattfindet, läuft dieser über Strahlung ab.

 

3. Modellplanet mit innenliegender Luftschicht

Der nächste Schritt ist im Bild 2b dargestellt. Es bleibt die Planetenhülle mit all den angenommenen Qualitäten (unendlich wärmeleitfähig, strahlungsundurchlässig, gasdicht, starr und druckfest) erhalten, die Gravitation sei wieder ausgeschaltet. Das Vakuum zwischen Hülle und festem Kern wird ersetzt durch trockene Luft mit leichtem Druck, ungefähr 0,78 bar. Der Abstand zwischen festem Kern und Hülle wird auf 3100 m festgelegt. Im Innern ist also der feste Kern mit den Abmessungen unserer Erde vorhanden, Wasser fehlt jedoch völlig. Der Energieaustausch zwischen dem Rand dieses Kerns und der Planetenhülle kann nur durch Strahlung und Wärmeleitung erfolgen. Konvektion funktioniert hingegen nicht, da unterschiedliche Dichten innerhalb der Luft wegen der fehlenden Anziehungskraft des festen Kerns keine Bewegung der Luftteilchen verursachen können.

 

4. Planet mit innenliegender Atmosphäre – Version 1

Im nächsten, dem 4. Schritt wird bei sonst unveränderten Bedingungen wie im zuvor besprochenen Bild 2b lediglich die Schwerkraft des Planetenkerns "eingeschaltet", diese soll wieder der Erdgravitation g entsprechen. Bild 3a zeigt die Zustände unmittelbar nach dem "Einschalten" der Gravitation. Während zuvor einheitlich in der Luftschicht der Druck von 0,78 bar und die Temperatur von -18oC herrschten, bewirkt die Gravitation nunmehr, daß sich die Druck- und Temperaturverhältnisse ändern. Die Luftmasse ist jetzt nicht mehr gleichmäßig in dem zur Verfügung stehenden Raum verteilt. Am Boden, in Kernnähe, ist die Luft dichter, der Druck ist durch das Gewicht der darüber befindlichen Luftmasse auf 1,02 bar angestiegen. Dabei ist auch die Temperatur in der Luft nahe dem festen Kern, beispielsweise in der üblichen Höhe einer Temperaturmessung von 2 m über dem Boden, auf +1oC angestiegen. In der Luftschicht dicht unterhalb der Hülle des Planeten ist hingegen, wegen der durch die Schwerkraft bedingten teilweisen Verlagerung der Luftmassen zum festen Kern hin, der Luftdruck auf 0,67 bar abgesunken. Dementsprechend ist hier auch die Lufttemperatur zurückgegangen. Diese beträgt jetzt, wieder in etwa 2 m Abstand zur begrenzenden Hülle, nur noch -29oC. Die Temperaturunterschiede sind ausschließlich durch die von der Gravitation geleisteten Verdichtungsarbeit (bzw. Entspannungsarbeit unterhalb der Hülle) verursacht. 

 

Bestünden sowohl die Oberfläche des festen Kerns als auch die Innenseite der Hülle aus perfekt wärmeisolierenden Stoffen und gäbe es keine mechanische Ursache für eine Zirkulation der Luft innerhalb ihrer Schicht, so blieben die im Bild 3a dargestellten Temperaturunterschiede dauerhaft erhalten. Würde man die Gravitation hingegen wieder "ausschalten", so stellten sich dann sofort wieder die vor dem "Einschalten" der Gravitation angetroffenen Druck- und Temperaturverhältnisse ein. 

Im nächsten, dem 5. Schritt wird nun unterstellt, daß die Gravitation "eingeschaltet" bleibt. Es wird ferner vorausgesetzt, daß eine zwangsweise Umwälzung (z. B. durch Gebläse) innerhalb der Luftschicht stattfindet, außerdem seien sowohl die Oberfläche des festen Kerns als auch die Innenseite der Hülle wieder wärmeleitend. Durch die Zirkulation der Luft und die damit möglichen Wärmeübergänge durch Konvektion treten an der Oberfläche des festen Kerns wie auch an der Innenseite der Hülle Wärmeübertragungen von der Hülle zur Luft wie von der Luft zum festen Kern auf. Nach einer Zeit des Einschwingens ergeben sich dann die in Bild 3b gezeigten Druck- und Temperaturverhältnisse: Der Luftdruck an der Innenseite der Hülle liegt weiterhin bei rd. 0,67 bar, die Temperatur dort liegt aber jetzt bei -18oC und entspricht der Temperatur der Hülle. Hingegen beträgt in geringem Abstand zum Kern (etwa 2 m) der Luftdruck unverändert 1,02 bar, die dortige Temperatur der Luft ist durch die Wärmezufuhr an der Hülle und auf Grund der Druckzunahme von der Hülle hin zum Kern auf +15oC angestiegen. 

Infolge der unterstellten Zwangsumwälzung der Luft innerhalb ihrer Schicht kommt es zur Ortsveränderung einzelner Luft-Volumenelemente. Dabei nimmt deren Temperatur beim Absinken vom äußeren Rand auf Grund des durch die Gravitation ansteigenden Luftdruckes zu (vgl.[3]). Wenn ein Volumenteil Luft von der Hülle bis zum festen Kern abgesunken ist, wobei der Luftdruck bedingt durch die Gravitation auf rd.1,02 bar ansteigt, hat sich druckbedingt das Volumen des betrachteten Teils auf rd. 74% des Ausgangswertes vermindert, dabei ist aber dessen Temperatur um rd. 33 K auf +15oC angestiegen. (In der Natur kann man exakt diesen Effekt der Temperaturerhöhung absinkender Luftmassen bei Föhn beobachten und spüren. Erklärung siehe: http://www.top-wetter.de/lexikon/f/foehn.htm .)  Wenn nun dieses Volumenteil durch weitere Ortsveränderung wieder bis zur Hülle hinauf gelangen sollte, dann erreicht es wegen der Umkehrung der eingetretenen Veränderungen wieder den Ausgangszustand (Druck, Temperatur, Volumen). Die Zusammenhänge zwischen Druck, Volumen und Temperatur innerhalb von Gasen, die sich bei der beschriebenen  Lageveränderung eines Luftvolumenteils ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung (Adiabate Zustandsänderung) abspielen, werden mit den folgenden Gleichungen beschrieben, die dem Leser vertraut sein dürften:

 

Allgemeine Gasgleichung                 p x v         =  R x T 

Adiabate Zustandsänderung            p x v k       =  const.

                                bzw.                 T x v k-1     =  const.

 

Die hier aufgezeigten Änderungen der Lufttemperatur mit der Höhe resultieren allein aus der Verknüpfung von Temperatur, Druck und Volumen. Ursache für die Druckänderung mit der Höhe ist die Gravitation. Beim angenommenen Modell kann kein Energieeintrag mittels Strahlung von außen stattfinden, die Hülle ist strahlungsundurchlässig. Eine Energieübertragung durch Strahlung von der Hülle nach innen kann auch nicht stattfinden, denn innen, in Nähe des Kerns, ist die Temperatur höher als die der Hülle. Der feste Kern kann in diesem Beispiel lediglich durch Konvektion (und in geringem Maße auch Strahlung aus der unmittelbar umgebenden, angrenzenden Luft) nur eine Temperatur erreichen, die etwas unterhalb derjenigen im Bodenbereich der Luftschicht liegt, also nicht ganz +15oC. Grund hierfür ist nun wieder die Energieabgabe des festen Kerns durch geringfügige Strahlung in Richtung der kälteren Hülle. (Wäre hingegen der Kern mit einer perfekt wärmeisolierenden Schicht überzogen, so würde dieser auf dem ursprünglich gehabten Temperaturniveau von - 18oC verharren).

Wesentliche Erkenntnis aus diesem Modell ist, daß am Boden der hier betrachteten Luftschicht die Temperatur um 33 K höher ist als an der Hülle. Dabei kann von außen keine Strahlung durch die Hülle dringen. Im Innern gibt es nur eine sehr geringe, vom festen Kern ausgehende Energieabstrahlung, die keine nennenswerte Auswirkung auf den Temperaturverlauf innerhalb der Luftschicht hat. Die höhere Temperatur am Boden der Luftschicht ist  allein auf die thermodynamischen Zustandsänderungen der Luft zurückzuführen. Der negative Temperaturgradient in der betrachteten Atmosphäre, die hier durchweg Gas-Eigenschaften ausweist, hat ausschließlich thermodynamische Ursachen, er ist nicht durch Energieabstrahlung in Richtung Hülle bzw. All bedingt.

Das gezeigte Beispiel ist bewußt so gewählt, daß die +15oC für die Temperatur am Boden der Luftschicht - wie auf unserer Erde - erreicht werden. Das Beispiel bildet ungefähr die Erde im All ab; nach [4] beträgt die von Satelliten gemessene Mitteltemperatur der Abstrahlung von der Erde (Oberfläche und Atmosphäre insgesamt) -18oC. Hätten wir keine Feuchtigkeit in der Erdatmosphäre, so wären die wesentlichen Randbedingungen der Temperaturverhältnisse in der Lufthülle unserer Erde hiermit bereits weitgehend erklärt.

 

 

5. Modellplanet mit innenliegender Atmosphäre – Version 2

Als nächstes (6. Schritt) soll derselbe Modellplanet wie gerade zuvor betrachtet werden, jedoch sei die Hülle jetzt nur noch strahlungsundurchlässig, aber weiterhin gasdicht, druckfest und völlig starr. Die Wärmeleitfähigkeit sei nur noch in geringem Maße vorhanden, so daß es längs der Hülle zu erheblichen Temperaturunterschieden kommt. Der Planet soll sich weiterhin in einer auf die Sonne bezogenen ruhenden Position befinden (Bild 4).

Wegen der sich einstellenden Temperaturunterschiede zwischen der von der Sonne bestrahlten, warmen und der sonnenabgewandten, kalten Seite, stellen sich jetzt heftige Bewegungen innerhalb der Luftschicht ein. So etwas kennen wir als Tief- (warme Seite), Hochdruckgebiete (kalte Seite) und Wind. Und das alles spielt sich ohne das Eindringen von Strahlung von außen in das Innere der Hülle des Modellplaneten und bei nur unbedeutender Strahlung vom festen Kern zur Hülle ab.

Wird das skizzierte Modell der innenliegenden Atmosphäre nun noch mit Feuchtigkeit angereichert, dann gibt es darin sogar Wetter. An der warmen Seite verdunstet Wasser am Boden, d. h. an der Oberfläche des festen Kerns, steigt mit der Luft auf und wandert in der Höhe in Richtung der kälteren Zone. Unterwegs kommt es bereits mit der eintretenden Abkühlung zur Kondensation, d.h. Wolkenbildung, an der kalten Seite regnet es, die Feuchtigkeit kondensiert weitgehend aus und rinnt an der Oberfläche des Kerns wieder zur warmen Seite hinüber. Nach diesem Prinzip funktioniert übrigens auch das in technischen Prozessen angewendete „Heat-Pipe“ Wärmetauschersystem [5].

Der Realität unserer Erde kommt man noch näher, wenn man jetzt die bisher unterstellte Hülle durch eine weitere Luftschicht ersetzt, die gerade so mächtig ist, daß an deren Boden (also in 3100 m Abstand zum festen Kern) der Druck der bisher angesetzten 0,67 bar durch die Masse dieser Luftschicht aufgebracht wird. Außerdem müssen die Absorptions- und Reflexionsqualitäten der vorherigen Hülle insgesamt für den Planeten (jetzt durch Oberfläche und Atmosphäre) erhalten bleiben. Durch diesen Austausch werden die Temperaturverhältnisse am Boden der Atmosphäre und deren Ursachen nicht verändert. Man hat nun einen Planeten, der im Mittel ins All mit -18oC strahlt, während in Bodennähe im Mittel +15oC herrschen.

Die tatsächlichen Verhältnisse in unserer Atmosphäre sind durch die Erdrotation, die Schrägstellung der Erdachse aber auch durch den schwankenden und örtlich sehr unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre wesentlich komplizierter (vgl. [6]). Darüber hinaus führt die Einstrahlung von der Sonne, zumindest jener Anteile davon, die bis zum Erdboden gelangen, zu erheblichen Wärmezufuhren bei den Strahlungsempfängern. Diese Wärmezufuhr und zugleich deren Abfuhr über Verdunstung von Wasser (hauptsächlich), Konvektion und auch Strahlung bewirken den täglichen Verlauf der Lufttemperatur. Auf den genannten drei Wegen wird die bis zum Erdboden eingestrahlte Energie wieder in Richtung All, zumindest in Richtung höherer Luftschichten abgeführt und letztlich als Strahlung in das All abgegeben. Die hier erklärten grundsätzlichen Zusammenhänge bleiben aber auch mit diesen Komplizierungen uneingeschränkt erhalten.

 

 

6. Folgerungen und weitere Überlegungen

Mit den vorstehenden Beispielen wurde anhand von einfachen Modellen gezeigt, daß die Temperatur am Boden einer Atmosphäre druckbedingt zwangsläufig höher sein muß als in deren höher gelegenen Bereichen. In einer Atmosphäre verhalten sich Gase wie bei einer mehrstufigen Kompression: je höher der Druck (in Richtung Boden) wird, desto wärmer wird es dabei. 

Hieraus ist zu folgern, daß die Temperaturverhältnisse am Boden einer Atmosphäre wesentlich von der Mächtigkeit (Masse und Druck) der Atmosphäre beeinflußt sind. Wäre die irdische Atmosphäre, die auf den Druck in Meereshöhe normiert nur ungefähr 8 km dick ist, etwas mächtiger, dann wäre es auf der Erde wärmer. Dementsprechend wäre es hier kälter, wenn die irdische Atmosphäre dünner wäre. Da die Hauptbestandteile unserer Atmosphäre, Stickstoff und Sauerstoff, in Verbindungen sowohl in flüssiger, gelöster und auch fester Form auf der Erde vorhanden sind, ist es nicht undenkbar, daß die  Mächtigkeit der Atmosphäre in erdgeschichtlichen Zeiträumen sich verändert haben könnte. Möglicherweise sind Temperaturschwankungen und damit Klimaänderungen im erdgeschichtlichen Verlauf auch auf Veränderungen des Atmosphärenvolumens, d. h. der Atmosphärenmasse zurückzuführen (ähnliche Folgerungen in [8]).   

Die Temperaturverhältnisse innerhalb der Atmosphäre können hingegen mit Strahlungsabsorption innerhalb der Atmosphäre nicht viel zu tun haben. Auch ohne irgendwelche Strahlungsabsorption innerhalb einer Atmosphäre würden sich am Boden der Atmosphäre eines Planeten höhere Temperaturen einstellen als bei Sicht von außerhalb der Atmosphäre als Strahlungstemperatur des Planeten einschl. Atmosphäre errechenbar und meßbar sind.

Ursächlich für die höhere Temperatur am Boden einer Atmosphäre ist, daß die Energieabgabe in Richtung All im wesentlichen durch Strahlung aus der oberen Grenzschicht der Gas-Atmosphäre, wo der Übergang zum vakuumähnlichen Zustand stattfindet, auf der Basis der dort herrschenden Temperatur erfolgt. Unterhalb der Grenzschicht der Gas-Atmosphäre gelten die Gesetzmäßigkeiten der Thermodynamik, welche u.a. besagen, daß bei der Kompression von Gasen deren Temperatur ansteigt. Der zunehmende Druck mit dem tieferen Eindringen in eine Atmosphäre wird durch die Gravitation erzeugt. Damit bestimmen im wesentlichen die Gravitation und die Masse der Atmosphäre die Temperaturverhältnisse innerhalb einer Atmosphäre.

Die Temperaturen innerhalb einer Atmosphäre können mit den  thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten (Allgemeinen Gasgleichung; Adiabatische Zustandsänderung) und unter Beachtung der Zustandsänderungen insbesondere des Wasseranteils berechnet werden. 

Die hier am ausgewählten Beispiel einer der Erdatmosphäre ähnlichen, aber wasserfreien Atmosphäre dargestellten Überlegungen zeigen, daß auch ohne Absorption von Strahlung innerhalb der betrachteten Atmosphäre ähnliche mittlere Temperaturverhältnisse wie in der Erdatmosphäre auftreten. Demnach kann der Beitrag der Absorption von Strahlung zur mittleren Temperatur in der Atmosphäre allenfalls von untergeordneter Bedeutung sein. 

Nach [1] sollen dagegen allein Spurengasanteile in der Atmosphäre temperaturbestimmend sein. Eine solche Behauptung verbietet sich, sofern die Wärmelehre (Thermodynamik) nicht als Unsinn abqualifiziert werden soll.

Die Hypothese der Temperaturwirksamkeit insbesondere von CO2-Anteilen in der Luft wird vielfach (so auch in [7]) von den Verhältnissen auf dem Planeten Venus mit der dortigen CO2-Atmosphäre abgeleitet. Unterstellte man in dem oben unter 4. vorgestellten Modell an Stelle der Luft eine Gasschicht aus CO2 und einen Druck am Boden dieser Gasschicht von 90 bar (egal, ob durch Dicke der Gasschicht oder Gravitation des festen Kerns hervorgerufen), dann würde dort in Bodennähe eine Temperatur von ca. 460oC herrschen; dies ist das Beispiel der Venus-Atmosphäre, auch hier gibt es praktisch keine Einflüsse durch Strahlungsabsorption. Bemerkenswert an dem Beispiel der Venus-Atmosphäre ist noch ein Punkt: Bestünde die Atmosphäre der Venus nicht vorwiegend aus CO2, sondern aus Luft, dann wäre es dort - bei unterstellten unveränderten Druckverhältnissen - noch um rd. 200 K wärmer. Die Ursachen hierfür liegen in dem für 3-atomige Gase etwas geringeren Wert k  (Verhältnis  der spezifischen Wärmewerte cp zu cv:  Luft: 1,4;   CO2: 1,3).

Zur Vermeidung von Mißverständnissen wäre es sinnvoll, künftig nicht mehr den Begriff „Treibhauseffekt“ für die Beschreibung der Verhältnisse in einer Atmosphäre zu verwenden. Richtiger wäre es, von einem „Atmosphäreneffekt“ [6] zu sprechen, um die thermodynamischen Temperaturwirkungen der Atmosphäre zu beschreiben und zu erklären.

Da die Temperaturbedingungen innerhalb einer Atmosphäre so gut wie ausschließlich durch die thermodynamischen Gegebenheiten (Massen- und Druckverhältnisse, thermodynamische Eigenschaften der Hauptbestandteile) innerhalb derselben bestimmt sind, dürfte es mit dem Verständnis der vorstehend skizzierten Zusammenhängen schwerfallen,  künftig noch von einer Erwärmungswirkung im Lebensraum der Menschheit durch höhere Spurengasanteile in der Atmosphäre zu sprechen.

Minimale Anteile sogenannter „Treibhausgase“, CO2 (hauptsächlich) und daneben noch O3, N2O, CH4 in der Atmosphäre, haben  allenfalls unbedeutende Wirkungen auf die Temperaturen am Boden dieser Atmosphäre, demgemäß haben Schwankungen der Anteile der vorgenannten Gase in der Atmosphäre noch geringere, d. h. praktisch keine, Wirkungen.

 

 

 

Quellennachweis:

[1] Deutsche Meteorologische Gesellschaft, Die Basis des anthropogenen Treibhauseffektes: Veränderte Strahlungsflüsse in der Atmosphäre, KI Luft- und Kältetechnik, 8/1999, S. 411 f.

[2] Thieme, H., CO2-Beitrag zur Klimaerwärmung: Grundlagen zweifelhaft, Klima 2000, Nr. 11-12 1997, S33 ff.

[3] Liljequist,G. H., Cehak, K., Allgemeine Meteorologie, 3. Auflage,1984, Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig/Wiesbaden, S. 93

[4] Information von Christy, J. R., Earth System Science Center, University of Alabama, Huntsville

[5] Adamczyk, K., Hesel, U., Dittmann, P., Einsatz von Heat-Pipe-Wärmetauschern in Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen, Vortrag, VGB-Kongress Kraftwerke 1999

[6] Thieme, H., Treibhauseffekt ohne wissenschaftliche Grundlage, Elektrizitätswirtschaft, Jg. 98 (1999), Heft 20, S.8 ff.

[7] Houghton, Globale Erwärmung, Fakten, Gefahren, Lösungswege, 1997, Springer, S. 19 f.

[8] Jelbring, H., Wind Controlled Climate, Dissertation, Universität Stockholm, 1998. (Eine Inhaltsangabe der Arbeit von Jelbring ist  im Anhang der englischen Version des vorstehenden Artikels zu finden, siehe http://realplanet.eu/atmoseffect.htm )

Der vorstehende Artikel ist die ergänzte Fassung eines inhaltlich gleichen Aufsatzes  in Fusion Nr. 3, 2000. Diese Seite wurde am 03.01.2001 mit anderer Adresse veröffentlicht, Umzug auf http://real-planet.eu am 06.03.2010. Letzte Ergänzung am 30.05.2001. Links teilweise aktualisiert: 06.03.20010.

Kontakt: heinz.thieme@gmx.net Der Autor ist Mitverfasser und gehört zu den Erstunterzeichnern des Heiligenrother Klima-Manifestes http://www.klimamanifest-von-heiligenroth.de/ , er war Mitbegründer von EIKE

Eigene Texte zu anderen Aspekten desselben Themas:            

Ende der Klima-Posse in Sicht  http://krahmer.freepage.de/klima/thieme/thieme.html

Treibhauseffekt im Widerspruch zur Thermodynamik und zu Emissionseigenschaften von Gasen  http://real-planet.eu/treibhauseffekt.htm

Zum Phänomen der "Atmosphärischen Gegenstrahlung" http://real-planet.eu/gegenstrahlung.htm

Darstellung zum Energie/Wärmeeintrag in die Atmosphäre, zum Verbleib der Energie/Wärme darin und zum Energie/Wärmeaustrag: "Die Erdatmosphäre - ein Wärmespeicher"  http://real-planet.eu/wspeicher.htm  , mit einem den sogenannten " Treibhauseffekt " falsifizierenden Nachtrag "Überlegungen zum sogenannten „Treibhauseffekt“, zur Wirkung der sogenannten "Treibhausgase"