Ist die Klimaerwärmung noch zu stoppen?

[GUSSduff]

Die Frage ist halt: was soll das sein? Wir überwachen die Strahlungsleistung der Sonne mit Satelliten und auf dem Erdboden. Wir wissen also, wieviel Energie reinkommt. Man kann sogar messen, wieviel Energie in etwa rausgeht, und man sieht, dass die Erde zur Zeit nicht im thermischen Gleichgewicht ist, dh, es geht weniger raus als rein (weil sie sich gerade erwärmt).

Aber ist das nicht gut, sonst wäre es doch wesentlich kälter hier ?

Die erwärmende Wirkung von Treibhausgasen lässt sich modellieren. Sicher gibt es da Unsicherheiten. Tatsache ist aber, dass der beobachtete CO2-Anstieg (zusammen mit den anderen Treibhausgasen) innerhalb des bekannten Fehlerbereichs die beobachtete Erwärmung gut erklärt. Es gibt also gar kein Bedürfnis nach einer anderen Quelle, keine Diskrepanz zwishcen Modell und Beobachtung, die man erklären müsste (zumindest in erster Näherung: stellt man sehr spezifische Fragen für sehr spezifische Prozesse, gibt es durchaus grössere Unsicherheiten - aber die globale Erwärmung an sich lässt sich damit sehr gut erklären). Sicher ist es möglich, dass innerhalb der Fehler noch andere Dinge zur Erwärmung beitragen - deren Beitrag kann aber dann logischerweise nur höchstens so gross wie der Fehler der Modelle sein, und damit zweitrangig (weil der Fehler ja nicht 100% beträgt).

Aha, na dann .

[Bynaus]

Aber ist das nicht gut, sonst wäre es doch wesentlich kälter hier ?

Nein, eigentlich nicht. Wenn die Erde sich weder erwärmt noch abkühlt, strahlt sie gleich viel Energie ab, wie sie aufnimmt. Es gibt auf der Erde eigentlich nur zwei natürliche Quellen für Energieeinträge: Die Sonne und die geothermische Wärme. Die Temperatur der Erde ist ein Mass für die Energiemenge, die sie wieder abstrahlt. Wenn sie weniger abstrahlt als sie bekommt, erwärmt sie sich (kontinuierlich, bis die Abstrahlungsleistung mit der Eintragsleistung gleichzieht).

[GUSSduff]

Nein, eigentlich nicht. Wenn die Erde sich weder erwärmt noch abkühlt, strahlt sie gleich viel Energie ab, wie sie aufnimmt. Es gibt auf der Erde eigentlich nur zwei natürliche Quellen für Energieeinträge: Die Sonne und die geothermische Wärme. Die Temperatur der Erde ist ein Mass für die Energiemenge, die sie wieder abstrahlt. Wenn sie weniger abstrahlt als sie bekommt, erwärmt sie sich (kontinuierlich, bis die Abstrahlungsleistung mit der Eintragsleistung gleichzieht).

Aha. Aber wenn die "Eintragsleistung" gleichgezogen ist, dann müsste sich die Erde wieder abkühlen, weil sie weniger Energie aus der geothermischen Wärme bekommt, und somit die Temperatur nicht halten kann, oder?

[Seether]

Rekordsommer 2009/2010 in Australien

Wow, ein Rekordsommer. Häng nochmal 10 Rekordsommer hintereinander dran, und man kann vielleicht von mehr als Zufall reden.

[Bynaus]

Aha. Aber wenn die "Eintragsleistung" gleichgezogen ist, dann müsste sich die Erde wieder abkühlen, weil sie weniger Energie aus der geothermischen Wärme bekommt, und somit die Temperatur nicht halten kann, oder?

Hm, nein, das macht keinen Sinn. Vielleicht habe ich mich missverständlich ausgedrückt.

Die Energie, die die Erde abstrahlt, nennen wir sie E_weg, wird durch ihre Temperatur bestimmt (sog. Stefan-Boltzmann-Strahlungsgesetz). Die Energie, die die Erde erhält, nennen wir sie E_rein, wird durch die Sonne (>99.9%) und durch die geothermische Energie (~0%), die ich bloss der Vollständigkeit halber erwähnt habe, bestimmt. Wenn gilt:

E_rein = E_weg

dann ist die Erde im thermischen Gleichgewicht, sie erwärmt sich nicht und kühlt nicht ab. Wenn E_rein>E_weg (wenn z.B. die Sonne an Strahlung zulegt), erwärmt sie sich, bei E_rein<E_weg kühlt sie ab. Soweit, so logisch.

Welche Rolle spielen nun die Treibhausgase? Berechnet man nämlich die Durchschnittstemperatur der Erde mit obiger Methode, käme sowas wie ~-18°C raus. Wie ich oben schrieb, wird E_weg durch die Temperatur bestimmt. Was aber, wenn die Erde nun etwas "isoliert" wird? Das heisst, man schafft eine Zwischenschicht, die einen Teil der abgestrahlten Energie zur Erde zurück lenkt (= die Treibhausgase). Dadurch sinkt, zwischenzeitlich, E_weg, denn wenn, sagen wir, diese isolierende Zwischenschicht 40% der Strahlung (40% von E_weg) zurück zur Erde lenkt, beträgt E_weg in diesem Moment nur 60% von E_rein. Die Energie, die in dieser Bilanz (von aussen gemessen) fehlt, erwärmt die Erde, und zwar so lange, bis sie so heiss geworden ist, dass E_weg trotz der Reduktion um 40% wieder gleich E_rein ist. Dann ist die Erde wieder im sogenannten thermischen Gleichgewicht. So lange die isolierende Schicht dann da ist, so lange bleibt sie auch auf diesem hohen Temperatur-Niveau. Erst wenn man die Isolation entfernt (oder "lockert"), ist die Erde zu heiss, dh, E_weg > E_rein, und die Erde kühlt wieder ab.

Eigentlich ganz ähnlich wie bei einem Schlafsack, den man auf und zu macht, bloss dass dort üblicherweise die gesamte Energie von "Innen" kommt. Vielleicht besser ein Schlafsack neben einem wärmenden Feuer in einer kalten Nacht...

[RTW112]

Wow, ein Rekordsommer. Häng nochmal 10 Rekordsommer hintereinander dran, und man kann vielleicht von mehr als Zufall reden.

Wenn da jetzt noch 10mal passiert hintereinander in einer selben Region auf der Erde ist das nicht Zufall (das ist wenn es in 50 Jahren 2-3 mal hintereinander passiert) sonder es ist dann chronisch

[GUSSduff]

Hm, nein, das macht keinen Sinn. Vielleicht habe ich mich missverständlich ausgedrückt.

Die Energie, die die Erde abstrahlt, nennen wir sie E_weg, wird durch ihre Temperatur bestimmt (sog. Stefan-Boltzmann-Strahlungsgesetz). Die Energie, die die Erde erhält, nennen wir sie E_rein, wird durch die Sonne (>99.9%) und durch die geothermische Energie (~0%), die ich bloss der Vollständigkeit halber erwähnt habe, bestimmt. Wenn gilt:

E_rein = E_weg

dann ist die Erde im thermischen Gleichgewicht, sie erwärmt sich nicht und kühlt nicht ab. Wenn E_rein>E_weg (wenn z.B. die Sonne an Strahlung zulegt), erwärmt sie sich, bei E_rein<E_weg kühlt sie ab. Soweit, so logisch.

Welche Rolle spielen nun die Treibhausgase? Berechnet man nämlich die Durchschnittstemperatur der Erde mit obiger Methode, käme sowas wie ~-18°C raus. Wie ich oben schrieb, wird E_weg durch die Temperatur bestimmt. Was aber, wenn die Erde nun etwas "isoliert" wird? Das heisst, man schafft eine Zwischenschicht, die einen Teil der abgestrahlten Energie zur Erde zurück lenkt (= die Treibhausgase). Dadurch sinkt, zwischenzeitlich, E_weg, denn wenn, sagen wir, diese isolierende Zwischenschicht 40% der Strahlung (40% von E_weg) zurück zur Erde lenkt, beträgt E_weg in diesem Moment nur 60% von E_rein. Die Energie, die in dieser Bilanz (von aussen gemessen) fehlt, erwärmt die Erde, und zwar so lange, bis sie so heiss geworden ist, dass E_weg trotz der Reduktion um 40% wieder gleich E_rein ist. Dann ist die Erde wieder im sogenannten thermischen Gleichgewicht. So lange die isolierende Schicht dann da ist, so lange bleibt sie auch auf diesem hohen Temperatur-Niveau. Erst wenn man die Isolation entfernt (oder "lockert"), ist die Erde zu heiss, dh, E_weg > E_rein, und die Erde kühlt wieder ab.

Eigentlich ganz ähnlich wie bei einem Schlafsack, den man auf und zu macht, bloss dass dort üblicherweise die gesamte Energie von "Innen" kommt. Vielleicht besser ein Schlafsack neben einem wärmenden Feuer in einer kalten Nacht...

Aha, ich glaube jetzt habe ich es verstanden. Ich dachte zuerst, dass wenn E_rein = E_raus ist, dass die Erde dann kühler wird, weil sie sich abkühlt, wie doch alles.

[RTW112]

Seichte arktische Meere stoßen riesige Mengen des Treibhausgases Methan aus

wetter.com :: Community :: Welt-des-Wetters-Blog

7,7 Millionen Tonnen werden gegenwärtig aus dem ostsibirischen Rücken jährlich freigesetzt, was der bisherigen Bilanz der gesamten Weltmeere entspricht

Die Fläche des Methan-Austritts unter Wasser ist dreimal so groß wie das Areal der Dauerfrostböden in den arktischen Tundren

Nach den Untersuchungen sind 80 Prozent des Grundwassers und über 50 Prozent des Oberflächenwassers über dem ostsibirischen Rücken mit Methan übersättigt. Im Sommer sind die Messwerte in einigen Gebieten sogar 1400 Mal höher als im Winter

Normaler Weise verwandelt sich austretendes Methan auf dem Weg zur Wasseroberfläche in Kohlendioxid, doch wegen der Schnelligkeit des Aufstiegs aus den relativ flachen Gewässern findet keine Reaktion mit Sauerstoff statt

Gelangt nur ein Prozent des Methans, das unter den seichten Gewässern nördlich von Sibirien gespeichert ist, in die Atmosphäre, so verändert das die gegenwärtige Belastung durch dieses Treibhausgas um das Drei- bis Vierfache”, warnt Shakhova vor den Folgen einer fortgesetzten Klimaerwärmung. Für die Klimamodelle sei der Effekt eine noch unkalkulierbare Variable

Echt Krass Hoffe das es nicht weiter ansteigt.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
RTW112 schrieb nach 4 Stunden, 18 Minuten und 56 Sekunden:

Habe ich gerade gefunden mal.

Kleiner Beitrag, grosse Wirkung - Zur CO2 Absorption


Kleiner Beitrag, grosse Wirkung - Zur CO2 Absorption | Primaklima | ScienceBlogs.de - Wissenschaft, Kultur, Politik

Primaklima Leser Chlorobium hat mal bei sich im Labor ein augenfälliges Experiment gemacht. Er rührter 280, 380 und 600ppmv Lösungen von Kaliumpermanganat in Wasser an (Bild1). Wer KMnO4 nicht kennt, zumindest in meiner Kindheit bekam man das in den Apotheken als Badezusatz gegen Hautkrankheiten und weil mein Vater, wie man im Ruhrgebiet so sagt, damit Malaissen hatte, sah ich ihn ab und an in einer tief-violetten Tunke verschwinden. Nur der Kopf schaute noch heraus. Von diesem KMnO4 hat Chlorobium also drei Mischungen mit Konzentrationen angerührt, die dem vergangenen, aktuellen und zukünftigen CO2 Konzentrationen in der Luft entsprechen. KMnO4 ist ein brutal effektiver Absorber im sichtbaren Spektrum (siehe Bild 1). Selbst auf einem Photo ist die zunehmende Violetteinfärbung sofort sichtbar.
Die Parallele zum CO2 ist offensichtlich, wenn auch hier die Absorption im sichtbaren Teil des Spektrums erfolgte und nicht, wie beim CO2, im Infraroten. Wie macht das das Bademittel meines Vaters? In Bild 2 sieht man den Absorptionpeak des KMnO4, womit es sehr effektiv grün,gelb und rot aus dem weissen Sonnenlicht herausholt. Was überbleibt ist Violett.

[GUSSduff]

Ich habe mal wieder eine kleine Frage: Ich habe gehört, wenn die Temperatur (in der Atmosphäre) steigt, steigt auch die "Kühlung", also je wärmer, desto schneller kühlt es ab. Ist das so richtig, wenn man das auf die Erderwärmung bezieht ? Danke.

[avatarius+solarius]

Die Erde ist wie ein Kühlschrank - chemikalisch betrachtet - aber ansonsten versteh ich die Frage nicht ganz.....

Vielleicht weiß jemand anders besser darüber Bescheid - bevor ich was Falsches sage....

[Bynaus]

Die Erde ist wie ein Kühlschrank - chemikalisch betrachtet

Dieser Satz macht nicht besonders viel Sinn. Auch wenn man mit endothermen chemischen Reaktionen kühlen könnte, Kühlschränke sind thermodynamische Maschinen. Und nein, die Erde ist kein thermodynamischer Kühlschrank. Ich weiss nicht, wie du zu einer solchen Aussage kommst.

@GUSSduff: Ich weiss nicht, was du damit meinen könntest. Wenn du dazu eine Quelle hättest, wäre es einfacher...

[bozano]

@GUSSduff
Die Wärmestrahlung ist von der Temperatur abhänig. Das bedeutet, je wärmer etwas ist, umso mehr strahlt es auch Wärme ab. Das gilt auch für die Atmosphäre.

Auch die Wärmeübertragung von einem Gegenstand auf ein anderes ist umso intensiver, je größer der Temperaturunterschied ist. Das ist aber für die Atmosphäre weniger wichtig, da unsere Atmosphäre nur mit der Erde in Berührung steht.

Das alles bedeutet aber nicht, dass etwas eine niedrigere Temperatur umso schneller erreicht, je wärmer es vorher war.

[GUSSduff]

@GUSSduff: Ich weiss nicht, was du damit meinen könntest. Wenn du dazu eine Quelle hättest, wäre es einfacher...

Eine Quelle habe ich leider nicht, aber ich finde, bozano hat die Frage richtig verstanden.

@GUSSduff
Die Wärmestrahlung ist von der Temperatur abhänig. Das bedeutet, je wärmer etwas ist, umso mehr strahlt es auch Wärme ab. Das gilt auch für die Atmosphäre.

Auch die Wärmeübertragung von einem Gegenstand auf ein anderes ist umso intensiver, je größer der Temperaturunterschied ist. Das ist aber für die Atmosphäre weniger wichtig, da unsere Atmosphäre nur mit der Erde in Berührung steht.

Das alles bedeutet aber nicht, dass etwas eine niedrigere Temperatur umso schneller erreicht, je wärmer es vorher war.

So meinte ich das auch. Danke, dass du die Frage beantworten konntest.

[RTW112]

Wer von euch hat den schon die Dokumentarfilm HOME gesehen?

Mit solchen Filmen wird ein der Alltag und das System der Erde immer wieder vor Augen geführt weil man Dinge sieht die man nicht jeden Tag wahr nimmt, aber die Endprodukte aber schon.

HOME deutsch 1/10

[Bynaus]

Zur Abwechslung mal was weniger ernsthaftes:



Made my day...