Die Physik und der Treibhauseffekt

27. Juli 2014 | Von | Kategorie: Artikel, Klimawandel, Wissenschaft

ego150Als Kind habe ich nie verstanden, warum Wasser verdunstet, obwohl es doch nicht bis zum Siedepunkt erhitzt wurde. Wasser gefriert bei null Grad und kocht bei einhundert, das ist Faktenwissen. Den Vorgang der Verdunstung bei Raumtemperatur zu entschlüsseln – das ist Physik.

Als Schüler bereitete mir meine Vorstellung von Neutronensternen große Schwierigkeiten. Wie können sie denn über Magnetfelder verfügen, obwohl sie doch aus elektrisch neutralen Teilchen bestehen?

Beide Phänomene beruhen tatsächlich auf ähnlichen Effekten. Physiker suchen nach solchen Symmetrien, denn aus ihnen lassen sich Erkenntnisse über grundlegende Prinzipien ableiten, die den Aufbau unserer Welt definieren.

Als Beispiel sei der durchaus abstrakte Begriff der „Energie“ angeführt. Mit diesem wird das Potential eines Systems beschrieben, Arbeit zu verrichten. Das Anheben einer Masse im Schwerefeld der Erde speichert in dieser Energie, die durch Fallenlassen wieder freigesetzt werden kann. Unabhängig davon, wann dies geschieht. Man kann den Körper heute anheben und in einer Stunde oder auch in einem Tag wieder loslassen – immer wird beim Fallen exakt die Arbeit geleistet, die vorher zur Lageänderung aufzuwenden war. Das ist keine triviale Erkenntnis. Denn es könnte ja auch anders sein. Man stelle sich vor, das Gravitationsfeld der Erde wäre zeitlichen Schwankungen unterworfen. Die Wahl der richtigen Zeitpunkte für Anheben und Fallenlassen würde es dann gestatten, Energie aus dem Nichts zu gewinnen. Wenn der Ablauf eines Vorgangs nicht von der Startzeit abhängt, dann gilt der Energieerhaltungssatz. In der Physik spricht man auch von der „Homogenität der Zeit“. Für den Raum gilt ähnliches. Unabhängig vom Ort überall gleichen Gesetzmäßigkeiten unterworfene Prozesse („Homogenität des Raumes“) gehorchen dem Impulserhaltungssatz. Solche, die nicht von ihrer Orientierung abhängen („Isotropie des Raumes“), konservieren den Drehimpuls. Man kann die Perspektive auch wechseln. Wenn das Universum in seiner Gesamtheit (auf einer entsprechend großen Skala) homogen und isotrop ist, dann ändern sich sein Energieinhalt und die Summe aller Impulse und Drehimpulse über den Zeitverlauf hinweg nicht.

Diese Symmetrie zwischen der Struktur der Raumzeit und den Erhaltungssätzen der klassischen Mechanik beschreibt die Rahmenbedingungen im Kosmos auf fundamentaler Ebene. Sie ist außerhalb der Physik leider kaum bekannt. Man kann sie formallogisch innerhalb der etablierten mathematischen Beschreibung von Feldern und Kräften herleiten (Noether-Theorem), was aber nicht viel mehr als eine Aussage über Konsistenz bedeutet. Ein „Beweis“ im alltagssprachlichen Sinn ist nicht möglich. Es gibt noch weitere Axiome dieser Art. Man denke an die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Wenn diese für alle Beobachter denselben Wert aufweist – unabhängig von deren jeweiligen Bewegungszuständen – dann folgt daraus unmittelbar das Prinzip der Kausalität. In unserem Universum stehen Ursache und Wirkung in einem definierten zeitlichen Zusammenhang.

Eine weit verbreitete Sichtweise besagt, der Weg zur Erkenntnis würde in der Physik durch Experimente gebahnt. Man stellt sozusagen Fragen an die Natur und kleidet die erhaltenen Antworten in das Gewand mathematisch formulierter Aussagen, mit denen dann Effekte in anderen Zusammenhängen berechnet werden können. Diese Perspektive teile ich nicht. Denn der Ansatz „eine These gilt als belegt, solange kein Versuch das Gegenteil zeigt“ animiert leider zu viele Menschen zur Suche nach genau einem solchen Experiment. Was in teils wahnwitzig komplizierten Apparaturen mündet, die wahlweise ein Perpetuum Mobile, einen Generator für Raumenergie oder eine Antigravitationsmaschine darstellen sollen. Die immer wieder Gläubige finden, die von der Überzeugung nicht lassen können, nun wäre aber endgültig die Lehrmeinung widerlegt.

Physik erschöpft sich nicht in der Darstellung durch Messungen erzeugter Zahlenreihen.

Die Moleküle in einer Pfütze wissen nämlich nichts über die „Temperatur“, die ein in das Wasser gehaltenes Thermometer anzeigt. Sie sind nicht „warm“ oder „kalt“. Sie sind schnell oder langsam. Manche an der Oberfläche sind immer schnell genug, um in die Luft überzutreten. Die Erhaltungssätze verbieten das nicht, wenn nur der Mittelwert der kinetischen Energie aller Moleküle in der Pfütze, für den die gemessene Temperatur ein Maß ist, erhalten bleibt. Für die Luft über der Pfütze gilt gleiches. Einige Wasserdampfmoleküle sind immer langsam genug, um wieder in die flüssige Phase überzugehen. Zwischen der Luft und der Pfütze entsteht so ein ständiger Austausch von Wasserteilchen. Was die Erhaltungssätze erfordern, ist ein Gleichgewicht dieser Prozesse. Pro Zeiteinheit würden in diesem genauso viele Wassermoleküle aus der Luft in die Pfütze wechseln, wie andersherum. Das System strebt dieses Gleichgewicht an, erreicht es aber in der Realität nicht. Denn andauernd verbreitet sich der Wasserdampf in der Luft über ein immer größeres Volumen. Die Pfütze liefert nach und verdunstet auf diese Weise langsam aber sicher.

Einen Neutronenstern kann man sich als ein Gebilde vorstellen, bei dem unter extremem Druck die Elektronen aus der Atomhülle in die Atomkerne gepreßt werden und sich dort mit den Protonen zu Neutronen verbinden. Auch hier verbieten die Erhaltungssätze die Existenz von Elektronen nicht, die energiereich genug sind, sich diesem Schicksal erfolgreich zu widersetzen. Überall im Neutronenstern findet man also sehr wohl noch freie Elektronen und Protonen. In jeder Tiefe des Himmelskörpers gibt es ein Gleichgewicht zwischen freien geladenen Teilchen und zu Neutronen „kondensierten“, vergleichbar dem zwischen Dampf und Wasser im Beispiel der Pfütze. Nur hängt es im Neutronenstern nicht von der Temperatur ab, sondern vom Druck. Je weiter dieser nach außen hin sinkt, desto weiter verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der freien Ladungsträger. Die äußere Schicht des Sterns (an der Oberfläche sinkt der Druck auf null) besteht daher aus Eisen mit frei beweglichen Elektronen im Leitungsband. Auf diese Weise hält der Neutronenstern sein Magnetfeld.

Beide Beispiele vermitteln ein weiteres zentrales Prinzip. Die Natur nutzt immer alle Möglichkeiten aus, die sich unter den jeweiligen Rahmenbedingungen bieten. Sie verzichtet nicht auf Optionen. Wäre ein Perpetuum Mobile möglich, hätte die Natur es längst realisiert. Wir wären von Systemen umgeben, die Energie aus dem Nichts erschaffen. Homogenität, Isotropie und Kausalität sind nicht durch Experimente beweisbar. Sondern durch die Widerspruchsfreiheit zu unserer Existenz. Ein inhomogenes, anisotropes und akausales Universum wäre unübersehbar verschieden von dem unseren. Wenn denn ein solcher Kosmos überhaupt die Entstehung von Beobachtern zulassen würde.

Da alles, was möglich ist, auch geschieht, ist die Komplexität der Welt oft ehrfurchtgebietend. Die Vielfalt an Stoffen und Strukturen und das Durcheinander unzähliger Wechselwirkungen können aus einer schlecht gewählten Perspektive verwirren. Für die Physik weisen die oben beschriebenen strukturellen Prinzipien nicht nur erkenntnistheoretischen Wert auf. Sie stellen auch Werkzeuge dar, um das Chaos zu ordnen und Zusammenhänge zu verstehen.

Welches System auch immer man betrachtet, es gilt zunächst, die charakterisierenden Erhaltungsgrößen zu finden. Denn diese definieren die Systemgrenzen. Im zweiten Schritt bedarf es der Sortierung der das System prägenden Prozesse. Kausalität bedeutet auch das Vorhandensein von Hierarchien und die Gelegenheit, relevant und irrelevant voneinander zu trennen.

Alle mir bekannten Einwände, die gegen den Treibhauseffekt angeführt werden, lassen sich auf Fehler in diesen beiden Aspekten zurückführen. Entweder wurden die Grenzen des betrachteten Systems nicht korrekt definiert, oder man hat prägende Prozesse mit Folgewirkungen vertauscht.

Wenn es um die Frage einer potentiellen Erwärmung der unteren Atmosphärenschichten geht, ist offensichtlich Energie die zu betrachtende Größe. Um den Energieerhaltungssatz anwenden zu können, ist die Grenze des Systems so zu wählen, daß die dann zu betrachtenden äußeren Einwirkungen als zeitlich unveränderlich angesehen werden können.

Die Zeitskala, die hinsichtlich des Treibhauseffektes zu beachten ist, ermöglicht es, die solare Einstrahlung auf die Erde als eine solche Konstante anzusehen. Die „Oberfläche“ des Planeten ist dann die Grenze, ab der Wechselwirkungen mit der den ihn umgebenden Weltraum erfüllenden Strahlung stattfinden. Gemeint sind Vorgänge wie Absorption, Emission und Reflektion. Ein Teil der Einstrahlung wird reflektiert. Der andere Teil wird absorbiert und erwärmt den Himmelskörper. Eine andauernde Erwärmung aufgrund einer zeitlich konstanten Einstrahlung wäre aber eine Verletzung des Energieerhaltungssatzes. Der Planet ist also gezwungen, Wärme wieder in den Weltraum abzugeben. Dies kann ihm nur durch Abstrahlung gelingen.

Man kann grundsätzlich zwei Arten von Strahlung unterscheiden. Es gibt eine Linienstrahlung in definierten Frequenzen, die beispielsweise entsteht, wenn an einen Kern gebundene Elektronen ihr Energieniveau ändern. Es gibt aber auch die thermische Strahlung, die jede Materie unabhängig von ihrem Aggregatzustand aussendet, wenn sie eine Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes aufweist. Denn Materie besteht letztendlich aus geladenen Teilchen, den positiven Atomkernen (Ionen) und den negativen Elektronen. Die Wärmeenergie in einer beliebigen Struktur kann als Bewegung dieser Teilchen in ihr verstanden werden, als Schwingungen von Ionen in einem Kristallgitter, als Bewegung von Elektronen in einem Leitungsband, als Rotation stark polarer Moleküle. Durch diese Vorgänge entstehen nach den Gesetzen der Elektrodynamik auch elektromagnetische Wellen. Da sich in einem ausreichend großen Volumen (das kann man für einen Planeten voraussetzen) sehr viele Teilchen mit allen möglichen Geschwindigkeiten an diesem Tanz beteiligen, strahlt es in allen Energie- bzw. Frequenzbereichen ab. Deswegen nennt man diese Strahlung auch „kontinuierlich“. Das ist nicht dasselbe wie „gleichmäßig“. Trägt man die Intensität der Strahlung über ihrer Frequenz auf, ergibt sich eine Kurve, deren Form in charakteristischer Weise von der Temperatur des Körpers, also von der mittleren kinetischen Energie der ihn bildenden Teilchen abhängt.

Anders ausgedrückt: Anhand des Spektrums der durch einen Planeten emittierten Wärmestrahlung kann man auf seine mittlere Temperatur schließen. Das Ergebnis für die Erde ist eindeutig. Die mittlere Temperatur unseres Planeten beträgt -18° Celsius. Ich möchte dazu ein Diagramm wiederholen, das Michael Krüger hier schon einmal gezeigt hat.

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Viele Betrachter haben mit solchen Spektren ein Problem, weil sie natürlich eine Überlagerung aus Linien- und Kontinuumsstrahlung zeigen. Die stetige Kurve letzterer wird sozusagen durch einzelne Zacken ersterer unterbrochen. Aber glücklicherweise ist genug vom Verlauf der „reinen“ Wärmestrahlung sichtbar, um die gedankliche Vervollständigung der Kurve zu gestatten.

Moment mal, höre ich schon wieder, wie sich der ein oder andere zu Wort meldet: „Aber das gilt doch nur für einen Schwarzen Strahler!“. Stimmt. Wie ist ein Schwarzer Strahler definiert? Gerade nicht durch seine Emissionseigenschaften, wie viele denken. Sondern als ein Körper, der sämtliche auftreffende Strahlung absorbiert. Vollständig. Der also sozusagen nichts reflektiert (daher das „schwarz“). Ich habe die Erde oben virtuell zu einem Schwarzen Körper umgewandelt. Indem ich schlicht nur den Anteil der Strahlung betrachte, der tatsächlich absorbiert wird. Und eben auch wieder emittiert werden muß, um den Energieerhaltungssatz zu erfüllen. Glücklicherweise liegt der reflektierte Anteil der Einstrahlung in einem ganz anderen Frequenzbereich. Er „stört“ das Emissionsspektrum daher nicht.

Es geht auch einfacher. Da das Spektrum der Wärmestrahlung und die mittlere Temperatur eines Körpers in einem eineindeutigen Zusammenhang stehen, kann man aus der gesamten Strahlungsleistung mittels des Stefan-Boltzmann-Gesetzes die Temperatur berechnen. Und das geht so: Die Leistungsdichte der solaren Einstrahlung auf Höhe der Erdbahn beträgt 1.367 W/m². Davon werden 70% oder 966 W/m² absorbiert. Der Rest wird reflektiert. Die Einstrahlung erfolgt über die Querschnittsfläche, die Abstrahlung aber über die gesamte um einen Faktor vier größere Oberfläche. Ergo emittiert die Erde im zeitlichen Mittel 239 W/m² wieder ins All. Was nach Stefan-Boltzmann eine mittlere Temperatur von -18° Celsius bedeutet.

Unzählige Male konnte ich Kommentare der Art lesen, diese -18° wären „unphysikalisch“ hergeleitet. Wer mir bis hierhin gefolgt ist, der mag sich wie ich auch fragen, wo denn in obiger Argumentation der Boden der Physik verlassen wurde. Ich weiß es nicht. Der ein oder andere Schlaumeier mag einwenden, das könne doch nicht sein. Denn diese Temperatur entspricht offensichtlich nicht unserer Erfahrung mit dem Leben auf dieser Erde. Es ist schließlich viel wärmer – glücklicherweise. Um dies zu erläutern, möchte ich eine kleine Reise zum Mond unternehmen.

Dieser absorbiert sogar 88% der einfallenden Strahlung oder rund 1.200 W/m². Er emittiert also 300 W/m² (Faktor 4 zwischen Oberfläche und Querschnitt beachten). Es ergibt sich eine mittlere Oberflächentemperatur von etwa -3° Celsius. Nun steht aber in der Wikipedia: „Am Tag erreicht die Temperatur eine Höhe von bis zu etwa 130 °C und fällt in der Nacht bis auf etwa −160 °C ab. Als Durchschnittstemperatur ergeben sich 218 K = −55 °C.“ Gut, vieles in der Wikipedia stimmt nicht, aber hier scheint doch ein grundlegender Widerspruch vorzuliegen. Heureka! Die -18 Grad sind experimentell widerlegt!

Nein, sind sie natürlich nicht. Zunächst erwärmen sich unterschiedliche Punkte auf der Mondoberfläche unterschiedlich stark. Sie werden je nach Stand der Sonne mit wechselnder Intensität bestrahlt und weisen auch differierende Absorptionsvermögen auf. Gleiches gilt für die Emissionseigenschaften und die Abkühlung in der Mondnacht. Der Wärmetransport durch das Mondgestein erfolgt zudem auf weit größeren Zeitskalen als die Änderungen in der Einstrahlung. Das Gleichgewicht zwischen Absorption und Emission stellt sich nur lokal ein, da die einzelnen Bereiche der Mondoberfläche sehr gut gegeneinander isoliert sind. Deswegen weist übrigens die Angabe einer Durchschnittstemperatur für den Mond, wie sie im zitierten Wikipedia-Artikel erfolgt, keinen Sinn auf. Sie stellt eine rein rechnerische Größe, aber keine physikalische Eigenschaft des Systems dar. Temperatur ist eine intensive Größe (im Gegensatz zu extensiven Größen wie Masse oder Volumen), sie ändert sich nicht bei Skalierung. Schüttet man zu einem Liter Wasser bei 20° einen weiteren mit gleicher Temperatur hinzu, hat man zwar die Menge verdoppelt, nicht aber die Temperatur. Temperaturmittelwerte von Systemen, die nicht miteinander im thermischen Gleichgewicht stehen, sind daher ähnlich aussagekräftig, wie die Mittelwerte von Telefonnummern oder Postleitzahlen. Nämlich gar nicht.

Um beim Mond den experimentellen Befund mit dem theoretischen Modell in Einklang zu bringen, ist tiefer zu graben. Wortwörtlich. Einige Meter unterhalb der Oberfläche sind die Gesteinsschichten sehr gut gegen die Schwankungen der Einstrahlung geschützt. Die nur geringe Wärmeleitung im Fels hatte hier ausreichend Zeit, die Differenzen rund um den Himmelskörper auszugleichen. Man kann auf der Erde Radiowellen aus diesen Schichten empfangen und aus deren Intensitäten auf die Temperatur schließen. Gefunden habe ich dazu allerdings nur eine Arbeit von Mezger und Strassl aus dem Jahr 1958. In dieser heißt es:

Ganz offensichtlich stammt der wesentliche Anteil der thermischen Radiostrahlung bei 1420 MHz aus Schichten, die bereits so tief unter der Mondoberfläche liegen, daß sich dort eine von der auf der Mondoberfläche eingeprägten Temperaturänderung unabhängig konstante Temperatur von etwa 250 K eingestellt hat.

Im Rahmen der solchen Messungen innewohnenden Fehler liegt das schon sehr nah an den oben geschätzten 270 K.

Hier wird deutlich, warum ich Experimente oder Messungen nicht als den Königsweg zur Erkenntnis erachte. Denn man kann nur Fragen an die Natur stellen und brauchbare Antworten erwarten, wenn dies in der richtigen Sprache erfolgt. Andernfalls wird man leicht getäuscht. Aus Symmetrieüberlegungen abgeleitete strukturelle Prinzipien sind notwendige Übersetzungshilfen. Mit ihrer Hilfe wird es erst möglich, Beobachtungen einzuordnen beziehungsweise irreführende Interpretationen experimentell erzielter Resultate zu vermeiden.

Der Erdboden, auf dem wir leben, ist nämlich nicht die Grenze zwischen Erde und Weltraum. Ein Lunarier könnte sich gegen die extrem schwankenden Temperaturen schützen, indem er sein Refugium einige Meter unter der Mondoberfläche baut. Wir machen das schon immer so. Als „Erdoberfläche“ ist die Grenze zwischen Atmosphäre und Weltraum anzusehen, an der die Emission der irdischen Wärmestrahlung in das All erfolgt. Wir leben viele Kilometer darunter, am Boden eines Ozeans aus Luft. Das kann bei der Betrachtung der Energiebilanz verwirren:

  • Ein Teil des einfallenden Sonnenlichtes wird an der Grenze der Atmosphäre, durch Wolken in tieferen Schichten oder durch den Erdboden (Wasser, Eis) reflektiert.
  • Absorbiert wird die Einstrahlung sowohl in der Atmosphäre, als auch am Erdboden.
  • Dieser erwärmt die Atmosphäre, die dadurch einen Teil der resultierenden Wärmestrahlung wieder Richtung Boden abstrahlt („Gegenstrahlung“).
  • Die Atmosphäre transportiert Energie aber auch durch Konvektion in höhere Schichten.
  • Im Prinzip ist die Atmosphäre für die im infraroten Bereich erfolgende Abstrahlung des Bodens undurchlässig, es gibt aber ein „atmosphärisches Fenster“, einen Frequenzbereich, in dem diese ungehindert den Weltraum erreichen kann.

Das Schaubild vermittelt einen Eindruck dieses Durcheinanders. Wie oben schon gesagt: In der Natur geschieht alles, was möglich ist. Physik ist die Kunst der Komplexitätsreduktion durch die Trennung des Wesentlichen vom Unwesentlichen. Daran mangelt es in der Treibhausdebatte.

PhysikTreibhaus1

Entscheidende Randbedingung ist die Ausgeglichenheit der Energiebilanz an der Grenze Atmosphäre/Weltraum. Was hereinkommt, geht auch wieder heraus. Den reflektierten Anteil der solaren Einstrahlung kann man daher getrost vernachlässigen. Denn er geht ja gar nicht erst „rein“, er trägt zur Erwärmung nicht bei. Wo genau im System Erde/Atmosphäre absorbiert wird, ist ebenfalls gleichgültig. Jedes absorbierte Quant erwärmt das Gesamtsystem. Man kann also eine Modellvorstellung zunächst darauf aufbauen, daß die Atmosphäre für das einfallende kurzwellige Sonnenlicht durchsichtig ist. Die Absorption findet dann vollständig durch den Erdboden statt. Dieser erwärmt die Atmosphäre wie eine Herdplatte von unten. Die „Gegenstrahlung“ spielt für die Gesamtbilanz keine Rolle. Denn sie wird ja wieder (Energieerhaltung) durch eine entsprechend höhere Abstrahlung des Bodens aufgewogen. Das atmosphärische Fenster ist ziemlich klein und daher ist seine Bedeutung für die Gesamtbilanz gegenüber anderen Effekten ebenfalls gering. Lassen wir es also gleich weg und gehen von einer für die (langwellige) Emission durch den Erdboden völlig undurchsichtigen Atmosphäre aus. Dann ist klar: Der (Netto-)Wärmetransport vom Erdboden in die Hochatmosphäre geschieht durch Konvektion. Erst in den oberen Schichten wird die Atmosphäre dünn und durchlässig genug, um in den Weltraum abstrahlen zu können.

Auch für dieses einfache Modell möchte ich ein Schaubild anbieten. Die Leistungsintensitäten (in W/m²) sind diesmal eingetragen.

PhysikTreibhaus2

Die Temperatur an der Erdoberfläche, an der Grenzschicht, ab der die emittierten infraroten Quanten den Weltraum erreichen, liegt fest. Sie beträgt -18° Celsius. Die Temperatur am Erdboden, einige Kilometer darunter, ist höher. Denn in der gasförmigen Atmosphäre bilden sich durch die Wirkung des irdischen Gravitationsfeldes ein Druck- und ein Temperaturgradient aus (barometrische Höhenformel: je höher man steigt, desto niedriger werden Druck und Temperatur). Die Wirkung der Treibhausgase wird nun verständlich: Sie ändern die Emissionshöhe. Je weniger durchlässig die Atmosphäre für die infrarote Abstrahlung wird, desto höher steigt die Grenze zum Weltraum, ab der die langwelligen Photonen der Atmosphäre entkommen können. Der Temperaturgradient ändert sich aber nicht, er ist unabhängig von den Strahlungseigenschaften der die Lufthülle bildenden Gase. Am Boden wird es daher wärmer (Abbildung). Wäre die Atmosphäre nicht nur in dem kleinen Fenster, sondern über alle Frequenzbereiche für Strahlung durchlässig, dann betrüge die Emissionshöhe null und am Erdboden hätten wir in der Tat im Mittel -18°. Die 15°, die es tatsächlich sind, ergeben sich in dieser Betrachtung nicht aus dem Mittelwert gemessener Temperaturen, sondern als Schätzwert aus der ungefähren Emissionshöhe (ca. 5,5 km) und dem Temperaturgradienten in feuchter Luft (ca. 0,6° pro 100 Meter).

PhysikTreibhaus3

Die Gegenstrahlung ist nicht Ursache des Treibhauseffektes, sondern eine Folgewirkung. Daß die Erde sich dreht, daß es Ozeane, Wolken, Eis und Schnee gibt, ist für die Energiebilanz und damit für den Treibhauseffekt völlig unerheblich. Aber nicht für Wetter und Klima. Da die Erde sich deutlich schneller dreht als der Mond und außerdem durch Atmosphäre und Ozeanen über effektivere Mechanismen für den Wärmetransport verfügt, findet man solche extremen Temperaturdifferenzen wie auf unserem Trabanten hier nicht. Natürlich aber empfangen unterschiedliche Punkte auf der Erdoberfläche unterschiedlich viel Strahlung – das ist die primäre Ursache für die Klimazonen. Die Prozesse, mit denen das System versucht, die Wärmedifferenzen zwischen den einzelnen Bereichen der Oberfläche und der Atmosphäre auszugleichen, äußern sich in dem, was wir „Wetter“ nennen.

Im Alltagsleben versteht man unter einem „Modell“ häufig etwas, das die Wirklichkeit im Miniaturformat so exakt und umfassend wie möglich abbildet. In der Physik ist ein „Modell“ das genaue Gegenteil. Aus der Reduktion der Detailtiefe entsteht eine abstrakte Darstellung, die nur die für das Verständnis eines Effektes relevanten Elemente beinhaltet. Auf diese Weise wird erkennbar, wie sich der Treibhauseffekt zwangsläufig aus dem Energieerhaltungssatz, aus dem Verhalten einer gasförmigen Hülle unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Eigenschaft bestimmter Gase ergibt, infrarote Strahlung zu absorbieren. Wer auch immer an der Realität des Treibhauseffektes zweifelt, zweifelt in Wahrheit an einer dieser Prämissen und damit letztendlich an grundlegenden Aussagen über die Struktur unseres Universums. Ein Kosmos, in dem es keinen Treibhauseffekt gäbe, wäre ein völlig anderer, als der, in dem wir leben.

Die abstrakten Modelle der Physik beziehen ihren Wert aus der Eigenschaft, zu zeigen, „was ist“, ohne zusätzliche „wenn-dann“-Annahmen zu benötigen. Modellrechnungen zur künftigen Klimaentwicklung hingegen haben einen völlig anderen Charakter. Die digitale Repräsentation einer analogen Umwelt ist eher eine Spielwiese für Mathematiker und Informatiker als für Physiker. Dem Verständnis für Zusammenhänge dient sie nicht. Die Natur kann auf vielfältige Weise auf eine Erwärmung reagieren. Vorherzusagen, was geschehen wird, gleicht dem Versuch, aus der Kenntnis der Mechanik einer Ziehungsmaschine die Lottozahlen zu prognostizieren. Mehr als die Aussage „es wird eine Kombination 6 aus 49 gezogen“ kann kein Computer der Welt liefern. Ganz ähnlich, wie die Ziehungsmaschine keine konkrete Kombination bevorzugt, determinieren auch die irdischen Rahmenbedingungen, von denen der Treibhauseffekt eine ist, keine bestimmte klimatische Entwicklung. Eine Erwärmung der bodennahen Luftschichten bei einer Erhöhung der Kohlendioxid-Konzentration ergibt sich erst einmal nur, wenn sich sonst nichts ändert. Es wird sich aber etwas ändern. Manche Folgewirkungen können die Erwärmung verstärken, manche können sie vermindern. Die „-18 Grad“ als Randbedingung hängen schließlich von der Rückstrahlfähigkeit der Erde (Albedo) ab. Man stelle sich vor, die Erwärmung führe zu einer verstärkten Wolkenbildung, die gleichzeitig die Menge an solarer Einstrahlung erhöht, die nicht absorbiert, sondern reflektiert wird. Man beachte dazu auch die Texte von Günter Heß hier und hier. Aus den „-18“ könnten ganz schnell „-20“ werden. Der Temperaturgradient in der Atmosphäre verschiebt sich entsprechend und am Boden wird es wieder kälter. Die Natur nutzt alle ihre Optionen, und dies auch noch gleichzeitig. Was sich in der Summe ergibt und wie es sich im Zeitverlauf entwickelt, zeigt sich nicht, bevor es geschieht. Hieraus Indizien gegen den Treibhauseffekt zu konstruieren bedeutet aber, Ursache und Wirkung zu verwechseln.

Die Gleichsetzung von Treibhauseffekt und Klimakatastrophe ist also die eigentliche Perfidie, an der Skeptizismus ansetzen sollte. Eine Erwärmung gefährlichen Ausmaßes ist nicht zwingend Folge einer Erhöhung des Kohlendioxid-Gehaltes in der Erdatmosphäre. Und was als „gefährliches Ausmaß“ bezeichnet werden kann, ist von uns abhängig. Der Alarmismus in der Politik ist auch eine Beleidigung der Bürger, denen man scheinbar nicht zutraut, mit einer wärmeren Welt zu leben und die Veränderung zum eigenen Vorteil zu nutzen. Statt seinen gesamten Einsatz auf eine Zahlenreihe zu konzentrieren, könnte man ihn ja auch auf alle denkbaren Kombinationen „6 aus 49“ verteilen.

Wer aber gegen die Klimapolitik über die Ablehnung des Treibhauseffektes argumentiert, erweist seiner Sache einen Bärendienst. Denn man schadet seiner Glaubwürdigkeit, wenn man gegen und nicht mit der Physik argumentiert.

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285 Kommentare
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  1. Werter Herr Heller,
    sie vetreten die Position eines Wissenschaftlers, der alles in Frage stellt..auch die eigenen Ansichten.

  2. Peter Heller sagt: „Ergo emittiert die Erde im zeitlichen Mittel 239 W/m² wieder ins All. Was nach Stefan-Boltzmann eine mittlere Temperatur von -18° Celsius bedeutet.“
    ===============================================

    Das geht leider nicht, da die Abhängigkeit nicht linear ist.

    Aber schmeißen wir einfach das „Mittel“ raus, der Diskussion wegen. Nun kann die Sonne (angeblich) die flache usw. Erdoberfläche ohne Atmosphäre nach SB-Formel auf maximal -18°C erwärmen. Aber in Wirklichkeit haben wir (angeblich) +15°C. Das wäre aber nur möglich, wenn eine entsprechend STÄRKERE Wärmequelle vorhanden wäre. Aber sie ist nicht da. Das bedeutet, dass -18°C ist falsch berechnet. Was genau da falsch ist, spielt eigentlich keine Rolle.

    Das mit -18°C ist aber sekundär. Primär ist die wissenschaftliche Tatsache, das aus der maximalen Temperatur nicht eine höhere wird in Abwesenheit der STÄRKEREN Wärmequelle. Daher ist dieser auch von dem IPCC behauptete 33°C „Treibhauseffekt“ schlicht unmöglich.

    Das wussten sie schon und haben deshalb eine FIKTIVE stärkere Wärmequelle aus dem Hut gezaubert: Rückstrahlung/Gegenstrahlung von den „Treibhausgasen“: http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-1-1-figure-1.html.

    Da sollen die „Treibhausgase“ die von der Erdoberfläche abgehende Wärmestrahlung abfangen und VERDOPPELT zurück schicken, so kriegt man auf dem Papier eine „Erwärmung“ hin.

    Dieses Konzept ist nicht zu retten, man kann es nur verschweigen, davon ablenken usw.

  3. Sehr schöner Artikel zum Thema.

    „Die Natur kann auf vielfältige Weise auf eine Erwärmung reagieren.“ Und das wird sie auch.

    „Die Natur nutzt alle ihre Optionen, und dies auch noch gleichzeitig. Was sich in der Summe ergibt und wie es sich im Zeitverlauf entwickelt, zeigt sich nicht, bevor es geschieht.“ Sehr schön gesagt. (Das erinnert mich auch an die Haltung der österreichischen Ökonomen zur Zukunft. Jesus Huerto de Soto, der österreichische Ökonom aus Madrid, sagt dazu: Nur Gott kann es wissen. Ich würde nicht so weit gehen und nur sagen, wir Menschen werden es nicht wissen.)

    Der Glaube in die Computermodelle überrascht mich immer wieder. Aber da bin ich als Mathematiker und Informatiker wahrscheinlich nicht unvoreingenommen. Aber ich denke man müsste doch aus dem kläglichen Versagen zB der Computermodelle des Club of Romes und auch des Scheiterns des Revised Reports mit ihren „verbesserten™“ Modellen, nach denen sich schon vor Jahrzehnten Milliarden von Menschen gegenseitig in Ressourcenkriegen umgebracht haben, erkennen können, dass die Modelle nur so gut sind, wie die Erkenntnisse der Modellierer.

  4. Herr Thüringer,

    wer sich nicht hin und wieder in frage stellt, läuft Gefahr seine Ansichten zur Ideologie verkommen zu lassen. Ideologie bedeutet letztendlich eine Agenda mit aller Gewalt durchzusetzen zu wollen auch wenn es sich im Verlauf der missionarischen Tätigkeit gezeigt hat, dass diese logische Fehler enthält. Dann wird man kritikunfähig und verfällt am ende in den Fanatismus. Ein Trend der zunehmend in der Welt zu beobachten ist.

    Jemand der jedoch nach Erkenntnis strebt, der hat nichts davon wenn er sich nicht auch selbst hinterfrägt und seine Modelle regelmäßig auf den Prüfstand stellt. Jeder seriös wissenschaftlich arbeitender Mensch sollte das tun und nicht nur der wissenschaftlich arbeitende. Eigentlich JEDER! denn das wäre zumindest der erste Schritt zu einer wesentlich friedlicheren Welt.

    …Glück natürlich für den der festgestellt hat, dass seine Entdeckung und Vision sich bisher allen Selbstzweifeln zum trotz immer wieder bestätigt. Der sollte am Ball bleiben, solange bis sie sich eines Tages tatsächlich verwirklichen lässt. Manchmal braucht man dazu einen langen Atem. So dass diese Dinge es schaffen eines Tages tatsächlich diese Welt bereichern zu können.

    Die andern Ideen, die sich der Selbstkritik nicht aussetzen, werden zum Krebsgeschwür und landen eines Tages in der unschönen Chronik der Menschheitsgeschichte.

  5. @Greg House

    Die Temperatur der Sonneneinstrahlung ist bei ca. 5700K. Da ist ihre stärkere Quelle.

    mfg

  6. Das Klima auf der Erde wird von der Sonnen-Itentität bestimmt. Die Aktion geht so zusagen von der Sonne aus. Die Reaktion wird durch das Wasser auf unserer Erde geliefert.
    Um es anders auszudrücken….Der Wasserplanet Erde regelt die Temperatur für das Leben auf dem Planeten selbst.
    Und mit einer Durchschnittstemperatur von 18 Grad kommen wir da nicht weiter.
    Um das Klima auf unserer Erde zu verstehen, müssen wir erst einmal die Sonne verstehen. Dann kommt noch die Rotation der Erde, die Achsenneigung, der Abstand Sonne-Erde-Mond und der anderen Planeten in unseren Sonnesystem hinzu.
    Bei diesen planetarischen Größenordnungen die auf unser Erd-Klima einen direkten Einfluss haben, sieht man erst, wie unwichtige diese ganze menschengengemachte CO2 (0,039 und noch weniger) Diskussion überhaupt ist.

  7. @Hofmann:
    Ich denke wenn ich so die leidgeplagte Debatte auf allen Foren so beobachte ist es meiner Ansicht nach eigentlich nur weise als Skeptiker eine objektive und selbstkritische Einstellung zur Sache zu haben. Das unterscheidet den Skeptiker vom Ideologen.

    Um sich auch als Skeptiker nicht angreifbar zu machen ist es auch nicht sinnvoll eine Gegenmeinung aufzubauen, sondern die Menschen von der paranoiden angst zu befreien: Eine Erwärmung hätte katastrophale Folgen. Hier stimme ich Hr. Heller zu, dass bei dieser Debatte hier angesetzt werden sollte und nicht das für und wieder von Co2 zu diskutieren. Vielmehr jedoch die Frage: hat es denn ein Bedrohungspotential wenn wir diese Welt gestalten?
    Das Der Mensch Einfluss auf diese Welt nimmt ist wohl offensichtlich und dass sich so etwas auf diffuse weise zu einem gewissen Grad an das Klima gekoppelt ist (Bewirtung der Landflächen, Industrie) auch. Doch blickt man in das Logbuch unserer Erde zeigt sich, dass es bereits Zeiten auf diesem Planeten gab welche bedeutend wärmer C02 haltiger und auch fruchtbarer waren z.B. das Erdzeitalter Jura. Die zeit aus der unsere fossilen Treibstoffe kommen.

    Letztendlich ist es egal ob die Sonne oder was auch immer für’s Klima verantwortlich ist. Denn die derzeitige Klimadebatte in den Medien bedient sich einer kulturellen Schwachstelle auf der wir angreifbar sind: und dass ist die Schuldfrage! Den Meidien ist es im Grunde genommen völlig egal welche potentiellen Bedrohungen es gibt auf dieser Welt -- und Klima wäre so gesehen nicht die einzige:
    -- Eine interstellare Kollision wäre um ein vielfaches verehrender als was das Klima jemals anrichten könnte
    -- Umpolung des Magnetfeldes (es wird seit Jahrhunderten immer schwächer). Oft mit starken Tsunamis verbunden oder auch Verschiebung der Erdachse.
    -- Sonnenstürme
    All jene potentiellen Bedrohungsszenarien, lassen sich jedoch nicht an die Schuld koppeln. Daher sind sie für die Medien uninteressant.

    Durch das Mittel der Schuld bedient man sich jedoch kollektiver Urängste: Das eigene handeln hätte Konsequenzen und daraus wird dann die Entsprechende Ethik begründet wie sie man diesen Konsequenzen gegenüber begegnen solle.

    Einst war die wissenschaftliche Aufklärung eine kulturelle Veränderung die uns vor dem Untergang des Abendlandes wahrscheinlich bewahrt hat. Indem man wieder rationalen Debatten Raum gegeben hat statt Aberglaube und Hexenverfolgung. Wissenschaft der Friedensstifter.

    Allerdings stoßen heutige Methoden noch an ihre Grenzen und so gelingt es mittels dieser Schwachstelle vermeintliche Kausalitäten -- analog zu mittelalterlichem Aberglaubens -- zu stricken um so das Handeln der Menschen zu kontrollieren mit Kausalitäten die sich außerhalb des heutigen wissenschaftlichen Horizonts erstrecken.

    Es wäre daher meiner Ansicht nach verfehlt wenn man sich auf eher kindische Debatten für und wieder CO2 einlässt, sondern über die Frage aufklärt: Ja ist ein solcher Einfluss denn überhaupt schädlich?

  8. Sehr anschauliche und einleuchtende Darstellung zum Thema Klima und seiner Einordnung in der Physik „unserer“ Welt.

  9. @Felix Schaller #7
    Müssen wir „gesteuerten“ Menschen denn erst auf die nächste Eiszeit bzw. Abkühlungsphase warten, bis wir dann als weiter „gesteuerte“ Gläubige an die menschengemachte CO2-Abkühlung Schuld glauben dürfen?!
    Oder anders ausgedrückt, wenn der Bürger, der sich ja so als aufgeklärt immer gibt, weiter den sog. Medien und Politikern in unseren Land so blindlinks hinterher läuft und ALLES glaubt, was diese angeblichen Eliten da von sich geben, dann wird das Nie etwas mit der Selbstbestimmtheit und der Freiheit des Bürger.
    Der Bürger muss mehr hinterfragen…..immer wieder hinterfragen und sich sein Wissen von vielen Seiten zusammensuchen.
    Bei der Energiewende auf Basis eines „menschengemachten CO2-Erwärmungsglauben“ kommt ja noch eines verstärkt hinzu, warum der Bürger dieses Landes diese „CO2-Erwärmungsangstmärchen“ so wenig hinterfragt und dies ist auch gleichzeitig das perfide dieser Öko-Sozialistischen Gesetzgebung, die an die Habgier und damit gegen kiritisches Nachfragen gerichtet ist. Und zwar die Gesetzgebung, per politischen EEG Beschluss, der etablierten Bundestagsparteien.
    Die Gier per EEG über die EE schnellen Profit auf Kosten der Gesellschaft zu generieren ist beim Menschen eben besser und tiefer ausgeprägt, als das kritische Nachfragen ob dies für unsere Gesellschaft nun Gut und Schlecht ist.
    Und da wird dann auch schon mal bewusst die Angsttrommel vom bösen erwärmenden menschengemachten CO2 bemüht. Ablasshandel auf Basis des menschlichen Schuldkomplex. Nichts anderes stellt das CO2 und diese Energiewende dar.

  10. Hallo Peter Heller

    Neben Vielem, was ich als gute Darstellung loben würde, haben wir einen Punkt, bei dem Sie es sich zu leicht manchen.

    Was nach Stefan-Boltzmann eine mittlere Temperatur von -18° Celsius bedeutet.

    Unzählige Male konnte ich Kommentare der Art lesen, diese -18° wären „unphysikalisch“ hergeleitet. Wer mir bis hierhin gefolgt ist, der mag sich wie ich auch fragen, wo denn in obiger Argumentation der Boden der Physik verlassen wurde. Ich weiß es nicht.

    Das wundert mich. Denn es wurde bereits oft gerade mit Verweis auf Stefan-Boltzmann dargelegt, Sowohl Prof. Gerlich et al. als auch Prof. Kramm erläuterten dass die Durchschnittsbildung (arithmetisches Mittel) unphysikalisch bei der Abstrahlung sind. Vereinfacht können Sie sich zwei gleich große Flächen mit jeweils konstanter Abstrahtemperaatur vorstellen, anbei mit einem Delta der Temperaturen. Die Durchschnittstemperaturen sind mittels des arithmetischen MIttels einfach bestimmbar. Die Anwendung von Stefan-Boltzmann ergibt aber einen wesentlich niedrigere Strahlungstemperatur. Diese sinkt mit steigendem Delta, oder anders gesagt, mit steigender Varianz.

    Darum nennt Wikipedia hier -- http://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt#Treibhausgase -- richtig:

    Wird berücksichtigt, dass Temperaturunterschiede existieren, so liegt die Durchschnittstemperatur weit unter diesem oberen Grenzwert (siehe Höldersche Ungleichung).

    Bodenabstrahlung verglichen mit der Abstrahlung an TOA ergibt dann eben zwei Ungleichungen, die eben nicht zu einem Differenzwert ermittelt werden können.

    Der ein oder andere Schlaumeier mag einwenden, das könne doch nicht sein. Denn diese Temperatur entspricht offensichtlich nicht unserer Erfahrung mit dem Leben auf dieser Erde. Es ist schließlich viel wärmer – glücklicherweise. Um dies zu erläutern, möchte ich eine kleine Reise zum Mond unternehmen.

    Das könnte man als Strohmann bezeichnen, denn es adressiert das vielfach vorher genannte Problem nicht.

  11. was ist mit der Kommentarfunktion los?

  12. Die -18 °C stimmen nur, wenn die Temperaturverteilung UNIFORM ist, d.h. wenn T über die Oberfläche KONSTANT ist, und das ist es NICHT. D.h. nur, wenn die Erde eine Scheibe ist.

    Aussderdem hat die Atmosphäre noch einen anderen Einfluss als der diskutierte GH-Effekt: Die Duchmischung der Atmosphäre verursacht ein Temperaturgefälle.

  13. Hallo Johnny Rebel @12

    Die -18 °C stimmen nur, wenn die Temperaturverteilung UNIFORM ist, d.h. wenn T über die Oberfläche KONSTANT ist, und das ist es NICHT. D.h. nur, wenn die Erde eine Scheibe ist.

    Es muss keine Scheibe sein, auch eine Kugel geht. Jedoch nur, wenn diese uniform erwärmt wird, z.B. von Innen oder von allen Seiten (Hohlraumstrahlung). Bei einseitig bestrahlten, rotierenden Kugeln kommt es notwendig zur Hölderschen Ungleichung.

  14. @ Johnny #12:

    Die -18 °C stimmen nur, wenn die Temperaturverteilung UNIFORM ist, d.h. wenn T über die Oberfläche KONSTANT ist, und das ist es NICHT. D.h. nur, wenn die Erde eine Scheibe ist.

    In Text seht, dass diese -18 °C nicht an der Erdoberfläche gelten, sondern an der Systemgrenze. Die inhomogene T-Verteilung am Boden spielt also keine Rolle.
    Wenn man nun die Systemgrenze als die räumliche Isotherme definiert an der T = -- 18 °C gilt, gibt es auch keine Probleme mit der Potenzierung beim Strahlungsfluß, wie von einigen hier reklamiert.
    Für den Treibhauseffekt spielte dann nur die Änderung dieser Systemgrenze aufgrund von Vorgängen unterhalb der Systemgrenze eine Rolle, d.h. wird die -18°-Grenze nach oben geschoben, so wird es am Boden, wie in der letzten Abbildung des Artikels dargestellt, wärmer.

  15. Herr Heller,,
    an was kann es liegen, dass mein gewünschter Kommentar (nicht dieser) nicht ankommt?

  16. fast 200 Jahre befand sich die Menschheit in einer seltsamen Lage.

    die Physiker wandten die Infinitesimalrechnung erfolgreich an, um die Natur zu verstehen und Naturvorgänge vorherzusagen.

    Die Mathematiker machten sich Gedanken darüber, was die Infinitesimalrechnung wirklich bedeutet und wie sie am besten auszubauen sei, um als fundierte mathematische Theorie anwendbar zu sein.

    Die Philosophen behaupteten, das sei alles Unsinn!

    Herr Hofmann (House usw), sie sind die Philosophen

  17. Hallo Sylke Mayr

    Hatte ich auch schon mal. Viellecht irgend welche unsichtbaren Zeichen drinn? Einmal in einen Text-Editor kopieren, und dan noch mal wieder raus … Mir half dann, den Text ein wenig zu verändern …

  18. @ Schaller, #7:

    Schöner Beitrag, Danke.

    @ Mayr #15:

    Freigeschaltet (#16), im Spam, wahrscheinlich weil sie einen Smiley einsetzen wollten, ohne vor diesen ein Leerzeichen zu setzen -- das wurde dann möglicherweise als spam-verdächtige Zeichenkette gewertet.

    @ House, Landvoigt, Rebel:

    Ihr Denkfehler ist im Text erläutert. Die Länge des Textes hat einen Sinn, glauben Sie es mir. Nur: Sie müssen selbst darauf kommen. Wenn ich es Ihnen erkläre, lernen Sie nichts.

    @ Biersack:

    Der Glaube in die Computermodelle überrascht mich immer wieder.

    Mich auch. Das ist ein allgemeines Problem.

  19. Hallo Mad-2-Max @14

    In Text seht, dass diese -18 °C nicht an der Erdoberfläche gelten, sondern an der Systemgrenze.

    Jain.

    Das Ergebnis für die Erde ist eindeutig. Die mittlere Temperatur unseres Planeten beträgt -18° Celsius.

    Das könnte man deuten als Top of Atmosphere (TOA)
    Nur haben wir das eigentlich gar keine aussgekräftige Temperatur -- lediglich eine Messung dr Abstrahlung.
    Die Abstrahlung geht auch nicht von einem homogenen Fläche ab, sondern ja nach frequenz aus unterschiedlichen Höhen. Im atmosphärischen Fenster ist dies direkt die Oberläche.

    Die inhomogene T-Verteilung am Boden spielt also keine Rolle.

    Dies setzt sich auch an TOA fort. Wir haben stark inhomogene Abstrahlung an TOA

    Wenn man nun die Systemgrenze als die räumliche Isotherme definiert an der T = — 18 °C gilt, gibt es auch keine Probleme mit der Potenzierung beim Strahlungsfluß, wie von einigen hier reklamiert.

    Die realität richtet sich leider weniger nach unseren Modellen und Definitionen, sondern wir müssen die Definitionen an die Realität anpassen.

    Für den Treibhauseffekt spielte dann nur die Änderung dieser Systemgrenze aufgrund von Vorgängen unterhalb der Systemgrenze eine Rolle, d.h. wird die -18°-Grenze nach oben geschoben, so wird es am Boden, wie in der letzten Abbildung des Artikels dargestellt, wärmer.

    Gemeint ist sicher nicht die Systemgrenze, sondern der Abstrahlhorizont. Der ist aus einem Gasgemisch einen virtuelle Fläche, die wiederum von der jeweiligen Frequenz abhängig ist.

    Meine Kritik an dem Modell geht auch dahin, dass für die unterschiedlichen Abstrahl-Komponenten jeweils rückkopplungen bestehen. Wird es unten wärmer, dann strahlen die unteren Abstrahl-Horizonte um so stärker (4.Potenz), was die Temperatur wieder absenkt. Das reicht noch immer zu einer kleinen Effektwirkung , die aber u.U. vernachlässigbar ist.

  20. Hallo Peter Heller @18

    @ House, Landvoigt, Rebel:

    Ihr Denkfehler ist im Text erläutert. Die Länge des Textes hat einen Sinn, glauben Sie es mir. Nur: Sie müssen selbst darauf kommen. Wenn ich es Ihnen erkläre, lernen Sie nichts.

    Mein Argument hat nichts mit dem zu tun, was Greg House beschrieben hat. Kann es sein, dass sie es einfach nicht hinreicheend sorgfätig gelesen haben? Und demanch auch nicht verstanden?

    Ihr Argument der ausgeglichenen Strahlungsbilanz ist als Modellvereinfachung akzeptabel. In der Realtät ändert sich der Wärmeinhalt des Planeten ständig. Das heißt, dass die Bilanz nicht ausgeglichen ist. Allerdings gehendie Bilanz-Deltas über längere Perioden gegen Null und können auch so behandelt werden.

    Das Problem ist ihre Umrechnung der abgestrahlten Energie in eine Strahlungstemperatur. Diese ist schlicht unzulässig bei einem inhomogener Körper. Dieser kann nur über die Höldersche Ungleichung auf eine Maximaltemperatur berechnet werden. Aus der Strahlung eines inhomogenen Körpers lässt sich die reale Temperatur weder im Durchschnitt, noch an einem Punkt bestimmen.

    Unstrittig ist hingegen, dass durch die Atmosphäre natürlich eine Isolationswirkung verursacht wird. Auch haben sie sehr übersichtlich die unterschedlichen Wärmetransportmechnaismen beschrieben. Aber eine Quantifizierung eines sogenannten Treibhauseffektes eines Gas-Anteils, ist physikalisch nicht möglich. Das Heißt. dass man jenes weder ausschließen kann, noch für signifikant halten muss.

  21. Lieber Herr Landvogt,

    sie schreiben:

    Das Problem ist ihre Umrechnung der abgestrahlten Energie in eine Strahlungstemperatur. Diese ist schlicht unzulässig bei einem inhomogener Körper.

    Gerade für einen inhomogenen Körper ist es günstig die Strahlungstemperatur auszurechnen bzw. zu messen. Sie Mitteln einfach die abgestrahlte Energie in einer Zeiteiheit, beziehen auf die Oberfläche und die Zeiteinheit, bekommen dadurch die abgestrahlte Flächenleistungsdichte, dividieren durch die Stefan-Boltzmann Konstante und ziehen die 4. Wurzel und bekommen so die effektive Strahlungstemperatur.

    Wenn sie die thermodynamische Temperatur eines inhomogenen Körpers messen wollen, bekommen sie echte Schwierigkeiten.

    Grüße
    Günter Heß

  22. Hallo Peter,
    toller Artikel das so zusammenzustellen. Mir gefällt der Bezug und die Einleitung mit dem Noether-Theorem
    und die Erinnerung, dass Klimamodelle eben nicht auf „first principles“ beruhen, sondern höchstens semiempirische getunte Computermodelle sind.
    Grüße
    Günter

  23. # 7 Herr Schaller,

    Ihre Argumente, bzgl. der „Schuldzuweisungen“ halte ich für das wahre Kernmotiv, um den sogenannten „Angst einflößenden Klimawandel“ von den „Zahlungsfähigen“ als angeblichen Verursachern, mit „Strafgebühren“ politisch zu bewirtschaften. Vorwände zu erfinden um Kartelle zu legitimieren, um Klima-Schutzgeld einfordern zu können, mit dem „Klima-Oligarchen“ ihre perverse Herrschaft und Hofhaltung auf Kosten der betrogenen Bevölkerung finanzieren müssen.
    Die Folgen eines größeren Vulkanausbruchs auf Island z.B. verursachten dramatische Schäden in der europäischen Nahrungsmittelgewinnung, die zur schweren Hungersnot und bekanntlich in Frankreich sogar zur Revolution führten, sind reale Gefahren, die sich als Naturkatastrophen ohne menschliches Zutun ereignen.
    Die Umgangsweise mit den Wetterbedingungen in den jeweiligen Erdteilen zwischen Nord und Süd, einschließlich die saisonalen Schwankungen so zu nutzen, um damit konstruktiv und produktiv auf die Optionen des Wetters zu reagieren, ist doch erfolgreich möglich, wie man in der jeweils landestypischen Bewirtschaftung weltweit sehen kann.
    Die Bevölkerung am Ort des Wettergeschehens nun wieder mit Hilfe der medialen und politischen „Co2-Schamanen“ für „schuldhaft“ verantwortlich zu erklären, um einen uralten mystischen Zauber der irrationalen Herrschaft zu begründen, ist nicht neu und auch nicht origineller als die mittelalterlichen „Wissenschaften“ der Alchemisten und „frommen“ Ablass-Brief-Händler, um dem „Fegefeuer“ nach dem Tod zu entgehen.
    Die eklatanten Widersprüche mit schizophrenem Format sind für mich, das ausgerechnet nachdem die allgemeine Sicherheit für die deutsche Bevölkerung nie besser war als heute, trotzdem eine krankhafte selbstzerstörerische Angstpolitik den rationalen Verstand weitgehend in der öffentlichen Erscheinung infiziert hat und als politische Alternativlosigkeit, so erbärmlich verlogen Erfolge feiert.

  24. @ Landvoigt:

    Mein Argument hat nichts mit dem zu tun, was Greg House beschrieben hat. Kann es sein, dass sie es einfach nicht hinreicheend sorgfätig gelesen haben? Und demanch auch nicht verstanden?

    Kann nicht sein. Denn Sie machen alle drei denselben Fehler. Sie zerlegen das System gedanklich in viele Einzelteile und versuchen es aus diesen wieder zusammenzusetzen. So entsteht Komplexität, in der Sie sich dann verirren.

    Scheinbar lesen Sie auch meine Texte so. Zwei Beispiele:

    Hallo Mad-2-Max @14

    In Text seht, dass diese -18 °C nicht an der Erdoberfläche gelten, sondern an der Systemgrenze.

    Jain.

    Nix „Jain“. Sondern ein klares „Ja“. Mad-2-Max hat das ganz richtig verstanden. Sie dagegen bemühen sich, jeden Satz außerhalb seines Kontextes zu interpretieren und erfassen daher die Argumentation nicht in ihrer Gänze.

    Bodenabstrahlung verglichen mit der Abstrahlung an TOA ergibt dann eben zwei Ungleichungen, die eben nicht zu einem Differenzwert ermittelt werden können.

    Der ein oder andere Schlaumeier mag einwenden, das könne doch nicht sein. Denn diese Temperatur entspricht offensichtlich nicht unserer Erfahrung mit dem Leben auf dieser Erde. Es ist schließlich viel wärmer – glücklicherweise. Um dies zu erläutern, möchte ich eine kleine Reise zum Mond unternehmen.

    Das könnte man als Strohmann bezeichnen, denn es adressiert das vielfach vorher genannte Problem nicht.

    Der „Strohmann“ erstreckt sich noch über ein paar Sätze und klärt dann Ihre Frage vollumfänglich.

    Man kann eben die Verdunstung nicht verstehen, wenn man nur einzelne Moleküle betrachtet. Denn diese haben nicht nur keine Temperatur, sondern auch keinen Aggregatzustand.

    So müssen Sie sich, um den Treibhauseffekt zu verstehen, eben auch im Raum und in der Zeit von dem System „Erde“ entfernen. Stellen Sie sich einfach vor, Sie betrachten die Erde aus einer Entfernung, aus der selbst die größten Teleskope diese nur noch punktförmig wahrnehmen. Wie würden Sie dann die Temperatur dieses Himmelskörpers bestimmen und zu welchem Resultat kämen Sie?

    Daß dies die Realität am Erdboden nicht wiedergibt, ist nicht der Diskussionsgegenstand. Diese Temperatur aber legt die Randbedingung fest, unter der die Verhältnisse am Erdboden erst verstanden werden können. Sie müssen das System erst in seiner Gänze betrachten, dann können Sie schrittweise die Verhältnisse in Teilstrukturen konsistent erklären.

  25. @ all:

    Günter Heß hat mich dankenswerterweise darauf hingewiesen, daß ich im Text „kurzwellig“ und „langwellig“ vertauscht hatte. Natürlich liegt das Spektrum des einfallenden Sonnenlichtes in einem gegenüber dem emittierten Spektrum kurzwelligeren Bereich. Das steht ja auch in der Unterschrift der ersten Abbildung so. Von daher ist der Fehler wohl niemandem sonst aufgefallen (mir auch nicht). Ich habe es korrigiert.

  26. @Felix Schaller #7
    Zum Thema „Der Mensch gestaltet bzw. herscht über die Erde“….Das mag vielleicht aus der Sicht von „leichtgläubigen“ Menschen so sein aber aus der Sicht eines Rational Denkenden Menschen ist diese Aussage einfach nur „Dummes Geschwätz“.
    Die Zeit und der Raum bestimmt über die Geburt und das Vergehen. Weder Mensch noch sonst welche Lebewesen können die „Raum-Zeit“ beherrschen.
    Die Erde existiert bereits seit über 4,5 Millarden Jahre im Raum des Sonnensystems und diese Erde wird weitere 4 Millarden Jahre noch in diesem Raum (Sonnensystem) existieren. Die Anfänge der Menschheit liegen (großzügig geschätzt) vor etwa 200.000 Jahren. Und wenn wir Menschen Glück haben, werden wir 1 Millionen Jahre auf dieser Erde bestehen bleiben. Diese 1 Millionen Jahre ist für das „Raum-Zeit-Gefüge“ der Erde nicht mal der Erwähnung wert. Wir heutigen Menschen werden unsere zukünftigen Menschen in 100.000 Jahre schon nicht mehr erkennen. Dafür sorgt die Zeit (Evolution) und der Raum (technischer Fortschritt).
    Egal was der Mensch macht oder entwickelt. Die Erde und unsere Sonne wird es recht wenig interessieren. Die Planeten drehen weiter ihre Runden um die Sonne, Ab und zu schlägt mal ein Asteriod auf der Erde ein oder einige Erdbeben oder Vulkane werden sich bemerkbar machen. Nicht der Mensch ist eine Gefahr für das Leben auf der Erde, sondern die Erde selbst wird, meiner Meinung nach, zur Gefahr für das Leben.
    Bis dato hat ja die Erde noch einen rotierend heißen Erdkern (Kernreaktor). Dieser Reaktor kühlt sich aber schon seit einigen Millionen von Jahren immer mehr ab….was passiert wohl, wenn diese Energiequelle immer schwächer wird und zum Schluss ganz ausfällt?

  27. Zu 26.
    Also, ich finde diese Zusammenfassung eher wie ein Stochern im Nebel, da alles nur auf Annahmen beruht. Nichts ist wirklich bewiesen. Im Grunde genommen sind das alles nur Phantastereien. Wer sich einmal mit dem Innenweltbild beschäftigt hat, wird zu der Erkenntnis gelangen, dass beide Weltbilder zwar nebenher existieren können und nicht zu widerlegen sind, aber man wird, schaltet man vorher das „eingeimpfte“ ab, zu der Erkenntnis gelangen, dass das Innenweltbild weitaus plausibler daher kommt, als das immer noch vermittelte von Kopernikus. Im kleinen, wie im Großen und das wird bei Kopernikus ad absurdum geführt.
    Von daher muss ich immer schmunzeln, wenn ich lese, dass der Erdkern aus Eisen besteht und immer weiter abkühlt.

  28. @Hübner

    Aber seismische Messungen stehen sehr wohl im Widerspruch zu dieser Annahme, denn auch im Vollkugelweltbild müsste sich die Begrenzung zeigen, und zwar als Hohlraum im Inneren der Erde. Bei Erdbeben und Atombombentests haben Seismologen ein gutes Bild vom inneren Aufbau der Erde gewonnen, sodass man heute weiß, dass sich im Inneren eine Eisenkugel befindet und kein Hohlraum. Damit widerlegen diese Erkenntnisse die Hohlwelttheorie.

    http://pseudowissenschaft.marcus-haas.de/weltbilder/innenweltbild.html

    Will uns da etwa jemand auf die Schippe nehmen?
    Oder meint das Onkel Hübner tatsächlich ernst……?
    Ach, lassen wir das lieber…….man muss ja nicht jeden Bullshit überbewerten.

    H.E.

  29. @R.Hübner #27
    Aber Sie kennen schon den Unterschied zwischen den Wörtern…Energiequelle und Eisen?!

  30. Hallo Günter Heß @21

    danke für die Antwort

    Das Problem ist ihre Umrechnung der abgestrahlten Energie in eine Strahlungstemperatur. Diese ist schlicht unzulässig bei einem inhomogener Körper.

    Gerade für einen inhomogenen Körper ist es günstig die Strahlungstemperatur auszurechnen bzw. zu messen. Sie Mitteln einfach die abgestrahlte Energie in einer Zeiteiheit, beziehen auf die Oberfläche und die Zeiteinheit, bekommen dadurch die abgestrahlte Flächenleistungsdichte, dividieren durch die Stefan-Boltzmann Konstante und ziehen die 4. Wurzel und bekommen so die effektive Strahlungstemperatur.

    Unbestritten kann man das tun. Der Vorteil ist, ein kompakte Zahl zu haben, eigentlich eine Modellkonvertierung. Allerdings sagt diese dann nicht viel mehr zu den realen Tempeaturen aus. Für mich ist dann diese Strahlungstemperatur recht abstrakt. Vielleicht rühren meine Schwierigkeiten mit dem Modell genau da her.

    Wenn sie die thermodynamische Temperatur eines inhomogenen Körpers messen wollen, bekommen sie echte Schwierigkeiten.

    Eben. Man müßte über alle Flächeneinheiten integrieren.
    Auch wenn wir somit eine Strahlungstemperatur ermitteln können, die allerdings zu den realen und durchschnittstemperaturen in ungleichem Verhältnis steht, so frage ich nach der Vorstellung und Bedeutung. Die gezeigten Schlussfolgerungen sind m.E. fragwürdig.

  31. @ Martin Landvoigt

    Warum machen Sie sich das Leben so schwer?

    Eben. Man müßte über alle Flächeneinheiten integrieren.

    Die Wärmeabgabe des Systems Erde an den Weltraum erfolgt einzig über Abstrahlung. Und diese Strahlungsenergie, welche exakt genauso groß sein muss wie die von der Sonne eingestrahlte Energie, lässt die Erde von außen betrachtet wie einen Schwarzkörper mit der Temperatur von -18 °C erscheinen. Für die Strahlungstemperatur ist die thermodynamische Temperatur innerhalb der Atmosphäre schlicht irrelevant.

  32. Hallo Rudolf Kipp @31

    Danke für die Erklärung

    Und diese Strahlungsenergie, welche exakt genauso groß sein muss wie die von der Sonne eingestrahlte Energie, lässt die Erde von außen betrachtet wie einen Schwarzkörper mit der Temperatur von -18 °C erscheinen. Für die Strahlungstemperatur ist die thermodynamische Temperatur innerhalb der Atmosphäre schlicht irrelevant.

    Mit dieser Irrelevanz lösen sich auch die Verständniprobbleme.

  33. Gerade für einen inhomogenen Körper ist es günstig die Strahlungstemperatur auszurechnen bzw. zu messen. Sie Mitteln einfach die abgestrahlte Energie in einer Zeiteiheit, beziehen auf die Oberfläche und die Zeiteinheit, bekommen dadurch die abgestrahlte Flächenleistungsdichte, dividieren durch die Stefan-Boltzmann Konstante und ziehen die 4. Wurzel und bekommen so die effektive Strahlungstemperatur.

    Leider ist das Mittel der 4. Wurzel von T hoch 4 nicht gleich dem Mittel von T, das ist das mathematische Problem

  34. Lieber Herr Landvoigt,

    Mit meiner kurzen Beschreibung in #21 habe ich ja schon eine Messvorschrift für die effektive Strahlungstemperatur angegeben.

    Die effektive Strahlungstemperatur ist deshalb die einfachste zu messende Größe, weil wir sie aus der mittleren abgestrahlten Flächenleistungsdichte exakt bestimmen können.. Für viele Zwecke ist sie gute Näherung für die thermodynamische Temperatur.

    Da man ja im Grunde die abgestrahlte Energie, Gesamtoberfläche und Meßzeit als Messgrößen
    Benutzt hat man auch keine Probleme bei der Mittelung.

    Grüße
    Günter Heß

  35. @Johnny Rebel

    Mathematisch kann man beide Mittelwerte bestimmen, wo liegt da ihr Problem?

    Meine Messvorschrift in #21 jedenfalls hat kein Problem, denn für die effektive Strahlungstemperatur entscheidet man sich für das korrekte T^4 Mittel.

  36. Zur Ergänzung:

    Der Artikel ist übrigens eine Reaktion auf die Anhörung vor Abgeordneten des niedersächsischen Landtages, die wir hier ja bereits diskutiert hatten. Vielleicht recherchieren CDU und FDP dort beim nächsten Mal ein bißchen gründlicher.

    Die Darstellung im zweiten Teil ist abgekupfert von einem Text, den Günter hier mal verlinkt hatte. Sie entspricht übrigens im vollen Umfang der Erläuterung des Treibhauseffektes, die ich hier schon einmal veröffentlicht hatte. Nur verlangte letztere deutlich mehr Mitarbeit des Lesers.

    Hier habe ich versucht, es so einfach wie möglich zu machen.

    @ Landvoigt:

    Rudolf schrieb

    Für die Strahlungstemperatur ist die thermodynamische Temperatur innerhalb der Atmosphäre schlicht irrelevant.

    Das ist absolut korrekt. Nur andersherum stimmt es eben nicht. Die Strahlungstemperatur ist für die thermodynamische Temperatur sehr wohl relevant. Denn sie legt die Randbedingungen fest.

    Um dies zu erläutern, habe ich den Mond als Beispiel angeführt.

    Das vereinfachte Modell der Erde ist zu diesem symmetrisch. Statt über die Zeit zu mitteln, habe ich einfach angenommen,daß nur die Erdoberfläche die Atmosphäre erwärmt (auch eine Symmetrie). In der Atmosphäre gleichen sich dann durch Strömungen die Temperaturunterschiede aufgrund der ungleichmäßigen Einstrahlung aus. Mit zunehmender Höhe wird dann der Temperaturverlauf immer gleichmäßiger. Ganz genau wie beim Mond mit zunehmender Tiefe. An der Grenze zum Weltraum, also in der Schicht, ab der die abgestrahlten Photonen wirklich ins All gelangen und somit von einem extraterrestrischen Empfänger registriert werden können, liegt die Temperatur nun einmal fest. Die Atmosphäre wird eben nicht von außen ungleichmäßig erwärmt, sondern von innen. Das Modell ist eine Reduktion der Realität auf das Wesentliche. Es wurde schlicht alles weggelassen, was möglich ist, ohne die innere Konsistenz und die Widerspruchsfreiheit zu den Erhaltungssätzen zu gefährden. Es dient allein dem Verständnis des Effektes, berechnen kann man damit natürlich nichts. Damit stellt es gleichzeitig einen Beweis des Treibhauseffektes dar. Denn ihn aus diesem Modell zu entfernen, würde zu Widersprüchen führen. Der Treibhauseffekt ist real -- oder unsere Physik (bspw. der Energieerhaltungssatz oder die Natur der Wärmestrahlung) ist fundamental falsch. Inwieweit der Treibhauseffekt dann durch andere Effekte mit anderen Ursachen (bspw. Schwankungen der solaren Einstrahlung) oder Folgewirkungen (bspw. Albedoänderungen) ergänzt oder überlagert wird, ist eine ganz andere Frage, die das Modell nicht beantwortet.

    Aus diesem Modell folgt nebenbei noch, daß 15° eine sinnvolle Abschätzung der Temperatur ist, die die bodennahen Luftschichten hätten, wären sie rund um den Globus miteinander im thermodynamischen Gleichgewicht. Gut, als Physiker würde ich das nie so ausdrücken. Sondern immer von „10^1“ sprechen (statt eben von 10^0 oder 10^2). Und die Strahlungstemperatur liegt aufgrund von Schwankungen der Albedo eben bei „-10^1“. Die prophezeite Erderwärmung liegt um eine Größenordnung unter diesen begründeten Schätzungen. Und ist damit nicht mehr der Domäne der Physik zuzuordnen, sondern der Domäne der Spekulation.

    @ Greg House:

    Spätestens jetzt sollte auch Ihnen klar sein, worin Ihr Irrtum besteht. Die 33 Grad Temperaturdifferenz sind nicht der Treibhauseffekt. Sondern der von diesem unabhängige Temperaturgradient in der Atmosphäre. Der durch das Schwerefeld der Erde erzeugt wird, weil Luft ein kompressibles Medium ist. Hier haben Sie Ihre zusätzliche Energiequelle. Der Treibhauseffekt verschiebt diesen Gradienten, legt sozusagen die Randbedingungen fest. Der Gradient selbst bleibt aber unverändert.

    Letztendlích soll der Text auch all die vielen Laien zum Nachdenken anregen, die sich immer auf „die Physik“ berufen. Die Werkzeuge zu beherrschen, genügt eben nicht. Man muß sie auch richtig anwenden, richtig führen können. Und das ist es, was jahrelanges Studium und viel Erfahrung (und ja, auch Talent) benötigt. Hier kann ein Laie eben nicht mithalten.

    Ich kann auch einen Hammer führen, eine Säge und einen Hobel. Ein vernünftiges Möbelstück kann ich trotzdem nicht bauen. Dazu müsste ich schon Schreiner sein, mit entsprechender Ausbildung, mit Training und Talent.

    @ Rebel:

    Leider ist das Mittel der 4. Wurzel von T hoch 4 nicht gleich dem Mittel von T, das ist das mathematische Problem

    Klar. Das ist, wie wenn Sie dem Schreiner erklären, er müsse die Erdkrümmung berücksichtigen, um einen Tisch zu bauen, der nicht wackelt. M.a.W.: Für den hier besprochenen Effekt schlicht irrelevant.

  37. Hallo ich bin gerade auf diesen Blog gestoßen und habe mich schon kräftig über die Diskussionen hier amüsiert.
    Diese einfachen Strahlungsbilanzen beherrschen die Naturwissenschaftler schon seit Jahrzehnten. Da braucht man nicht viel zu diskutieren oder herzuleiten. Das steht alles in den Lehrbüchern. Eine Einführung z.B.
    http://www.amazon.de/Das-Klimasystem-seine-Modellierung-Einführung/dp/3540658300/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1406671363&sr=8-3&keywords=Klimamodell

    Deshalb geht es in den wissenschaftlichen Diskussionen auch „nur“ darum, welche Modellparameter man ansetzt und welche Effekte man berücksichtigen muss und welche man (aus Rechenzeitgründen) auch weglassen/abschätzen kann. Da gibt es unterschiedliche mehr oder weniger gut begründete Meinungen. Die Messung der Modellparameter ist schwierig, Fehler können sich in dem komplexen nichtlinearen System mit vielen Rückkopplungen aufschaukeln und zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Das ist aber auch allen Wissenschaftlern bewusst und sie versuchen ihr bestes.

    Aber die Diskussionen hier über Strahlungsbilanzen sind absolut lächerlich. Ich bewundere daher Frau Mayr, die sich die Mühe macht, etwas Licht in das dunkle zu bringen.

  38. Hallo Günter Heß @32

    Mit meiner kurzen Beschreibung in #21 habe ich ja schon eine Messvorschrift für die effektive Strahlungstemperatur angegeben.

    Soweit auch unkritisch. Problem ist nur: Was misst man da eigentlich? Also: Welche Bedeutung hat der Messwert?

    Die effektive Strahlungstemperatur ist deshalb die einfachste zu messende Größe, weil wir sie aus der mittleren abgestrahlten Flächenleistungsdichte exakt bestimmen können. Für viele Zwecke ist sie gute Näherung für die thermodynamische Temperatur.

    Das ist dann einleuchtend, wenn die Oberflächentemperatur eine geringe Varianz aufweist.
    Bei starken Varianzen gibt es ein großes Delta.

    Da man ja im Grunde die abgestrahlte Energie, Gesamtoberfläche und Meßzeit als Messgrößen
    Benutzt hat man auch keine Probleme bei der Mittelung.

    Man kann das alles machen, aber ich fürchte, dass man dann die falschen Schlüsse daraus zieht.

  39. Hallo Johnny Rebel @33

    Leider ist das Mittel der 4. Wurzel von T hoch 4 nicht gleich dem Mittel von T, das ist das mathematische Problem

    Darüber bin ich auch gestolpert. Eigentlich kein matehmatisch lösbares Problem, sondern ein modelltechnisch lösbares, indem man über finite Flächenelemente integriert.

    Ich kann nicht verstehen, wie man zu numerischen Aussagen über die gemessene Oberflächentemperatur machen will, wenn man die Strahlungstemperatur hat. Am hilfreichsten sist dde Forstellung dass diese weitgehend irrelevant ist. Man darf die nur nicht verwechseln.

  40. Günter Heß @35

    Mathematisch kann man beide Mittelwerte bestimmen, wo liegt da ihr Problem?

    Meine Messvorschrift in #21 jedenfalls hat kein Problem, denn für die effektive Strahlungstemperatur entscheidet man sich für das korrekte T^4 Mittel.

    Natürlich kann man diese so ermitteln. Aber die werden wohl nicht zusammen passen.

    Ich muss meine Darstellung aus #10 korrigieren.

    Vereinfacht können Sie sich zwei gleich große Flächen mit jeweils konstanter Abstrahtemperaatur vorstellen, anbei mit einem Delta der Temperaturen. Die Durchschnittstemperaturen sind mittels des arithmetischen MIttels einfach bestimmbar. Die Anwendung von Stefan-Boltzmann ergibt aber einen wesentlich niedrigere Strahlungstemperatur. Diese sinkt mit steigendem Delta, oder anders gesagt, mit steigender Varianz.

    Das ist so nicht ganz korrekt. Die gemittelte Strahlung würde eine höhere Strahlungstemperatur ergeben.

  41. zu 28 und 29:
    @eng und hofmann: Sorry, dass ich nicht zeitnaher antworten konnte, aber wichtige Arbeiten haben dies leider verhindert.
    Allerdings bin ich schockiert, von dieser hier praktizierten ,arroganten Ignoranz. Eigentlich ist das ziemlich traurig. Vor allen Dingen werden einfach Aussagen von einer Pseudo-Seite heran gezogen, die weder Beweiskraft haben noch irgend etwas anderes. Sie können mich ja auslachen und weiterhin die Schlaumeier markieren aber dieses Märchen von großem Weltall und Urknall und aus toter Materie hat sich plötzlich Leben entwickelt ist so dämlich, dass es schon wieder gut ist. Übrigens habe ich auch mal diesen Mist geglaubt, denn mehr kann man ja auch nicht. Erst, wenn man sich wirklich mit dieser Materie befasst und alte Dogmen über Bord wirft, kann man zu der Erkenntnis gelangen, dass es so,wie es aktuell gelehrt wird, nie sein kann.
    Schönen Tag noch den Herren, bis irgendwann mal wieder 🙂

  42. Hallo Peter Heller @36

    Rudolf schrieb

    Für die Strahlungstemperatur ist die thermodynamische Temperatur innerhalb der Atmosphäre schlicht irrelevant.

    Das ist absolut korrekt. Nur andersherum stimmt es eben nicht. Die Strahlungstemperatur ist für die thermodynamische Temperatur sehr wohl relevant. Denn sie legt die Randbedingungen fest.

    Das ist verwirrend. Denn die Temperatur ist die Ursache der Strahlung, wie sie Stefan-Boltzmann beschreibt. Für einfache und homgene Fälle ist auch eine klare ein-eindeutige Beziehung gegeben. Hier kann man auch die gleichung beliebig algebraisch umformen.

    Ihr Erklärungsansatz geht nun einen weiten Bogen. Da die Abstrahlung gemäß Energiebilanz festgelegt ist, und damit als Konstante betrachtet werden kann, kann man von der Abstrahlung, die eigentlich von der Temperatur bewirkt wird, rückwärts auf eine konstante Abstrahlung gerechnet werden. Das sagt dann auch die sogenannte Strahlungstemperatur. Soweit voller Konsens.

    Damit diese Strahlungstemperatur erreicht wird, bedarf es natürlich auch der Wärmequellen, also der thermodynamischen Strahler mit jeweils konkret messbaren Temperaturen. Soeit auch kein Problem.

    Nur wird bei der Abbildung konkreter Temperaturverteilungen inhomogener Körper ein Berechnungsproblem deutlich, auf das auch Johnny Rebel korrekt verwies. Dies ist auch mit dem Verweis auf die Höldersche Ungleichung korrekt beschrieben.

    Um dies zu erläutern, habe ich den Mond als Beispiel angeführt.

    Das aber adressiert das Problem nicht, sondern die isolierende Wärmewirkung der Atmosphäre wird erläutert. Und da haben wir wieder keinen Dissens.

    Mit zunehmender Höhe wird dann der Temperaturverlauf immer gleichmäßiger.

    Tendenziell stimmt das zwar, aber die Differenzen der Abstrahlung an TOA ist immer noch vorhanden. So ist T am Äquator um 13:00 immer noch wesenlich höher als um 1:00 . Diese unterscheiden sich erheblich zu der über den Polen, jeweils bei Sommer und Winter. Dass an TOA die Strahlungstemperaturvarianz geringer is als auf der Oberfläche, ändert aber nichts am Priinzip.

    Ganz genau wie beim Mond mit zunehmender Tiefe.

    Das ist keine Analogie und auch völlig ander Wärmetransportmechanismen (Wärmeleitung) sind hier beteiligt.

    An der Grenze zum Weltraum, also in der Schicht, ab der die abgestrahlten Photonen wirklich ins All gelangen und somit von einem extraterrestrischen Empfänger registriert werden können, liegt die Temperatur nun einmal fest.

    Gemeint ist hier die durch die Bilanz ermittelte Vorgabe, die sich auf das Gesamte bezieht, nicht auf das Lokale.

    Die Atmosphäre wird eben nicht von außen ungleichmäßig erwärmt, sondern von innen.

    Sowohl -- als auch ist richtig.

    Das Modell ist eine Reduktion der Realität auf das Wesentliche. Es wurde schlicht alles weggelassen, was möglich ist, ohne die innere Konsistenz und die Widerspruchsfreiheit zu den Erhaltungssätzen zu gefährden.

    Hier setzt die Kritik ein. Es wird eben bezweifelt ob die Mittelwerte zum Wohle des Modellverständnisses gemittelt wir. Ich fürchte, hier wirrd das Kind mit dem Bade ausgeschüttet.

    Es dient allein dem Verständnis des Effektes, berechnen kann man damit natürlich nichts.

    Es ist wieder völlig unstrittig, dass durch die Atmosphäre eine wesentlich höhere Temperatur in Bodennähe ist, als sie gemäß einer gemittelten Strahlungstemperatur zu erwarten ist. Als Prinzipdarstellung würde ich das auch durchgehen lassen und als zulässige Vereinfachung ansehen.

    Die genannten Berechnungen führen aber dazu, dass man diese für wissenschaftlich zulässig und gesichert hält.

    Damit stellt es gleichzeitig einen Beweis des Treibhauseffektes dar. Denn ihn aus diesem Modell zu entfernen, würde zu Widersprüchen führen. Der Treibhauseffekt ist real — oder unsere Physik (bspw. der Energieerhaltungssatz oder die Natur der Wärmestrahlung) ist fundamental falsch.

    Ich nehme zu Kenntnis, dass es sich bem Treibhauseffekti um einen eingeführten Begriff handelt, der m.E. jedoch grob irreführend ist. Aber ich will weder Sie noch Dritte mit einer Neuauflage zur Begriffsdiskussion langweilen.
    Vermutlich ist die thermische Isolationswirkung der Atmosphäre sogar weit höher, als von den AGW-Proponenten behauptet.

    Aus diesem Modell folgt nebenbei noch, daß 15° eine sinnvolle Abschätzung der Temperatur ist, die die bodennahen Luftschichten hätten, wären sie rund um den Globus miteinander im thermodynamischen Gleichgewicht.

    Das Gleichgewicht, wie auch immer gemeint, ist hierfür keine hinreichende Bedingung. Konkret bedürfte es der Homogenität.

    Und die Strahlungstemperatur liegt aufgrund von Schwankungen der Albedo eben bei “-10^1″.

    ? Unklar: Der Term = -10 ? Die Emissionsschwankungen der Abedo sollten nicht so leicht bestimmbar sein, da wir auch die Schwankungen der Albedo nicht hinreichend kennen

    Die prophezeite Erderwärmung liegt um eine Größenordnung unter diesen begründeten Schätzungen. Und ist damit nicht mehr der Domäne der Physik zuzuordnen, sondern der Domäne der Spekulation.

    Hier wieder kommen wir zum gleichen Ergebnis.

  43. @Hübner
    Sorry….ich dachte doch tatsächlich, das Du mit #27 eine gelungene Satire hingelegt hast um den Laden hier etwas aufzuheitern……..anscheinend ist es Dir aber mit der Innenwelt wirklich ernst…..au Backe.

    Ich hab mir mal den ganzen Quatsch näher angetan….und komm jetzt noch nicht aus dem Lachen raus.
    Nun gut, ick versuchs mal mit meinen rudimetären Physikkentnissen zu widerlegen.

    Die Gravitation kennste bestimmt (einschließlich der Gravitationskonstante)?
    Fliehkraft kennste bestimmt auch?…..am Ende einer Strippe einen Gegenstand anbinden und dann anfangen zu drehen. (Gab es bei alten Dampfmaschienen als Fliehkraftregler, um die Umdrehungen/Minute regeln zu können)

    Erde -- Mond……der Mond dreht sich um die Erde…..und wäre da nicht die Gravitation der Erde/Mond (die Strippe)……würde der augenblicklich abhauen, weil ihn ja nix mehr an die Erde binden würde.
    Dat selbe wie bei Erde-Sonne…..Gravitation als Kraft A) und Fliehkraft B) sorgen dafür, das wir eliptisch um die Sonne rumeiern.

    Mit hilfe der Gravitationskonstante könnte man jetzt berechnen, wie dick die Erdschale sein müsste……damit ihr wisst, wie lange ihr buddeln müsst, um mal draussen den Kopp durchzustecken…….würde mich auch mal interessieren, ob es da noch was anderes gibt. (Parallelwelt….oder Draussies (Aussenweltbewohner))

    Ok…..ergo würde die Gravitation in dieser hohlen Nuss komplett ins Zentrum gerichtet sein…..und alles was da rumschwirrt….müsste augenblicklich irgendwo uff die Erdschale plumsen, oder?

    Achso…..angeblich ist ja auch die „Heaviside-Schicht“ Unfug…..ja ne is klar….blöderweise schafft es diese Schicht nicht, Ultrakurzwelle aufzuhalten…..weswegen wir ja jede Menge Sendetürme brauchen, damit unsere tollen UKW-Radios auch was empfangen können.
    (Gute Funkamateuer nutzen sogar die ioniserten Spuren von Meteroitenbahnen um janz-weit-wech funken zu können)
    Gekrümmtes Licht…..joo, gibbet…….die Gravitation muss nur stark genug sein um einen Lichtstrahl (Teilchencharakter des Lichts) abzulenken….aber die Masse muss schon so gewaltig sein, das dagegen unser Planet nur ein kümmerliche Kiesel ist.

    Sorry……ick erzähl ja manchmal auch ne Menge physikalischen Nonsens…….aber um diese eigenartige Theorie widerlegen zu können, muss ick nich mal mein altes Physikbuch raus holen…..dat geht auch noch auswendig aus´n Kopp….oder so ähnlich.
    Lange nich mehr so gelacht.

    H.E.

  44. @ Günter:

    Ja, ja. Allerdings kannst Du Deine Hinweise auch hier einstellen, dann wird das für alle Leser transparent. Ich habe kein Problem mit Kritik, wenn ich Blödsinn schreibe. Ich bin auch manchmal müde. Also, ich hatte oben geschrieben:

    Die 33 Grad Temperaturdifferenz sind nicht der Treibhauseffekt. Sondern der von diesem unabhängige Temperaturgradient in der Atmosphäre. Der durch das Schwerefeld der Erde erzeugt wird, weil Luft ein kompressibles Medium ist. Hier haben Sie Ihre zusätzliche Energiequelle.

    Richtiger ist natürlich: Die 0,6 K/100 m sind nicht der Treibhauseffekt. Daß eine Wärmequelle erforderlich ist (hier der Erdboden), um einen Temperaturgradienten zu erzeugen, erschien mir jetzt selbstverständlich. Der Temperaturgradient selbst ist übrigens auch ein Modell. Aber wie lang soll denn so ein Text noch werden? Von irgendwas muß ich doch nun ausgehen. Aus meiner Sicht ist der „Treibhauseffekt“ den wir hier diskutieren die Wirkung, die eine Zunahme der CO2-Konzentration gegenüber dem Ist-Zustand aufweist. Diese wollte ich erläutern. Nicht das Modell einer adiabatischen Atmosphäre mit linearem Temperaturverlauf.

    @ Landvoigt:

    Ich habe keine Lust mehr. Es macht keinen Spaß mit Ihnen, weil Sie sich nicht wirklich um Verständnis bemühen. Es steht wirklich alles im Text oben. Hier werden nicht Temperaturen gemittelt, sondern Energien.

    Denn die Temperatur ist die Ursache der Strahlung

    Nein. Die (kinetische) Energie geladener Teilchen ist Ursache der Strahlung. Die Strahlungstemperatur ist ein Maß für diese. Und damit ein Maß für den gesamten Wärmegehalt des Systems.

    Und die Strahlungstemperatur liegt aufgrund von Schwankungen der Albedo eben bei “-10^1″.

    ? Unklar: Der Term = -10 ? Die Emissionsschwankungen der Abedo sollten nicht so leicht bestimmbar sein, da wir auch die Schwankungen der Albedo nicht hinreichend kennen

    Gemeint war: Ich nutze als Physiker ein Modell, um Größenordnungen abzuschätzen, also in der Regel Zehnerpotenzen. Wenn ich daraus ableiten kann, daß der anthropogene Einfluß um mindestens eine Größenordnung unter den durch die Natur gegebenen Rahmenbedingungen liegt, kann ich die Klimakatastrophe getrost vergessen. Kleinere Schwankungen in der Albedo können mehr ausmachen, als der CO2-Gehalt.

    Dass an TOA die Strahlungstemperaturvarianz geringer is als auf der Oberfläche, ändert aber nichts am Priinzip.

    Doch. Ersteres zeigt das Prinzip: Die lokalen Differenzen gleichen sich mit zunehmender Höhe aus. Das Modell ist sozusagen die Konsequenz aus diesem Prinzip. So werden in der Physik Modelle angelegt und können sinnvoll verwendet werden.

  45. @eng, jetz komm mal runter von deinem hohen roß! was hast du mit deinem gelaber denn jetzt großartig widerlegt? das auswendig gelernte aus alten physikbüchern daher beten kann nun wirklich jeder. von daher frage ich mich, wer nun besser lachen kann. scheint aber sinnlos zu sein mit leuten zu diskutieren, die aus ihrem alten denkschema nicht raus kommen, denn die menschheit weiß bis heute nicht, was eigentlich materie ist und hier stellen sich großmäuler wie ein heinz eng hin und tun so, als wenn diese die weisheit nur so mit löffeln gefressen hätten.

    klugscheißmodus aus……

  46. @Hübner
    Nachtrag……mir sausen so viel Gegenargumente durch die Omme, das ich endlos weiter machen könnte….aber zwei reichen.

    Wer von der inneren Welt faselt, hat im Ferienflieger noch nie aus dem Fenster geguckt…….wo man a) schon die Erdkrümmung und b) den Horizont sehen kann…..und komm jetzt bitte nich mit optischer Täuschung, denn könnte man nämlich keine klare Horizontlinie erkennen, wenn man in einer Hohlkugel mit dem Flugzeug fliegt.

    Ach ja…..passend zu den Artikel hier……..müssten wir hier auf der Erde nämlich alle schon längst verbrutzelt sein, wenn die Sonne im Mittelpunkt der Erde rumheizen würde.
    Bitte erkläre mir, wohin verschwinden die Infraroten Strahlen, die die Erde ja wieder abstrahlt…….inner Hohlkugel bestenfalls von Europa nach Australien oder umgekehrt?
    Oder saugt die Sonne die wieder auf?…….und schickt sie uns dann als kurzwellige Strahlung wieder zurück (Perpetuum Mobile)?

    Wie gesagt…….die Hohlkugel widerspricht nun so jedem physikalische Gesetz………..ohne auch nur einen brauchbaren Gegenbeweis zu liefern…..und ja, da kannste so dolle schmollen wie Du willst……….den Schwachsinn hätte ick wohl schon in der 6. Klasse in der POS zerlegt, da müssen wir hier nich mal die echten Physiker bemühen.

    H.E.

  47. @Hübner
    Janz ehrlich……die These is einfach nur Bullshit in Tüten……ein ominöses „elektro-magnetische Antriebskraftfeld“ soll Sonne, Mond und Sterne im inneren unserer Hohlkugel auf Bahn halten……..Gravitation hätte nix mit Masse zu tun….und andere ominöse Erfindungen……jetzt noch ne anständige Wünschelrute und ick find morgen Atlantis.

    Lass gut sein……ist zwar echt lustig in den Kram reinzugucken……aber wenn dann noch freie Energie und Äther auftaucht……kann mein Zwerchfell einfach nich mehr an sich halten, sorry.

    H.E.

  48. Lieber Herr Landvoigt,

    Sie schreiben:

    Natürlich kann man diese so ermitteln. Aber die werden wohl nicht zusammen passen.

    Müssen die auch nicht, da für die effektive Strahlungstemperatur das T^4 Mittel korrekt ist.

    Grüße
    Günter Heß

  49. @Heinz
    Gab es da nicht sogar einen Eingang in die hohle Welt ?
    Na, somit wissen wir ja auch, wo das fehlende Arktis Eis geblieben ist 😀

  50. @Krishna

    Gluck, gluck….weg wars……und die Satelliten belügen uns…oder die NASA……oder Gott hat seine Griffel im Spiel…….mir deucht, diese Leutchens sind irgendwie „Lochfixiert“……wahrscheinlich alle Unverheiratet.

    Autsch……der arme Artikel von Peter…..nu isser hin.

    Duck und wech….
    Onkel Heinz….dummdideldei

  51. da die Berechnung der effektiven Strahlungstemperatur eine nicht lineare Funktion ist, kommt es natürlich zu Abweichungen gegenüber einer arithmetische ermittelten Temperatur, sobald man zwei oder mehr unterschiedliche Temperaturen bzw. Körper betrachtet.

    Auf der Erde ergibt sich ein kleiner Unterschied von 1,16K, wenn man für T1 273K und T2 303K einsetzt, was einmal 15,0°C und Teff eben 16,16°C entspricht. Am Mond z.B, wo die T Unterschiede viel größer sind, ergeben sich auch deutlich größere Abweichungen. Für die gegenständlichen Betrachtungen an Planeten Erde kann man diesen Fehler aber vernachlässigen, da er real etwas unter den als hoch angenommen Delta T Werten liegen dürfte.

    Übrigens: ohne Treibhausgase gäbe es auch keine Konvektion. Das vergessen einige immer wieder mal.

  52. @Sylke Mayr

    Richtig. Und ohne Konvektion und Turbulenz, keine gut durchmischte Atmosphäre und kein mit der Höhe
    fallender Temperaturgradient.

    Grüße
    Günter Heß

  53. Hallo Peter Heller @44

    Ich habe keine Lust mehr. Es macht keinen Spaß mit Ihnen, weil Sie sich nicht wirklich um Verständnis bemühen.

    Das bekümmert mich. Denn trotz unserer Meinungsverschiedenheit in einigen wenigen Punkten und ihrem Abwertenden persönlichen Meinung zu mir, halte ich nach wie vor viel von Ihnen. Selbstverständlich ist es ihr gutes Recht, sich Ihre eigene Meinung zu anderen Menschen zu bilden, auch wenn die Gründe dafür falsch sind.

  54. Hallo Peter Heller @44

    Es steht wirklich alles im Text oben. Hier werden nicht Temperaturen gemittelt, sondern Energien.

    Mir fällt schwer, Ihre Aussage nachzuvollziehen. Denn wenn von Strahlungstemperatur die Rede ist, diese aber bei Punktmessungen unterschiedlich ist, dann weiß ich nicht, was Sie mit dem Ausschluss sagen wollen. Immerhin ist die Temperatur ein Indikator für die Energie, die diese repräsentiert. so wird doch W/m² in sein Äquivalent der Strahlungstemperatur umgerechnet.

    Wenn sie die Wärmenergie berechnen wollen, messen sie auch die Temperatur. Eine strikte Unterscheidung dieser beiden Dimensionen ist in konkretem Kontext erforderlich, hier aber, im Gesamtkontext, nicht nachvollziehbar.

    Denn die Temperatur ist die Ursache der Strahlung

    Nein. Die (kinetische) Energie geladener Teilchen ist Ursache der Strahlung. Die Strahlungstemperatur ist ein Maß für diese. Und damit ein Maß für den gesamten Wärmegehalt des Systems.

    Hier spielen sie den Haarspalter. Ihre umfassende Erklärung ist zwar korrekt. allerdings überflüssig, weil die Umrechnung nach Stefan-Boltzmann keine Exklusivität rechtfertigt. Die Temperatur ist ein Maß der kinetischen Energie der Teilchen im beobachteten Objekt.

  55. Ich kenne Leute, die ihr Haus mit Erdwärme heizen und außerdem auch mit warmem Wasser duschen, das ebenfalls mithilfe dieser im Erdinneren gespeicherten oder dort vielleicht sogar durch Kernzerfallsprozesse neu entstehenden Wärmenergie (plus einer Wärmepumpe) erwärmt wurde.
    Frage: Sollten diese Warmduscher sich nun Gedanken darüber machen, ob sie das hier vorgestellte Gleichgewichtsideal stören?

  56. Lieber Herr Landvoigt 54,

    sie schreiben:

    Mir fällt schwer, Ihre Aussage nachzuvollziehen. Denn wenn von Strahlungstemperatur die Rede ist, diese aber bei unterschiedlich ist, dann weiß ich nicht, was Sie mit dem Ausschluss sagen wollen. Immerhin ist die Temperatur ein Indikator für die Energie, die diese repräsentiert. so wird doch W/m² in sein Äquivalent der Strahlungstemperatur umgerechnet.

    Peter Heller hat Recht und oben habe ich es erklärt.
    Man misst erst die gesamte abgestrahlte Energie der Erde. Anschließend dividiert man durch die gesamte Oberfläche und die Messzeit. Also hat man eine mittlere Flächenleistungsdichte ausgerechnet. Das heißt aber unmittelbar,
    Dass man Energien mittelt. Erst nach dieser Mittelung wird
    Aus dieser mittleren Flächenleistungsdichte der gesamten Erde ihre effektive Strahlungstemperatur bestimmt..
    Man mittelt also die Energie und nicht die Temperatur genau wie Peter Heller geschrieben hat.
    Deshalb gibt es auch kein Problem mit irgendwelchen unterschiedlichen Mittelwerten.
    Grüße
    Günter Heß

  57. Lieber Herr Landvoigt,

    Noch ein Nachtrag. Wenn sie Strahlungstemperaturen als Punktmessungen messen und die mittlere Strahlungstemperatur berechnen wollen, dann müssen sie einfach das T^4 Mittel benutzen und sie haben korrekt gerechnet.

    Grüße
    Günter Heß

  58. Hallo Sylke Mayr @51

    Übrigens: ohne Treibhausgase gäbe es auch keine Konvektion. Das vergessen einige immer wieder mal.

    Das basiert auf der Annahme, dass sich kein Gasvolumen erwärmt. Darum würde auch der Anlass zur Konvektion entfallen.

    Dem aber ist nicht so, denn wenn die feste oder flüssige Oberfläche wärmer ist als das daruber liegende Gasgemisch, windet an den Kontaktstellen eine Wärmeübertragung statt. Wird als bodennahe Gas erwärmt verringert sich die Dichte das Gasvolumen gegenüber dem umgebenden kälteren Gas, was einen Auftrieb = Konvektion bewirkt.

  59. Martin Landvoigt 31. Juli 2014 05:56

    Hallo Sylke Mayr @51

    Übrigens: ohne Treibhausgase gäbe es auch keine Konvektion. Das vergessen einige immer wieder mal.

    Das basiert auf der Annahme, dass sich kein Gasvolumen erwärmt. Darum würde auch der Anlass zur Konvektion entfallen.

    Ich denke, hier irren Sie sich. Es geht eher um den Fakt, dass sich die Luft oben nicht mehr abkühlt und daher keine „Luftpakete“ mit größerer Dichte entstehen, die wieder nach unten wollen. Aber eine ausführlichere Beschreibung können in einem der vielen Versuche von Herrn Ebel auf Eike lesen, in denen er versucht, das Herrn Paul nahezubringen. Oder bei Roy Spencer „6) The tropospheric temperature lapse rate would not exist without the greenhouse effect.“ …

  60. Ich sage (und der Rest der Nicht- Laien)

    Übrigens: ohne Treibhausgase gäbe es auch keine Konvektion

    Landvoigt:

    Dem aber ist nicht so, denn wenn die feste oder flüssige Oberfläche wärmer ist als das daruber liegende Gasgemisch, windet an den Kontaktstellen eine Wärmeübertragung statt. Wird als bodennahe Gas erwärmt verringert sich die Dichte das Gasvolumen gegenüber dem umgebenden kälteren Gas, was einen Auftrieb = Konvektion bewirkt.

    Lieber Landvoigt,
    wenn sie zu bequem sind, vor dem Posten Fachliteratur zur Grenzschichtmeteorologie zu konsumieren, dann werde ich ihnen halt wieder ein wenig weiter helfen müssen. Warum gerade sie als Amateur immer wieder so bestimmend beurteilen, was falsch oder richtig ist, zeugt von maßloser Überheblichkeit.

    Ohne Treibhausgase kommt es zum Einen zu keiner effektiven Abkühlung der oberen Troposphäre, da ja die dort sonst zunehmende IR Abstrahlung (O2, N2 Atmosphäre) fehlt. Das Absinken wie es in der realen Welt stattfindet, gäbe es nicht und nur das Absinken von oben ermöglicht einen T Gradienten, welcher dem trocken adiabatischen sehr nahe kommt. Somit bleibt die Atmosphäre aus dieser Richtung sehr stabil geschichtet.
    An der Oberfläche kann die Sonneneinstrahlung diese freilich erwärmen. Aber was erwärmt die N2, O2 Luft darüber? Da diese Moleküle keine IR Strahlung absorbieren können, bleibt der Weg über direkten Kontakt mit dem Boden. Diese Form der Wärmeübertragung ist für Luft (N2, O2) sehr schwach, im Tagesgang können sich gerade mal die ersten cm über Grund so weit erwärmen, dass es reichen würde, kleine turbulente Elemente aufsteigen zu lassen. Das versuchen sie auch, nur wie weit sollen sie kommen, wenn die Luft darüber sehr stabil geschichtet ist? Eben, sie werden sofort wieder in die Ausgangslage zurück versetzt.
    Auch in der realen Atmosphäre dauert es oft etliche Stunden (bis über Mittag), bis überhaupt Konvektion über mehrere hundert m oder km einsetzen kann, trotz der effektiven Erwärmung der unteren Schichten durch IR Absorption und dabei ist die Säule darüber vergleichsweise labil geschichtet. Luft hat auch eine geringe Viskosität, welche dafür sorgt, dass sg. Thermikblasen (freie Konvektion) erst einsetzt, wenn zumindest Luftvolumina von dutzenden bis hunderten m³ um mehr als 1-2°C über die Temperatur der Umgebung erwärmt worden sind.
    In der treibhausgasfreien Troposphäre kann keine Konvektion existieren, eine seichte, turbulente Durchmischung im cm Bereich wäre stellenweise möglich, das hat aber nichts mit dem zu tun, was wir heute unter Konvektion verstehen. Die Troposphäre wäre annähernd isotherm geschichtet.
    Falls es sie überhaupt interessiert Herr Landvoigt, das sind Grundlagen ua. zu erlernen in Allgemeine Meteorologie Teil II (Grenzschichtmeteorologie) im 2. Semester an jeder Uni, welche Atmosphärenphysik anbietet. Oder die geben ein paar EUR bei Amazon aus, für: Grundlagen der Grenzschichtmeteorologie und dann kommen sie wieder und versuchen mir zu erklären, was richtig oder falsch sein kann, ok?

    http://www.amazon.de/Grundlagen-Grenzschicht-Meteorologie-Atmosph%C3%A4rischen-Grenzschicht-Mikrometeorologie/dp/3540759808

  61. Hallo Sylke Mayr @60

    Dem aber ist nicht so, denn wenn die feste oder flüssige Oberfläche wärmer ist als das daruber liegende Gasgemisch, windet an den Kontaktstellen eine Wärmeübertragung statt. Wird als bodennahe Gas erwärmt verringert sich die Dichte das Gasvolumen gegenüber dem umgebenden kälteren Gas, was einen Auftrieb = Konvektion bewirkt.

    Ohne Treibhausgase kommt es zum Einen zu keiner effektiven Abkühlung der oberen Troposphäre, da ja die dort sonst zunehmende IR Abstrahlung (O2, N2 Atmosphäre) fehlt. Das Absinken wie es in der realen Welt stattfindet, gäbe es nicht und nur das Absinken von oben ermöglicht einen T Gradienten, welcher dem trocken adiabatischen sehr nahe kommt. Somit bleibt die Atmosphäre aus dieser Richtung sehr stabil geschichtet.

    Sie beschreiben einen Endzustand eines atmospphärischen Ausgleichsprozesses. In diesem wüde die Atmophäre gesamtheitlich etwa die Temperatur von Hotspots angenommen haben. Dann aber würde es zu keiner höheren Bodentemperatur mehr kommen und demnach auch keinen Wärmefluss in die Atmosphäre liefern. Unter diesen hyptheteischen Umständen hätten sie zwar recht, aber auch mein Darstellung wiederspräche dem nicht. da meine im Konjunktiv genannte Bedingung nicht zutäfe.

    Ihre Darstellung erfordert aleso eine heiße Atmosphäre und eine durchschnittlich kalte Oberfläche. Allein das Fehlen von Konvektion suggeriert eine unzureichende Gesamtvorstelleung.

    Da diese Moleküle keine IR Strahlung absorbieren können, bleibt der Weg über direkten Kontakt mit dem Boden.

    Genau das habe ich beschrieben.

    Diese Form der Wärmeübertragung ist für Luft (N2, O2) sehr schwach, im Tagesgang können sich gerade mal die ersten cm über Grund so weit erwärmen, dass es reichen würde, kleine turbulente Elemente aufsteigen zu lassen.

    Genau. Und das nennt man Konvektion.

    Das versuchen sie auch, nur wie weit sollen sie kommen, wenn die Luft darüber sehr stabil geschichtet ist?

    Die Annahme stabiler Schichtung setzt ein vernachlässigbares Delta zum adiabatischen Temperaturgradienten voraus, also eine hohes Temperaturniveau. Die würde ja so lange gestört, solange aufsteigende Luftpakete mit signisfikantem Delta die Konvektion antreiben.

    Eben, sie werden sofort wieder in die Ausgangslage zurück versetzt.

    Wie sollte dieser Vorgang physikalisch funktionieren?

    Auch in der realen Atmosphäre dauert es oft etliche Stunden (bis über Mittag), bis überhaupt Konvektion über mehrere hundert m oder km einsetzen kann, trotz der effektiven Erwärmung der unteren Schichten durch IR Absorption und dabei ist die Säule darüber vergleichsweise labil geschichtet.

    Unbestritten wird der Wärmefluss durch Oberflächenkontakt vergleichsweise gering sein. Aber er bildet ein deutlich schärferes Delta als in eine IR-Aktiven Atmosphäre aus. Denn gerade durch IR-Absorption erwärmt sich das Gasvolumen tendenziell homogen und weniger lateral. Das Delta wird dann weniger stark ausgeprägt.

    In der treibhausgasfreien Troposphäre kann keine Konvektion existieren, eine seichte, turbulente Durchmischung im cm Bereich wäre stellenweise möglich, das hat aber nichts mit dem zu tun, was wir heute unter Konvektion verstehen. Die Troposphäre wäre annähernd isotherm geschichtet.

    Das bezweifele ich. Denn wenn sich die bodennahe Atmosphäre erwärmt, dann ist auch bei geringem Wärmefluss ein deutliches Delta gegen den adiabatischen Temperaturgradienten anzunemen.

    Die Stärke der Konvektion ist ausschließlich von T-delta abhängig. Bei einer heißen Atmosphäre kann dieses gegen Null gehen, denn bei Oberföächenabkühlung bilden sich stabile Inversionslagen aus,

    Ich kann mir nicht vorstellen, dass man derartige Atmosphären, die völlig frei sind von IR-Aktivitäten, detaillierter untersucht hat, denn sie sind so weit ab von realen Atmosphären, dass diese Übung rein hypothetischen Charakter hat.

  62. Kleinere Schwankungen in der Albedo können mehr ausmachen, als der CO2-Gehalt.

    Und die Dicke der Eis/Schneebedeckung wirkt sich nicht wie auf den Albedo aus
    Die riesigen Eisdicken sind Folge des Albedo und nicht die Ursache.

    Gruß
    Steinzeit

  63. @ Mayr, #60:

    Danke. Das habe jetzt sogar ich verstanden. (ist nicht ironisch gemeint).

    Ich muß zugeben, den Temperaturgradienten in der Atmosphäre bislang als gegeben hingenommen zu haben, ohne ihn näher zu hinterfragen. Was ich bislang zu diesem Gradienten geschrieben habe, kann man daher getrost vergessen. Falls ich noch einen dritten Artikel zum Treibhauseffekt schreibe, kann ich wieder was ergänzen.

    Ich finde es ziemlich gut, wie so eine Diskussion am Ende dazu führt, daß man etwas dazulernt und die Dinge immer besser versteht. Schöne Sache.

  64. @ Landvoigt:

    Das bekümmert mich. Denn trotz unserer Meinungsverschiedenheit in einigen wenigen Punkten und ihrem Abwertenden persönlichen Meinung zu mir, halte ich nach wie vor viel von Ihnen.

    Ich habe keine schlechte Meinung von Ihnen. Wie kommen Sie denn darauf? Sie sollten mich besser kennen. Ich habe nur echt jetzt keine Lust mehr und arbeite auch schon am nächsten Text zu einem völlig anderen Thema. Ich klinke mich daher hier einfach aus. Ich bin erstens urlaubsreif und zweitens auch bald ein paar Wochen einfach mal weg.

  65. Steinzeit:

    Und die Dicke der Eis/Schneebedeckung wirkt sich nicht wie auf den Albedo aus
    Die riesigen Eisdicken sind Folge des Albedo und nicht die Ursache

    Wenn sie die Oberflächenalbedo ansprechen, ist es egal, ob die Eis od. Schneefläche 1m oder 100m dick ist. Wichtig ist nur, wie frisch der Schnee ist bzw. ob er z.B. regelmäßig verunreinigt wird. Es gibt in den Alpen z.B. Jahre, in welchen häufig Saharastaub abgelagert wird, was sich in der Schmelzperiode markant auswirken kann.

    Man muss immer differenzieren: die sg. planetare Albedo setzt sich zusammen aus der atmosphärischen und die der Oberfläche. Die atmosphärische beträgt dabei im Mittel um 20%, die der Oberfläche um 8%. Der geringe Wert der Oberfläche resultiert aus den großen Flächen der Ozeane, wo bis auf sehr flachen Einfall der Sonnenstrahlung eine sehr kleine Albedo von 3-5% zu messen ist. Auch eine wolkenlose Atmosphäre besitzt eine Albedo von ca. 5-10%, da Sonnenlicht durch Mie & Rayleigh Streuung auch ins All befördert wird.

  66. Hallo Marvin Müller @59

    Das basiert auf der Annahme, dass sich kein Gasvolumen erwärmt. Darum würde auch der Anlass zur Konvektion entfallen.

    Ich denke, hier irren Sie sich. Es geht eher um den Fakt, dass sich die Luft oben nicht mehr abkühlt und daher keine “Luftpakete” mit größerer Dichte entstehen, die wieder nach unten wollen.

    Ich sehe hier keinen Gegensatz, sondern zwei Seiten der gleichen Medallie. Wir haben hier weit weniger Dissens, als sie glauben machen wollen. Sie beschreiben den Endzustand eines Ausgleichsprozesses.

    Aber eine ausführlichere Beschreibung können in einem der vielen Versuche von Herrn Ebel auf Eike lesen, in denen er versucht, das Herrn Paul nahezubringen.

    Ebel schreibt da allerlei Unsinn und stellt keine Referenz dar.

    Oder bei Roy Spencer “6) The tropospheric temperature lapse rate would not exist without the greenhouse effect.” …

    Danke für den Link. Daraus einige Kommentare:

    If we can’t agree on these basics, then there really is no reason to continue the discussion because we are speaking different languages, with no way to translate between them.

    Ich stimme völlig zu, dass physikalisches Basiswissen die Wurzel des Verständnisses ist. Gleichwohl halte ich es nicht für einen Makel, wenn ich mich keineswegs für die Quelle ultimativen Wissens halte, sondern als Lernender. Das heißt im Gegenzug aber nicht, dass jemand mit der Überzeugung, selbst die Deutungshoheit über physikalisches Wissen zu besitzen, beliebige Aussagen normativ setzen kann. Im Besonderen, wenn diese physikalischen Grundlagen widerprechen. Was zählt, sind Argumente. Wenn ich also etwas unvollständig oder falsch verstanden habe, dann bin ich für eine Richtigstellung dankbar.

    Gehe ich recht in der Annahme, das Sie mit Roy Spencer hinsichtlich der Gundlagen übereinstimmen?

    Ich tue es und habe bereits einiges gelernt. Z.B.

    5) Each layer of the atmosphere does not emit as much IR upward as it does downward. There are people who try to attach some sort of cosmic significance to their claim that the atmosphere supposedly emits as much IR energy upward as it does downward, which is only approximately true for thin atmospheric layers. But the claim is false.

    Noch vor wenigen Monaten hatte ich diese falsche Position ebenfalls vertreten. Ich habe gelernt, das Spencer hier aber recht hat. Das ist nicht ganz trivial, aber Spencer erklärt es recht gut.

    Die kritische Darstellung ist hier:

    6) The tropospheric temperature lapse rate would not exist without the greenhouse effect. While it is true that convective overturning of the atmosphere leads to the observed lapse rate, that convection itself would not exist without the greenhouse effect constantly destabilizing the lapse rate through warming the lower atmosphere and cooling the upper atmosphere.

    Dies passt nicht zu meinem physikalischem Wissen. Der adiabatischer Temperaturgradient wird auch schlüssig hier erklärt:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient

    Die Herleitung des Gradienten basiert auf dem Ersten Hauptsatz der Thermodynamik (1.1) sowie der Annahme eines idealen Gases mit einer hier zur Vereinfachung veranschlagten Stoffmenge von einem Mol. Dies bedingt, dass die innere Energie U als Funktion der Temperatur T bei konstantem Volumen V geschrieben werden kann …

    Diese Definition setzt keine IR-Aktivität voraus und wird auch durch ein Fehlen von IR-Aktivität nicht außer Kraft gesetzt.

    Das macht die Erklärungen Spencers und aller anderen Experten, die derartiges behaupten, fragwürdig.
    Das Thema wurde auf Spencers Seite auch diskutiert. aber überraschend wenig kam der Verweis auf die physikalische Herleitung des trockenadiabatischen Temperaturgradienten.
    Die beste Antwort hier:
    http://www.drroyspencer.com/2013/01/misunderstood-basic-concepts-and-the-greenhouse-effect/#comment-67664

    Der trockenadiabatische Temperaturgradient setzt weder Konvektion, noch IR-Aktivität voraust. Natürlich kann man Konvektion unter der Rahmenbedingung des trockenadiabatischen Temperaturgradienten erklären, aber die Ektärung dessen an die Konvektion zu binden hieße, die Physik auuf den Kopf zu stellen. Es ist tröstlich zu sehen, dass auch ausgewiesene Experten zuweilen auch recht seltsame Fehler machen.

    Immerhin schreibt er:

    This scenario is entirely theoretical, though, and depends upon the atmosphere absorbing/emitting absolutely no IR energy, which does not happen in the real world.

    Daswegen sind auch Fehler in dieser rein akademischen Diskussion auch nicht wirklich ernst zu nehmen.

  67. Hallo Steinzeit @62

    Und die Dicke der Eis/Schneebedeckung wirkt sich nicht wie auf den Albedo aus
    Die riesigen Eisdicken sind Folge des Albedo und nicht die Ursache.

    An dem Argument ist einiges dran. Denn auch Eis bei < 0 ° C emittiert nach Stefan-Boltzmann und kühlt demnach aus. Mit einer hohen Albedo ist der Energie-Eintrag dagegen gering.

    Allerdings gibt es noch weitere thermodynamische Energieflüsse, die die Vorgänge komplizierter machen. Denken wir nur an die jährliche Meer-Vereisung der Pole und dessen Abschmelzen. Je Pol sind da über 10 Mio km², die flächig Eisdicken von meist 1-2 m generieren. Es handelt sich dabei meist um flächig unterkühltes Wasser und der Gefriervorgang und Dickegewinn geht überraschend schnell, wie an der australschen Antarktiskreuzfahrt vor Kurzem deutlich wurde. Dort kam es sogar zu Schichtdicken von 5m. Da erklärt die veränderte Albedo wenig.

    Wenn allerdings wärmeres Meerwasser (inkl. Salinität) diese Eisdecken unterspülen. sind starke Abtauvorgänge dennoch gut erklärbar.

  68. Martin Landvoigt schrieb am 31. Juli 2014 12:03

    Hallo Marvin Müller @59

    Spencer: 6) The tropospheric temperature lapse rate would not exist without the greenhouse effect. While it is true that convective overturning of the atmosphere leads to the observed lapse rate, that convection itself would not exist without the greenhouse effect constantly destabilizing the lapse rate through warming the lower atmosphere and cooling the upper atmosphere.

    Dies passt nicht zu meinem physikalischem Wissen. Der adiabatischer Temperaturgradient wird auch schlüssig hier erklärt:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient

    Die Herleitung des Gradienten basiert auf dem Ersten Hauptsatz der Thermodynamik (1.1) sowie der Annahme eines idealen Gases mit einer hier zur Vereinfachung veranschlagten Stoffmenge von einem Mol. Dies bedingt, dass die innere Energie U als Funktion der Temperatur T bei konstantem Volumen V geschrieben werden kann …

    Diese Definition setzt keine IR-Aktivität voraus und wird auch durch ein Fehlen von IR-Aktivität nicht außer Kraft gesetzt.

    Hmm, kann das sein, dass Sie da mitten in den Artikel reingesprungen sind und nicht den ganzen Artikel gelesen haben? Der Text davor geschreibt, dass sich die ganzen Aussagen auf Luftpakete beziehen, die sich vertikal bewegen ohne dabei mit der Umgebung Energie auszutauschen. Die Temperaturveränderungen in den Luftpaketen entstehen also einzig duch Veränderung des Drucks. Aber damit die sich vertikal bewegen können, braucht man …
    Aber ich zitier einfach nochmal aus dem Text, den Sie anscheinen übersprungen haben:

    Für ein Luftpaket, das sich in der Atmosphäre vertikal nach oben oder unten bewegt, handelt es sich dabei um eine adiabatische Zustandsänderung, ihm wird also keine Wärme von außen zugeführt oder entzogen und es tritt auch keine Mischung mit der Umgebungsluft ein. Die adiabatische Temperaturänderung solcher Luftpakete ist einzig durch Druckabnahme beim Aufsteigen, beziehungsweise Druckzunahme beim Absinken bedingt. Diese Zirkulation ist vorhanden, weil die Strahlungsverhältnisse bei ruhender Atmosphäre einen Temperaturgradienten ergeben, der über dem adiabatischen Grenzwert liegt, die Luftschichtung also instabil wird und sich Zirkulation ergibt.

  69. Hallo Peter Heller @63

    Danke. Das habe jetzt sogar ich verstanden. (ist nicht ironisch gemeint).

    Ich muß zugeben, den Temperaturgradienten in der Atmosphäre bislang als gegeben hingenommen zu haben, ohne ihn näher zu hinterfragen.

    Vorsicht. Bitte keine Schnellschüsse. Unbedingt lesen:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient
    Eine IR Aktivität oder Konvektion wird nicht vorausgesetzt.

  70. Martin Landvoigt schrieb am 31. Juli 2014 12:03

    Die beste Antwort hier:
    http://www.drroyspencer.com/2013/01/misunderstood-basic-concepts-and-the-greenhouse-effect/#comment-67664
    Doug Cotton says:
    January 1, 2013 at 5:31 PM

    Doug Cotton und beste Antwort … Das ist ein Widerspruch in sich …

  71. Herr Landvoigt,

    bevor sie in Details gehen wollen, sollten wir versuchen, die grundsätzlichen Fragen zu klären. Aufbauend auf logischen,
    physikalisch haltbaren Fakten kann man dann die weiteren Konsequenzen daraus ableiten versuchen. Gerade bei meteorologisch wenig versierten Menschen ist dieser Weg dringend einzuhalten.

    Zurück zu meiner (und die der gesamten meteorologischen Wissenschaft) getätigten Behauptung, es gäbe ohne Treibhausgase keine Konvektion. Bis auf kleine „Eddys“ in einer bodennahen Schicht.

    Vielleicht können sie das ganze leichter verstehen, wenn wir zunächst wieder die reale Atmosphäre betrachten.

    Was heißt eigentlich Konvektion? Meteorologisch fasst man damit alle mesoskaligen bis makroskaligen vertikalen Luftbewegungen zusammen. Diese können unterschiedliche Ursachen haben. Absinken aus der oberen Tropopause wird durch Strahlungskühlung ausgelöst oder auch durch Konvergenz der Luftströmungen in dieser Höhe. Dazu kommen noch weitere Antriebe wie negative Vorticityadvektion oder die lokale, antizyklonale Krümmung der Stromlinien. Wie sie sehen werden, können wir in Folge auch die drei letzt genannten Vorgänge ohne Treibhausgase streichen. Am wirkungsvollsten ist ohnehin die Strahlungskühlung und diese kann natürlich nur erfolgen, wenn die Luft auch abstrahlen kann und das geht freilich nur mit sg.Treibhausgasen.
    Aber bleiben wir noch bei der realen Atmosphäre. Das Absinken von oben bewirkt nun, dass die Luft einen adiabatischen T Grad. annehmen kann. Sie muss es sogar, da beim Absinken auch keine latente Wärme frei werden kann. Es gibt jedoch keinen Ort der Welt, wo dieses Absinken die Oberfläche erreichen kann! (ausgenommen Berggipfel und in seltenen Fällen im Auge eines kräftigen Hurricanes z.B). In der Regel bildet sich zumindest eine kräftige Subsidenzinversion in 1500 bis ca. 4000m über Grund. Das Absinken wird unterbunden, weil die Luftmassen auf zu kalte Umgebungsluft in Bodennähe stoßen. Warum genau das so ist, führt in einem Posting zu weit, sie können das aber in der Literaturempfehlung alles nachlesen.
    Von unten beginnen die Prozesse natürlich gleichzeitig zu wirken. Der Boden absorbiert Sonnenenergie (und DLR!), erwärmt sich und gibt die Wärme in Form von IR Strahlung an den die IR aktiven Gase weiter. Die bodennahen Luftvolumina erwärmen sich differenziell, sodass einige wärmer werden, als die Umgebung und auf dieses Volumen wirkt nun eine Auftriebskraft. Diese muss zumindest so groß werden, dass gewisse Reibungskräfte zur Oberfläche hin und die geringe Viskosität der Luft selbst überwunden werden, um ein „Loslösen“ also beginnendes Aufsteigen des Volumens zu ermöglichen. Meist reichen hier um +2°C gegenüber der Umgebung. Man erkennt das dann auch am „Flackern“ sensibler Thermometer. Dann wird es interessanter. Wie weit kommt dieses Luftpaket. Nun, dass hängt entscheidend vom bereits bestehen T Grad. der Atmosphäre darüber ab. Das Paket selbst erwärmt sich beim Aufstieg erst mal exakt trockenadiabatisch. Ist der T Grad. darüber auch t-adi., bleibt das Paket beim Aufstieg immer eine Spur wärmer und somit leichter als ein gleich großes Volumina darüber, der Auftrieb bleibt erhalten. Ist der Gradient darüber allerdings kleiner als der t-adi, dann kommt das aufsteigende Packet plötzlich in eine Umgebung, welche wärmer ist und somit leichter als es selbst. Es wirkt nun eine nach unten gerichtete Kraft auf dieses Element und es findet sich in „neutraler“ Höhe wieder in Ruhe.
    So geht es weiter und weiter, meist dauert es ein paar Stunden, bis diese freie Konvektion (Thermik) die vorher genannte Subsidenzinversion erreicht. Da steht sie dann an, wie an einem Deckel. Dieser kann durchbrochen werden, wenn der Deckel nicht zu dick ist, oder zu schwach oder auch wenn in dieser Gegend bereits Kondensation im aufsteigenden Luftvolumina einsetzt. Die frei werdende Energie macht das Luftpaket wesentlich leichter, es kann die Inversion u.U. durchbrechen und wenn es dann wie beschrieben auch darüber labil geschichtet ist, kann sich der Auftrieb nochmals verstärken und es entstehen binnen 1-2 Stunden gewaltige Cb´s

    So weit mal etwas zu realen Zuständen. Wenn sie damit zurecht kommen, können wir später erklären, warum all das ohne Treibhausgase nicht mal annähernd funktionieren kann, die Atmosphäre weitestgehend isotherm und somit extrem stabil wäre.

  72. Hallo Marvin Müller @68

    Dies passt nicht zu meinem physikalischem Wissen. Der adiabatischer Temperaturgradient wird auch schlüssig hier erklärt:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient

    Diese Definition setzt keine IR-Aktivität voraus und wird auch durch ein Fehlen von IR-Aktivität nicht außer Kraft gesetzt.

    Hmm, kann das sein, dass Sie da mitten in den Artikel reingesprungen sind und nicht den ganzen Artikel gelesen haben?

    Nein.

    Der Text davor geschreibt, dass sich die ganzen Aussagen auf Luftpakete beziehen, die sich vertikal bewegen ohne dabei mit der Umgebung Energie auszutauschen. Die Temperaturveränderungen in den Luftpaketen entstehen also einzig duch Veränderung des Drucks.

    Das ist auch weitgehend unstrittig. Kritisch ist nur die Behauptung, dass sich alles auf sich bewegende Luftpakete bezöge. Richtig ist dagegen, dass der Sachverhalt an dynamischen Prozessen beispielhaft erläutert wurde, ohne sich daruf zu beschränken.

    Für ein Luftpaket, das sich in der Atmosphäre vertikal nach oben oder unten bewegt, handelt es sich dabei um eine adiabatische Zustandsänderung, ihm wird also keine Wärme von außen zugeführt oder entzogen und es tritt auch keine Mischung mit der Umgebungsluft ein. Die adiabatische Temperaturänderung solcher Luftpakete ist einzig durch Druckabnahme beim Aufsteigen, beziehungsweise Druckzunahme beim Absinken bedingt. Diese Zirkulation ist vorhanden, weil die Strahlungsverhältnisse bei ruhender Atmosphäre einen Temperaturgradienten ergeben, der über dem adiabatischen Grenzwert liegt, die Luftschichtung also instabil wird und sich Zirkulation ergibt.

    Wo ist das Problem? Es beschreibt in Prosa, was dann mathematisch -- physikalisch hergeleitet wird. Das entscheidende ist hier die Erkärung der Temperaturänderung, also dem dynamischen Vorgang, der keinen Bezug zu irgend einem Strahlungsverhalten hat. Der Gleichgewichtszustand lässt sich aus der Beschreibung der sich abkühlenden Luftpakete nur indirekt herleiten. Da eignet sich die mathematische Herleitung besser.

  73. zu

    Doug Cotton

    Link oben bei Roy Spencer

    Gut, auch bei Spencer posten Laien, dass macht das ganze auch etwas lustiger.

    Er hat schon recht, dass auch in einer TG freien Troposphäre ein gehobenes Luftpaket den t-adi Grad. annehmen würde. Das Problem ist nur, dass´kein Luftvolumina von selbst oder wegen irgendeinem natürlichen Antrieb auf die Idee kommen würde, sich vom Fleck zu rühren. Man müsste es schon technisch in die Höhe befördern.

    Pisa lässt grüßen 🙂

  74. Hallo Sylke Mayr @71

    Danke für die Erläuterungen. Tatsächlich waren mir die Vorgänge in derartig detaillierter Darstellung so nicht bekannt. Herzlich dank dafür.

    Einige Anmerkungen:

    Wie sie sehen werden, können wir in Folge auch die drei letzt genannten Vorgänge ohne Treibhausgase streichen. Am wirkungsvollsten ist ohnehin die Strahlungskühlung und diese kann natürlich nur erfolgen, wenn die Luft auch abstrahlen kann und das geht freilich nur mit sg.Treibhausgasen.

    Das sich die Atmospärenphysik und Wetterenwicklung auch von den IR-Gasen bestimmt wird, war und ist völlig unstrittig. Unser kleiner Disput bezog sich nur auf den behaupteten völligen Wegfall der Konvektion.

    Das Paket selbst erwärmt sich beim Aufstieg erst mal exakt trockenadiabatisch.

    M.E. müsste es sich trockenadiabatisch abkühlen. Oder meinten sie Erwärmung mit negativem Vorzeichen?

    Die frei werdende Energie macht das Luftpaket wesentlich leichter, es kann die Inversion u.U. durchbrechen

    Das ist mir nicht klar: Wodurch sollte die Energie frei werden? Im Gegenteil, durch einen höheren Wärmegehalt verringert sich die Dichte in einem offenen System.

    Wenn sie damit zurecht kommen, können wir später erklären, warum all das ohne Treibhausgase nicht mal annähernd funktionieren kann, die Atmosphäre weitestgehend isotherm und somit extrem stabil wäre.

    Bis auf die Anmerkungen habe ich keine Probleme, auch habe ich ihrer Ansicht bereits zugestimmt, dass sich bei einem (heißen) Gleichgewicht einer IR-Inaktiven Atmosphäre eine gegen Null gehende Konvektion zu erwarten ist.

    Aber ich sehe keinen Grund zur Annahme einer Isothermie. Die Herleitung des adiabatischen Temperaturgradienten lässt diese nicht zu.

  75. @ Landvoigt, #69:

    Vorsicht. Bitte keine Schnellschüsse. Unbedingt lesen:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient
    Eine IR Aktivität oder Konvektion wird nicht vorausgesetzt.

    Ja, das ist exakt das, wovon ich bislang ausgegangen bin. Also die Existenz eines Temperaturgradienten unabhängig von den Strahlungseigenschaften der Atmosphäre. Ein Gradient, der sich eben auch in einer reinen Stickstoffatmosphäre ausbilden würde. Ich muß darüber wohl doch noch einmal gründlich nachdenken. Sie haben da einen Punkt gemacht.

  76. Martin Landvoigt schrieb am 31. Juli 2014 12:39

    Hallo Marvin Müller @68

    Kritisch ist nur die Behauptung, dass sich alles auf sich bewegende Luftpakete bezöge. Richtig ist dagegen, dass der Sachverhalt an dynamischen Prozessen beispielhaft erläutert wurde, ohne sich daruf zu beschränken.

    Hmm, der Gradient heisst extra „adiabatischer Temperaturgradient“ (trocken/feucht), da steckt doch schon im Namen drin, dass der nur gilt, wenn es auch adiabatische Zustandsänderungen gibt. Vielleicht sollten Sie mal einen Blick auf die englische Wikipedia-Seite zum Temperaturgradienten werfen, dort wird das deutlicher kommuniziert:

    The adiabatic lapse rates – which refer to the change in temperature of a parcel of air as it moves upwards (or downwards) without exchanging heat with its surroundings. The temperature change that occurs within the air parcel reflects the adjusting balance between potential energy and kinetic energy of the molecules of gas that comprise the moving air mass. There are two adiabatic rates:
    -- Dry adiabatic lapse rate
    -- Moist (or saturated) adiabatic lapse rate

    Das der Temperaturgradient an der Stelle „verschwindet“, an der die Konvektion aufhört (Tropospause), sollte auch irgendwie ein Hinweis darauf sein, dass er etwas mit Konvektion zu tun hat…

  77. Herr Heller

    Ein Gradient, der sich eben auch in einer reinen Stickstoffatmosphäre ausbilden würde. Ich muß darüber wohl doch noch einmal gründlich nachdenken

    bitte denken sie nicht zu kompliziert. Das ist doch alles sehr einfach. Wie wir hoffentlich alle wissen, bildet sich ein adi-Grad. nur dann aus, wenn die Luft vertikal durchmischt wird.

    Eine stabile Atmosphäre od. eine isotherme N2 Atmosphäre unterbindet Konvektion, es kann also kein solcher Gradient entstehen. ABER!!! selbst in so einer Liftsäule wird eine erzwungene Hebung eines Luftvolumens (od. Senkung) seine T adiabatisch verändern. Nur passiert das eben nicht von alleine, wie in der realen Atmosphäre.
    Haben das jetzt alle verstanden?

  78. @Sylke

    Strömung wird durch Gravitation und Dichteunterschiede im Fluid angetrieben. Die so verursachte Strömung wird als natürliche Konvektion oder freie Konvektion bezeichnet. Die Dichteunterschiede resultieren aus Temperaturunterschieden oder Konzentrationsunterschieden. Das unterschiedliche Volumen gleicher Massen führt dann zu unterschiedlichem statischen Auftrieb……

    Bei der Konvektion werden physikalischen Größen transportiert und über die Grenzschicht zu angrenzenden Körpern oder Fluiden übertragen oder mit diesen ausgetauscht. Diese Vorgänge sind abhängig von

    den Stoffeigenschaften, wie z. B. der Wärmeleitfähigkeit oder der Dichte,

    http://de.wikipedia.org/wiki/Konvektion

    Nur mal so in die Runde geworfen.
    H.E.

  79. Hallo Sylke Mayr @77

    bitte denken sie nicht zu kompliziert. Das ist doch alles sehr einfach. Wie wir hoffentlich alle wissen, bildet sich ein adi-Grad. nur dann aus, wenn die Luft vertikal durchmischt wird.

    Nichts liegt mir ferner, als ihre generelle Fachkompetenz zu einigen meteorologischen Fragen grundätzlich zu bezweifeln. Aber auch den Besten unterlaufen zuweilen Irrtümer. Schlimm wird es nur, wenn man an den Irrtümern trotz schlagender Belege festhält.

    Und diese sind bereits mehrfach gegeben: http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient

    Zur verständnishilfe: Wenn sich, wie sie richtig schreiben, Luftpakete durch konvektiion in eine definierte Umgebung aufsteigt, bis dass gleichgewichstsbedingungen voliegt, dann wird damit ein Gleichgewichtszustand erreicht, der dem adiabatischen Temperaturgradienten entspricht. Wenn es weiterhin ein thermodynamisches Gleichgewicht gibt: Warum sollte sich dann noch eine Änderung zu einem völlig anderen isothermischen Verlauf einstellen?

    Varianten:
    1. IR-Aktive Atmospähre: Eine stabile schichtung kann sich einstellen, wenn die Schicht isoterm bleibt, Also wenn die absorbierte IR-Strahlung der emitierten IR-Strahlung entspricht. Diese ist sowohl von der Temperatur, als auch von der Dichte (repekktive höhe abhängig)

    2. IR-Inaktive Atmosphäre: Eine Gleichgewichtsbedingung wird hier leichter erreicht, denn es gibt weder IR Eintrag noch Austrag.

    Bei einem gleichgewicht gibt es keinen Grund, eine stabile Schichtung, bzw. Gradienten zu verlassen. Wie auch?

  80. Herr Landvoigt:

    Das Paket selbst erwärmt sich beim Aufstieg erst mal exakt trockenadiabatisch…
    Danke, mein Fehler, natürlich kühlt es beim Aufsteigen t.a. ab.

    Die frei werdende Energie macht das Luftpaket wesentlich leichter, es kann die Inversion u.U. durchbrechen…

    Das ist mir nicht klar: Wodurch sollte die Energie frei werden? Im Gegenteil, durch einen höheren Wärmegehalt verringert sich die Dichte in einem offenen System

    Na bei der Kondensation wird latente Energie frei und zwar so viel, dass sich der Gradient auf ca. 6K/km verringert und Kondensation setzt beim Aufstieg immer ein, solange Wasserdampf vorhanden ist und die Konvektion hoch genug reicht.

    Die Herleitungen beziehen sich immer auf die reale Atmosphäre! Es ist eigentlich ganz einfach. Ohne THG emittiert die Oberfläche IR direkt ins All, nichts unterwegs wird erwärmt. Das müssen sie mal verinnerlichen. Was soll nun die N2 Moleküle erwärmen? Kontakt mit der zwischenzeitlich viel wärmeren Oberfläche, usw.
    Die spezifische Wärmeleitfähigkeit von N2 bei +20°C und 1bar beträgt ca. 0,25W/mK. Damit kommen sie nicht weit…:-)
    http://www.peacesoftware.de/einigewerte/calc_stickstoff.php5

    MfG

  81. Hallo Marvin Müller 31. Juli 2014 15:28

    Martin Landvoigt schrieb am 31. Juli 2014 12:39

    Hallo Marvin Müller @76

    Hmm, der Gradient heisst extra “adiabatischer Temperaturgradient” (trocken/feucht), da steckt doch schon im Namen drin, dass der nur gilt, wenn es auch adiabatische Zustandsänderungen gibt. Vielleicht sollten Sie mal einen Blick auf die englische Wikipedia-Seite zum Temperaturgradienten werfen, dort wird das deutlicher kommuniziert:

    Das sagte stets das selbe. Machen wir es uns einfacher:

    Wenn wir von der Zustandsänderung ausgehen, dann findet diese offensichtlich so lange statt, bis ein Gleichgewicht eingetreten ist. Die Luftpakete beegen sich so lange, bis sie dem adiabatischer Temperaturgradient entsprechen.

    Und dann? Dann gibt es keine weitere Änderung mehr.
    Wie ist dann der statische Zustan? Der adiabatischer Temperaturgradient

    So schwer zu verstehen?

    Das der Temperaturgradient an der Stelle “verschwindet”, an der die Konvektion aufhört (Tropospause), sollte auch irgendwie ein Hinweis darauf sein, dass er etwas mit Konvektion zu tun hat…

    Da machen sie ein neues Fass auf. Die Stratosphäre wird vor allem durch die Absorption von UV erwärmt. Das führt zur Inversionslage und damit zur Tropopause.

  82. @ Mayr:

    bitte denken sie nicht zu kompliziert. Das ist doch alles sehr einfach. Wie wir hoffentlich alle wissen, bildet sich ein adi-Grad. nur dann aus, wenn die Luft vertikal durchmischt wird.

    Ich bin verwirrt. Ich bin ja so ein Physiker und da schaue ich immer nach Erhaltungsgrößen.

    Ein Luftmolekül hat in großer Höhe eine hohe potentielle Energie im Schwerefeld der Erde. Jetzt lasse ich es fallen (Gedankenexperiment). Es gewinnt kinetische Energie auf Kosten der potentiellen. Unten ist es also wärmer als oben. Weil es ein Schwerefeld gibt und weil Luft ein kompressibles Medium ist. Eine flüssige Atmosphäre wäre in der Tat isotherm (inkompressibles Medium) -- wenn diese für Strahlung durchlässig wäre. Aber eine gasförmige eben nicht.

    Da wird ein Denkfehler drinstecken. Aber ich finde ihn nicht. Wie auch immer, ich mache jetzt erst mal andere Sachen und wenn ich in ein paar Tagen oder Wochen darüber wieder nachdenke, dann wird es mir vielleicht klar.

  83. Wird die Atmosphäre eindimensional (nur Vertikalkoordinate) allein durch die Strahlungstransportgleichung beschrieben dann liefert diese um 100 °C zu hohe Werte für die Bodentemperatur. Erst wenn die Konvektion von Luft und Wasserdampf ins Modell eingebracht wird ergeben sich plausible Wert.
    Was sagt das?
    Ein Vergleich:
    Wasserdampf soll T um 20,2 ° erhöhen
    CO2 um 7,2 ° und die
    Konvektion senkt T um 100 °
    Nun lässt sich aber die Konvektion mit den Modellen nicht sehr zuverlässig und schon gar nicht genau berechnen.
    Aus der Zahl 100° lässt sich jedenfalls ablesen, dass ein geringer Fehler in der Berechnung das Endergebnis unbrauchbar macht.
    Doch die Modellentwickler erzählen den Menschen, sie könnten das Klima berechnen.

  84. Hallo Zusammen,
    Folgendes Gedankenexperiment. Wir halten die mittlere Temperaturverteilung der Standardatmosphäre fest und entfernen
    alle strahlungsaktiven Komponenten. Weilchen Temperaturverteilung stellt sich ein?

    Grüße
    Günter Heß

  85. Herr Landvoigt,

    genau das ist völlig falsch, ich verstehe auch nicht, wie sie auf solche Ideen kommen:

    Die Luftpakete bewegen sich so lange, bis sie dem adiabatischer Temperaturgradient entsprechen.

    Nein, sie bewegen sich, um ein hydrostatisches Gleichgewicht zu finden!

    Und erst wenn sie sich frei bewegen, erzeugen sie damit einen adiabatischen T Gradienten.

    Vielleicht noch einfacher:

    einer adiabatischer Gradient entsteht bei einer adiabatischen ZustandsÄNDERUNG!

    Das Paket muss sich also auf od. ab bewegen, damit überhaupt eine Änderung eintreten kann.

    Und bei einer THG freien Atmosphäre gibt es keine Änderung durch Strahlungsflüsse, also kann sich kein Luftpaket frei bewegen und somit gibt es keine Änderung. Wie oft denn noch, Herrschaftszeiten!

    Sie gehen immer wieder von realen Vorgängen aus und bilden sich ein, diese würden auch ohne THG existieren.

  86. Hallo Herr Heß,
    Konvektion gefühlt + latent mach 97 W/m2, hingegen Nettostrahlung um 63 W/m2, na bitte
    nächste Frage:
    mit welcher Potenz verstärkt T die Evatransporation zB. bei 30° C?
    mfg

  87. Herr Hess in 84,

    diese Frage ist nicht so trivial, wie man meinen könnte.

    Wenn man das wirklich „durchspinnen“ beginnt und die theoretischen Folgen betrachtet, tauchen immer weitere Fragen auf. Aber ich fang mal an.

    1. würde es schlagartig abkühlen, besonders über Land, auch bei Tage. Der Wasserdampf ist ja bereits weg (nach Ann.) und somit gibt es auch keinen Niederschlag mehr. Dabei muss man weiter annehmen, dass auch keine Verdunstung mehr erfolgen kann.
    2. Die Ozeane sind gute Wärmespeicher, aber nach wenigen Jahren würde sich wohl die antarktische und arktische Meereisfläche bereits verdoppelt haben und über das immer weiter zunehmende negative Albedo Feedback würden die Ozeane global zumindest oberflächlich in wenigen Dekaden komplett vereisen und es gäbe keine Prozess bis auf hunderte Millionen Jahre, welcher den Eisball je wieder auftauen könnte.
    3. wie schaut dann die O2, N2 Atmosphäre aus. Ehrlich, keine Ahnung!
    in einigen km Höhe würde wohl noch O3 produziert werden, wir hätten also oben eine höhere T als am Boden. Es gäbe keine horizontalen Winde mehr, da selbst eine kurzzeitig abschmelzende Eisdecke nie wärmer als 0°C wird und die Wärmeübertragung in die sau kalte N2 Luft vernachlässigbar gering ist.
    Die Erde wäre im Mittel wegen der viel höheren Albedo deutlich kälter als der Mond, Tagseite O. maximal 0°C in niederen Breiten und auf der Nachtseite wohl unter -150°C.
    Ich bin mir gar nicht sicher, ob die Erde unter diesen Umständen nicht viel an Atmosphärenmasse verlieren würde usw.
    Die Frage führt genau genommen viel zu weit….

  88. noah

    Wird die Atmosphäre eindimensional (nur Vertikalkoordinate) allein durch die Strahlungstransportgleichung beschrieben dann liefert diese um 100 °C zu hohe Werte für die Bodentemperatur

    tatsächlich?

  89. @Silke Mayr, #88
    Quelle ist ein Vorlesungstext
    Meteorolgie III 2004 /2005,
    leider kann ich den Link nicht finden, aber morgen kann ich den mitteilen.

  90. noah,

    versteh ich nicht.
    Wo soll, wenn man es lokal (punktuell) od. infinitesimal annimmt, die Strahlungstransportgleichung einen um 100K überhöhten Wert an der Oberfläche ergeben?
    Das müsste in ihrem VO Text dabei stehen. Was ist übrigens Meteorologie III?

  91. Herr Heller,

    Ein Luftmolekül hat in großer Höhe eine hohe potentielle Energie im Schwerefeld der Erde. Jetzt lasse ich es fallen (Gedankenexperiment). Es gewinnt kinetische Energie auf Kosten der potentiellen. Unten ist es also wärmer als oben

    Nun ja, wenn sie das Molekül im Schwerfeld betrachten, ist das so weit schon ok, mit der Energieerhaltung. Nur, „fällt“ es nach unten dann nimmt die Ekin (mv²/2) mit dem Verlust an Epot (mgh) zu. An der Temperatur des Teilchens ändert sich dabei mal nichts, wie auch, kein Term der Gleichung ist T abhängig. Das ist so, wie wenn sie einen Stein fallen lassen (bevor er aufschlägt…)
    Im hydrostatischen Gleichgewicht müssen sie aber eine Kraft aufwenden, um ein Teilchen zu verschieben. Das Molekül „fällt“ nicht freiwillig nach unten od. oben.

  92. Hallo Günter Heß @84

    Folgendes Gedankenexperiment. Wir halten die mittlere Temperaturverteilung der Standardatmosphäre fest und entfernen
    alle strahlungsaktiven Komponenten. Weilchen Temperaturverteilung stellt sich ein?

    Wir gehen in diesem Fall von einem wasserlosen Planeten aus, denn dieses wurde immer einen Dampfdruck erzeugen. Die Oberfläche wäre dann irgendwie dem Mond oder dem Mars ähnlich

    Zwei Zustände könnten wir betrachten:

    1. Ungleichgewichtsphase: Die Oberfläche heizt sich auf Tagseite und im Zenit am stärksten auf. Je nach Albedo vielleicht 70° C oder mehr. Ist die Atmosphäre kühl so findet ein Wärmefluss in die kontaktierende Atmosphäre statt, wenngleich auch mit deutlich niedrigeren Wärmeflussraten als heute. Die erwärmte Luft findet ein starkes Delta zum Adiabatischen Gradienten und steigt auf -- Konvektion. Kältere Luft strömt nach.
    Da sich die Erwärmung zwischen den Polen und im Tag-Nacht-Verlauf ungleichmäßig entwickelt, finden Wetterphänomene statt. Allerdings dürften diese sich sehr viel milder auswirken, denn die Energieflüsse innerhalb der Atmosphäre sind wesentlich geringer.
    Da aber die Wärme in den oberen Atmosphäreschichten nicht abgestrahlt wird, wärmt sich die gesamte Atmosphäre langsam auf. Orientierung bildet der Hot-Spot im Zenit. Die Erwärmungsphase kann sich über Jahrtausende hinziehen.

    2. Gleichgewichtsphase: Durch die milden Wettereregnisse hat sich die heiße bodennahe Luft überall auf dem Globus verteilt, auch an den Polen ist annähernd die gleiche Lufttemperatur wie am Äquator, nur wenig kälter als an dem jeweils heißesten Punkt. Der Boden ist meist sehr viel kälter und kühlt bis weit unter -100° C ab. Aber durch die heiße Atmosphäre wird er nicht wesentlich erwärmt. In Bodennähe wird die Luft stark abgekühlt, aber es gibt keine Konvektion und hat nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit, sie bildet damit eine dünne kalte Isolationsschicht aus. Mangels Temperaturdifferenzen im Gleichgewicht gibt es auch keine nennenswerte horizontale Luftbewegung und darum keine Durchmischung.
    Während horizontal eine weitgehende Isothermie erwartet wird, bildet sich vertikal ein stabiler adiabatischer Temperaturgradient aus.

    Fazit meist eiskalte Erde, selten brüllend heiß mit starken Temperaturschwankungen, aber stets eine heiße Atmosphäre mit idealem Gradienten.

  93. Lieber Herr Landvogt #92,

    das habe ich jetzt nicht ganz so genau verstanden.
    Sehe ich das richtig so?
    Der Boden ist sehr kalt. Dann steigt die Temperatur durch eine Inversionsschicht bis zu einer Schicht in der es heißer ist als am Boden und danach fällt die Temperatur als adiabatischer Temperaturgradient. Das wäre ihr Modell.

    Wenn es in einer Atmosphärenschicht aber sehr heiß ist und weiter oben und weiter unten kälter, dann würde ja die molekulare Diffusion (Wärmeleitung in Gasen) danach streben die Temperaturen auszugleichen.
    Nach unten, da am Boden gekühlt wird gelingt das nicht, nach oben aber schon.
    Konvektion und Strahlung gibt es ja nicht.
    Ihr Zustand ist also nicht stabil.

    Der adiabatische Gradient ist ja schon wie Sylke Mayr richtig sagt der Gradient der sich in einer Atmosphäre mit Konvektion ausbildet.

    Meiner Ansicht nach landen wir bei folgendem:
    Und wir landen nach einer Inversionsschicht vom Boden bis in die Atmosphäre bei einer isothermen Atmosphäre die wärmer ist als der Boden.
    Das liegt daran, dass schnelle Teilchen eine höhere Aufstiegswahrscheinlichkeit haben als langsamere Teilchen, während die Abstiegswahrscheinlichkeit unabhängig von der Temperatur ist. Das heißt im Gleichgewicht gleichen sich durch molekulare Diffusion die Geschwindigkeitsverteilungen in den verschiedenen Höhen an, ergo gleiche Temperatur. Das heißt die mittlere kinetische Energie pro Teilchen ist unabhängig von der Höhe. Was aber mit der Höhe abnimmt ist die gesamte kinetische Energie einer Schicht und die Teilchenzahl in der Schicht. Dass heißt in dem hypothetischen isothermen Gleichgewichtszustand nimmt die kinetische Energie und die Teilchenzahl gerade so ab, dass die mittlere kinetische Energie pro Teilchen unabhängig von der Höhe ist.
    Das ist das Gleichgewicht. Da wir aber nur molekulare Diffusion haben dauerte das wohl eher 10000 Jahre bis er sich einstellte.

    In der Realität haben wir aber immer eine Atmosphäre die durch Konvektion gut durchmischt ist.
    Mit freundlichen Grüße
    Günter Heß

  94. @Sylke Mayr

    Sie haben schon Recht.
    Man muss als Gedankenexperiment noch restriktiver werden.
    Aber ich habe mal die Frage gestellt, um aus einer anderen Perspektive zu schauen.

    Denn die Perspektive der Metereologie ist ja immer die durch Konvektion gut durchmischte Atmosphäre.
    Und da leidet sich der adiabatische (isentrop) Temperaturgradient eben einfach ab. meistens wird er wohl vorrausgestzt.

    Wenn es aber oben keine Kühlung durch Strahlung gibt und ein Luftpaket unten wärmer als die Umgebung ist und adiabatisch aufsteigt, wir aber einen adiabatischen Gradienten in der Umgebung haben, dann kann das Luftpaket ja nie die Umgebungstemperatur erreichen. Das heißt irgendwann muss es doch diabatisch die Umgebung erwärmen.
    Das heißt das Luftpaket hat Energie nach oben transportiert die es oben an die Umgebung verteilt. Das Luftpaket das gleichzeitig dazu abgestiegen ist war aber nicht wärmer als die Umgebung. Wenn es jetzt den Boden erreicht hat ist es zwar wärmer geworden hat aber genau die Temperatur der Umgebung aber eine niedrigere Temperatur als das vorher aufgestiegene Luftpaket. Ergo habe ich durch Konvektion den Gradienten verringert.
    Irgendwann kommt dann die Konvektion zum Stillstand und die Atmosphäre ist isotherm, oder sehe ich das falsch?

    Grüße
    Günter Heß

  95. Hallo Günter Heß @93
    Danke der Nachfrage:

    das habe ich jetzt nicht ganz so genau verstanden.
    Sehe ich das richtig so?
    Der Boden ist sehr kalt.

    Nein. Der Boden ist durchschnittlich kälter als heute. aber von weiter Varianz geprägt. er erreicht aber je nach Albedo 70° C im Zenit.

    Dann steigt die Temperatur durch eine Inversionsschicht bis zu einer Schicht in der es heißer ist als am Boden und danach fällt die Temperatur als adiabatischer Temperaturgradient. Das wäre ihr Modell.

    Ganz falsch. An den heißen Stellen wird das Gas erhitzt bis es beinahe so heiß ist wie die heißestens Stellen am Boden (nicht in eineem Zyklus, sondern über Jahrtausende in entsprechend vielen Zyklen. Durch die Erwärmung steigt es auf (wobei es sich abkühlt) bis das erhitzte Luftpaket die Höhe entsprechend des adiabatische Gradienten erreicht . Eine Inversionsschicht gibt es nur bei abgekühlten Boden in wenigen Zentimetern über dem Boden.

    Wenn es in einer Atmosphärenschicht aber sehr heiß ist und weiter oben und weiter unten kälter, dann würde ja die molekulare Diffusion (Wärmeleitung in Gasen) danach streben die Temperaturen auszugleichen.

    Korrekt, aber die Wärmeflussrate ist dadurch sehr gering und führt nur unwesentlich zu Gasbewegungen.

    Nach unten, da am Boden gekühlt wird gelingt das nicht, nach oben aber schon.

    Ich verstehe sie nicht ganz. Wenn sich das Gas an der Oberfläche erhitzt, steigt es auf,
    Kühlt es ab bleibt es in Bodennähe kalt.

    Konvektion und Strahlung gibt es ja nicht.

    So lange ein Ungleichgewicht herrscht, gibt es natürlich auch Konvektion.

    Ihr Zustand ist also nicht stabil.

    So lange ungleichgwicht herrscht natürlich nicht. In der Gleichgewichtspahse gibt es nahezu keine Konvektion und der Zustand ist stabil.

    Der adiabatische Gradient ist ja schon wie Sylke Mayr richtig sagt der Gradient der sich in einer Atmosphäre mit Konvektion ausbildet.

    Gemäß der Herleitung ist der adiabatische Gradient nicht dadurch begründet. Siehe
    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient

    Das führt bei Temperaturverteilungen, die nicht dem adiabatische Gradienten entsprechen, zur Konvektion, nicht anders herum.

    Meiner Ansicht nach landen wir bei folgendem:
    Und wir landen nach einer Inversionsschicht vom Boden bis in die Atmosphäre bei einer isothermen Atmosphäre die wärmer ist als der Boden.

    Die Temperatur der Atmosphäre bleibt immer knapp unter der des heißestem Oberflächentemperatur. Im durchschnitt ist die Oberfläche aber deutlich kälter. Eine Isothermie wird sich aber nicht einstellen. Wie sollte das gehen?

    Das liegt daran, dass schnelle Teilchen eine höhere Aufstiegswahrscheinlichkeit haben als langsamere Teilchen, während die Abstiegswahrscheinlichkeit unabhängig von der Temperatur ist. Das heißt im Gleichgewicht gleichen sich durch molekulare Diffusion die Geschwindigkeitsverteilungen in den verschiedenen Höhen an, ergo gleiche Temperatur. Das heißt die mittlere kinetische Energie pro Teilchen ist unabhängig von der Höhe.

    Das ist ein Erklärungsversuch.

    Das aber hieße, dass es einen Energiefluss nach oben jenseits der Konvektion geben müsse. Das aber funktioniert nicht, denn eine gerichteter Wärmefluss ohne Massefluss und Strahlungsfluss ist nur über Wärmeleitung möglich. diese aber geht gerade wegen der Adiabatik nicht . Auch auf molkularer Ebene nicht. Denn die Anzahl der Moleküle pro Volumeneinheit ist wegen der Schwerkraft in oberen Schichten geringer. und bleibt auch so. Entlang des Druckgradienten finden wir auch den Temperaturgradienten.

    Was aber mit der Höhe abnimmt ist die gesamte kinetische Energie einer Schicht und die Teilchenzahl in der Schicht. Dass heißt in dem hypothetischen isothermen Gleichgewichtszustand nimmt die kinetische Energie und die Teilchenzahl gerade so ab, dass die mittlere kinetische Energie pro Teilchen unabhängig von der Höhe ist.
    Das ist das Gleichgewicht. Da wir aber nur molekulare Diffusion haben dauerte das wohl eher 10000 Jahre bis er sich einstellte.

    Es ist auch ziemlich egal, was in großer Höhe über dem Erdboden geschieht. Wir sind beide der Ansicht dass die Atmospharentemperatur 2 m über Grund sehr viel höher als die Durschnittsbodentempertatur sein wird.

    In der Realität haben wir aber immer eine Atmosphäre die durch Konvektion gut durchmischt ist.

    Korrekt. Die Lufttemperaturen entsprechen mit IR-Aktiven Gasen auch weit mehr den Bodentemperaturen.

  96. Lieber Herr Landvogt,

    sie schreiben:

    „denn eine gerichteter Wärmefluss ohne Massefluss und Strahlungsfluss ist nur über Wärmeleitung möglich. diese aber geht gerade wegen der Adiabatik nicht.“

    Warum olle denn molekulare Diffusion bzw. Wärmeleitung wegen der Adiabatik nicht funktionieren?
    Was hält denn die molekulare Diffusion auf?

    In der Heterosphäre finden sie die ja. Dort findet auch Entmischung nach Masse statt.

    In der Homosphäre haben die wegen der kollektiven Prozesse Turbulenz und Konvektion lediglich keine große Bedeutung und wir haben unabhängig von der Masse der Teilchen Durchmischung.

    Grüße
    Günter Heß

  97. Lieber Herr Landvogt,

    sie schreiben:

    Das ist ein Erklärungsversuch.

    Mehr ist das schon.
    Es ist das klassische Ergebnis wenn man ein ideales Gas in einem Gravitationsfeld betrachtet.

    sie schreiben

    Wir sind beide der Ansicht dass die Atmospharentemperatur 2 m über Grund sehr viel höher als die Durschnittsbodentempertatur sein wird.

    Das hängt jetzt davon ab wie dick die Inversionsschicht ist. Das weiß ich aber nicht.

  98. au weh, Hr. Landvoigt,

    wenn man sich ihre Vorstellungen in #92 durchliest, kommt mir zumindest das Grauen hoch.

    Es erinnert mich an die Tage der offenen Tür am Institut für Meteorologie & Geophysik, wenn 10 jährige Schüler antanzen und fragen, warum es am Berg nicht wärmer ist, als im Tale, dieser sei doch näher bei der heißen Sonne…

    Alle korrekten Erklärungen scheitern, warum auch immer, sie verharren mit offenem Mund und starrem Blick, auch wenn man es noch so einfach erklären versucht.
    Sie sind genau so ein Fall, nur wahrscheinlich einige Jahre älter.

    Das ist aber nicht das Problem. Bei Menschen wie ihnen liegt das dann weniger am Alter, also der Allgemeinbildung, eher an psychischen Problemen. Wie kann man sich als Laie und als solcher haben sie sich nicht nur wegen ihrer fachlich schwachsinnigen Postings geoutet, auch selbst geben sie ihr Amateur Dasein immerhin zu, so weit auflasen um fachlich gebildeten Menschen vorzuhalten, sie würden dumm sein oder wie hier konkret, Blödsinn schreiben.

    Was geht in so Menschen vor, warum bilden sie sich ein, sie könnten als Quereinsteiger in ein komplexes, naturwissenschaftliches Fachgebiet jahrelange Ausbildung auch meinerseits und Kenntnisse der Wissenschaft an sich in Frage stellen oder gar bessere Theorien aufstellen, als es hundert Jahre von höchst intelligenten Menschen zusammengetragen, analysiert und in der Praxis umgesetzt haben? Wie kommt ein in dieser Disziplin völlig nackter Laie auf so maßlos überhebliche, aufdringliche Kommentare, wenn er doch selbst nur was dazu lernen könnte?

    Sie haben meine Ausführungen davor nicht gelesen, nicht verstanden oder wie so oft, mangels Zugang einfach ignoriert, weil sie nicht folgen können. Ist ja keine Schande. Eine Schande ist nur ihr Verhalten. Sie denken gar nicht daran, etwas lernen zu wollen, sie verbeißen sich darauf, ihre Milchmädchenansichten auf Teufel komm raus in jedes Forum der Welt zu klopfen und hoffen dabei, dass sich ein paar Menschen mit ihnen wenigstens virtuell abgeben.
    Hoffentlich wird ihnen dieses überhebliche Laiengelaber irgendwann selbst zu blöd, denn mit physikalischen Fakten kann man so Leute wie sie niemals überzeugen. Das ist mindestens so klar, wie das die Erde kein Quader ist.

    Ich unterhalte mich gerne mit anderen Menschen, ich diskutiere auch gerne mit Menschen anderer Ansichten, speziell wenn es um Meteorologie und Klimatologie geht. Leider gibt es aber in deutschsprachigen Foren dazu zu oft dermaßen primitive Kampfposter wie sie, die weder Interesse an einer Wissensbereicherung haben, noch sich selbst halbwegs einschätzen können, sondern ausschließlich ihre, wenn auch noch so dümmliche Meinung, hundertfach wieder gekaut liegen lassen.

    Da ich feststelle, dass jede weitere Kommunikation mit ihnen, Hr. Landvoigt, keinen Sinn ergibt, bitte ich sei, auf meine Kommentare nie wieder einzugehen, auch ich halte das so für mich. Ich sage das selten, aber was zu blöd ist, bleibt zu blöd.

  99. Herr Hess, (94)

    Denn die Perspektive der Metereologie ist ja immer die durch Konvektion gut durchmischte Atmosphäre.
    Und da leidet sich der adiabatische (isentrop) Temperaturgradient eben einfach ab. meistens wird er wohl vorrausgestzt

    Die Meteorologie sieht immer den realen T Gradienten, sei es durch zeitnahe Radiosondenaufstiege oder Wettermodelle. Gut durchmischt ist bei uns bestenfalls im Sommer um Mittag ein Teil der Troposphäre.
    Nochmals, weil eh schon so oft hier erklärt: nur wenn sie ein Luftpacktet durch das Schwerfeld bewegen (Zustandsänderung) erfährt dieses auch eine Zustandsänderung. Unter Umständen eine sg. trocken adiabatische.
    Diese Bewegung kann man erzwingen oder sie erfolgt natürlich und das geht nur, wenn die Atmosphäre THG beinhaltet.
    Ich mag nicht mehr, warum stehen hier so viele dermaßen auf der Leitung? Echt zach, gute Nacht.

  100. @Mayr

    Da verstehe ich jetzt ihre Ungeduld nicht. Wir haben die Frage untersucht was die Vorausetzungen sind für den adiabatischen Temperaturgradienten der für die Standardatmosphäre als Grenzfall bzw. Mittelwert angegeben wird.
    Das sind Schwerkraft, Treibhausgase und Durchmischung durch Turbulenz oder Konvektion was ich so gelesen habe.

    Im dem Wikipediaartikel den Herr Landvoigt verlinkt hat, steht das nicht. Meines Erachtens werden die Mechanismen bzw. Voraussetzungen also für uns Laien nicht ausreichend erklärt. Nicht umsonst gibt es im Netz die Diskussion, dass sich in einem Schwerefeld der adiabatischen Temperaturgradient auch ohne Treibhausgase von ganz alleine ausbildet. Ich finde es deshalb interessant wenn jemand das genauer erklären würde.

    Sie hatten geschrieben, dass es ohne Treibhausgase keine Konvektion gibt. Das ist richtig. Aber was eben passiert in einer Atmosphäre ohne Treibhausgase, wegen mir ohne Ozeane, nur ein Felsenplanet. Meiner Meinung nach bildet sich eine isotherme Schichtung, aber was sind die Mechanismen die dazu führen.

  101. re Mayr: Trolle füttert man nicht.
    Herr Landvoigt sagt doch immer wieder, daß ihm Glauben wichtiger als Wissen ist.
    Also lassen Sie doch ihm seinen GLAUBEN.

  102. Hallo Dr. Steinbock

    Falls Sie hier neu sind auch mein herzliches Willkommen.

    Herr Landvoigt sagt doch immer wieder, daß ihm Glauben wichtiger als Wissen ist.

    Dasi ist mir neu. Wie kommen Sie darauf?
    Was man wissen kann, sollte man auch erforschen. Zu dem , was man nicht wissen kann, hat man immer eine Glaubensposition. Entweder eine starke, der des Überzeugt seins, eine Schwache, der des annehmens, oder der der unentschidenen Zurückweisesns mangels sicherer Erkennbarkeit.

    Glauben und Wissen kann darum nie eine Alternative sein.

  103. Hallo Günter Heß 31. Juli 2014 21:53

    Warum olle denn molekulare Diffusion bzw. Wärmeleitung wegen der Adiabatik nicht funktionieren?
    Was hält denn die molekulare Diffusion auf?

    Aus den Termodynaomischen Hauptsätzen wissen wir, dass Energie von dem höherne Potential zum niedrigeren Potential fließt.

    Wir haben aus der Diskussion um die Konvektion gelernt, dass ein aufsteigendes Luftpaket mit dem Aufstieg in der Atmosphäre an Druck verliert und Volumen gewinnt, damei eine Temperatursenkung erfährt, ohne dass sich der Energieinhalt ändert. Somit sind beide Zustände A (bodennah, hoher Druck, warm) und B (Höhenluft, niedriger Druck, kalt) energetisch equivalent. Füer eine Isothermie müsste also Energie von A nach B fließen. Warum sollte das geschehen?

    Es gibt weder bei einer Makro-Ebene, noch auf molekularen Ebene einen Anlass dazu. Besser als die Temperatur zu betrachten ist es, das Energiepotential zu betrachten. Haben Sie nicht selbst versucht, mir das zu vermitteln?

    In der Heterosphäre finden sie die ja. Dort findet auch Entmischung nach Masse statt.

    Das sollte für den Energiegehalt irrelevant sein.

  104. Sylke Mayr @

    Es erinnert mich an die Tage der offenen Tür am Institut für Meteorologie & Geophysik, wenn 10 jährige Schüler antanzen und fragen, warum es am Berg nicht wärmer ist, als im Tale, dieser sei doch näher bei der heißen Sonne…

    Ich hätte ihm den adiabatischen Temperaturgradienten erklärt, als notwendige Konsequenz aus den Thermodynamischen Hauptsätzen.

    Si aber hätten ihm was von Isothermie Erzählt?

    Alle korrekten Erklärungen scheitern, warum auch immer, sie verharren mit offenem Mund und starrem Blick, auch wenn man es noch so einfach erklären versucht.
    Sie sind genau so ein Fall, nur wahrscheinlich einige Jahre älter.

    Ich liebe bildhafte Narrative, vor allem wen sie so bildhaft sind, auch wenn sie in völligem Kontrast zur Realität stehen.

    Leider muss ich ihnen mitteilen, dass ich auch Ihnen zu liebe die Hauptsätze der Thermodynamik nicht außer Kraft seten kann. Eine Isothermie ist unphysikalisch,

    Das ist aber nicht das Problem. Bei Menschen wie ihnen liegt das dann weniger am Alter, also der Allgemeinbildung, eher an psychischen Problemen. Wie kann man sich als Laie und als solcher haben sie sich nicht nur wegen ihrer fachlich schwachsinnigen Postings geoutet, auch selbst geben sie ihr Amateur Dasein immerhin zu, so weit auflasen um fachlich gebildeten Menschen vorzuhalten, sie würden dumm sein oder wie hier konkret, Blödsinn schreiben.

    Ich bin keineswegs beleidigt. Dem Laien fällt auf, dass ein derartiger Diskussionsstil sich selbst disqulifiziert. Und der Physikkundige wird die Argumente selbst beurteilen können. Dann kann er euch ihre Erklärungen, nebst Anspruch, Expertin zu sein, einordnen.

  105. Herr Heß

    Nicht umsonst gibt es im Netz die Diskussion, dass sich in einem Schwerefeld der adiabatischen Temperaturgradient auch ohne Treibhausgase von ganz alleine ausbildet.

    gut, diskutieren und damit meine ich eine Diskussion im klassischen Sinne, kann man über Vieles. Ich weiß noch nicht, wo im „Netz“ ernsthaft darüber diskutiert wird, ob eine THG freie Atmosphäre auch nur annähernd einen sg. adiabatischen T Gradienten annehmen könnte.
    Wäre unsere Atmosphäre irgendwo irgendwann einmal vom Boden bis zu Tropopause trocken adiabatisch durchmischt (0,98k/100m), dann würden wir wohl das extremste Unwetter erleben, welches die Erde je erlebt hat. Die sich bildenden Wolken und der damit in diesen sinkende Gradient auf den feucht adiabatischen würden mit rund 150km/h durch die Tropopause wohl km weit bis in die Stratosphäre vordringen und Hagelgeschosse ausbilden, welche alles im Guinness Buch der Rekorde verblassen lassen würde. (wie bereits erwähnt, im Auge des Hurrikane kann es zu einem tr. adiabatischen Absinken über ca. 10km Schichtdicke kommen. Deshalb ist es dort dann auch um gut 10°C wärmer, als in wolkenfreien Regionen abseits des Hurrikane…)

    Was ich im www bisher so er-googelt habe, zeigt bei N2 Atmosphäre auch Isothermie. Detaillierte Herleitungen habe ich aber noch nicht entdeckt. Charles Kittel, ‎Herbert Krömer, Wolfgang Brune, Ebel …legen dar, dass es nur isotherm sein kann, was für mich so oder so eine logische, physikalische Konsequenz ist. Wie sollte es anders sein, wenn sämtliche Energie von der Sonne am Boden absorbiert wird und nur von diesem wieder ins Weltall strahlt? Tzzzzz
    Brune geht davon aus, dass nach hinreichend langer Zeit die N2 Atmosphäre eine isotherme T annimmt, welche in etwa der höchsten T der wärmsten Oberflächenbereiche entspricht. Damit kann ich auch leben, denn Brune nimmt die Erde als Ozeanoberfläche an mit hoher Wärmekapazität und gegebener Rotationsdauer. Dauert der mühselige Prozess der Wärmeübertragung durch Kontakt mit der Oberfläche hinreichend lange an, so wird sich die N2 Atmosphäre langsam auf die Tmax der O. anpassen. Aber was soll´s…
    Ich wollte nur klipp und klar darlegen, dass alles was wir sehen ,und messen, an Wetter, Wind und so weiter ausschließlich auf die Existenz der Treibhausgase zurück zu führen ist und da gehört die Konvektion freilich auch dazu und damit auch der mittlere und maximale T Gradient, welcher auch trocken adiabatischer genannt wird!

  106. Lieber Herr Landvogt #103,

    sie schreiben:
    „Aus den Termodynaomischen Hauptsätzen wissen wir, dass Energie von dem höherne Potential zum niedrigeren Potential fließt.“

    Sie haben ja einen Temperaturgradienten vorausgesetzt und die Wärmeleitung gleicht Temperaturgradienten aus. Das „Potential“ ist die Temperatur.

    Seit wann verhindern das die thermodynamischen Hauptsätze.

    Grüße
    Günter Heß

  107. Hallo Günter Heß @106

    Sie haben ja einen Temperaturgradienten vorausgesetzt und die Wärmeleitung gleicht Temperaturgradienten aus.

    Das wäre korrekt bei gleichem Druck. Aber den haben wir nicht. Mit Gradienten und schiefen Verläufen haben wir vielleicht vorstellungsbobleme. Darum ist es hier sinnvoll, das Problem zu vereinfachen:

    Stellen wir uns vor wir haben zwei Luftbalons aus einem wärmeisolierenden elastischen Material. . Beide werden am Boden mit einem Volumen V von 90° C heißer Luft (A) befüllt. zwischen beiden wird ein 1000 m lange dünner Schlauch und einem Durchflussmessgerät installiert.

    Grundzustand: Beide Ballons am Boden. Durchflussmessgereät zeigt Null an.

    Aktion: Ein Ballon wird steigen gelassen. während der Steigphase wird das Messgerät geprüft. Erwartung: Kein Durchfluss.

    Endzustand: Noch immer kein Druckausgleich. Die Temperatur im oberen Balon ist um rund 10 Grad gesunken. Der Druck hat sich gemäß der adiabatischen Formel reduziert und das Volumen ist entsprechend angewachsen. Noch immer gibt es keinen Durchfluss im Schlauch, weder Masse, noch Wärme.

    Welchen Verlauf von Temperatur und Druck erwarten wir im Schlauch?
    Wenn wir das System als ideale Wärmeisolation vorstellen: Würde sich dann jemals etwas daran ändern?

    Wir wiederholen das Experiment mit Variante B: Statt Luft nehmen wir reinen Stickstoff. Was würde sich ändern?

    Ich glaube, das als Gedankenexperiment genügt schon. Wer es bezweifelt, kann vielleicht das Experiment nachbauen.

    Das “Potential” ist die Temperatur.

    Nein. Es geht um die Energie. Temperatur ist nur eine Zustandgröße, die unter definierten weiteren Bedinungen (Masse, Dichte, spezifische Wärme) in Energie umrechenbar ist.

    Seit wann verhindern das die thermodynamischen Hauptsätze.

    Überlegen sie selbst anhand des Gedankenexperiments.

    In einem finalen Schritt denken Sie sich bitte die Ballons weg und sehen die Gasvolumina in ihrer Umgebung.

  108. Stellen wir uns vor wir haben zwei Luftbalons aus einem wärmeisolierenden elastischen Material. . Beide werden am Boden mit einem Volumen V von 90° C heißer Luft (A) befüllt. zwischen beiden wird ein 1000 m lange dünner Schlauch und einem Durchflussmessgerät installiert

    Sie sollten schnell in einen Park mit vielen bunten Luftballongs 🙂

    und dort bleiben…

  109. Ich denke, dass das Verständnis des adiabatischen Temperaturgradienten nicht hat, kann eigentlich nichjt viel Sinnvollles zur Atmosphärenphysik oder dem sogenannten Treibhauseffekt beitragen. Hier handelt es sich um erforderliches Grundwissen, das auch rein garnichts mit Glauben zu tun hat.

    Darum fordere ich auch nicht, das man mir persönlichen Glauben schenkt. Ich hatte Physik nur im Grundstudium und bin keine Autorität. Lediglich meine Argumente sprechen für sich und können in jedem vernüftigen Lehrbuch zum Thema nachgeschlagen werden.

  110. Dipl Tippl @108

    Sie sollten schnell in einen Park mit vielen bunten Luftballongs 🙂
    und dort bleiben…

    Das denke ich auch manchmal. Wenn man auf einem Wissenschaftsblog feststellen muss, dass viele Teilnehmer enorme Probleme mit dem Verständnis eines einfachen Textes haben. http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Trockenadiabatischer_Temperaturgradient

    … wenngleich sich Experten (oder solche, die es sein wollen) mit ihtrer Ignoranz brüsten
    … dann ist wohl bei weniger wissenschaftlich Orientierten erst recht kein Sachverständnis zu erwarten. Man kann dann schon die Hoffnung in die Menschheit verlieren und sich lieber einfachen Vergnügungen hingeben, oder sich an den gesammelten Werken Kafkas ergötzen. .

  111. #109
    Herr Landvoigt, nun halten Sie aber mal die Finger still:

    Ich denke, dass das Verständnis des adiabatischen Temperaturgradienten nicht hat, kann eigentlich nichjt viel Sinnvollles zur Atmosphärenphysik oder dem sogenannten Treibhauseffekt beitragen. Hier handelt es sich um erforderliches Grundwissen, das auch rein garnichts mit Glauben zu tun hat.

    Was soll das denn? (Grammatik/Rechtschreibung mal ausgelassen. Sie wirken nervös?)
    Ich schließe mich der Aussage von Frau Mayr (#98)

    Wie kommt ein in dieser Disziplin völlig nackter Laie auf so maßlos überhebliche, aufdringliche Kommentare, wenn er doch selbst nur was dazu lernen könnte?

    an, zumal Sie ja selbst zugeben, Physik nur im Grundstudium gehabt zu haben (wie ich übrigens auch, deshalb lerne ich hier bei ScSk!).
    Grüße von
    JH

  112. Hallo Jürgen Hartung @111

    … zumal Sie ja selbst zugeben, Physik nur im Grundstudium gehabt zu haben (wie ich übrigens auch, deshalb lerne ich hier bei ScSk!).

    Sehr schön. Was haben sie schon gelernt? Haben sie den empfohlenen Text zur Sache durgelesen?

    Ich für meinen Teil habe gelernt, dass Leute, die sich als Experten ausgeben, zuweilen nicht nur gravierende Fehler machen (ds kann jedem mal passieren), sondern sich dann auch noch weigern, das zu zugeben. Da fällt mir der Respekt schon recht schwer.

    PS.: Mein Grundstudium habe ich allerdings mit 1 in Physik abgeschlossen. Das zählt allerdings nicht, wenn es darum geht, einfach nur einen Text in Wikipedia zu lesen und zu verstehen.

  113. Lieber Herr Landvogt #107,

    sie schreiben:

    Welchen Verlauf von Temperatur und Druck erwarten wir im Schlauch?
    Wenn wir das System als ideale Wärmeisolation vorstellen: Würde sich dann jemals etwas daran ändern?

    In ihrem System ist es zunächst unten wärmer als oben.
    98% der Moleküle unten, bei einer Temperatur von 363 K haben eine Geschwindigkeit die ausreicht, um gegen die Schwerkraft in die Höhe von 1000 m zu kommen.

    Ihr System ist wärmeisoliert. Was sollte also die thermische Diffusion der Moleküle und den Temperaturausgleich ins thermische Gleichgewicht für ihre beiden Teilsysteme verhindern?

    Die Entropieänderung für den Prozess Temperaturausgleich ins thermische Gleichgewicht ist positiv.

    Man darf übrigens nicht das einzelne Molekül betrachten denn dafür ist die Temperatur gar nicht richtig definiert. Es sind die Geschwindigkeitsverteilungen die sich in ihren beiden Teilsystemen angleichen.

    Eine andere Frage ist, wie lange der Prozess dauert. Die thermische Diffusion ist über so lange Strecken nicht wirklich schnell. Deshalb spielt sie auch in der Erdatmosphäre bei den großskaligen Prozessen keine Rolle.

    Der Temperaturausgleich in ihrem System würde also unter Umständen sehr lange dauern.

    Grüße
    Günter Heß

  114. was misst eigentlich ein Thermometer?

    Keine rein rhetorische Frage…

    Ein herkömmliches Thermometer zu Bestimmung der Lufttemperatur im Schatten auf ca. 2m über Grund.
    Und eines in einer N2 Atmosphäre bei gleicher „Temperatur“?

    Die Frage richtet sich wegen ihrer brutalen Komplexität freilich nur an jene, die eine 1 in Physik hatten 😉

  115. Hallo Günter Heß @113

    Danke für ihre Antwort. Gemeinsames Nachdenken macht Spaß.

    Welchen Verlauf von Temperatur und Druck erwarten wir im Schlauch?
    Wenn wir das System als ideale Wärmeisolation vorstellen: Würde sich dann jemals etwas daran ändern?

    In ihrem System ist es zunächst unten wärmer als oben.

    Meine Erwartung ist, dass es nicht nur zunächst ist, sondern ein dauerhafter Gleichgewichtszustand.

    Aber eins nach dem Andern. Wir haben also keinen Klärungsbedarf während der Aufstigsphase. Ich würde ein offenes Tor einrennen, dies noch weiter zu betrachten … richtig?

    98% der Moleküle unten, bei einer Temperatur von 363 K haben eine Geschwindigkeit die ausreicht, um gegen die Schwerkraft in die Höhe von 1000 m zu kommen.

    Vermutlich. Nur dürften diese sich ja nicht im Vakuum leben und bereits recht früh kollidieren. Wärmebewegungen sind ungerichtet., also dürfte die Wahrscheinlichkeit der gegenseitigen Aufhebung sehr groß sein.

    Wir haben sicher auch kein Problem mit der Vorstellung, dass wir in horizontal angeordneten Systemen ausgleichsbewegungen hätten, wenn sich auf einer Seite etwas ändern würde. Z. B. wenn einseitig ein Ballon abgekühlt oder erhitzt würde, wenn sich der Druck ändern würde etc, würde dies zu einem Masse und/oder Energiefluss im Schlauch führen. Hier dürften wir keinen Dissens haben. Die geschwindigkeit der Ausgleichsprozesse ist von der Wärmeleitfähigkeit, bzw. der Viskosität bestimmt. Aber das ist hier nebensächlich.

    Im beschriebenen Versuchsaufbau ist das aber massiv anders.

    Ihr System ist wärmeisoliert. Was sollte also die thermische Diffusion der Moleküle und den Temperaturausgleich ins thermische Gleichgewicht für ihre beiden Teilsysteme verhindern?

    Hier liegt der Dissens. Sie nehmen an, dass ein thermisches Gleichgewicht bei isothermie vorliegt. Dem ist aber nicht so. Der hier zutreffende Begriff ist Isentrop

    In der Thermodynamik wird ein Prozess bzw. eine Strömung als isentrop bezeichnet, wenn sich die Entropie S nicht ändert:

    Ein adiabatisch reversibler Prozess ist immer auch isentrop, die Umkehrung gilt aber nicht.

    Sie sollten sich das anhand des Beispieles, noch mal durchdenken:

    Die Entropieänderung für den Prozess Temperaturausgleich ins thermische Gleichgewicht ist positiv.

    Dies findet ja beim Aufstieg des Ballons nicht statt. Wir haben die gleiche Entropie. Wenn die entropie des Ballons am Boden die gleiche ist wie der in 1000m Höhe, gibt es auch dann keine Entropieänderung.

    Beachten sie den feinen Unterschied. Wenn sie den Ballon mit einem starren Dewar-Gefäß vergleichen, das sie vielleicht unten am Ballon angebunden haben: Druck und Temperatur im Dewar-Gefäß ändern sich nicht, aber beides ändert sich im Ballon. Die Entropie zwischen beiden ist gleich.

    Wenn si nun eine Verbindung zwischen den Ballon und dem starren Dewar-Gefäß herstellen und das Ventil in 1000 m öffnen, würde es zu einem Druck- und Temperaturausgleich kommen. Da das Volumen im starren Dewar-Gefäß unveränderlich ist, würde die Luft aus diesem in den Ballon fließen. Dabei kühlt sich die Luft im Dewar-Gefäß ab, wo wieder eine Isothermie einstellen würde.

    Bliebe das starren Dewar-Gefäß am Boden über den Schlauch verbunden, würde sich das nicht ereignen,. Denn die Nasse der 1000 m Luftsäule erzeugt den Druck, der hier eine andere Isentropie bedingt.

    Man darf übrigens nicht das einzelne Molekül betrachten denn dafür ist die Temperatur gar nicht richtig definiert. Es sind die Geschwindigkeitsverteilungen die sich in ihren beiden Teilsystemen angleichen.

    Wichtig ist die Berücksichtigung des Drucks / Dichte für die Entropiebetrachtung.

    Eine andere Frage ist, wie lange der Prozess dauert. Die thermische Diffusion ist über so lange Strecken nicht wirklich schnell. Deshalb spielt sie auch in der Erdatmosphäre bei den großskaligen Prozessen keine Rolle.

    Das sehe ich so nicht. Tatsächlich würden Flussparameter einen instantanen Ausgleich verhindern, aber wenn es keinen Grund für einen Fluss gibt, spielen diese keine Rolle.

    Der Temperaturausgleich in ihrem System würde also unter Umständen sehr lange dauern.

    Nein, er würde nie passieren, weil die Isentropie im adiabatischen Gradienten liegt, nicht in der Isothermie.

  116. @Sylke Mayr

    Diese Texte von Bruns und Ebel kenne ich. Mich hätte jetzt interessiert, ob sie vielleicht weitere Herleitungen kennen.
    Den Kittel habe ich nicht. Gibt es da einen Auszug?

    Ich wollte nur klipp und klar darlegen, dass alles was wir sehen ,und messen, an Wetter, Wind und so weiter ausschließlich auf die Existenz der Treibhausgase zurück zu führen ist und da gehört die Konvektion freilich auch dazu und damit auch der mittlere und maximale T Gradient, welcher auch trocken adiabatischer genannt wird!

    Das ist der Punkt und die Basis für das Verständnis unseres Klimasystems.

    Dennoch finde ich es eben interessant über diese hypothetischen Gedankenexperimente zu diskutieren.
    Gerade in einem Forum wie ScSk sollte man das tun können. Ein Lehrbuch lesen kann ja jeder auch alleine.
    Man sollte aber dann die eigene Suche nach Erkenntnis nicht mischen oder verwechseln mit Naturwissenschaft oder der Falsifizierung von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen.

    Interessanterweise haben ja G&T das sogar peer-reviewed verwechselt.

    Grüße
    Günter Heß

  117. Lieber Herr Landvogt #115,

    sie schreiben:

    Sie nehmen an, dass ein thermisches Gleichgewicht bei isothermie vorliegt.

    So ist thermisches Gleichgewicht definiert. Ein System ist im thermischen Gleichgewicht, wenn es durch eine Temperatur beschrieben werden kann die dann auch konstant bleibt. 2 Körper oder Teilsysteme sind im thermischen Gleichgewicht, wenn sie die gleiche Temperatur haben die dann auch konstant bleibt.

    Ihr System ist also nicht im thermischen Gleichgewicht da es aus zwei Teilsystemen mit unterschiedlichen Temperaturen besteht. Durch thermische Diffusion gleichen sich die beiden Temperaturen aus. Dabei nimmt die Entropie zu.

    Grüße
    Günter Heß

  118. Hallo Sylke Mayr @114

    Ein herkömmliches Thermometer zu Bestimmung der Lufttemperatur im Schatten auf ca. 2m über Grund.
    Und eines in einer N2 Atmosphäre bei gleicher “Temperatur”?

    Das ist weniger eine physikalische Frage, sondern eine Frage der Physikdidaktik. Wie vermittele ich physikalische Sachverhalte?
    Ich bin mit den Lehrplänen nicht sehr vertrat, vermut aber, dass es auch in der Mittelstufe gemacht werden könnte.

    Folgende Einrichtung sollte auch für Schulen Beschaffbar sein:
    Ein mittelgutes Dewar-Gefäß (ähnlich einer Thermoskanne) wird hermetisch über ein Ventil verschlossen an ein Durchflussmesser und eine Innen- und Außenrtermometer angeschlossen.

    In einer Exkursion zu einem Aussichtsturm wir am Boden das Ventil geöffnet, bis sich gleicher Druck und Temperatur innen und Außentemperatur eingestellt hat. Dann wird das Ventil geschlossen.

    Dann fährt die Klasse im Fahrstuhl nach oben, z.B. 200 m. und vergleicht die Temperaturen bei windstillem Wetter. Es dürften normalerweise 2 Grad Unterschied zu beobachten sein. Dies erkennt man durch die Unterschiede zwischen innen und Außentemperatur.. von etwa 2° C.
    Schließlich wird das Ventil geöffnet und die Gas-Durchflussmenge gemessen: Es fließt Gas aus dem Dewargefäß und die Innentemperatur sinkt au f den Wert der Außentemperatur.

    Dann wird das Ventil geschlossen und die Klasse fährt mit Lehrer wieder nach unten- Dort wird der gegenteilige Effekt beobachtet.

    Vielleicht setzt dann ein AHA-Effekt ein.

    Mit reinem Stickstoff oder Sauerstoff wäre das Experiment etwas aufwändiger, würde aber exakt gleiche Ergebnisse liefern.

  119. Lieber Herr Landvogt #107,

    sie schreiben:

    „Nein, er würde nie passieren, weil die Isentropie im adiabatischen Gradienten liegt, nicht in der Isothermie.“

    Der isentrope oder adiabatische Gradient ist der „Gleichgewichtszustand“ der sich ausbildet wenn eine Atmosphärenschicht konvektiv durchmischt ist. Auch das ist ein Grenzfall wie Sylke Mayr schön dargelegt hat.

    in ihrem Gedankenexperiment haben sie eine Gassäule spezifiziert in der nichts die Konvektion antreibt.
    Für Konvektion müssen sie ja üblicherweise unten wärmen und oben kühlen.

    Das heißt es gibt in ihrer Gassäule nur die Wärmeleitung, so haben sie es spezifiziert. Das thermische Gleichgewicht ist der „Gleichgewichtszustand für Systeme in denen die Wärmeleitung dominiert.

    Grüße
    Günter Heß

  120. Günter Heß @117

    Sie nehmen an, dass ein thermisches Gleichgewicht bei isothermie vorliegt.

    So ist thermisches Gleichgewicht definiert.

    Nein. Das ist ein Sonderfall bei gleichen Druckverhältnissen. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Thermisches_Gleichgewicht#Thermisches_Gleichgewicht

    Ein System ist im thermischen Gleichgewicht, wenn es durch eine Temperatur beschrieben werden kann die dann auch konstant bleibt. 2 Körper oder Teilsysteme sind im thermischen Gleichgewicht, wenn sie die gleiche Temperatur haben die dann auch konstant bleibt.

    Ie erkennen den Unterschied sicher auch ohne weitere Erläuterung.

    Ihr System ist also nicht im thermischen Gleichgewicht da es aus zwei Teilsystemen mit unterschiedlichen Temperaturen besteht. Durch thermische Diffusion gleichen sich die beiden Temperaturen aus. Dabei nimmt die Entropie zu.

    Denken sie Bitte den Aufbau und Ablauf genau durch. An welcher Stelle entsteht eine Entropiedifferenz dV?

  121. Lieber Herr Landvogt #118,

    Jetzt haben sie also in #118 das Gedankenexperiment gewechselt im Vergleich zu ihrem #107.

    Ihre beiden Gedankenexperimente haben nichts miteinander zu tun.

    In #107 haben sie zwei Teilsysteme spezifiziert die über einen Schlauch verbunden sind.

    In #118 haben sie ein System spezifiziert das ein Ventil hat und mit dem Aufzug gefahren wird.

    Was soll denn da der Vergleich aussagen?

  122. Lieber Herr Landvogt #120
    sie schreiben:

    Denken sie Bitte den Aufbau und Ablauf genau durch. An welcher Stelle entsteht eine Entropiedifferenz dV?

    Sie haben Wärmeisolierung spezifiziert. Wenn zwei Teilsysteme eines wärmeisolierten Gesamtsystems ihre Temperatur durch Wärmeleitung ausgleichen steigt die Entropie des Gesamtsystems.

    Das erscheint mir jetzt wirklich Grundwissen zu sein.

  123. Lieber Herr Landvogt #120,

    sie schreiben:

    Ie erkennen den Unterschied sicher auch ohne weitere Erläuterung.

    In ihrem Wikipedialink steht sinngemäß genau das was ich geschrieben habe wie jeder erkennen kann.

    Grüße
    Günter Heß

  124. Günter Heß @119

    “Nein, er würde nie passieren, weil die Isentropie im adiabatischen Gradienten liegt, nicht in der Isothermie.”

    Der isentrope oder adiabatische Gradient ist der “Gleichgewichtszustand” der sich ausbildet wenn eine Atmosphärenschicht konvektiv durchmischt ist.

    Anders herum wird ein Schuh draus. der adiabatische Temperaturgradient ist der Gleichgewichtszustand unabhängig von potientiellen Durchmischungen. Wenn es wegen einer Durchmischung zu einer Abweichung vom adiabatische Temperaturgradienten kommt, ereignet sich Konvektion. Warum auch sonst? Es gibt also nicht einen adiabatische Temperaturgradienten wegen der Konvektion, die ansonsten unbegründet wäre, sondern es komt zur Konvektion, wenn es eine Abweichung vom adiabatische Temperaturgradienten gibt.

    Auch das ist ein Grenzfall wie Sylke Mayr schön dargelegt hat.

    Aufgrund der völlig unphysikalischen Darstellung kann ich dies nicht ernst nehmen.

    in ihrem Gedankenexperiment haben sie eine Gassäule spezifiziert in der nichts die Konvektion antreibt.
    Für Konvektion müssen sie ja üblicherweise unten wärmen und oben kühlen.

    Eben nicht. Der Druckgradient liefert eine exakte und vollständige Erklärung.

    Sie könnten das gleiche Experiment variieren, in dem sie ein thermoisioliertes starres hermetisch abgeschlossenes Gefäß von einer definierten Höhe, z.B. 100 m aufstellen. Es wird sich nach belibig langer Zeit immer eine Differenz von rund 1 ° C zwischen oben und unten einstellen, wenn sich das Gefäß an der Erdoberfläche stehend befindet. Im Orbit oder liegend würde sich isothermie einstellen.

    Das heißt es gibt in ihrer Gassäule nur die Wärmeleitung, so haben sie es spezifiziert. Das thermische Gleichgewicht ist der “Gleichgewichtszustand für Systeme in denen die Wärmeleitung dominiert.

    Wärmeleitung geschehen nur, wenn es keinen thermischen Gleichgewichtszustand gibt. Dieser liegt aber bei Isentropie nicht vor.

  125. Hallo Günter Heß @121

    Jetzt haben sie also in #118 das Gedankenexperiment gewechselt im Vergleich zu ihrem #107.

    Ihre beiden Gedankenexperimente haben nichts miteinander zu tun.

    Nein. Es sind zwei Varianten zum gleichen Sachverhalt. Sie können sich auf die Variante konzentrieren, die sie für einleuchtender halten.

    In #107 haben sie zwei Teilsysteme spezifiziert die über einen Schlauch verbunden sind.

    In #118 haben sie ein System spezifiziert das ein Ventil hat und mit dem Aufzug gefahren wird.

    Es sind immer zwei Teilsysteme. Im didaktischen Fall wird eben Innen mit Außen verglichen. Dies lässt sich leichter demonstrieren.

    Was soll denn da der Vergleich aussagen?

    Die Isentropie ist auch von den Druckverhältnissen abhängig.

  126. Hallo Günter Heß @122

    Denken sie Bitte den Aufbau und Ablauf genau durch. An welcher Stelle entsteht eine Entropiedifferenz dV?

    Sie haben Wärmeisolierung spezifiziert. Wenn zwei Teilsysteme eines wärmeisolierten Gesamtsystems ihre Temperatur durch Wärmeleitung ausgleichen steigt die Entropie des Gesamtsystems.

    Das erscheint mir jetzt wirklich Grundwissen zu sein.

    Wie soll es zu einem ‚temperaturausgleich zwischen unterschiedlichen Duckverhältnissen kommen, wenn diese sich in isentropischen Verhältnis befinden?

    Das Entscheidende hier ist der Druckunterschied!

  127. Hallo Günter Heß @123

    SIe erkennen den Unterschied sicher auch ohne weitere Erläuterung.

    In ihrem Wikipedialink steht sinngemäß genau das was ich geschrieben habe wie jeder erkennen kann.

    Dann mal #120 im Detail:

    Das ist ein Sonderfall bei gleichen Druckverhältnissen. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Thermisches_Gleichgewicht#Thermisches_Gleichgewicht

    Der Begriff thermisches Gleichgewicht wird in zwei verschiedenen Zusammenhängen benutzt.

    Zum einen im oben verwendeten Sinne als Zustand eines einzelnen thermodynamischen Systems:
    es befindet sich im thermischen Gleichgewicht, wenn es durch einige wenige Zustandsgrößen beschrieben werden kann und diese sich zeitlich nicht ändern.
    Ein Gegenstand im Kühlschrank befindet sich z.B. im thermischen Gleichgewicht, weil sein Zustand durch Masse, Temperatur, Druck und Zusammensetzung eindeutig bestimmt ist und über längere Zeit konstant bleibt.

    Der Druck stellt eine der bestimmenden Einflußgrößen dar.

    Sie schreiben:

    Ein System ist im thermischen Gleichgewicht, wenn es durch eine Temperatur beschrieben werden kann die dann auch konstant bleibt. 2 Körper oder Teilsysteme sind im thermischen Gleichgewicht, wenn sie die gleiche Temperatur haben die dann auch konstant bleibt.

    Wo bitte berücksichtigen Sie den Druck? Sie nehmen diesen aus der Betrachtung völlig raus.

    Im zweiten genannten Fall wird genau dann auf eine Betrachtung des Drucks verzichtet, wenn gleicher Druck angenommen wird. Bei unterschiedlichem Druck kann dieser nicht unberücksichtigt bleiben.

  128. Lieber Herr Landvogt,

    da sieht man es wieder Wikipedia kann man nicht trauen.

    In meinem Lehrbuch Stierstadt, Thermodynamik steht:

    „Wenn man speziell nur die Temperatur betrachtet spricht man vom thermischen Gleichgewicht. Andere Parameter des Systems können sich dann durchaus noch ändern, nur die Temperatur muss räumlich homogen und zeitlich konstant sein“

    Wenn sie also von Wikipedia aufs Glatteis geführt wurden tut es mir leid.
    Meine Ausführungen oben sind richtig für thermisches Gleichgewicht in der Definition aus meinem Lehrbuch.
    Die müssen sie jetzt nochmal lesen, weil sie irregeleitet durch Wikipedia falsche Schlüsse ziehen.

    Ihr Gedankenexperimentsystem #107 strebt durch Wärmeleitung ins thermische Gleichgewicht. Dabei steigt die Entropie.

    Grüße
    Günter Heß

    P.S. Ihr Wikipediaartikel beschreibt im Grunde thermodynamisches Gleichgewicht. Eine häufige Verwechslung. Thermisches Gleichgewicht ist Voraussetzung für thermodynamisches Gleichgewicht darf aber nicht synonym gebraucht werden.

  129. Günter Heß schrieb am 2. August 2014 11:39:

    Lieber Herr Landvogt,

    da sieht man es wieder Wikipedia kann man nicht trauen.

    Jetzt sind Sie aber etwas hart mit Wikipedia. Das ist numal zum einen kein Fachbuch und zum anderen liest Herr Landvoigt dort eh raus, was er will …

  130. es ist beinahe unheimlich, wie ein Mensch alleine den gleichen, völligen Unsinn immer und immer wieder schreibt:

    der adiabatische Temperaturgradient ist der Gleichgewichtszustand unabhängig von potientiellen Durchmischungen. Wenn es wegen einer Durchmischung zu einer Abweichung vom adiabatische Temperaturgradienten kommt, ereignet sich Konvektion

    Was-- potientielle Durchmischung— sein, soll, weiß wohl auch nur Mr. Physik 1 in 1. Klasse?

    noch einmal, weil dermaßen unfassbar:

    Wenn es wegen einer Durchmischung zu einer Abweichung vom adiabatische Temperaturgradienten kommt, ereignet sich Konvektion

    Man lasse diesen Satz mal wirken…..
    Wenn man sich vom LOL erholt hat: 1. bedeutet Konvektion in diesem Fall Durchmischung und jede vertikale Bewegung der Luftelemente erfolgt adiabatisch.
    Landvoigt, es gibt keinen größeren T Gradienten in der Atmosphäre, als den des adiabatischen und dieser wird ausschließlich durch vertikal bewegte Luftelemente erzeugt. Wann werden sie das um Himmels Willen endlich schnallen?
    Wenn sie meinen, es wäre anders, dann zeigen sie die Literatur dazu, oder ein Beispiel aus der Praxis, es gäbe hunderte.
    Radiosonden Aufstiege z.B.
    Niemals gibt es einen trockenadiabatischen Gradienten, ohne das dieser durch Konvektion od. Absinken von Luftmassen erzeugt wird. Nie und nimma. Bitte besuchen sie nur ein Semester lang die VO Einführung in die Meteorologie, damit wenigstens diese mühseligen Verständnisprobleme ausgeräumt werden. Sie fangen hier ja täglich bei Null an. Jeden Tag die selbe sinnlose Laier aufs Neue.

    Wo entsteht nun ein sg. adiabatischer T Gradient in unserer Atmosphäre? (zum x ten male)
    Wir haben gelernt, oder auch nicht 🙁 dass ca. im Tropopause Niveau die IR Abstrahlung ist all so stark wird, dass die Luft in dieser Höhe so weit abkühlen kann, dass sie absinken kann. (Wenn keine anderen Kräfte wirken, welche eine zusätzliche Auftriebskraft erzeugen können. Diese sind dann aber dynamischer Natur)
    Setzt dieses Absinken ein, erwärmt sich das Luftpaket immer um 9,98K/km. Da die Luft darunter bzw. die Umgebungsluft meist einen kleineren T Gradienten aufweist, bleibt das Absinkende Paket immer kälter als die Umgebung und kann somit weiter sinken und von oben herab einen adiabatischen T Gradienten erzeugen. Das passiert ua. in Hochdruckgebieten.

    Die Situation vom Boden aus gesehen. Hier beschränkt sich die Betrachtung auf den Tag, wenn die Sonne die Oberfläche so weit erwärmen beginnt, dass sie bodennahe Luftpakete um ca. 2°C gegenüber der Umgebung erwärmen. Dann heben sie sozusagen ab. Nur, wie weit kommen sie. Das hängt von gegeben T Gradienten darüber ab. In der Regel herrscht zuerst mal eine Inversion bis ein paar hundert m Höhe, die T nimmt also mit der Höhe zu. Unser Luftpaket, welches je wiederum adiabatisch abkühlt, wird ganz schnell wärmer als die Umgebung und sinkt wieder in die Ausgangslage. Es hat aber einen kleinen Teil der Luft darüber „angeknabbert“, also etwas durchmischt und geht das so stundenlang weiter, erreicht die vom Boden ausgehende Durchmischung 2-3km Höhe. Dieser Bereich ist dann komplett durchmischt und exakt trocken adiabatisch im T Gradienten.
    Hört die Konvektion auf, weil z.B. die Sonne schon zu tief steht, um den Strahlungsverlust des Bodens zumindest auszugleichen, ändert sich der T Gradient beinahe schlagartig, weil nun überwiegend Strahlungsprozesse wirken. Jede Schicht der Atmosphäre, auch wenn sehr klein gewählt, strahlt nun mal nach oben oder unten unterschiedlich ab und futsch ist der adiabatische T Gradient, welcher wie gesagt den idealen Extremwert darstellt und ausschließlich durch Konvektion bzw. vertikale Luftbewegungen erzeugt werden kann. Es existiert in unserer Atmosphäre keine andere Möglichkeit, einen solchen Gradienten zu erzeugen.
    Wenn jemand schon in der Literatur keine gegenteilige Aussagen dazu findet (was mich nicht überrascht), dann wäre eine physikalisch Herleitung gefragt, aber nicht haltloses Geschwurble wegen fataler Wissensmängel.

    Für ganz Genaue: es kommt immer wieder zu „überadiabatischen“ Gradienten, wenn man zB. die Luft in 2m Höhe misst und jene in 100m Höhe, wo ja maximal knapp 1°C um sein sollten. Da die sich lösenden Thermikblasen jedoch eine gewisse Viskosität haben und eine dazu gehörende Bodenreibung existiert, muss die Auftriebskraft diese überwinden und das Luftpaket erwärmt sich 2-3°C über die T in 100m Höhe. Kurzzeitig, aber immer wieder und die nachströmende Luft ist eben wieder etwas kühler, bis der Vorgang (um 10 Minuten) von Neuem beginnt.

    Hier noch ein paar aktuelle Temp´s, wer Interesse hat od. lernen möchte, einfach einige Orte anklicken und die unterschiedlichen T Gradienten usw. durch die Atmosphäre betrachten

    http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsbeote.html

  131. @Sylke Mayr

    was misst eigentlich ein Thermometer?

    Ein elektronisches misst den temperaturabhängigen Widerstand eines NTC Fühlers, ein Flüssigthermometer die temperaturabhängige Ausdehnung der Flüssigkeit -- sage ich mal als Laie.

  132. Hallo Krishna,

    zu 131: ja eh, immerhin ne Antwort…

    Ich habe die Frage wohl falsch gestellt. Eigentlich wollte ich zur N2 Atmosphäre überleiten und das normale Wetterhüttenthermometer ansprechen.
    Entfernt man bei einem solchen in 2m Höhe die Verkleidung herum, kommt es zur Strahlungsfehlern. No na werden sich
    die meisten denken, nur, Strahlungsfehler treten auch in der Nacht auf und besonders starke, wenn die Nacht sehr klar und sehr kalt ist. Das Thermometer kühlt dann wesentlich stärker ab, als die Luft in 2m Höhe…

  133. @Sylke Mayr

    Belüften und nicht über Asphalt hilft auch. Ich glaube die Standards schreiben Gras oder Erde vor.
    Aber das wissen sie sicher genauer.

  134. @Sylke Mayr

    Mit einem Berührungsthermometer misst man die Temperatur des Messobjektes nur mittelbar.

    Im Grunde misst man die thermodynamische Temperatur des Thermometers und schließt auf die Temperatur des Messobjektes mit dem das Thermometer im thermischen Gleichgewicht sein müsste.
    Wie Herr Gans sagt zum Beispiel über die Ausdehnung einer Flüssigkeit.

    Über die Messbedingungen versucht man nun dieses thermische Gleichgewicht zu erreichen.

    Grüße
    Günter Heß

  135. Lieber Herr Müller,

    da haben sie Recht. Ich wollte aber darauf hinweisen, dass man Wikipedia schon mal kritisch hinterfragen muss..

    Grüße
    Günter Heß

  136. @Sylke Mayr #130

    Danke für ihre Erklärungen der meteorologischen Grundlagen.

    Dieser Satz ist ihnen in der Eile ausgekommen:

    Unser Luftpaket, welches je wiederum adiabatisch abkühlt, wird ganz schnell wärmer als die Umgebung und sinkt wieder in die Ausgangslage.

    heißt wohl kälter.

    Grüße
    Günter Heß

  137. Hallo Sylke Mayr @130

    es ist beinahe unheimlich, wie ein Mensch alleine den gleichen, völligen Unsinn immer und immer wieder schreibt:

    Wir haben anscheinend eine ziemlich identische Einschätzung hinsichtlich der fachlichen Kompetenz, nur eben spiegelverkehrt.

    der adiabatische Temperaturgradient ist der Gleichgewichtszustand unabhängig von potientiellen Durchmischungen. Wenn es wegen einer Durchmischung zu einer Abweichung vom adiabatische Temperaturgradienten kommt, ereignet sich Konvektion

    Was-- potentielle Durchmischung— sein, soll, weiß wohl auch nur Mr. Physik 1 in 1. Klasse?

    Das sie so nett fragen. Eine Durchmischung kann jeden Wert potentiell annehmen. sowohl eine Gleichverteilung als auch eine beliebige Ungleichverteilung. Im Gegensatz zu einer aktuellen Durchmischung kennzeichnet diese keinen konkreten Zustand, sondern einen möglichen Zustand. Das Gegenteil einer Durchmischung ist eine stabile Ordnung.

    Wenn man sich vom LOL erholt hat: 1. bedeutet Konvektion in diesem Fall Durchmischung und jede vertikale Bewegung der Luftelemente erfolgt adiabatisch.

    Nein. Durchmischung geschieht durch Wetterereignisse, wie vor allem Verwirbelung durch Winde und Regen etc.

    Konvektion bewirkt die Entmischung, also die Rückkehr zu einem stabilen Zustand.

    Landvoigt, es gibt keinen größeren T Gradienten in der Atmosphäre, als den des adiabatischen und dieser wird ausschließlich durch vertikal bewegte Luftelemente erzeugt.

    Beschreibung von überadiabatischen Temperaturgradienten:

    Die Entwicklung der Thermik beginnt in der flachen, bodennahen Überhitzungsschicht,die im mittäglichen TEMP als überadiabatische Schicht zu finden ist und deren vertikaler Temperaturgradient bis zu 10 K/100 m betragen kann.

    So auch bei einer Inversionswetterlage

    So kann eine Höhenzunahme von einem Kilometer nicht selten eine Temperaturerhöhung von 15 °C zur Folge haben.

    Bezüglich der Begründung der adiabatischen Zustandsänderung:

    Wenn sie meinen, es wäre anders, dann zeigen sie die Literatur dazu, oder ein Beispiel aus der Praxis, es gäbe hunderte.

    Siehe Einführung in die Meteorologie -- Teil III: Thermodynamik und Wolken -- Meteorologisches Institut Rheinische Friedrich-Wilhelms Universität Bonn

    Seite 6ff bitte beachten. Wikipedia sagt hier nichts anderes. Einen Zusammenhang mit Treibhausgasen und eine diesbezügliche Erklärung ist hier nirgends zu finden.

    http://www.wetterstation-obernau.de/lexikon_t.htm

    TEMPERATURGRADIENT
    Der vertikale Temperaturgradient gibt die Temperaturaenderung pro 100m Hoehenunterschied an. Von Art und Groesse des vertikalen Temperaturgradienten, der Temperaturschichtung, haengt der Gleichgewichtszustand der Atmosphaere ab. Der Temperaturgradient ist somit das Kriterium fuer Stabilitaet oder Labilitaet. Ein mit Wasserdampf ungesaettigtes Luftpaket kuehlt sich beim Aufsteigen um 1°C/100m ab = trockenadiabatischer Temperaturgradient. Betraegt die vertikale Temperaturabnahme in der Atmosphaere ebenfalls 1°C/100m, so herrscht eine indifferente Schichtung, d.h. das Luftpaket besitzt stets die Temperatur seiner Umgebung. Ist der vertikale Temperaturgradient der Luftmasse kleiner als 1°C/100m, besteht eine trockenstabile Schichtung. Das vertikal bewegte Luftteilchen ist in hoeheren Luftschichten kaelter (=schwerer), in tieferen Schichten waermer (=leichter) als seine Umgebung und strebt daher zu seinem Ausgangspunkt zurueck. Ein vertikaler Temperaturgradient der Atmosphaere von mehr als 1°C/100m wird als trockenlabile Schichtung bezeichnet. Das gedachte Luftpaket ist beim Aufsteigen immer waermer (=leichter), beim Absinken immer kaelter (=schwerer) als seine Umgebung und entfernt sich zusehends von seiner Ausgangslage. Ein ueberadiabatischer Temperaturgradient, also von mehr als 1°C/100m, kommt in der Regel nur in Bodennaehe an heissen Sommertagen vor und ist die Voraussetzung für die Abloesung einer Thermikblase.

    Wollen sie wirklich noch mehr Belege? Die sagen alle das gleiche.

    Radiosonden Aufstiege z.B.
    Niemals gibt es einen trockenadiabatischen Gradienten, ohne das dieser durch Konvektion od. Absinken von Luftmassen erzeugt wird. Nie und nimma. Bitte besuchen sie nur ein Semester lang die VO Einführung in die Meteorologie, damit wenigstens diese mühseligen Verständnisprobleme ausgeräumt werden. Sie fangen hier ja täglich bei Null an. Jeden Tag die selbe sinnlose Laier aufs Neue.

    Entweder, sie haben ihr behaupteten Abschluss im Lotto gewonnen, oder sie haben Ihr Studium völlig verschlafen. Ihre Behauptungen passen zu keiner seriösen Darstellung der Meteorologie. Sogar überadiabatische Verhältnisse sind ihnen offensichtlich unbekannt- Sie erwähnen diese zwar unten in einer verschwurbelten Form, die auf mangelndes Verständnis schließen lassen, Immerhin schreiben sie ja: ‚es gibt keinen größeren T Gradienten in der Atmosphäre, als den des adiabatischen ‚

    Wo entsteht nun ein sg. adiabatischer T Gradient in unserer Atmosphäre? (zum x ten male)
    Wir haben gelernt, oder auch nicht 🙁 dass ca. im Tropopause Niveau die IR Abstrahlung ist all so stark wird, dass die Luft in dieser Höhe so weit abkühlen kann, dass sie absinken kann. (Wenn keine anderen Kräfte wirken, welche eine zusätzliche Auftriebskraft erzeugen können. Diese sind dann aber dynamischer Natur)

    Das ist völliger Quatsch. An der Tropopause herrschen ca -50° C, also gemäß Stefan-Boltzmann minimale Abstrahlung. Darüber und darunter ist die Temperatur und Abstrahlung größer.

    Richtig ist, dass warme Luft zuweilen bis an die Tropopausengrenze aufsteigt, wenn sie überadiabatisch ist. Wenn sie kalter als der adiabatische T-gradient ist, steigt sie nicht auf und bleibt stabil.

    Setzt dieses Absinken ein, erwärmt sich das Luftpaket immer um 9,98K/km. Da die Luft darunter bzw. die Umgebungsluft meist einen kleineren T Gradienten aufweist, bleibt das Absinkende Paket immer kälter als die Umgebung und kann somit weiter sinken und von oben herab einen adiabatischen T Gradienten erzeugen.

    Das Umgebungsluft hat ‚meist‘ keinen spezifische Vorgabe-Temperatur, sondern ist bei stabiler Schichtung unteradiabatisch und darum kälter als es der Höhe entspräche. Da es aber zur Durchmischung und Wärmetransfer durch IR strahlung kommt, ist ein absinken von den spezifichen Umgebungsbedingungen, im Besonderen Wetter abhängig.

    Das passiert ua. in Hochdruckgebieten.

    Hier kommt es zur Absenkung der oberen Luftschichten. Z.B. durch ein Kältehoch

    Die Situation vom Boden aus gesehen. Hier beschränkt sich die Betrachtung auf den Tag, wenn die Sonne die Oberfläche so weit erwärmen beginnt, dass sie bodennahe Luftpakete um ca. 2°C gegenüber der Umgebung erwärmen. Dann heben sie sozusagen ab.

    Das nennt man dann überadiabatisch.

    Nur, wie weit kommen sie. Das hängt von gegeben T Gradienten darüber ab. In der Regel herrscht zuerst mal eine Inversion bis ein paar hundert m Höhe, die T nimmt also mit der Höhe zu.

    Das ist eher selten.

    Eine Strahlungsinversion betrifft in der Regel nur die unmittelbare Nähe zum Erdboden und wird daher auch als Bodeninversion bezeichnet. Sie wird durch die Abstrahlung und damit Abkühlung der Erdoberfläche hervorgerufen und tritt vor allem bei herbstlichen und winterlichen Hochdruckwetterlagen auf, da dann die Temperatur besonders niedrig ist und die fehlende Wolkendecke die nächtliche Auskühlung begünstigt.

    Unser Luftpaket, welches je wiederum adiabatisch abkühlt, wird ganz schnell wärmer als die Umgebung und sinkt wieder in die Ausgangslage

    Ein absinkendes Luftpaket wird wärmer -- wegen der Adiabatik.

    Es hat aber einen kleinen Teil der Luft darüber “angeknabbert”, also etwas durchmischt und geht das so stundenlang weiter, erreicht die vom Boden ausgehende Durchmischung 2-3km Höhe. Dieser Bereich ist dann komplett durchmischt und exakt trocken adiabatisch im T Gradienten.

    Das macht keinen Sinn. Eine Mischung impliziert eine zufällige Verteilung unterschiedlicher Elemente, z.B. durch Turbulenzen. Wenn sie ein Gleichgewicht einstellt, hat sich eine Ordnung gebildet, also das Gegenteil einer Mischung.

    Hört die Konvektion auf, weil z.B. die Sonne schon zu tief steht, um den Strahlungsverlust des Bodens zumindest auszugleichen, ändert sich der T Gradient beinahe schlagartig, weil nun überwiegend Strahlungsprozesse wirken. Jede Schicht der Atmosphäre, auch wenn sehr klein gewählt, strahlt nun mal nach oben oder unten unterschiedlich ab

    Eigentlich nicht. Nur nach unten wird mehr absorbiert, wegen der größeren Dichte.

    … und futsch ist der adiabatische T Gradient, welcher wie gesagt den idealen Extremwert darstellt und ausschließlich durch Konvektion bzw. vertikale Luftbewegungen erzeugt werden kann.

    Keineswegs. Es ist lediglich der Grund für die unteradiabatische Verteilung Auch in der Nacht ist nach wie vor der Gradient meist ausgeprägt.

    Extremwerte wären eine Isothermie, Inversionen oder starke überadiabatische Verteilungen.

    Es existiert in unserer Atmosphäre keine andere Möglichkeit, einen solchen Gradienten zu erzeugen.

    Druckabhängig prägt sich eine unteradiabatische Verteilung bei stabilen Schichtungen aus. Erst bei überadiabatischen Schichtungen wird es instabil. Der Ausgleich geschieht auch durch IR Strahlungstransfer. Wie Sie korrekt feststellen ist dieser nach unten praktisch stärker ausgeprägt.

    Wenn jemand schon in der Literatur keine gegenteilige Aussagen dazu findet (was mich nicht überrascht), dann wäre eine physikalisch Herleitung gefragt, aber nicht haltloses Geschwurble wegen fataler Wissensmängel.

    Bevor sie sich weiter in völlig falschen Darstellungen ergehen, die lediglich ihre fatalen Irrtümer offenbaren, sollten sie sich besser sachkundig machen. Die o.g. Links können dabei helfen.

    Für ganz Genaue: es kommt immer wieder zu “überadiabatischen” Gradienten, wenn man zB. die Luft in 2m Höhe misst und jene in 100m Höhe, wo ja maximal knapp 1°C um sein sollten.

    Schwer verständlich und das gegenteil von genau. Sie meinen vielleicht die erwartete adiabatische Temperaturdifferenz von etwa 1°C

    Überadiabatisch heißt, dass die Temperatur oben Geringer als diese Differenz ist.

    Da die sich lösenden Thermikblasen jedoch eine gewisse Viskosität haben und eine dazu gehörende Bodenreibung existiert, muss die Auftriebskraft diese überwinden und das Luftpaket erwärmt sich 2-3°C über die T in 100m Höhe.

    Was ist denn das für ein Quatsch! Woher soll die Energie zur Erwärmung denn kommen? Eine ‚Auftriebskraft‘ erwärmt rein gar nichts.

    Richtig ist, dass sich bodennahe Luft durch Sonneneinstrahlung und Bodenabstrahlung erwärmt wird und dadurch eine geringere Dichte annimmt. Dies führt zum überadiabatischen Verlauf und damit zum Aufstieg des Luftpaketes.

    Kurzzeitig, aber immer wieder und die nachströmende Luft ist eben wieder etwas kühler, bis der Vorgang (um 10 Minuten) von Neuem beginnt.

    Die hier beschrieben Blasenbildung mag sich so ereignen und kann durch die Viskosität der Luft erklärt werden, aber dabei darf nicht vergessen werden, dass die Ursache der Bodenerwärmung vor allem durch Einstrahlung und Wärmekontaktflus (Stoßübertragung)geschieht.
    Vergleichbares beobachtet man bei kochendem Wasser. Hier bilden sich auch Blasen am Boden des Topfes..

    Hier noch ein paar aktuelle Temp´s, wer Interesse hat od. lernen möchte, einfach einige Orte anklicken und die unterschiedlichen T Gradienten usw. durch die Atmosphäre betrachten

    http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsbeote.html

    Das erklärt und belegt nichts von Ihren Erklärungen

  138. Für meine gedankliche Modellbildung wäre es wichtig zu wissen, ob die adiabtische Zustandsänderung auch innerhalb von geschlossener Wolkenbedeckung gemessen und theoretisch bestätigt ist. Ich hoffe Frau Mayr kann da weiter helfen.
    Für die bisherige Diskussion großes Danke an Frau Mayr ( und alle), denn einiges war nicht im Bewußtsein und somit auch nicht korrekt im Kalkül berücksichtigt.
    Wenn wir den Fehler orten können ist schon viel gewonnen.

  139. @ Hr. Hess,

    danke, es heißt dort wo von ihnen aufmerksam erkannt freilich abkühlen, nicht erwärmen.

    Bzgl. Flüssigkeitsthermometer wollte ich nur hinweisen (fragend), dass die Flüssigkeit mit der Umgebung im thermischen Gleichgewicht steht, wenn man die T der Umgebung korrekt messen will. Faktum bleibt, dass das Thermometer unter Umständen besser abstrahlen kann, als die Umgebung (klare Nacht), weil eben annähernd als Schwarzer Strahler und das kann die Umgebung eben nicht, bzw. wird die Gegenstrahlung zu schwach.

    Messen sie die T in einem N2 Medium auf Erden (theoretisch), funktioniert mit einem normalen Wetterhüttenthermometer gar nichts mehr. Auf das wollte ich hinaus.

  140. @noah 137

    um es vorweg nochmals klar zu stellen. Wenn man einen T Gradienten allg. als adiabatisch bezeichnet, meint man den trocken adiabatischen. Also eine spezielle, polytrope Zustandsänderung in der Atmosphäre ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung und ohne Kondensation, Sublimation, Verdampfung im betrachteten Luftvolumen.

    Wenn der gesamte Wasserdampf beim Aufstieg eines solchen Luftvolumens kondensiert, erreicht der T Gradient den sg. feucht adiabatischen, mit ca. 6K/km. Dieser ist stärker höhenabhängig als der trockene- beide sind jedenfalls in 10km Höhe nicht gleich wie in 1km Höhe. Warum auch immer derweilen mal. Siehe einfach die eingezeichneten Kurven dieser beiden Verläufe in den bereits verlinkten Radiosondenaufstiege (Temp´s).

    Solange sie also rege Turbulenz in der Wolke finden, wird der T Gradient annähernd dem feucht adiabatischen entsprechen. Aber nur, wenn nicht ausfallender Niederschlag alles wieder völlig neu regelt. Dazu ein ander mal.
    Stratiforme Wolken haben über ihre Schichtdicke kaum T Differenzen, sie liegen unter dem feucht adiabatischen, da in solchen Fällen die Strahlungseinflüsse an der Ober und Untergrenze dominieren, speziell, wenn solche Wolken nicht vor Ort entstehen, sondern mit der Strömung herangeführt werden. Der T Gradient ist in solchen zwischen isotherm und max. 6k/km.

    MfG

  141. @Sylke Mayr

    Schon klar. Die genaue Messung der Lufttemperatur ist schwieriger als man so vermuten würde.
    Die Wetterhütten sind deshalb ja auch nicht ohne Grund weiß gestrichen nehme ich mal an, auch wenn ich kein Meteorologe bin.

    Grüße
    Günter Het

  142. Frau Silke Mayr,
    ok, ich meinte die Lapse rate, weil wenn sie in den Wolken gilt, dann stellt sich die Frage, welche Bedeutung Treibhausgase haben sollen.
    Doch zunächst ist zu klären ob sie gilt. Es wäre doch ein Einfaches, das aus Messdaten abzuleiten.
    mfg

  143. noah

    ok, ich meinte die Lapse rate, weil wenn sie in den Wolken gilt, dann stellt sich die Frage, welche Bedeutung Treibhausgase haben sollen

    Die sg. laps rate ist der T Gradient, nur denglish

    und Wolken sind nun mal ein Gemisch aus Wasserdampf, Wasser Tröpfchen usw. usw, jedenfalls macht primär nur die freiwerdende latente Wärme bei der Kondensation von H2O Dampf den T Gradienten od. die laps rate, wenn sie wollen, kleiner.

  144. Frau Mayr,

    Ihr Engagement in allen Ehren. Es ist immer schön für einen Blogger, wenn aufgrund seiner Texte lange und angeregte Diskussionen stattfinden. Aber Ihr Diskussionsstil weist erhebliches Optimierungspotential auf. In kaum einem Ihrer Beiträge fehlen beleidigende Attacken gegen Herrn Landvoigt. Ich hatte Ihnen das an anderer Stelle schon einmal gesagt: Mäßigen Sie sich bitte. Arroganz und Überheblichkeit wirken niemals überzeugend.

    Für folgendes Vergehen

    Bei Menschen wie ihnen liegt das dann weniger am Alter, also der Allgemeinbildung, eher an psychischen Problemen. Wie kann man sich als Laie und als solcher haben sie sich nicht nur wegen ihrer fachlich schwachsinnigen Postings geoutet, auch selbst geben sie ihr Amateur Dasein immerhin zu, so weit auflasen um fachlich gebildeten Menschen vorzuhalten, sie würden dumm sein oder wie hier konkret, Blödsinn schreiben.

    erhalten Sie eine gelbe Karte. Denn derartige Entgleisungen sind nicht akzeptabel. Bei Wiederholung bin ich leider gezwungen, Sie zu sperren. Würde mir keinen Spaß machen, daher bitte in Zukunft auf Anwürfe gegen die Person verzichten.

    Der Umkehrschluß, fachlich gebildete Menschen könnten keinen Blödsinn schreiben, ist übrigens falsch.

    Zum Thema:

    Ich bin noch in der Denkphase. Aber was Günter und Sylke Mayr hier so alles schreiben, wirkt auf mich zunehmend weniger überzeugend und übrigens auch zunehmend unverständlich. Ich bin durchgegangen, was ich an Büchern aus meiner Studienzeit noch habe -- und nirgends wird der Temperaturgradient in der Atmosphäre auf die Wirkung von Treibhausgasen zurückgeführt. Alle Erklärungen, die ich finden kann, sind denen im oben von Herrn Landvoigt verlinkten Wikipedia-Artikel ähnlich.

    Bislang war für mich Konvektion verständlich als eine Folge eines Temperaturgradienten und nicht als dessen Ursache. Denn in Konvektion äußert sich doch das Bestreben, Temperaturunterschiede auszugleichen. Ich lese die Argumentation von Günter und Frau Mayr so, daß Konvektion den Gradienten erst erzeugt. Ist das so richtig verstanden?

    Folgendes Gedankenexperiment:

    Wärmestrahlung soll für den Moment ignoriert werden. Wir beginnen mit einer Atmosphäre, die ersten isotherm und zweitens homogen ist. Sie soll also auch überall dieselbe Dichte haben. Nun erst schalten wir gedanklich das Schwerefeld des Planeten ein. Was geschieht?

    Meine Antwort: Es bildet sich ein Druckgradient und damit -- weil ein Gas kompressibel ist -- auch ein Dichtegradient.

    Sind wir so weit einer Meinung? Also daß Druck- und Dichtegradient nichts mit der Einwirkung von Strahlung und nichts mit dem Vorhandensein von Treibhausgasen zu tun haben? Sich also auch in einer reinen Stickstoff-Atmosphäre ausbilden würden? Oder beginnt mein (potentieller) Denkfehler schon an dieser Stelle?

    @ Mayr:

    Ich wollte nur klipp und klar darlegen, dass alles was wir sehen ,und messen, an Wetter, Wind und so weiter ausschließlich auf die Existenz der Treibhausgase zurück zu führen ist und da gehört die Konvektion freilich auch dazu und damit auch der mittlere und maximale T Gradient, welcher auch trocken adiabatischer genannt wird!

    Oha. Ich denke aber doch, daß es da noch eine Menge mehr Energiequellen zusätzlich zur solaren Einstrahlung im System gibt, die auf unterschiedlichen Zeitskalen in unterschiedlichen Größenordnungen „was wir sehen uns messen“ beeinflussen. (Schwerkraft, Erdrotation (man denke an Coriolis-Kräfte), Gezeiten, Plattentektonik (bspw. Verteilung Land-Wasser))

  145. Hallo noah 2. August 2014 20:29

    Für meine gedankliche Modellbildung wäre es wichtig zu wissen, ob die adiabtische Zustandsänderung auch innerhalb von geschlossener Wolkenbedeckung gemessen und theoretisch bestätigt ist.

    Innerhalb von Wolken haben wir den feuchtadiabatischen Verlauf. Der funktioniert zwar ähnlich, Kann aber durch die Kundensationswärme zu recht komplexen Turbulenzen führen. Dadurch können sich auch Inversionsschichten an den Unterseiten der Wolken bilden.

    Tatsächlich ist Wikipedia bei reinen Sachthemen weit besser als sein Ruf:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Feuchtadiabatischer_Temperaturgradient

    Oben habe ich auf die Präsentation der einschlägigen Vorlesung Einführung in die Meteorologie — Teil III: Thermodynamik und Wolken — Meteorologisches Institut Rheinische Friedrich-Wilhelms Universität Bonn verwiesen . Da ist es dann ausführlicher beschrieben.

    Ich hoffe Frau Mayr kann da weiter helfen.

    Das kommentiere ich nicht, nur würde ich diese Hoffnung nicht teilen.

  146. Hallo Peter Helle @144

    Danke für die Klärenden Worte zum Diskussionsstil. Persönlich bbin ich übrigens in keiner weise nachtragend, aber Entgleisungen sollten nicht überhand nehmen.

    Zur Sache:

    Ich bin durchgegangen, was ich an Büchern aus meiner Studienzeit noch habe — und nirgends wird der Temperaturgradient in der Atmosphäre auf die Wirkung von Treibhausgasen zurückgeführt.

    Die Herleitung und formelmßige Begründung ist nahezu vollständig und gibt nur wenig Anlass zu Fragen.

    Allerdings bin ich wegen des stabilen unteradiabatischen Verlaufs, der ebenso oft beobachtet wird, ins Nachdenken gekommen. Wieso bilden sich eben nicht stets die Adiabatischen Gradienten aus, wenn es keine Störungen durch Wetter Ereignisse, z.B. Wind, gibt?

    Dazu habe ich in der Literatur bislang keine zufriedenstellende Erklärung gefunden. Klar ist, Das Luftpakete nur wegen der Dichte aufsteigen können, und die ist wegen eines unteradiabatischen Verlaufs eher so, dass diese Luftpakete eher absinken müssten. Sicher haben wir nur eine geringe Wärmeleitung, und die Viskosität könnte eine Luftbewegung bei sehr geringen Dichteunterschied verhindern, Allerdings ist diese grobe Abschätzung nicht hinreichend befriedigend.

    Wir wissen allerdings, dass Wärmetransfers in unserer Atmosphäre auch sehr stark von IR-Transfers geprägt sind. Diese würde in einem vereinfachten Modell wie folgt wirken:

    Gegeben seien die Schichten A und B, die wir uns homogen denken und nicht den Ferlaufsgradienten, sondern als diskrete Schichten denken.

    Schicht A hat die hohe Temperatur TA und den hohen Druck DA. Schicht B hat die niedere Temperatur TB und den nideren Druck DB. A strahlt gemäß Stefan-Boltzmann stärker und kühlt damit aus. B absorbiert entsprechend Mehr strahlung und erwärmt sich. Thermodynamisch korrekt wirkt somit der Strahlungstransfer der adiabatischen Verteilung entgegen. Das erklärt die zumeist beobachteten geringeren Gradienten gut.

    Wir haben demnach zwei entgegenstehende Effekte: Adiabatik wegen des Drucks und Temperaturausgleich wegen des Strahlungstransfers. Die Resultante ist der unteradiabatische stabile Verlauf.

    Ansonsten haben Sie das adiabatische Problem sehr übersichtlich dargestellt.

  147. Hallo Peter,
    du schreibst:

    „Bislang war für mich Konvektion verständlich als eine Folge eines Temperaturgradienten und nicht als dessen Ursache. Denn in Konvektion äußert sich doch das Bestreben, Temperaturunterschiede auszugleichen. Ich lese die Argumentation von Günter und Frau Mayr so, daß Konvektion den Gradienten erst erzeugt. Ist das so richtig verstanden?“

    Nicht ganz. Sylke Mayr, wenn ich sie richtig verstanden habe, und ich haben ausgesagt, dass der Gradient der „Gleichgewichtszustand“ oder Grenzzustand in einer Atmosphärenschicht im Gravitationsfeld ist die durch Konvektion gut durchmischt wird. Zum Beispiel: „Physik unserer Umwelt. Die Atmosphäre“ von Walter Roedel.

    Das wird von der Beobachtung in der Atmosphäre gedeckt. In so einer Schicht ist die Entropie maximal, das heißt die potentielle Temperatur konstant. Konvektion und das Gravitationsfeld führen also auf jeden Fall zu dem Gradienten. Konvektion ist ja im Grunde eine Durchmischung durch den Austausch von Luftpaketen.

    Nimmt man die Konvektion und die Strahlung weg, muss man erklären warum sich die Temperatur in so einer Schicht nicht durch Wärmeleitung ausgleicht. Auch das maximiert dann die Entropie.

    Dem geht man natürlich aus dem Weg, wenn man den Gradienten als Grenzfall des „Konvektionsgleichgewichts“ voraussetzt.
    Das ganze geht im Grunde schon auf Lord Kelvin zurück und wird seitdem anscheinend vorausgesetzt. Für Meteorologen ist das ja auch der pragmatische Ansatz.

    APPENDIX E. ON THE CONVECTIVE EQUILIBRIUM OF TEMPERATURE IN THE ATMOSPHERE. [Read before the Literary and Philosophical Society of Manchester, January 21st, 1862, and published in the Memoirs, Vol. II. of 3rd Series, p. 125.] THE particles composing any fluid mass are subject to various changing influences, in particular of pressure, whenever they are moved from one situation to another. In this way they experience changes of temperature altogether independent of the effects produced by the radiation or conduction of heat. When all the parts of a fluid are freely interchanged and not sensibly influenced by radiation and conduction, the temperature of the fluid is said to be in a state of convective equilibrium.

    Wie sich eine isolierte Gassäule zum Beispiel Stickstoff im Gravitationsfeld verhält ist deshalb eine Frage die vielleicht nur von akademischen Interesse ist, aber durchaus interessant, weil ja auch ein Experiment fehlt. Aus dem Boltzmann’schen H-Theorem (Sorry) leiten Chapman und Cowling (The Mathematical Theory of Non-Uniform Gases) ab, dass ein Gas in einem konservativen äußeren Kraftfeld eine uniforme Temperatur im stationären Zustand annimmt. Das geht im Grunde schon auf Boltzmann zurück.

    Arnold Sommerfeld schreibt in dem Kapitel „Das Gas im Kraftfelde“ in seinem Band IV:

    Daher ist auch T ortsunabhängig. Das gilt natürlich insbesondere auch für die Atmosphäre im Schwerefelde falls sie im thermischen Gleichgewicht ist.

    Loschmidt war anderer Meinung.

    Ich bin schon seit einiger Zeit auf der suche nach guten Erklärungen die diese Kontroverse lösen.

    Der Wikipediaartikel allerdings ist nicht geeignet diese Kontroverse zu lösen:

    Der trockenadiabatische Temperaturgradient (Abkürzung DALR nach engl. dry adiabatic lapse rate) gilt für adiabatisch-reversible und damit isentrope Bedingungen, ohne dass es zu Änderungen des Aggregatzustands kommt.

    Auch das Gedankenexperiment von Herrn Landvoigt löst die Kontrovers nicht.

    Die Wärmeleitung ist kein adiabatischer Prozess, sondern ein Prozess verursacht durch einen Temperaturgradienten der die Entropie erhöht. Um die Kontroverse zu lösen muss man zeigen bzw. erklären, warum die Wärmeleitung die Temperatur nicht ausgleicht, das heißt die Geschwindigkeitsverteilungen nicht angleicht.

    Wenn man zeigen könnte, dass der Gradient ausschließlich durch die Schwerkraft in einem kompressiblen Gas erzeugt wird, hätte das interessante Konsequenzen für die Lehrmeinung.

    Falls Du dafür also eine Herleitung dafür hast fände ich es gut, wenn Du sie mir zukommen lassen könntest. Ich könnte mir vorstellen, dass in der Astrophysik darüber nachgedacht und geforscht wird.

    Grüße
    Günter

  148. Hallo Günter Heß @147

    Ich denke, sie sind auf gutem Weg zu besserem Verständnis,

    Konvektion und das Gravitationsfeld führen also auf jeden Fall zu dem Gradienten.

    Hier sind wir völlig einer Meinung.

    Allerdings

    Nimmt man die Konvektion und die Strahlung weg, muss man erklären warum sich die Temperatur in so einer Schicht nicht durch Wärmeleitung ausgleicht. Auch das maximiert dann die Entropie.

    Wenn die Entropie beider Schchten gleich ist, gibt es keinen Grund zur Wärmeleitung, die Entropie kann sich dann auch nicht erhöhen.

    Das ganze geht im Grunde schon auf Lord Kelvin zurück und wird seitdem anscheinend vorausgesetzt. Für Meteorologen ist das ja auch der pragmatische Ansatz.

    …. THE particles composing any fluid mass are subject to various changing influences, in particular of pressure, whenever they are moved from one situation to another. In this way they experience changes of temperature altogether independent …

    Das ist nicht nur pragmatisch, sondern auch theoretisch vollständig ableitbar.

    Die Wärmeleitung ist kein adiabatischer Prozess, sondern ein Prozess verursacht durch einen Temperaturgradienten der die Entropie erhöht.

    Das ist korrekt -- aber nur zutreffend, wenn es eine Wärmeleitung überhaupt gibt.

    Wenn man zeigen könnte, dass der Gradient ausschließlich durch die Schwerkraft in einem kompressiblen Gas erzeugt wird, hätte das interessante Konsequenzen für die Lehrmeinung.

    Das wurde schon mehrfach gezeigt. Denken sie es ruhig in Ruhe noch mal durch. Vertauen sie niemanden, denn Meinungen bringen hier nichts, sondern prüfen Sie es selbst nach. Gehen sie die Herleitungen durch.

  149. Lieber Herr Landvogt #148,

    sie schreiben:

    Wenn die Entropie beider Schichten gleich ist, gibt es keinen Grund zur Wärmeleitung, die Entropie kann sich dann auch nicht erhöhen.

    Das ist falsch. Der Antrieb der Wärmeleitung ist eine Temperaturdifferenz.

    sie schreiben:

    Das ist korrekt — aber nur zutreffend, wenn es eine Wärmeleitung überhaupt gibt.

    Was verhindert denn ihrer Meinung nach Wärmeleitung zwischen Systemen die nach ihrer eigenen Voraussetzung im Kontakt stehen?

    Das einzige was Wärmeleitung verhindert ist Isolation.

    Wenn Teilsysteme Teilchen miteinander austauschen können, findet auch Wärmeleitung aufgrund von Temperaturdifferenzen statt.

    Grüße
    Günter Heß

  150. Heß:

    Wenn man zeigen könnte, dass der Gradient ausschließlich durch die Schwerkraft in einem kompressiblen Gas erzeugt wird, hätte das interessante Konsequenzen für die Lehrmeinung.

    Landvoigt:

    Das wurde schon mehrfach gezeigt

    ist freilich auch eine gute Taktik. Man zeigt am besten sie irgend etwas und behauptet dann, das wurde schon mehrfach gezeigt, hahaha 🙂

  151. geil ist auch, was WIKIaner so schreiben:

    guckt man unter:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Statische_Stabilit%C3%A4t
    („neutrale Schichtung“) steht am Ende:

    In einer neutral geschichteten Atmosphäre kommt es aufgrund der fehlenden Konvektion kaum zu Wolkenbildung

    was freilich absoluter Unsinn ist, denn wenn es auch nur einmal irgendwo so gewesen wäre, hätte jede noch so kleine Kraft dazu geführt, dass sich die Luftpakete vertikal bewegen müssen und zwar über die gesamte „neutrale“ Schicht, was unweigerlich zu den gewaltigsten Gewittertürmen führen muss, welche bisher nur in apokalyptischen Hollywoodfilmen zu sehen waren.

    Offensichtlich bleibt auch WIKI nicht von den starken Männern verschont, welche meinen, sie müssten ihre zusammengeschusterten Weisheiten der Allgemeinheit zum Schaden reichen ;-(

  152. @Sylke Mayr

    auch wenn es für sie einfach ist. Ich frage es mal.

    Eine isotherme ruhende Atmosphärenschicht im Gravitationsfeld ist eine stabile Schichtung.

    Grüße
    Günter Heß

  153. Herr Heß (152)

    klar, sehr stabil, nur inverse T Verläufe sind noch stabiler.
    Sehen sie z.B den mittleren T Verlauf zwischen 11 und 20km Höhe, annähernd isotherm und meist sehr stabil.

  154. Sylke Mayr @153

    klar, sehr stabil, nur inverse T Verläufe sind noch stabiler.

    Wäre bei so viel Stabilität nicht zu erwarten, dass sich diese stets einstellen sollten? Tatsächlich wird zumeist ein unteradiabatischer Verlauf mit deutlichem Gradienten beobachtet. So auch ihre Wetterballon-Daten

    Sehen sie z.B den mittleren T Verlauf zwischen 11 und 20km Höhe, annähernd isotherm und meist sehr stabil.

    Das steht im Widerspruch zu den üblichen Temperaturprofilen.

    http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient
    http://de.wikipedia.org/wiki/Stratosph%C3%A4re

    In der Erdstratosphäre ist ab etwa 20 Kilometer dieser Anstieg erheblich – verursacht wird dieser inverse Temperaturverlauf hauptsächlich durch das in der Stratosphäre befindliche Ozon, das UV-Strahlung aus dem Sonnenlicht absorbiert und dabei elektromagnetische Strahlung in Wärme umwandelt. Am stärksten ist die Aufheizung im Bereich der Ozonschicht, dort steigt die Temperatur von ca. –60 °C bis auf knapp unter 0 °C an.

    Also: In der Troposphare kühlt sich die Luft adiabatisch ab. In der Stratosphäre wird sie von der UV-Strahlung erwärmt. Dazwischen liegt die Tropopause, die von den gegensätzlichen Effekten beeinflusst wird. Das hat nichts mit einer eigenen Stabilität eines isotermen Zustandes zu tun.

  155. Herr Landvoigt zitierte http://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient und ich war nochmal neugierig. Und was steht dort:

    Die adiabatische Temperaturänderung solcher Luftpakete ist einzig durch Druckabnahme beim Aufsteigen, beziehungsweise Druckzunahme beim Absinken bedingt. Diese Zirkulation ist vorhanden, weil die Strahlungsverhältnisse bei ruhender Atmosphäre einen Temperaturgradienten ergeben, der über dem adiabatischen Grenzwert liegt, die Luftschichtung also instabil wird und sich Zirkulation ergibt.

    Zwei Punkte, um die es hier gerade geht
    -- den adiabatischen temepraturgradienten gibts nur, wenn sich Pakete vertikal bewegen (durch Zirkulation (Konvektion))
    -- die Zirkulation gibts nur aufgrund der Strahlungsverhältnisse

  156. Landvoigt:

    Wäre bei so viel Stabilität nicht zu erwarten, dass sich diese stets einstellen sollten?

    Nein, weil 1. die differenzielle Absorption der Sonnenstrahlung „stört“ und 2. die IR Strahlungskühlung ab. ca. 10km Höhe
    (und andere Kleinigkeiten)

    Das steht im Widerspruch zu den üblichen Temperaturprofilen

    Nein, nur weil ihr Wissen nicht über WIKI Bilchen hinausreicht!
    Zwischen 11 und 20km herrscht annähernd Isothermie, erst danach erfolgt Erwärmung wegen O3 Bildung, siehe auch Standartatmosphäre Abb 6:
    (den Rest können sie auch lesen, schadet sicher nicht!)
    http://www.physik.uni-regensburg.de/forschung/wegscheider/gebhardt_files/skripten/Druckundtemperatur.Ribow.pdf

    und mit ihren Schlussfolgerungen legen sie sich wieder immer die Eier selbst!

  157. und noch was,

    wenn sie sich mal ein paar Radiosonden Aufstiege (ihre „Wetterballone) oder Fernerkundungsdaten ansehen würden, könnten sie erkennen, dass z.B. in polaren Regionen die T am Boden um -50°C liegt, dann ein inverser Verlauf bis ca. 2000m, dann eine fast isotherme Schicht bis ca. 4000m, dann ein geometrischer, unterschiedlicher Verlauf mit teils wieder Inversionen darin und etwas unter der dort tiefen Tropopause haben sie wieder die -50°C, wie am Boden.

    Mittelt man über die paar km, könnte man sagen, isotherm bei ca. -40°C.
    Wenn sie WIKI Bildchen und Infos heranziehen, um Meteorologische Erkenntnisse in Frage zu stellen, ist das ihre Sache, nur sollten sie zumindest berücksichtigen, dass der stratosphärische T Gradient nur im Mittel einen inversen Verlauf zeigt, nicht aber über die ersten 8-10km.

    Wieder so viel unnötiger Text, nur weil Herr Obergscheit Landvoigt glaubt, alles besser zu wissen als Leute vom Fach.
    Finden nicht alle, dass so etwas so mühselig ist, dass einem die Nerven durchgehen können?
    Ich würde ja nichts sagen, wenn es um irgendwas gehen würde, was man wirklich diskutieren, hinterfragen kann. Unsicherheiten gibt es in der Klimatologie wie in der Meteorologie zu Hauf. Leider bleibt man in gewissen Foren am Fleck stehen, weil es immer wieder ein paar Kampfposter aus Reihen der Amateure gibt, die jede Weiterentwicklung, jede konstruktive Diskussion nur stören und das noch dazu mit einer überheblichen Art und Weise, die solche Laien generell nur in der Anonymität der Foren ausleben.

  158. Eigentlich wäre es ja praktisch, wenn die Schwerkraft alleine den adiabatischen Temperaturgradienten – g/cp in einem Gas einstellen würde.

    Wir bauen als Gedankenexperiment zwei 1 km hohe thermisch isolierte Türme und befüllen den Einen ,Turm 1, mit Argon und den Anderen, Turm 2, mit Wasserstoff.

    Im Turm 1 ergäbe sich dann zwischen Boden und Höhe ein Temperaturunterschied von ca. 19 K. Während in Turm 2 der Temperaturunterschied nur ca. 0.7 K beträgt.

  159. Hallo Marvin Müller @156

    Ich bin etwas verwundert über ihr Textverständnis. Ger Aucgabgstext:

    Die adiabatische Temperaturänderung solcher Luftpakete ist einzig durch Druckabnahme beim Aufsteigen, beziehungsweise Druckzunahme beim Absinken bedingt. Diese Zirkulation ist vorhanden, weil die Strahlungsverhältnisse bei ruhender Atmosphäre einen Temperaturgradienten ergeben, der über dem adiabatischen Grenzwert liegt, die Luftschichtung also instabil wird und sich Zirkulation ergibt.

    Zwei Punkte, um die es hier gerade geht
    -- den adiabatischen temepraturgradienten gibts nur, wenn sich Pakete vertikal bewegen (durch Zirkulation (Konvektion))

    Das steht da nicht. Sondern im Gegenteil: Die Konvektion gibt es wegen des adiabatischen Temepraturgradienten genau dann, wenn dieses Gleichgewicht nicht erfüllt ist. Genannt wurde die Störung durch die ‚Strahlungsverhältnisse‘ und diese ist vor allem durch die Absorbtion kurzwelliger Strahlung am Boden gegeben.

    -- die Zirkulation gibts nur aufgrund der Strahlungsverhältnisse

    Hier ist Wikipedia unpräzise. Derartige Thermodynamik ereignet sich tatsächlich fast ausschließlich wegen der Sonnenbestrahlung (Erwarmung durch Absorption, IR-Strahlungstranport). Der Vulkanismus nur zu einem geringen Teil, der aber signifikant > Null ist.

  160. Hallo Sylke Mayr @156

    Landvoigt: Wäre bei so viel Stabilität nicht zu erwarten, dass sich diese stets einstellen sollten?

    Nein, weil 1. die differenzielle Absorption der Sonnenstrahlung “stört” und 2. die IR Strahlungskühlung ab. ca. 10km Höhe
    (und andere Kleinigkeiten)

    Was eine Absorption der Sonnenstrahlung ist, ist klar. Was aber ist eine differenzielle Absorption der Sonnenstrahlung?

    Also ist eine Stabilität nicht gegeben?

    Das steht im Widerspruch zu den üblichen Temperaturprofilen

    Nein, nur weil ihr Wissen nicht über WIKI Bilchen hinausreicht!

    Ich habe auf Ihre Anregung hin weitere gute Darstellungen herausgesucht.

    Die vertikale Struktur der Atmosphäre
    Siehe Seite 83 -- 85. Sehr Informativ!

    Da Sie Wikipedia nicht mögen, hier eine kleine Übersicht anderer Sites, die allerdings nichts wesentlich anderes sagen:
    http://www.planet-wissen.de/natur_technik/klima/erdatmosphaere/aufbau_der_erdatmosphaere.jsp
    http://www.top-wetter.de/themen/druck.htm

    Zwischen 11 und 20km herrscht annähernd Isothermie, erst danach erfolgt Erwärmung wegen O3 Bildung, siehe auch Standartatmosphäre Abb 6:
    (den Rest können sie auch lesen, schadet sicher nicht!)
    http://www.physik.uni-regensburg.de/forschung/wegscheider/gebhardt_files/skripten/Druckundtemperatur.Ribow.pdf

    Danke für den Hinweis. Ich habe auf Seite 5 gelesen:

    Ihre Bedeutung besitzt ddas Modell der isothermen Atmosphäre darin, dass man sie für Schichten begrenzter Mächtigkeit mit guter Genauigkeit anwenden kann, auch wenn T = const nicht erfüllt ist.

    Für Ribow ist völlig klar, dass es eine isotrope Atmosphäre nicht geben kann, aber das Modell für begrenzte Schichtdicken verwendet werden kann.
    Er schreibt dann weiter:

    Allgemein variert die Temperatur mit der Höhe.

    Das erklärt er dann ähnlich wie Wikipedia mit

    Somit ist nach der barometrischen Höhenformel
    (Formel hier nicht darstellbar)
    die Druckdifferenz bezogen auf die Schichtdicke ∆h außschließlich von der barometrischen Mitteltemperatur in dieser Schicht abhängig.
    ……
    Diese Gleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur in der Atmosphäre bei einem konstanten Temperaturgradient. Eine solche Atmosphäre nennt man polytrop.

    Abbildung 3 zeigt keine Isothermie gemäß ihrer Behauptung, sondern einen Übergangsbereich mit noch geringem Temperaturgradienten.

    Ribow erklärt den Zusammenhang auch sehr gut auf Seite 7

    Die Ursache für die Temperaturabnahme in der Troposphäre lässt sich relativ leicht verstehen.
    Wir wissen, dass der Luftdruck mit der Höhe abnimmt. Erwärmt sich nun Luft am Erdboden,
    so erfährt sie auf Grund ihrer geringeren Dichte einen Auftrieb. Gelangt nun die aufsteigende
    Luft in einen Umgebung mit geringerem Druck, dann dehnt sie sich aus und kühlt sich dabei
    wie jedes expandierende Gas ab.

    Wenn Sie mir schon nicht glauben wollen, dann könnten Sie sich doch von den eigenen Quellen überzeugen lassen?

    Informativ auch seine Einleitung auf Seite 2

    Man kann deshalb sagen, dass sich alle kleinräumigen horizontalen Unterschiede in der Atmosphäre letzten Endes infolge des stets gut erfüllten hydrostatischen Gleichgewichts rasch mit der Höhe ausgleichen, so dass man bis in die oberen Schichten der Atmosphäre hinauf von einem quasihorizontalen Schichtenaufbau derselben sprechen kann.

    Auch was er nichts von einer Isothermie in dem von ihnen genannten Bereich:

    In der Stratosphäre nimmt die Temperatur mit der Höhe zu. Dadurch unterscheidet sie sich von den sie einschließenden Luftschichten. Bis ca. 20km ist die Temperaturzunahme noch sehr gering.

    Die von Ihnen genannte Abbildung 6: US-Standardatmosphäre 1962 ist eine schematische Vereinfachung, die eben nicht den Messungen entspricht, sondern

    Standardangaben über den mittleren Verlauf der thermodynamischen Variablen der Atmosphäre mit der Höhe zu machen.

    Hier werden die Schichtdicken jeweils erkennbar mit genäherten Geradengleichungen geschrieben, Ein Behauptung einer physikalisch korrekt beschrieben Isothermie passt nicht zum Text von Ribow.

  161. Eifriger Laie Landvoigt schriebt wieder einen Roman über knallrote Lufballongs (160)

    Was eine Absorption der Sonnenstrahlung ist, ist klar. Was aber ist eine differenzielle Absorption der Sonnenstrahlung?

    Sehen sie, weil sie schon am Anfang wieder so einen Dünnpfiff abgeben, kann ich den Rest des Gelabers gar nicht mehr lesen. Es ist grausam, glauben wie mir…

    Lieber Anfänger Landvoigt, dass ist jetzt echt nett gemeint, unter differentieller Erwärmung der Oberfläche durch die Insolation versteht man (nicht nur in der Meteorologie) die -ACHTUNG AUFPASSEN- unterschiedliche Erwärmung benachbarter Oberflächen. Leute, die nicht ganz daneben stehen wissen, dass es auf kleinem Raume oft unterschiedliche Boden Albedo Werte gibt. Googeln sie jetzt nach Albedo, bitte. Da die Albedo unterschiedlich ist, auch mesoskalig, kommt es eben dazu, dass sie bei Flächen geringerer Albedo meist schneller konvektive Luftpakete lösen, als im Umfeld.

    Landvoigt, sie wissen genau gar nichts von dem, was in ihrer Atmosphäre, die sie atmen, passiert. Nicht mal die trivialsten Vorgänge haben sie bis dato verstanden, auch wenn sie sich schon seit zumindest Monaten in Klimaforen ihr Wissen aufbessern versuchen. Vielleicht haben sie ihren Anlauf zu einem Physik Studium abgebrochen, weil man ihnen von allen Seiten bescheinigte: machen sie doch bitte irgend was anderes! So ein mühseliger Kandidat wie sie, kommt einem wirklich selten unter.

  162. Aus die vertikale Struktur der Atmosphäre S. 72 in #160

    Die Überlegungen betreffen primär einzelne Luftpakete. Da aber immer wie- der derartige Luftpakete an der Erdoberfläche aufgeheizt werden und aufstei- gen, sich insgesamt also eine Konvektion einstellt, wird schließlich die ganze Troposphäre asymptotisch einen Temperaturverlauf annehmen, der dem adiabati- schen Gradienten entspricht. (Die Durchmischungszeiten der Troposphäre liegen im Bereich von Tagen bis Wochen).

    Was den Aussagen von Sylke Mayr und mir entspricht. Der adiabatische Temperaturgradient ist der Grenzfall einer durch Konvektion durchmischten Atmosphärenschicht.

  163. Ich denke, das atmosphärische Zirkulationsverhalten dürfte nach der ausführlichen Diskussion klar sein.
    die Ausstrahlung durch Treibhausgase kühlt die Atmosphäre von oben nach unten ab
    die Einstrahlung dagegen erwärmt die Atmosphäre von unten nach oben
    und das Gravitationsfeld sorgt dafür, dass
    a) abgekühlte Luft nach unten sinkt
    b) und erwärmte Luft aufsteigt
    optimal ist der Prozess, wenn sich maximale Entropie einstellt, was dann zu einer nahezu linearen T-Änderung führt.
    Die Wolkenbildung hab ich mal außen vor gelassen.
    Mal abwarten was Frau Sylke Mayr dazu meint

  164. Sylke Mayr @161

    Eifriger Laie Landvoigt schriebt wieder einen Roman über knallrote Lufballongs (160)
    ….
    Sehen sie, weil sie schon am Anfang wieder so einen Dünnpfiff abgeben, kann ich den Rest des Gelabers gar nicht mehr lesen. Es ist grausam, glauben wie mir…

    Lieber Anfänger Landvoigt, …

    Was war eigentlich unklar an dem Posting von Peter Heller @144?

    Hat er da irgend etwas gesagt, was sie nicht verstanden haben?

    Ich kann ja verstehen, dass es Sie frustriert, wenn Ihre Postings des Unsinns überführt werden. Aber wildes um-sich-schlagen trifft nur Sie selbst. Das haben Sie doch gar nicht nötig. Glauben Sie wirklich, dass ihre Ausfälle irgend einen praktischen Nutzen haben? Wenn Sie glauben, dass Sie sich nur durch unberechtigte arrogante Ansprüche einer Reputation sichern können, ist das keineswegs ein Zug, des Ihnen Sympathien einträgt. Selbst wenn sie die Expertin wären, für die Sie sich ausgeben, und ich im Irrtum sein, würde das ihre Reputation beschädigen. Da sie aber neben einigen wenigen richtigen Sachverhalten wiederholte und nachgewiesene Falschbehauptungen vertreten, ist ihre Glaubwürdigkeit ohnehin stark strapaziert.

    … unter differentieller Erwärmung der Oberfläche durch die Insolation versteht man (nicht nur in der Meteorologie) die -ACHTUNG AUFPASSEN- unterschiedliche Erwärmung benachbarter Oberflächen. Leute, die nicht ganz daneben stehen wissen, dass es auf kleinem Raume oft unterschiedliche Boden Albedo Werte gibt.

    Nun dann zurück zum Ausgangspunkt:

    klar, sehr stabil, nur inverse T Verläufe sind noch stabiler.

    Wäre bei so viel Stabilität nicht zu erwarten, dass sich diese stets einstellen sollten?

    Nein, weil 1. die differenzielle Absorption der Sonnenstrahlung “stört” und 2. die IR Strahlungskühlung ab. ca. 10km Höhe
    (und andere Kleinigkeiten)

    Sie wollten also sagen, dass die unterschiedliche Albedo die Ursache sei, dass die Stabilität der inversen T Verläufe instabil wird. Ich war davon ausgegangen, dass vor allem Wetterereignisse unterschiedlicher Art, meist schlicht Wind, Inverse Wetterlagen auflöst.

    Bei einer inversen Wetterlage lagert kalte Luft unter einer wärmeren Schicht. Kommt es zu einer starken Erwärmung in Bodennähe, können sich Luftpakete davon ablösen und aufsteigen. sie kühlen dabei allerdings ab. Falls die erzeugte Wärmeblase nicht sehr stark ausgeprägt war, bleibt sie natürlich dennoch unter der Inversionsschicht hängen. Dabei spielt allerdings gar keine Rolle, ob hier Differenzen in der Albedo vorlagen oder nicht. Allein eine starke Erwärmung in Bodennähe, bzw ein fortgesetzter Erwärmungsvorgang unterhalb der Inversionsschicht kann die Inversionsschichtung auflösen. Der Verweis auf unterschiedliche Albedo ist irreführend.

    Googeln sie jetzt nach Albedo, bitte. Da die Albedo unterschiedlich ist, auch mesoskalig, kommt es eben dazu, dass sie bei Flächen geringerer Albedo meist schneller konvektive Luftpakete lösen, als im Umfeld.

    Ich habe den Eindruck, dass sie sich ertappt fühlen, und durch das einführen neuer Sachverhalte -- hier den Begriff mesoskalig -- eine Kompetenz vortäuschen wollen, obwohl diese Begriffe hier nichts zur Aufklärung des Sachverhaltes beitragen.

  165. Günter Heß @162

    Ich würde ihnen gerne eine goldene Brücke bauen, um damit ihren Erkenntnisprozess zu unterstützen. Aber so einfach geht es nicht.,

    Aus die vertikale Struktur der Atmosphäre S. 72 in #160

    Die Überlegungen betreffen primär einzelne Luftpakete. Da aber immer wie- der derartige Luftpakete an der Erdoberfläche aufgeheizt werden und aufstei- gen, sich insgesamt also eine Konvektion einstellt, wird schließlich die ganze Troposphäre asymptotisch einen Temperaturverlauf annehmen, der dem adiabati- schen Gradienten entspricht. (Die Durchmischungszeiten der Troposphäre liegen im Bereich von Tagen bis Wochen).

    Was den Aussagen von Sylke Mayr und mir entspricht. Der adiabatische Temperaturgradient ist der Grenzfall einer durch Konvektion durchmischten Atmosphärenschicht.

    Der Text sagt, dass der angestrebte Endzustand der Gleichgewichtszustand ist, der dem adiabatischen Gradienten entspricht., nicht eine Isothermische Verteilung. So lange dieser nicht erreicht ist, findet Konvektion statt. Gestört wird diese Gleichgewichtsbildung durch die Einstrahlung.

  166. Lieber Herr Landvoigt,

    Sie hatten in #66 geschrieben:

    Der trockenadiabatische Temperaturgradient setzt weder Konvektion, noch IR-Aktivität voraust. Natürlich kann man Konvektion unter der Rahmenbedingung des trockenadiabatischen Temperaturgradienten erklären, aber die Ektärung dessen an die Konvektion zu binden hieße, die Physik auuf den Kopf zu stellen.

    Frau Mayr, aber auch ihre eigenen Links haben ihnen erklärt, dass das falsch ist.

  167. @Landvoigt

    Auch Noah in #163 hat es gut zusammengefasst.

  168. Hallo Günter Heß @166 f

    Mit bedauern habe ich feststellen müssen, dass wir anscheinend keinen Konsens erzielen können.

    Sie hatten in #66 geschrieben:

    Der trockenadiabatische Temperaturgradient setzt weder Konvektion, noch IR-Aktivität voraus. Natürlich kann man Konvektion unter der Rahmenbedingung des trockenadiabatischen Temperaturgradienten erklären, aber die Erktärung dessen an die Konvektion zu binden hieße, die Physik auf den Kopf zu stellen.

    Frau Mayr, aber auch ihre eigenen Links haben ihnen erklärt, dass das falsch ist.

    Ale Links zur Erklärung des trockenadiabatischen Temperaturgradienten erklären diesen als Ergebnis von Druckunterschieden.

    Auch wenn wir wohl keinen Konsens erreichen können, so kann ich dies als einen Punkt der Meinungsverschiedenheit einfach stehen lassen.

    Auch Noah in #163 hat es gut zusammengefasst.

    Die Darstellung von Noah in #163 ist weitgehend korrekt, aber erklärt weder, warum der trockenadiabatische Temperaturgradient zustande kommt, noch beantwortet er die Frage, welche Temperaturverteilung sich ohne IR-Aktive Gase einstellen würde. Im Besonderen lässt es die Bodenerwärmung Nicht-IR-Aktiver Gase aus.
    Diese haben Sie allerdings oben durchaus eingeräumt. Natürlich bedürfe es der Konvektion, diese auch im Gesamtvolumen der Atmosphäre zu verteilen, auch wenn diese wahrscheinlich schwächer ausgeprägt sein dürfte, da der Wärmefluss über die Kontakterwärmung weit weniger stark wäre.

  169. Lieber Herr Landvoigt #163,

    natürlich erklärt der Beitrag von Noah wodurch der trockenadiabatische Gradient zustande kommt.
    Er ist derjenige Grenzfall der unter den Randbedingungen der Zirkulation, respektive adiabatische konvektive Durchmischung in einem Schwerefeld, die Entropie einer durchmischten Schicht im hydrostatischen Gleichgewicht maximiert.

  170. Hallo Günter Heß @169

    natürlich erklärt der Beitrag von Noah wodurch der trockenadiabatische Gradient zustande kommt.
    Er ist derjenige Grenzfall der unter den Randbedingungen der Zirkulation, respektive adiabatische konvektive Durchmischung in einem Schwerefeld, die Entropie einer durchmischten Schicht im hydrostatischen Gleichgewicht maximiert.

    Genauer: Er schreibt etwas über atmosphärisches Zirkulationsverhalten und Einstrahllung (korrekt)
    Dann :

    optimal ist der Prozess, wenn sich maximale Entropie einstellt, was dann zu einer nahezu linearen T-Änderung führt.

    Dies ist weitgehend korrekt, aber beschreibt einen Prozess, keinen Zustand. Was also sollte der Gleichgewichszustand sein?

    Dieser ist der adiabatische Temperaturgradient. Bei diesem und leicht unteradiabatischen Gradienten findet keine Konvektion mehr statt (stabile Schichtung), sondern bei überadiabatischen Verhältnissen, die durch aufsteigende Luftpakete (Wärmeblasen) beschrieben wurden.

    Inversionslagen sind Ausnahmezustände, die hier eher die Erklärung nur unnötig komplizeiern, da diese mit Ausnahme der Polargebiete auch nur bei besonderen Wetterlagen auftreten.

  171. Martin Landvoigt schrieb am 3. August 2014 23:17

    Hallo Günter Heß @166 f

    Alle Links zur Erklärung des trockenadiabatischen Temperaturgradienten erklären diesen als Ergebnis von Druckunterschieden.

    Können wir uns vielleicht auch noch darauf einigen, dass alle Herleitungen des adiabatischen Gradientens die allgemeine Gasgleichung (thermische Zustandsgleichung idealer Gase) verwenden?

    Und dann Aussagen zur Veränderung der Temperatur bei sich ändernder Höhe (und damit sich änderndem Druck) ableiten?

  172. Hallo Marvin Müller @171

    Können wir uns vielleicht auch noch darauf einigen, dass alle Herleitungen des adiabatischen Gradientens die allgemeine Gasgleichung (thermische Zustandsgleichung idealer Gase) verwenden?

    Natürlich. Meine Zuspitzung setzte diese als selbstverständlich voraus. Ich habe lediglich den Punkt fokussiert, wo sich das Verständnis unterscheidet.

    Und dann Aussagen zur Veränderung der Temperatur bei sich ändernder Höhe (und damit sich änderndem Druck) ableiten?

    Das wurde in Wikipedia und den Vorlesungstexten auch so gemacht. Unser Problem liegt eher in dem Verständnis, das die thermische ‚Schichtung‘ als adiabatischen Gleichgewichtszustand eben nicht durch die IR-Aktivität bedingt ist, sondern diese eben stört.

  173. Martin Landvoigt schrieb am 4. August 2014 08:35

    Hallo Marvin Müller @171

    Und dann Aussagen zur Veränderung der Temperatur bei sich ändernder Höhe (und damit sich änderndem Druck) ableiten?

    Das wurde in Wikipedia und den Vorlesungstexten auch so gemacht.

    Auf was bezieht sich dann Ihrer Meinung nach die Höhenänderung -- was verändert da seine Höhe (und damit den Druck)?

  174. Hallo Marvin Müller @171

    Auf was bezieht sich dann Ihrer Meinung nach die Höhenänderung — was verändert da seine Höhe (und damit den Druck)?

    Die des Messpunktes. z.B. des Wetterballons.

  175. Martin Landvoigt 4. August 2014 09:54

    Hallo Marvin Müller @171

    Auf was bezieht sich dann Ihrer Meinung nach die Höhenänderung — was verändert da seine Höhe (und damit den Druck)?

    Die des Messpunktes. z.B. des Wetterballons.

    Hmm, nur um sicherzugehen mal zwei Beschreibungen:

    1. Sie messen die Temperatur an einem Punkt x, gehen mit dem Meßpunkt 1Km höher und messen nochmal.
    2. Sie „kleben“ einen Messpunkt an ein adiabatisch aufsteigendes „Paket Luft“, messen die Temperatur am Punkt x und nochmal, wenn das Paket einen Kilometer aufgestiegen ist.

    Bei welcher Beschreibung messen Sie die −9,76 K/km, die sich aus der Herleitung des trockenadiabatischen Gradientens ergibt?

    Ändert die Antwort irgendwas an ihrer vorherigen Antwort („Die des Messpunktes…“)?

  176. Nur damit es keine Verwirrungen oder Anlässe zum Mißverstehen gibt -- Beschreibung zwei sollte der Vollständigkeithalber vielleicht um “ die Temperatur des Paketes“ ergänzt werden, also

    2. Sie “kleben” einen Messpunkt an ein adiabatisch aufsteigendes “Paket Luft”, messen die Temperatur des Paketes am Punkt x und nochmal, wenn das Paket einen Kilometer aufgestiegen ist.

  177. Herr Müller (176)

    fliegt der T Sensor mit dem Luftpaket, kann er nur trocken od. feuchtadiabatische Änderungen im selbigen messen.
    Beide sind aber selbst T abhängig, die Trockene kaum, die Feuchte mit ca. 8K/km bei 1000hPa und ca. 3K/km
    bei 300hPa.
    Allerdings muss man noch die Kleinigkeit berücksichtigen, dass sinkende wie steigende Luftpakete auch eine gewisse Trägheit besitzen, sodass sie einige m bis hundert m in Regionen vordringen können (kurzzeitig), wo sie eigentlich zu schwer bzw. zu leicht gegenüber der Umgebung sind.

  178. Marvin Müller @175

    Hmm, nur um sicherzugehen mal zwei Beschreibungen:

    1. Sie messen die Temperatur an einem Punkt x, gehen mit dem Meßpunkt 1Km höher und messen nochmal.
    2. Sie “kleben” einen Messpunkt an ein adiabatisch aufsteigendes “Paket Luft”, messen die Temperatur am Punkt x und nochmal, wenn das Paket einen Kilometer aufgestiegen ist.

    Nette Geschichte. Ich finde es auch völlig ok. wenn man Rückfragen zum Verständnis führt. Um beim Beispiel zu bleiben: Natürlich 1 dürfte bei einer stabilen Schichtung zu erwarten sein.

    Aber auch 2 liefert vergleichbare ergebnnisse, denn das aufsteigende Luftpaket kühlt sich durch den Druckverlust entsprechend ab.

    Das Beispiel ist grob vereinfacht. denn Wetterballons ermitteln die Daten kontinuierlich. Außerdem sind sie so konstruiert, dass sie recht starken Auftrieb haben, ein Thermisches Luftpaket hat vielleicht 2-3 Grad Differenz, selten mehr, denn dann würde sich die erwärmte Luft schon vorher ablösen. Die Aufstiegsrate bleibt damit weit hinter der von Wetterbalons zurück. D.h. Ein Wetterballon überholt ein aufsteigendes Luftpaket zumeist..

    Bei welcher Beschreibung messen Sie die −9,76 K/km, die sich aus der Herleitung des trockenadiabatischen Gradientens ergibt?

    Die korrekte Antwort: Tendenziell bei beiden. Allerdings gibt es je Wetterlage unterschiede. Durchschnittlich bleibt das Temperaturprofil unteradiabatisch, und zwar nicht zuletzt wegen des Strahlungstransfers. Ggf. ist durch diese Abweichung vom Idealen adiabatischen Verlauf in der geschichteten Atmosphäre dieser schwächer ausgeprägt.

    Ändert die Antwort irgendwas an ihrer vorherigen Antwort (“Die des Messpunktes…”)?

    Wie könnte das sein?

  179. @177 Sylke Maier: „Luftpakete“ sind totaler physikalischer Quatsch. Wo haben Sie denn diesen Unsinn her (woraus besteht den das Begrenzungsmaterial so eines „Luftpakets“?). Also mal kurz nachdenken oder lesen, dass es in einem Gasgemisch wie der Atmosphäre ungehinderte Diffusion gibt und Ihre „Pakete“ gar nicht existieren können.

    Ausserdem: Ihre Verwendung der nicht existierenden Begriffe „unter“- oder „überdiabatisch“ ist physikalscher Nonsense. Gibt es nicht. Haben Sie eine Ausbildung in Physik?

  180. Martin Landvoigt schrieb am 4. August 2014 11:59:

    Marvin Müller @175

    Hmm, nur um sicherzugehen mal zwei Beschreibungen:

    1. Sie messen die Temperatur an einem Punkt x, gehen mit dem Meßpunkt 1Km höher und messen nochmal.
    2. Sie “kleben” einen Messpunkt an ein adiabatisch aufsteigendes “Paket Luft”, messen die Temperatur des Paketes am Punkt x und nochmal, wenn das Paket einen Kilometer aufgestiegen ist.

    Bei welcher Beschreibung messen Sie die −9,76 K/km, die sich aus der Herleitung des trockenadiabatischen Gradientens ergibt?

    Ändert die Antwort irgendwas an ihrer vorherigen Antwort (“Die des Messpunktes…”)?

    Wie könnte das sein?

    Naja, ich dachte, Sie denken nochmal drüber nach und kommen auf ein anderes Ergebnis, als Sie nun aber gekommen sind. Das hätte dann auch zu einer Änderung der vorhergehen Antwort führen müssen. Ich habe mich geirrt.

    Nur der Vollständigkeit halber: Ich dachte, Sie landen bei sowas wie:
    -- Beschreibung 1 kann nicht sein, da wir nur einen Gradienten von -6,5 K/km in der Atmosphäre haben
    -- Beschreibung zwei entspricht der Herleitung des trockenadiabatischen Gradienten und ist deshalb die Variante, bei der man die −9,76 K/km messen kann

  181. Hallo Maria Gut @179

    Ich denke, dass ein kritisches Hinterfragen immer zulässig sein sollte. Denn sowohl eigene und fremde Irrtümer könnten sich einschleichen, und eine Klärung ist dann hilfreich. Dennoch sollte man auch die Möglichkeit eigener Irrtümer in Betracht ziehen.

    @177 Sylke Maier: “Luftpakete” sind totaler physikalischer Quatsch. Wo haben Sie denn diesen Unsinn her (woraus besteht den das Begrenzungsmaterial so eines “Luftpakets”?). Also mal kurz nachdenken oder lesen, dass es in einem Gasgemisch wie der Atmosphäre ungehinderte Diffusion gibt und Ihre “Pakete” gar nicht existieren können.

    Ich denke nicht, dass Sie hier ganz korrekt liegen. Zwar gibt es keine klaren Grenzen, und diffusion / Durchmischung sind immer möglich, aber die Viskosität der Luft macht eine Blasenbildung plausibel:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Viskosit%C3%A4t#Viskosit.C3.A4t_von_Gasen

    Ausserdem: Ihre Verwendung der nicht existierenden Begriffe “unter”- oder “überdiabatisch” ist physikalscher Nonsense. Gibt es nicht. Haben Sie eine Ausbildung in Physik?

    Auch das ist in der Literatur oft genannt.

    Der trockenadiabatische Gradient errechnet sich aus dem entsprechenden Gasdruck. Er liegt für Luft bei -9,76 K/km
    Tatsächlich werden in der Atmosphäre aber auch (stabile) steilere Profile = unteradiabiatisch, als auch (labile) flachere Profile = überadiabatisch festgestellt.
    Siehe http://www.che.hs-mannheim.de/ieut/umwelt/Kap14-MeteorologieSS10.pdf Seite 4

    Wer hätte gedacht, dass ich noch mal die Reputation von Sylke Mayr verteidige? 😉

  182. @ Maria Gut

    Luftpakete” sind totaler physikalischer Quatsch. Wo haben Sie denn diesen Unsinn her (woraus besteht den das Begrenzungsmaterial so eines “Luftpakets”?).

    Die „Convective Parcel Theorie“ ist nicht nur meteorologisch beknnat, auch im allg. Sprachgebrauch von Piloten, insbesondere Segelflieger & Co. Auch wenn sie richtig erkennen, dass die „Begrenzung“ natürlich gleich zusammengesetzt ist, wie das betrachtete Luftpaket selbst, kann man dennoch wegen der unterschiedlichen Temperatur von einer „mechanischen“ Grenze zwischen Paket und Umgebung sprechen. Für Laien ist das vielleicht schwer vorstellbar, ist aber so. Fliegen sie mal mit einem Kleinflugzeug bei guter Thermik, dann werden sie das Beschriebene selbst spüren!

    Also mal kurz nachdenken oder lesen, dass es in einem Gasgemisch wie der Atmosphäre ungehinderte Diffusion gibt und Ihre “Pakete” gar nicht existieren können.

    Das ist Gelaber von Menschen, welche nichts von der Atmosphäre wissen, in welcher sie leben. „Pakete“ existieren dennoch, nur die Ränder werden beim Aufstieg im km Höhe diffus und turbulent durchmischt und das der Aufstieg (Fall) meist nur einige Minuten dauert, bleibt ein Großteil des „Paketes“ in seinem spezifischen Eigenschaften erhalten.

    Ausserdem: Ihre Verwendung der nicht existierenden Begriffe “unter”- oder “überdiabatisch” ist physikalscher Nonsense. Gibt es nicht. Haben Sie eine Ausbildung in Physik?

    Für das, dass sie von den Zuständen der Atmosphäre offensichtlich nichts wissen, nehmen sie den Mund ganz schön voll.
    Adiabatisch wird ihnen hoffentlich schon untergekommen sein, im Gegensatz zu diabatisch. Überadiabatische T Gradienten gäbe es auch, wo und wann habe ich oben beschrieben. Da die Meteorologie Physik der Atmosphäre ist, werden sie mir sicher nicht sagen, was physikalischer Nonsens ist. Googeln sie einfach, bevor sie Blödsinn schreiben, ok?

  183. Hallo Marvin Müller @180

    Nur der Vollständigkeit halber: Ich dachte, Sie landen bei sowas wie:
    -- Beschreibung 1 kann nicht sein, da wir nur einen Gradienten von -6,5 K/km in der Atmosphäre haben

    Hier hanndelt es sich um einen Durchschnittswert. Da gehen auch partielle Inversionslagen und wahrscheinlich auch Verwirbelungen durch Winde mit ein. Vermutlich ist der Hauptgrund, warum der Durchschtt unter dem adiabatischen Gradienten liegt der Strahlungswärmetransfer, der dem adiabatischen Gradienten entgegen wirkt.

    In einer IR-neutralen Atmosphäre würde der IR-Wärmetransfer wegfallen. Ich würde hier langfristig eine stabile Schichtung nahe am adiabtischen Gradienten erwarten.

  184. …und weg damit, Admin Heller

  185. Martin Landvoigt schrieb am 4. August 2014 14:36

    Hallo Marvin Müller @180

    Nur der Vollständigkeit halber: Ich dachte, Sie landen bei sowas wie:
    -- Beschreibung 1 kann nicht sein, da wir nur einen Gradienten von -6,5 K/km in der Atmosphäre haben

    Hier hanndelt es sich um einen Durchschnittswert. Da gehen auch partielle Inversionslagen und wahrscheinlich auch Verwirbelungen durch Winde mit ein. Vermutlich ist der Hauptgrund, warum der Durchschtt unter dem adiabatischen Gradienten liegt der Strahlungswärmetransfer, der dem adiabatischen Gradienten entgegen wirkt.

    Vielleicht ist ja irgendwie der Faden verloren gegangen, aber der Ausgangspunkt war die Herleitung des trockenadiabatischen Gradientens und die Frage, was da seine Höhe ändert. Sie haben gesagt, es ändert sich nur die Höhe des Meßpunktes. Falls Sie dabei bleiben, sollten Sie hier einen Widerspruch zu den realen Gegebenheiten sehen. Zwischen der Höhe X und (X+1km) können sich viele Temperaturdifferenzen einstellen.

    Diesen Widerspruch gibt es bei der zweiten Beschreibung nicht. Darf ich da eigentlich aufgrund fehlender Kritik Ihreseits davon ausgehen, dass Sie da nichts auszusetzen hatten?

  186. Hallo Marvin Müller @185

    Vielleicht ist ja irgendwie der Faden verloren gegangen, aber der Ausgangspunkt war die Herleitung des trockenadiabatischen Gradientens und die Frage, was da seine Höhe ändert.

    Esw fällt mir immer schwerer zu verstehen, was Sie eigentlich sagen wollen und zu welcher Befindlichkeit sie sich äußern.

    Der Ausgangspunkt war und ist der Artikel von Peter Heller über die Atmosphärenphysik.. Daran anschließend entwickelten sich mehrer Unterdiskussionen. Zuletzt ging es um ihre Frage von @175, die sie @180 moddifizierten. Wenn sie da den Faden verlieren, brauchen sie das nicht auf mich zu projizieren. Wenn sie irgend etwas klären wollen, dann formulieren sie bitte eine nachvollziehbare Frage, eine Behauptung oder Hypothese.

    Sie haben gesagt, es ändert sich nur die Höhe des Meßpunktes.

    Lesen sie bitte selbst nach @i174. Es sollte ihnen Auffallen, dass ich zwar serh wohl versuchte, ihre etwas unklare Formulierung zu verstehen. Jetzt aber bin ich mir nicht mehr sicher, ob ich sie überhaupt richtig verstanden habe. Ich bin mir auch nicht sicher, ob Sie selbst wissen was sie @171 eigentlichmeuinten. Ihr Zitat ist jedenfalls weder nachvollziehbat, noch korrekt.

    Falls Sie dabei bleiben, sollten Sie hier einen Widerspruch zu den realen Gegebenheiten sehen. Zwischen der Höhe X und (X+1km) können sich viele Temperaturdifferenzen einstellen.

    Lesen sie bitte meine Antwort @178

    Allerdings gibt es je Wetterlage Unterschiede. Durchschnittlich bleibt das Temperaturprofil unteradiabatisch, und zwar nicht zuletzt wegen des Strahlungstransfers. Ggf. ist durch diese Abweichung vom Idealen adiabatischen Verlauf in der geschichteten Atmosphäre dieser schwächer ausgeprägt.

    Wollten sie also meine Darstellung bestätigend kommentieren? Wo sollte ein Wiederspruch zu welchen realen Gegebenheiten sein?

    Diesen Widerspruch gibt es bei der zweiten Beschreibung nicht. Darf ich da eigentlich aufgrund fehlender Kritik Ihreseits davon ausgehen, dass Sie da nichts auszusetzen hatten?

    Ich würde es begrüßen wenn sie klar sagen, was sie meinen, ein Rätselraten und deuten ihrer Andeutungen ist da wenig ergibig.

    Zur Hilfe:
    -- Welche realen Gegebenheiten meinen Sie?
    -- Sprechen sie von Durchschnittsnagabe oder konkret gemessenen Profilen?
    -- Meinen Sie, dass die Herleitungen aus den Basisformeln keine realen Gegebenheiten abbilden? Wenn ja: Woher kommen ihrer Meinung die Unterschiede?
    -- Welche Erkklärung haben Sie für das, was sie villeicht auch einmal erklären, was sie meinen?

  187. Herr Heller,

    Sie als admin in Ihrem Blog haben das Recht zur Zensur. Aber wenn Sie diesen Maßstab anlegen bitte ich Sie nochmals über manch Eintrag von Tritium, Herrn Eng etc, die ebenfalls sehr oft Misdiskutanten, die aus deren Sicht keine Ahnung hatten (sog. Laien, wir sind alle Amatuere in fasst jeden Gebiet ….Ihre Aussage) und ich stimme hier voll und ganz zu, beleidigten. Niemand hat das Recht andere wegen deren Unwissenheit zu beleidigen…
    Also Maßstab OK!… aber bitte auch für Ihre Mitstreiter.

    Gruß
    aus Mannheim
    Steinzeit

  188. Martin Landvoigt schrieb am 5. August 2014 00:49

    Zuletzt ging es um ihre Frage von @175, die sie @180 moddifizierten. Wenn sie da den Faden verlieren, brauchen sie das nicht auf mich zu projizieren. Wenn sie irgend etwas klären wollen, dann formulieren sie bitte eine nachvollziehbare Frage, eine Behauptung oder Hypothese.

    Der Faden beginnt in #171 -- Sie können sicher sein, dass ich den nicht verloren habe.
    Ich fand meine Frage in #173 nicht so unklar und habe von Ihnen auch eine Antwort erhalten, die sich mit dem sonst hier von Ihnen geäußerten deckt. Insofern scheinen Sie meine Frage schon korrekt verstanden zu haben.

    Sie haben gesagt, es ändert sich nur die Höhe des Meßpunktes.

    Lesen sie bitte selbst nach @i174. … Ihr Zitat ist jedenfalls weder nachvollziehbat, noch korrekt.

    Dort steht: „Die des Messpunktes. z.B. des Wetterballons.“ Mehr hatten Sie nicht gesagt.

    Aber egal, da das eh keine Zweck hat, breche ich das jetzt lieber ab. In meinem Physikunterricht habe ich jedenfalls gelernt, dass man den Gasgleichungen nur eine Aussage entnehmen kann, wenn sich eine der Zustandsgrößen ändert. Wenn man einfach nur woanders mist (den Meßpunkt in der Höhe verlagert), ändert sich keine Zustandgröße. Daher muß sich die Änderung der Höhe auf ein betrachtetes „Paket Luft“ beziehen -- genauer gesagt, das betrachtete Paket Luft muss seine Höhe andern. Aber das hatten wir schon in #66, es gab also keinen Fortschritt und wir sollten das lieber abbrechen.

  189. Hallo Steinzeit @187

    Ich denke, dass Peter Heller nicht grundlos von seinem Administrationsrecht gebrauch macht. Sicher kann man jede Maßnahme auch kritisch begleiten und muss auch nicht jede Einschätzung völlig teilen. Hier aber können Sie und ich nicht beurteilen, was genau der Grund war, denn der beanstandete Eintrag ist nicht sichtbar. Aus der (unmoderierten) und noch nachlesbaren Vorerfahrung ist aber klar zu vermuten, dass es sich hierbei nicht um eine kontroverse Sachthematik handelte, denn Peter Heller ist hier wahrlich tolerant. Vielmehr ist eine problematische, rein persönliche Stellungnahme zu erwarten gewesen. Es nutzt dem Blog, wenn hier auch klare Grenzen gesetzt werden.

    Übrigens: Mir ist das Niveau persönlicher Angriffe bei den von Ihnen Genannten bislang als völlig unproblematisch erschienen. Eine unspezifizierte Anschuuldigung, wie sie sie hier aber nennen, strapaziert den Rahmen schon. Denn auf ein konkretes Staement, und ein provkantesn Beitrag ist eine scharfe Reaktion durchaus zulässig, nicht aber unspezifische und fortgesetzte ad-hominem Attacken.

  190. Hallo Marvin Müller @188

    Sie haben gesagt, es ändert sich nur die Höhe des Meßpunktes.

    Lesen sie bitte selbst nach @i174. … Ihr Zitat ist jedenfalls weder nachvollziehbar, noch korrekt.

    Dort steht: “Die des Messpunktes. z.B. des Wetterballons.” Mehr hatten Sie nicht gesagt.

    Das widerum ist korrekt. Allerdings impliziert dies einiges, so auch mit der Höhe den Druck, die Temperatur etc. ein ’nur‘ ist dagegen eine irreführende Zitation.

    Aber egal, da das eh keine Zweck hat, breche ich das jetzt lieber ab.

    Ihr gutes Recht. Allerdings wäre ich und andere Mitleser sicher interessiert gewesen zu erfahren, wie Sie den Sachverhalt sehen.

    In meinem Physikunterricht habe ich jedenfalls gelernt, dass man den Gasgleichungen nur eine Aussage entnehmen kann, wenn sich eine der Zustandsgrößen ändert.

    Das sollte selbstverständlich sein.

    Wenn man einfach nur woanders mist (den Meßpunkt in der Höhe verlagert), ändert sich keine Zustandgröße.

    Wie das? Man stellt die Messung an, um einen Sachverhalt zu ermitteln. Und die Messwerte sind im Allgemeinen gemäß Gasleichungen unter unterschiedlichen Druckverhältnissen zu erwarten, im Besonderen ist der Erwartungswert eben keine Isothermie.

    Daher muß sich die Änderung der Höhe auf ein betrachtetes “Paket Luft” beziehen — genauer gesagt, das betrachtete Paket Luft muss seine Höhe andern.

    Ich sehe hier eher ein didaktisches als ein sachliches Problem. Denn auch ein statischer Zustand -- hier: stabile Schichtung -- kann untersucht und begründet werden. Wenn man diesen Zustand durch eine vorlaufende Zustandsänderung erklärt, mag das dem Verständnis dienen. Wenn dieser Ansatz allerdings dem Verständnis des Equilibriums nicht dient, ist er auch nicht hilfreich.

    Wenn sie hier also lieber abbrechen möchten, bleibt das Ihnen unbenommen. Allerdings wäre es schon von Interesse, wo sie das angestrebte Equilibrium erwarten. Falls sie es ebenso wie ich im adiabatischen Gradienten sehen, würde ich mich über Ihre Bestätigung freuen. Aber auch, wenn sie hier einen anderen Ruheszustand erklären, wäre ich an Ihrer Begründung interessiert.

  191. Übrigens: Mir ist das Niveau persönlicher Angriffe bei den von Ihnen Genannten bislang als völlig unproblematisch erschienen. Eine unspezifizierte Anschuuldigung, wie sie sie hier aber nennen, strapaziert den Rahmen schon. Denn auf ein konkretes Staement, und ein provkantesn Beitrag ist eine scharfe Reaktion durchaus zulässig, nicht aber unspezifische und fortgesetzte ad-hominem Attacken.

    Recherche würde da weiterhelfen, dann würden Sie merken es ist nicht unspezifiert. Habe das schon als Laie an der eigenen Haut erfahren.
    Heinz mag ich und wenn er weniger den Pitbull rauhängt mögen ihn auch viele „Neue“ die hier im Blog aufschlagen.
    Tritium ist wenn er weniger Oberschullehrerhaft daherkommen würde, jemand der überzeugend Argumente und die deutsche Sprache einsetzt.
    Von Herrn Heller bin ich ein Fan. Teile aber nicht die Meinung das der mündige Bürger wenn er denn nur genug an sich arbeite an der Klimadiskussion sachkundig teilhaben könnte.
    Wir Laien brauchen die Kontrapunkte Klimaerwärmung vs Sketpiker. Nur eben nicht als Art Religion sondern als Austausch wissenschaftlicher Standpunkte ( mindestens sachlich).

    MfG
    Steinzeit

  192. Martin Landvoigt schrieb am 5. August 2014 08:50

    Hallo Marvin Müller @188

    In meinem Physikunterricht habe ich jedenfalls gelernt, dass man den Gasgleichungen nur eine Aussage entnehmen kann, wenn sich eine der Zustandsgrößen ändert.

    Das sollte selbstverständlich sein.

    Ja, sollte es. dachte ich bis zu dieser Diskussion hier auch. Sie haben mich mit folgendem eines besseren belehrt:

    Wenn man einfach nur woanders mist (den Meßpunkt in der Höhe verlagert), ändert sich keine Zustandgröße.

    Wie das? Man stellt die Messung an, um einen Sachverhalt zu ermitteln. Und die Messwerte sind im Allgemeinen gemäß Gasleichungen unter unterschiedlichen Druckverhältnissen zu erwarten,

  193. Hallo Steinzeit @191

    Ich denke, dass unsere Ansichten hier nicht weit auseinander liegen. Nur eher untergeordnetes:

    Recherche würde da weiterhelfen, dann würden Sie merken es ist nicht unspezifiert. Habe das schon als Laie an der eigenen Haut erfahren.

    Ich meine, dass ich vielleicht durchaus ihre Beurteilung im Einzelfall teilen könnte, allerdings ist die Beweislast hier immer beim Ankläger. Gerade, wenn Personen gemeint sind, rechtfertigt auch ein nachgelieferter Beleg kaum einen pauschalen Vorwurf. Darum ist die Aufforderung zur Recherche m.E. hier unpassend. Auch wenn Sie selbst sich als Opfer erfuhren, so kann eine sich-dagegen-wehren dennoch kein Freibrief sein, ebenfalls unsauber zu argumentieren.

    Die Schwieigkeit einer Moderation zeigt sich darin: Wird ‚übertrieben‘ moderiert, also af 99%-Korrektheit oder mehr angestrebt, kann man eine Diskussion oder Blog totmoderieren. Das sollte besser erst gar nicht angestrebt werden.

    Ein Laissez-faire kann aber die Qualität der Diskussion so stark beschädigen dass sie für Teilnehmer und Mitlesende so unattraktiv wird, dass sie schlicht verlassen wird. Also auch nicht wünschenswert.

    Da ein Moderator hier eignetlich nie die ideale Ballance zwischen den Polen erreichen kann -- Die Ansichten dazu divergieren -- verdient der Moderator ein gerüttelt Maß an Vertrauensvorschuss.

  194. Jedes makroskopische System besitzt eine Temperatur T. Die Temperatur ist eine
    intensive Zustandsgröße, die in einem sich selbst überlassenen System
    überall den selben Wert annimmt, d.h. einem homogenen Gleichgewicht zustrebt…

  195. @Steinchen
    Hey, Du olle Klamotte, mach mal halblang…….Onkel Heinz ist doch schon viel, viel artiger geworden……wenn ick so weiter abbaue, lande ich am Ende noch als kastrierter, frisierter Minipudel in der Handtasche von Paris H.

    Es is ja nich so, dat ick hier machen kann, wat ick will….erst kürzlich musste Günter Heß eine zu „nette“ Anrede, die ick meinen alten Lieblingserzfeind an die Omme geworfen hatte…..rauslöschen.
    Und ja, jede/r „Neue“ reizt hier erstmal die Grenzen aus……aber wenn dann klar ist, wo die rote Linie rumlungert….die man auf keinen Fall überschreiten darf……normalisiert sich das dann meistens.

    Und ja…….wir bekommen von den Blogbetreibern erst mal ne Menge Vorschuss-Vertrauen, weil unsere Kommentare sofort erscheinen und nicht wie bei EIKE, oft 10 Stunden in der Moderation festhängen…..was eine zeitnahe Diskussion leider unmöglich macht. Der Blogbetreiber ist für den Unsinn verantwortlich, den wir Gäste hier veranstalten…….und am Ende ist er der einzige, der die Hausordnung festlegt und überwacht, basta.

    Übrigens…..ich lege keinen Wert drauf, gemocht zu werden oder einen Fanclub glücklich zu machen…….ick will lediglich das hinausschreien, wat mir grad durch die Omme geht…..egal zu welchen Thema auch immer, das dann manchmal eine Formulierung entgleist……liegt an der bisweilen auftretenden emotionalen Überschwenglichkeit meinereiner.
    Einen echten Choleriker kann man nich bremsen….nur löschen.

    Übrigens……ick erinner mich noch an Deine ersten Kommentare hier……und da warste auch nich gerade ne Anstandsdame…..ganz im Gegenteil.
    Wer ohne Sünde ist, werfe den ersten Stein……..ups, ersatzweise…eine olle Klamotte.

    PS. Wo is eigentlich unser Tritium abgeblieben?…..nich dat ihn wat schlimmes widerfahren ist, denn auch bei WELT-Online habe ick seine Stimme schon ne Weile nich mehr vernommen.

    Onkel Heinz…………….pssst, ick bins garnich, ick lass jetzt meine Frau tipseln….*grins

  196. Hallo Heinz Eng @195

    ……wenn ick so weiter abbaue, lande ich am Ende noch als kastrierter, frisierter Minipudel in der Handtasche von Paris H.

    Ich hab mich einen Moment gefragt, ob du das vielleicht ganz geren hättest … aber dsann dacte ich, dass es wohl doch der echte Horror ist. Aber ein nettes Bild. Kompliment.

    Übrigens…..ich lege keinen Wert drauf, gemocht zu werden oder einen Fanclub glücklich zu machen…….

    Ganz sicher? Ich hätte dir beinahe schon einen Beitrittsantrag geschickt.

    Übrigens: Bei mir ahst du auch einen fetten Vertrauensvoschuss. Mir darfst du auch alles mögliche an den Kopf werfen. Und wenn ich zu sehr schlucken mauss, werde ich an diese carte blanche denken.


  197. Passt wie Faust aufs Auge

    Zufall?
    Gefunden auf EF

    Heinz schon klar Du willst nicht gemocht werden… vielleicht doch ein kleines bisschen?
    Gruß
    Steinzeit

  198. @Martin……Ascheeeebescheeer
    Ne lass mal, uff Blondinchen steh ick nich so, ick bin da eher innerlich auf rothaarig-brünett vorkonditioniert……zumal wir ja alle wissen, wat mit den armen Hündchen passiert……die Paris ihre Prade-Täschen vollkacken.

    Bilder….joo, so funktioniert halt mein Denkapperat……ick muss mir praktisch so ne Art virtuelles 3D-Modell hirnintern basteln, um eine Sache richtig zu verstehen……bei abstrakten Sachen komm ick dann leider immer wieder ins Schwimmen, weil ick kein passenden Modell konstruieren kann (AGW)…….abstrakt ist für mich übrigens auch „Sprache und Rechtschreibung“…….weswegen ich bis heute ein Fremdsprach-Totalausfall bin.
    Bilder……sind Sachen, die Laien besser verstehen…..besonders bei Fachchinesisch…….ergo hab ick mir als Erklärbär angewöhnt, meine Energieversorgung für genau diese Laien, bildhaft aufzubereiten…….wat dann allen zugute kommt.

    Hmm…..ick überlege grad, wat ick Dir an die Omme werfen sollte…….ick find bisher einfach kein Grund….dafür biste viel zu nett und anständig……sorry…..wirst wohl nie in die besondere Auswahl des Pittbulls kommen, musst Dich damit wohl leider abfinden.

    Gemocht……..natürlich möchte auch ich ein wenig geliebt werden……aber wer denkt, ick formuliere meine Kommentare extra zum Gaudi meiner Fans, is leider schief gewickelt.
    Ick schreib so, wie´s mir gerade durch die Omme dröhnt……ohne Rücksich auf Verluste…..und wenn dabei rein zufällig mal ein lustiger Satz zustande kommt……um so besser.

    Ups….Thema verfehlt……….schnell wieder gutmach……..

    In einen Treibhaus kann es im Sommer zur Mittagszeit verdammt heiß werden.

    Grins….und janz schnell wech
    Onkel Heinz…………saubär, aber nicht rein

  199. Heinz/Steinzeit/Martin/…

    könnt ihr dieses Thema in einer der Plauderecken forführen?

  200. @Marvin
    Da sind se wieder, die erbsenzählenden Miesmacher…….und ja, isch haben fertisch, Flasche leer.

    Onkel Heinz……ja ne, war ja wieder klar

  201. #199
    Bitte auf den Link in #197 klicken.
    Ist exakt das Thema. Hier kommt auch der „trockenadiabatischen Temperaturgradienten“ die Schwerkraft Luftpakete etc. ins Spiel. Das geliebte Regenpfützenbeispiel ist auch dabei.
    Gruß
    ST

  202. Steinzeit schrieb am 5. August 2014 12:56

    #199
    Bitte auf den Link in #197 klicken.

    Wollen Sie ernsthaft Thüne ins Gespräch bringen? Der erste Kommentar zu dem Artikel auf Eike (wo er auch erschienen ist), sagt eigentlich schon alles, aber Stehlik trifft es noch besser:

    Ich freue mich jedenfalls, dass du auf der Homepage von EIKE immer wieder (ohne Peer Review) darstellen darfst, dass es den atmosphärischen Treibhauseffekt (von Horst Lüdecke mit Peer Review publiziert) nicht gibt.

    Da ist Thünes Artikel natürlich hier genau passend …

  203. Steinzeit @197

    Passt wie Faust aufs Auge
    Zufall?
    Gefunden auf EF

    Den Thüne gabs jetzt auch auf EIKE.

    Alles schön im Narrativ beschrieben:

    Mit zunehmender Höhe nehmen der Druck und die Temperatur ab. Ein Luftpaket, das thermisch aufsteigt, kühlt sich um ein Grad pro 100 Meter Höhe ab. Man nennt dies den „trockenadiabatischen Temperaturgradienten“. Die Temperaturabnahme mit der Höhe hat schon Alexander von Humboldt (1769-1859) bei seiner Amerikareise 1799-1804 untersucht und die Höhenstufen der Anden beschrieben

    Aber auch hier wieder das didaktische Problem. Der adiabatische Effekt der Temperaturabnahme bei aufsteigender Luft und Erwärmung bei absteigender (Fön) wird auch hier korrekt völlig ohne Bezug zur IR-Aktivität erklärt.

    Das Problem einiger ist aber offenbar, dass sie den Schritt vom Prozess auf den End-Zustand schlecht übetragen können. Der Prozess läuft selbstverständlich so lange, bis das Gleichgewicht erreicht wird. Wenn es dann keine weitere Störung durch Erwärmung oder Winde geschieht, bleibt eben dieser adiabatischer Endzustand erhalten. Es tut sich dann eben nichts mehr.

  204. Hallo Marvin Müller @202

    Ich habe bei Ihren Beiträgen oft das Gefühl, das man sich viel dazu denken kann … oder auch nicht. Vielleicht denkt man dann, was sie gemeint haben, vielleicht auch nicht. Besser und einfacher wären ein paar erklärungen, damit man sich nicht in hermeneutischen Übungen ergehen muss.

    Wollen Sie ernsthaft Thüne ins Gespräch bringen?

    Offensichtlich eine rhetorische Frage, denn Steinzeit hat genau das getan.

    Und was ist nun der Grund für die rhetorische Frage? Grübel … Grübel … Grübel

    Der erste Kommentar zu dem Artikel auf Eike (wo er auch erschienen ist), sagt eigentlich schon alles,

    Eigentlich nicht. Peter Samselnig arbeitet sich an einigen Formulierungen ab und will wieder mit globalen Durchschnittbetrachtungen das korrekt Dargestellte aushebeln. Das ist m.E. nur Zeugnis seines Unverständnisses. Mehr nicht.

    aber Stehlik trifft es noch besser:

    Ich freue mich jedenfalls, dass du auf der Homepage von EIKE immer wieder (ohne Peer Review) darstellen darfst, dass es den atmosphärischen Treibhauseffekt (von Horst Lüdecke mit Peer Review publiziert) nicht gibt.

    Auch hier …. grübel … grübel …macht nur eine ironische Deutung Sinn. Dr. Gerhard Stehlik hat sich auf eine etwas bizarre Argumentationslinie fixiert, für die er vermeintliche oder echte Mitstreiter sucht. Neben einigen durchaus korrekten Aussagen können viele seiner Vorstellung nicht folgen und halten das uasschließliche Insistieren auf die Kühlwirkung des CO2 für kontraproduktiv in der Diskussion.

    Ob man sich lediglich an der Namensvergabe vom atmosphärischen Treibhauseffekt sößt (was ich auch tue), an dem Mangel einer belastbaren Definition, (was Prof. Kramm tut) oder die Physik der Gegenstrahlung radikal zurück weist, macht sicher einige Unterschiede. Was Thüne hierzu meint, geht aus dem Artikel nicht hervor, denn Thüne erwähnt das Wort Treibhauseffekt gar nicht. Also kann es auch nicht ‚besser‘ im ironischen Sinn sein.

  205. Martin Landvoigt schrieb am 5. August 2014 14:15

    Hallo Marvin Müller @202

    Wollen Sie ernsthaft Thüne ins Gespräch bringen?

    Offensichtlich eine rhetorische Frage, denn Steinzeit hat genau das getan.

    Und was ist nun der Grund für die rhetorische Frage? Grübel … Grübel … Grübel

    Vielleicht ist ja nur mein Ironie-Detektor kaputt und Steinzeit meinte das ironisch/sarkastisch/wasweisich …

    Der erste Kommentar zu dem Artikel auf Eike (wo er auch erschienen ist), sagt eigentlich schon alles,

    Eigentlich nicht. Peter Samselnig arbeitet sich an einigen Formulierungen ab und will wieder mit globalen Durchschnittbetrachtungen das korrekt Dargestellte aushebeln. Das ist m.E. nur Zeugnis seines Unverständnisses. Mehr nicht.

    Hmm, was kritisiert denn Peter Samselnig:
    Peter Heller (siehe oben):

    Entscheidende Randbedingung ist die Ausgeglichenheit der Energiebilanz an der Grenze Atmosphäre/Weltraum. Was hereinkommt, geht auch wieder heraus.

    S. Rahmstorf und H. J. Schellnhuber in der 7. Auflage ihres Buches „Der Klimawandel“ (2012) (Zitat laut Thüne)

    Unser Klima ist im globalen Mittel das Ergebnis einer einfachen Energiebilanz: Die von der Erde ins All abgestrahlte Wärmestrahlung muss die absorbierte Sonnenstrahlung im Mittel ausgleichen.

    Thüne bezogen auf auf das Schellnhuber Zitat

    das ist schlichtweg einfach falsch! Die Erde muss gar nichts ausgleichen!

    Und da bescheinigen Sie Samselnig Unverständnis? Aber noch besser wird das folgende -- wieder Thüne:

    Alle angestellten theoretischen Betrachtungen sind auch deswegen… reine Fiktion, weil schlichtweg bei den Bilanzberechnungen rund ein Drittel der Solarenergie unterschlagen… wurde. … Wer „Energiebilanzen“ betrachtet, sollte es sich nicht zu „einfach“ machen, wenn er sich nicht dem Vorwurf der gezielten Bilanzfälschung ausgesetzt sehen will. Bilanzfälschung ist kein Kavalierdelikt,

    Dann kucken Sie sich doch mal die Bilanzen an -- z.B. hier oben im Artkel. <sarcasm>Herr Heller als Bilanzfälscher -- ich hau mich weg</sarcasm>

  206. Hallo Marvin Müller @205

    Danke für ihre Erläuterungen. Zumindest wurde nun unmissverständlich was Sie meinten.

    Hmm, was kritisiert denn Peter Samselnig:
    Peter Heller (siehe oben):

    Entscheidende Randbedingung ist die Ausgeglichenheit der Energiebilanz an der Grenze Atmosphäre/Weltraum. Was hereinkommt, geht auch wieder heraus.

    Des Rätels Lösung findet sich, dass sie die korrekte Formulierung Peter Helles zur Eklärung heran zogen. Das aber sagt Thüne nicht viel anders. Thüne stößt sich zu Recht an der Formulierung:

    S. Rahmstorf und H. J. Schellnhuber in der 7. Auflage ihres Buches „Der Klimawandel“ (2012) (Zitat laut Thüne)

    Unser Klima ist im globalen Mittel das Ergebnis einer einfachen Energiebilanz: Die von der Erde ins All abgestrahlte Wärmestrahlung muss die absorbierte Sonnenstrahlung im Mittel ausgleichen.

    Thüne bezogen auf auf das Schellnhuber Zitat

    das ist schlichtweg einfach falsch! Die Erde muss gar nichts ausgleichen!

    Und da bescheinigen Sie Samselnig Unverständnis?

    Allerdings, denn die Erde tut da nichts. sie ist kein Akteur. Und sie führt auch keine Bilanzrechnungen und Ausgleichsmanagement durch. Die abstrahlungsfähigen Elemente der Erde strahlt gemäß Stefan-Boltzmann stets das ab, was sie können. Die fragen nicht nach Ausgleich.

    Aber noch besser wird das folgende — wieder Thüne:

    Alle angestellten theoretischen Betrachtungen sind auch deswegen… reine Fiktion, weil schlichtweg bei den Bilanzberechnungen rund ein Drittel der Solarenergie unterschlagen… wurde. … Wer „Energiebilanzen“ betrachtet, sollte es sich nicht zu „einfach“ machen, wenn er sich nicht dem Vorwurf der gezielten Bilanzfälschung ausgesetzt sehen will. Bilanzfälschung ist kein Kavalierdelikt,

    Dann kucken Sie sich doch mal die Bilanzen an — z.B. hier oben im Artkel. Herr Heller als Bilanzfälscher — ich hau mich weg

    Das hat Samselnig zwar nicht beanstandedt, aber schauen wir uns das genauer an.

    Zuerst der Kontext:

    Es gibt keine „Einheits- oder Globaltemperatur“, es gibt auch kein „Globalklima“, sondern eine Klimavielfalt, die anhand der irdischen Wettervielfalt berechnet wird.

    Genau darum weist er Thüne auf die nicht seriösen Bilanzen hin. Denn bilanziert wird zuweilen auf Oberflächenebene, mal an TOA. An der Oberfläch kann aber nicht zuletzt wegen der latenten Wärme der Evapo-Transpiration so nicht seriös bilanziert werden. Hier hat Thüne Recht. Mit verweis auf den Wasserkreislauf weist Thüne auf die im Prozessgleichgewicht gebundene latente Wärme hin.

    Ihre Kritik an der Formulierung Thünes ist in so weit berechtigt, dass Thüne hier ein mögliches Missverständnis offen lässt: Wo sollte das Drittel der Bilanz denn hingehen, wenn man das Gesamtsystem betrachtet? Im gesamten atmosphärischen System verschwindet ‚ rund ein Drittel der Solarenergie‘ natürlich nicht, sondern taucht beim Auskondensieren in höheren Atmosphärenschichten wieder auf. Thüne kann natürlich nur gemeint haben, dass er die bodennahne Bilanzen verwirft … aber er hat es so nicht gesagt, und das kann man ihm auch vorwerfen.

  207. Landvoigt, bzw @ all

    wie ich sehe, haben sie sich schon einige meiner Formulierungen abgeschaut, beim Verständnis hinken sie aber weiter hinterher. So ist das eben beim Abschreiben.
    Man kann das Ganze auch rein nach den Gesetzen der Thermodynamik lösen. Wie ich bereits geschrieben habe:

    Jedes makroskopische System besitzt eine Temperatur T. Die Temperatur ist eine intensive Zustandsgröße, die in einem sich selbst überlassenen System überall den selben Wert annimmt, d.h. einem homogenen Gleichgewicht zustrebt.

    Kombinieren wir nun den Ersten und den Zweiten Hauptsatz, so ergibt sich die Grundrelation der Thermodynamik, die auch Gibbsche Fundamentalgleichung genannt wird.:
    TdS ≥ dU −δW −δ EC
    Mit dieser Grundrelation und der Einführung der Entropie (S) als Zustandsgröße sind nun die zentralen Begriffe der Thermodynamik aufgestellt.
    Betrachten wir nun noch den Spezialfall des Systems.N2 Atmosphäre (isoliert)
    Da das isolierte System per Definition keine Wärme mit der Umgebung austauschen kann gilt:
    δQ = 0 und daher: dS ≥0
    Solange in einem solchen System noch Prozesse ablaufen können, kann die Entropie nur zunehmen. Sie ist deshalb maximal im Gleichgewichtszustand
    Die Gesamtentropie ist additiv! (S=S1+S2….)
    Wie alles in der Natur, strebt auch unsere N2 Atmosphäre zum Gleichgewicht. Dieser Zustand wird erreicht, wenn die innere Energie U gegen Null strebt (gegen das spezifisch mögliche Minimum) und die Entropie maximal wird. Beides ist nur dann erfüllt und die HS der TD werden nicht verletzt, wenn T1=T2=T3 usw., oder, wenn die Temperaturverteilung homogen ist. Isotherm!
    q.e.d.

  208. auch das ist Quatsch:

    Allerdings, denn die Erde tut da nichts. sie ist kein Akteur. Und sie führt auch keine Bilanzrechnungen und Ausgleichsmanagement durch. Die abstrahlungsfähigen Elemente der Erde strahlt gemäß Stefan-Boltzmann stets das ab, was sie können. Die fragen nicht nach Ausgleich

    Selbstverständlich tut sie das. Niedere Breiten bis ca. 35°N-S erhalten einen Energieüberschuss, welcher in hohe Breiten transportiert wird, über die Atmosphäre wie über die Ozeane. Das System Erde Atmosphäre strebt andauernd nach einem homogenen Gleichgewicht, welches jedoch niemals erreicht werden kann. Die Erde ist also sehr wohl „Akteur“, sie versucht permanent Unterschiede auszugleichen.

  209. Hallo Sylke Mayr @207

    Der Anfang des Postings war noch völlig korrekt. Bis einschließlich

    Solange in einem solchen System noch Prozesse ablaufen können, kann die Entropie nur zunehmen. Sie ist deshalb maximal im Gleichgewichtszustand
    Die Gesamtentropie ist additiv! (S=S1+S2….)
    Wie alles in der Natur, strebt auch unsere N2 Atmosphäre zum Gleichgewicht.

    Bei ttp://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4rischer_Temperaturgradient#Feuchtadiabatischer_Temperaturgradient
    geht das ja bis zur Gleichung 3.3

    Mit der Beziehung (3.1) kann man die molare Wärmekapazität bei konstantem Druck Cm,p durch die molare Wärmekapazität bei konstantem Volumen Cm,V ersetzen, und mit Hilfe der allgemeinen Gasgleichung (3.2) wird das Volumen eliminiert und man erhält (3.3).

    Aber dann wird es spannend:

    Diese Gleichung kann nun mit der Barometrischen Höhenformel (4.1) gleichgesetzt werden, wobei dh für die Höhenänderung steht. Durch Kürzen und Umformen entsteht Gleichung (4.2).
    Löst man die Gleichung (4.2) nach dem Temperaturgradienten dT/dh = Γ auf, ergibt sich 4.3

    Klartext: Der Druck und Temperatur ist höhenabhängig. Eine Isothermie ist nicht zu erwarten. q.e.d.

    Ganz egal ob mit oder ohne IR-Aktivität. Ohne IR-Aktivität haben wir nur keine Störung und dürfen einen stark an den idealen adiabatischen Gradienten angenäherten verlauf erwarten.

  210. Sylke Mayr @209

    auch das ist Quatsch:

    Allerdings, denn die Erde tut da nichts. sie ist kein Akteur. Und sie führt auch keine Bilanzrechnungen und Ausgleichsmanagement durch. Die abstrahlungsfähigen Elemente der Erde strahlt gemäß Stefan-Boltzmann stets das ab, was sie können. Die fragen nicht nach Ausgleich

    Selbstverständlich tut sie das.

    Gemäß Ockhams Razor ist die Annahme von Geistern oder einer handelnden Erde abzulehnen, wenn die Naturgesetze bereits eine hinreichende Erklärung liefern. Hier reicht Stefan-Boltzmann zur Erklärung der Beobachtung völlig aus. Eine handelnde Erde ist völlig überflüssig.

    Niedere Breiten bis ca. 35°N-S erhalten einen Energieüberschuss, welcher in hohe Breiten transportiert wird, über die Atmosphäre wie über die Ozeane.

    Wir wissen das, aber woher weiß es die Erde?

    Das System Erde Atmosphäre strebt andauernd nach einem homogenen Gleichgewicht, welches jedoch niemals erreicht werden kann. Die Erde ist also sehr wohl “Akteur”, sie versucht permanent Unterschiede auszugleichen.

    Was wäre wohl, wenn sie damit aufhören würde, das ständig zu versuchen? Würde sich da was ändern? Oder würden die Naturgesetze ohne handelnde, strebende und ausgleichende Erde auch so funktionieren?
    Ich meine, es macht gar keinen Unterschied, ob die erde was versucht oder nicht.
    Es ist Ihnen doch klar, dass ein Glaube an eine aktiv handelnde Erde nicht im naturwissenschaftlichen Denken Platz hat?

  211. Landvoigt,

    warum tun sie eigentlich immer so, als wenn sie von Physik etwas Ahnung hätten?

  212. Landvoigt,

    wenn sie zeigen, dass in meinem Kommentar 207, welches auf den Grundsätzen der Thermodynamik beruht, etwas falsch ist, dann wären sie ein diskutabler Mensch.
    Da sie nichts Substanzielles bringen, bestenfalls Links zu WIKI Schrott, wo sie noch nicht mal erkennen, dass diese nichts mit dem zu tun haben, was ich ihnen so mühselig zu erklären versuche, wird jeder halbwegs aufmerksame Leser mit mehr als 1. Klasse Volksschule Physik 1 auch sehen, dass sie laufend auf der Flucht sind. Auf der Flucht, ihre Ahnungslosigkeit zu verbergen. Das mag ihnen bei den Oberproleten bei EIKE gelingen, hier werden sie aber alleine wegen ihres laienhaften Sprachgebrauches sofort als wichtigtuender Laie durchschaut. Sie sind ein wohl ein Bruder des „Dr. Paul“ Kampfposter bei EIKE, sobald er aussteigt und das geht ganz flott, zündet er neue Nebelkerzen um vom eigenen Unvermögen abzulenken.

    Ich frage sie nochmals: warum posten sie eigentlich zu Themen, von welchen sie keine Ahnung haben?

  213. Hallo Sylke Mayr @212

    wenn sie zeigen, dass in meinem Kommentar 207, welches auf den Grundsätzen der Thermodynamik beruht, etwas falsch ist, dann wären sie ein diskutabler Mensch.

    Die Kategorie ‚diskutabler Mensch‘ ist mir fremd. Ich bin eigentlich hier, um über Argumente zu diskutieren. Außerdem habe ich ihnen gezeigt, wo ihr Fehler liegt.

    Falls Sie über Menschen, Dr. Paul oder andere diskutieren wollen, stehe ich nicht zur Verfügung. Und wenn sie weiter Lehrbuchwissen wiedergeben wollen, sollten Sie künftig nicht mittendrin irgendwo aufhören. Leesen sie bitte den Zusammenhang zu Ende. Dann kommen Sie auch nicht zu falschen Schlüssen.

  214. Landvoigt,

    sie machen sich lächerlich.
    Ich habe ihnen in 207 über die Entropie bzw. die Verwendung von 1. und 2. HS der TD gezeigt, dass der Gleichgewichtszustand in einer N2 Atmosphäre nur der einer homogenen T Verteilung sein kann, eine Isothermie.

    Dann kommen sie daher und labern was von einer barometrischen Höhenformel und glauben damit irgendwas gezeigt zu haben? Sie wissen ja nicht mal, über welche Annahmen (isotherm) diese Abgeleitet wird..
    Und diese Formel hat nichts mit dem zu tun, was ich ihnen in 207 erklärt hatte.

    Weil sie mit der Thermodynamik schlicht überfordert sind, wissen sie nicht mal, wo sie nachschlagen sollten.
    Wenn sie dann bei WIKI wieder irgendwas finden, was ihrer Meinung die Fragestellung betrifft, dann posten sie diese Phrasen und glauben, damit einen sinnvollen Beitrag zu leisten.
    Ihr Charakter ist ein höchst unverschämter, denn sie weichen Diskussionen bewusst aus und versuchen trotz ihrer Unzugänglichkeiten Fachleuten Unfähigkeit zu unterstellen. Solche Methoden gehören in Foren unterbunden, dann passiert es auch nicht, dass ich und andere ausfällig reagieren.

  215. Hallo Sylke Mayr @214

    Ihre Ausführungen gelten ausschließlich bei einer homogenen Druckverteilung:

    Ich habe ihnen in 207 über die Entropie bzw. die Verwendung von 1. und 2. HS der TD gezeigt, dass der Gleichgewichtszustand in einer N2 Atmosphäre nur der einer homogenen T Verteilung sein kann, eine Isothermie.

    Bei gleichen Druckverteilungen ist dies auch völlig unstrittig -- es langweilt, das ständig zu wiederholen.
    Ich sehe an keiner Stelle, wo sie den Druckgradienten in Ihrer Darstellung berücksichtigen. Aber genau darum geht es.
    Oder wollen sie etwa behaupten, dass eine N2 Atmosphäre über das Höhenprofil isobar sei?

  216. Landvoigt

    Bei gleichen Druckverteilungen ist dies auch völlig unstrittig — es langweilt, das ständig zu wiederholen.
    Ich sehe an keiner Stelle, wo sie den Druckgradienten in Ihrer Darstellung berücksichtigen. Aber genau darum geht es.
    Oder wollen sie etwa behaupten, dass eine N2 Atmosphäre über das Höhenprofil isobar sei?

    Ja sagen sie mal, sind sie noch zu retten?
    „Isobar“ in einem gegebenen Schwerfeld, auf solche Ideen kann nur ein Laie kommen.
    Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, aber das haben sie noch immer nicht verstanden. Dieser ist nur dann relevant, wenn ich eine Zustandsänderung ablaufen lassen. Ihr Verständnis reicht einfach nicht aus.
    Als Beispiel für eine beinahe Isothermie haben ich ihnen bereits den Verlauf zwischen 11 und ca. 20km Höhe genannt. Dieser ist annähernd isotherm bei bekanntem P Gradienten. Aber das haben sie ja auch bestritten, weil im WIKI Bildlein diese Höhe kaum zu erkennen ist und gleichzeitig eine Mittelung zwischen -60°C und 0°C aufgetragen wurde, was für allgemeine Betrachtungen bzgl. der O3 Bildung ganz ok ist, jedoch die Isotherme über ca. 9000Hm verbirgt.
    „Isobar“ ich fasse es nicht…

  217. Hallo Sylke Mayr @216

    “Isobar” in einem gegebenen Schwerfeld, auf solche Ideen kann nur ein Laie kommen.

    Bei Ihren sonstigen Erklärungen traue ich Ihnen alles zu. Z.B.:

    Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, …

    Mit dieser Einstellung halte ich ein Grundverständnis der Atmosphärenphysik für ausgeschlossen.

    Dieser ist nur dann relevant, wenn ich eine Zustandsänderung ablaufen lassen.

    Eine Zustandsänderung erfolgt in Abwesenheit externer Störungen nur, wenn der gegeben Zustand sich nicht im Gleichgewicht befindet. Dieses thermodynamische Gleichgewicht wird durch eine Zustandsänderung angstrebt, was der 1.HS beschreibt.

    Als Beispiel für eine beinahe Isothermie haben ich ihnen bereits den Verlauf zwischen 11 und ca. 20km Höhe genannt. Dieser ist annähernd isotherm bei bekanntem P Gradienten. Aber das haben sie ja auch bestritten, weil im WIKI Bildlein diese Höhe kaum zu erkennen ist

    Sie geben meine Argumentation falsch wieder. Alle möglichen Darstellungen erkären den Zustand in der unteren Stratosphäre und Tropopause. Denn es gibt an der Oberseite der Troposphäre eine druck- und strahlungsbedingte Temperaturabnahme. Zugleich gibt es eine Erwärmung der Stratospäre durch Ozon-UV-Absorption. Diese strahlt auch nach unten, wird aber bereits von der unteren Stratosphäre absorbiert. Durch die gegenläufigen Effekte ergibt sich der Übergangsbereich, der keineswegs typisch isotermes Verhalten der Atmosphäre beschreibt.

  218. Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, …

    Mit dieser Einstellung halte ich ein Grundverständnis der Atmosphärenphysik für ausgeschlossen.

    …sprach das Ei zur Henne 😉

  219. tzzzz

    Eine Zustandsänderung erfolgt in Abwesenheit externer Störungen nur, wenn der gegeben Zustand sich nicht im Gleichgewicht befindet. Dieses thermodynamische Gleichgewicht wird durch eine Zustandsänderung angstrebt, was der 1.HS beschreibt.

    1. sehen sie hoffentlich selbst, dass diese Aussage auch rein sprachlich versagt…

    und 2. wissen sie offensichtlich noch immer nicht, was die sg. Hauptsätze der Thermodynamik an Aussagen zulassen oder nicht. Der 1. jedenfalls sagt nichts zu einem TD Gleichgewicht, welches über Zustandsänderungen erreicht werden soll.
    Da haben sie in ihrer Hilflosigkeit wieder was erfunden, um gegenüber anderen weniger laienhaft zu wirken, als sie tatsächlich sind.

    Warum haben sie noch gleich ihre Versuche, Physik zu studieren abgebrochen? Hat man ihnen gesagt, probieren sie doch besser was einfacheres oder haben sie freiwillig aufgegeben?
    Warum auch immer, ein netter Hobby Meteorologe könnte aus ihnen schon noch werden, dann können sie im TV das Wetter ansagen, Forecaster müssen von der Thermodynamik auch nichts verstehen…

  220. Hallo Sylke Mayr @219

    Eine Zustandsänderung erfolgt in Abwesenheit externer Störungen nur, wenn der gegebene Zustand sich nicht im Gleichgewicht befindet. Dieses thermodynamische Gleichgewicht wird durch eine Zustandsänderung angstrebt, was der 1.HS beschreibt.

    1. sehen sie hoffentlich selbst, dass diese Aussage auch rein sprachlich versagt…

    Im Gegenteil, ich bin staolz auf die kompakte und sprachlich präzise Beschreibung eines komplexen Sachverhalts. Wo haben Sie ein Problem?

    und 2. wissen sie offensichtlich noch immer nicht, was die sg. Hauptsätze der Thermodynamik an Aussagen zulassen oder nicht.

    Ich kenne die Hauptsätze der Thermodynamik, nicht aber das, was Sie als sg. (so genannte?) beschreiben.

    Der 1. jedenfalls sagt nichts zu einem TD Gleichgewicht, welches über Zustandsänderungen erreicht werden soll.

    Das ist korrekt. Der 1.HS sagt beschreibt den Energieerhalt. Daraus leitet sich ab, dass eine adiabatische Zustandänderung keine Wärme nach außen abgibt oder erhält. In meinem Text wird darauf verwiesen mit dem Satzteil ‚in Abwesenheit externer Störungen‘

    Korrekt wäre der Verweis auf den 2. HS gewesen. Die Abnahme der Entropie ist aber genau das Thema, das hier in Diskussion steht. Darum ein kleine Vertiefung zum 2. HS:

    In einem geschlossenen adiabaten System kann die Entropie nicht abnehmen, sie nimmt in der Regel zu. Nur bei reversiblen Prozessen bleibt sie konstant.

    Auch hier ist die Äquivalenz mit der ersten Aussage von Clausius leicht zu erkennen. Ein selbsttätiger Wärmefluss vom kälteren zum wärmeren Behälter in der oben skizzierten Anordnung würde bedeuten, dass die Entropie des kälteren Behälters (geringere Temperatur T im Nenner) stärker abnimmt, als die des wärmeren zunimmt, d. h. die gesamte Entropie im System abnimmt, was nicht möglich ist.

    http://de.wikipedia.org/wiki/Haupts%C3%A4tze_der_Thermodynamik#Die_verschiedenen_Aussagen

    Dies ist bei gleichem Druck auch bei Gasen korrekt dargestellt, nicht aber bei einem Druckgradienten.

    Denn aus der adiabatischen Zustandsänderung resultiert keine Entropieänderung. Sonst wäre diese auch nicht reversibel. Zwischen Teilsystemen gleicher Entropie kann es aber ohne Arbeit keinen Energiefluss geben, denn sonst würde die Entropie abnehmen. Also gibt es auch keinen Wärmefluss innerhalb eines adiabatischen Gradienten.

    Warum haben sie noch gleich ihre Versuche, Physik zu studieren abgebrochen?

    Ihre Annahme, dass ich ein Studium der Physik abgebrochen habe, liegt entweder an ihrer Unkenntnis der Studienordnungen, oder an einer Logikschwäche.

    Ersteres wäre erstaunlich. denn auch der Meteorologe macht keine Hauptstudienabschluss in Physik, sondern hat Physik im Grundstudium -- ähnlich wie mein Studiengang, den ich auch nicht abbrach. Falls Sie über einen Abschluss in Meteorologie verfügen (was angesichts ihrer seltsamen Aussagen erstaunlich wäre) müssten sie auch über ein Grundstudium der Physik verfügen. Angesichts dieser vorgeblichen Qualifikation sind mir eine Reihe Ihrer Aussagen unerklärlich.

  221. Ladvoigt,

    ach so, was haben sie denn dann studiert? Vielleicht verraten sie uns das man, dann kann ich sie vielleicht besser erreichen. Es will sie ja niemand überfordern.

    Richtig, im Studiengang Meteorologie & Geodynamik gab es im 1. Abschnitt die sg. Einführungsvorlesungen, auch in Physik. Experimentalphysik I bis IV usw. Und wissen sie warum, Herr Obergscheit?
    Damit man sich beim fortgeschrittenen Studium der Physik der Atmosphäre (Meteorologie!) nicht so blöd anstellt, wie sie hier.

    Und nochmals, ihre wirren Verlinkungen zu irgendwelchen, teils völlig unpassenden WIKI Links sind überflüssig. Bei WIKI könnte ja auch einer wie sie schreiben und wie wir wissen, ist es oft ganz schön mühselig, Blödsinn wieder zu beseitigen…

  222. 10/1980 -- 09/2005
    JLU Giessen,
    Agrarwissenschaften, Dipl.-ing. agr.
    Wirtschafts- und Sozialwissenschaften des Landbaues
    10/1979 -- 09/1980
    TU Clausthal-Zellerfeld
    Maschinenbau

  223. Hallo Krishna Gans

    Ich weiß jetzt nicht, ob ich mich geehrt fühlen sollte wegen so viel Interesse an meiner Person. Aber wenn wir schon am Plaudern über meine akademische Vita sind: Zwei Anmerkungen:

    Ich habe nach 2 Semestern von Maschinenbau nach Agrarwissenschaften gewechselt, weil ich noch etwas Flausen im Kopf hatte: Ich dachte damals, dass eben Essen wichtiger sei als Maschinen. Vor allem in der Entwicklungszusammenarbeit. Im Nachhinein hat mich das etwas geärgert, denn mit Maschinenbau wären meine Interessen vielleicht noch stärker bedient worden und in der Entwicklungszusammenarbeit wäre das genau so gut angekommen. Außerdem habe ich in den ersten beiden Semestern fast alle Scheine auf Anhieb geschafft -- bei Durchfallquoten in Ing-Mathe von 92 % war ich da mit meinem knapp bestanden schon sehr stolz. Clausthal war wirklich eine nette Uni.

    Gießen war nun auch nicht schlecht, aber so lange war ich da nicht geblieben. Meinen Abschluss hatte ich 1986 gemacht und war danach sogar bei einem Landmaschinenhersteller länger unter Vertrag. Schließlich habe ich dann doch noch 3,5 Jahre im Ausland gearbeitet, aber eigentlich ausschließlich in der Datenverarbeitung.

    Nun genug OT. Ob es hier wirklich Sinn macht. weiter zu diskutieren, bezweifele ich.

  224. @Martin Landvoigt #223
    Das hat nix mit Interesse zu tun, es wurde gefragt, und google hat geantwortet. Fest steht zumindest, mit Meteorologie haben Sie nichts am Hut, und was die freie evangelische Gemeinde angeht, erklärt es Ihren Drang zu ID. Die Amerikanischen Evangelen tendieren ja zum Teil auch in diese Richtung, nicht wahr ?

  225. @223

    was ich sofort erkannt habe, ein nackter Laie!

    Aber unheimlich eifrig… 🙂

  226. Also langsam geht mir dieser Strang auf die Eier!

    Hier wird um des Kaisers Bart gestritten auf Teufel komm raus.
    Es kotzt schön langsam an.
    Die Seitenhiebe auf Parallelforen könnt ihr euch auch sparen.
    Das macht eure Kommentare auch nicht besser.

    Seit über 200 Beiträgen wird hier um 1/10% Wahrheit gestritten.
    Wer will sich diesen Wust noch antun, keiner. Der Infornationswert
    dieses Threads sinkt langsam gegen Null.

    Auch eine noch so agile S.M. kann da was ändern. Diese Frau ist
    einfach Gesprächsresistent. Nichts gegen Frauen aber sie ist zu laut.
    Mir gefällt da eher wenn sie das wenige was sie zu sagen haben
    wenigstens „entzückend“ sagen.
    Weibliche Logik war von jeher unlogisch, aber durch kein männliches
    Argument widerlegbar.(etwas Ironie) Dabei wird es bleiben, auch wenn
    sich Frauen den Mantel der Wissenschaft umhängen.
    Echte Wissenschaflerinnen bewiesen Demut, auch vor eigenen
    Éerkenntnissen. Heute scheint das mit umgekehrten Vorzeichen so
    zu sein.
    Sind wir wirklich schon so durchgegendert, dass jeder Mann auf
    diesen Zug aufspringen muss? Ich denke nicht.
    Meine Partnerschaft hält seit 40 Jahren, trotz Kontroversen.
    Das Geheimniss heißt Anpassung dann gehts auch ohne Verluste.
    Auch hier bei Diskusionen gilt das.

    Das gleiche gilt fürs Klima, dem statistischen Wert „?“ können wir uns
    nicht anpassen, uns selbst aber höchstens dem Wetter, ohne
    Modegedöhns anpassen. Alles klar?

    Frau S.M. antworten sie nicht, wir werden nie auf einen gemensamen
    Nenner kommen. Sie sind der Spezialist, ich der Praktiker.
    Sie kennen den Spruch „Wer misst, misst Mist“ Ja?

    Nach Messwerten gemessen hätte ich viel wegschmeissen müssen,
    nach eigener Erfahrung eben nicht. Die Dinge liefen viel länger, teilweise
    auch heute noch, nach 40 Jahren. Ganz geringe Eingriffe! Noch Fragen
    zu Messungen?

    Seit 2 Generationen kann ich in den Himmel schauen, gottseidank.
    Und ich sehe wie die Fliegerei unser Wetter verändert, Von blau nach
    grau. Sie nicht?
    Ich hör auf, der begrabene Hund liegt näher als Sie denken.
    Nicht in den evtl. beschriebenen Schichten, mit Rückkopplung usw. das
    ist Pipifax. Das Problem ist der Dreck den wir heute sehr weit hochtragen.
    Der bodennahe sinkt dank Feuchte sehr schnell ab.

    Streiten wir uns noch weiter über irgendwelche Schichtungen die es nur
    im Modell gibt? Oder soll ich Praxis/erlebte Werte liefern.
    Lieber nicht, Sie kleben förmlich an erlerntem, nicht an erlebtem!

  227. Hallo Krishna Gans #223

    Fest steht zumindest, mit Meteorologie haben Sie nichts am Hut,

    Wie das? Wenn sie über eine akademische Ausbildung verfügen, sollte ihnen interdisziplinäre Interessen nsicht fremd sein. Als Agrarwissenschaftler bin ich jedenfalls näher am Thema dran als ein Eisenbahningenieur, Politologe oder Fachmann für Journalistik. Ich vertrete zudem Peter Hellers Ansicht, dass Fachthemen keineswegs nur Möchtegern-Experten überlassen bleiben soll. Was die produzieren ist leider allzu sichtbar.

    Wenn es allerdings darum geht, den Zusammenhang von Druck und Temperatur in Gasen zu verstehen, ist noch nicht einmal Abitur erforderlich. Damit ist man den hier anwesenden Physik-Leugnern bereits klar überlegen, selbst wenn sie behaupten, Meteorologie studiert zu haben.

    … und was die freie evangelische Gemeinde angeht, erklärt es Ihren Drang zu ID.

    Das erklärt gar nichts. Denn wir wissen, dass es hinsichtlich des Glaubens unterschiedlicher Couleur zu sehr unterschiedlichen wissenschaftlicher Urteile kommt.

  228. Martin Landvoigt schrieb am 7. August 2014 06:39

    Wenn es allerdings darum geht, den Zusammenhang von Druck und Temperatur in Gasen zu verstehen, ist noch nicht einmal Abitur erforderlich. Damit ist man den hier anwesenden Physik-Leugnern bereits klar überlegen, selbst wenn sie behaupten, Meteorologie studiert zu haben.

    Sie wenden die Gasgesetze in Situationen an, in denen Sie nicht wissen, ob es eine Druckveränderung gegeben hat. Dann werden Sie darauf aufmerksam gemacht und nennen diejenigen, die Sie darauf aufmerksam machen, Physik-Leugner? Ich bin ja mal gespannt, wer hier diesmal die gelbe Karte bekommt, Sie für Ihre Provokation oder jemand anders, weil er zu Recht angepisst reagiert …

  229. Seit 2 Generationen kann ich in den Himmel schauen, gottseidank.
    Und ich sehe wie die Fliegerei unser Wetter verändert, Von blau nach
    grau. Sie nicht?

    Das beste kommt doch zum Schluß.
    2001 gab es hierzu leider auch ein Großversuch.

    Gruß
    ST

  230. #226 kleiner Nachtrag
    Atmosphärenphysiker Bernd Kärcher vom Deutschen Institut für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen bei München die weltweit ersten genauen Forschungen (2011) zur Troposphärenbedeckung vorgelegt. Die durch Flugzeuge verursachte künstliche Bewölkung kann über sehr beflogenen Regionen wie Europa oder Amerika 5 bis 10 Prozent der Jahresbewölkung ausmachen.
    Das halt ich für eine Menge mehr an Wolken.
    Gruß
    ST

  231. von mir hängt ein Kommentar fest

  232. @Lieber Photon

    Ick kann Deinem Schmerze nachempfinden……Expertokratie vom Feinsten, Deutungshoheiten mit dem unbedingten Willen, nichts anderes daneben stehen zu lassen……..da hab auch ick so meine Schwierigkeiten mit.

    Dreck……joo, den hab auch ick bewundert, als ick per Ferienflieger in knapp 12 Km Höhe den Heimflug angetreten bin….der Horizont ware eine trübe graubraune Brühe…..nich wirklich schön mit anzusehen.
    Auch von unten…..gibbet die letzten Jahre keinen wirklich azurblauen Himmel…..immer ist der dunstige Schleier da….aber die Klimafroscher werden sagen, diese Einflüsse sind gegenüber CO2 nur marginal und damit hat sich der Spass.

    Und ja…die Trommler der Katastrophe sind immerda….

    Der Wetter-Infarkt

    Klima-Experte Dr. Peter Hoffmann (39, Potsdam): „Wir stecken schon jetzt mitten im Klimawandel. Bis Mitte des Jahrhunderts werden wir im Jahresdurchschnitt fünf bis zehn zusätzliche heiße Tage haben – mit Höchstwerten über 30 Grad. Bislang gibt es davon acht bis zwölf pro Jahr.“

    Die so-genannte Durchnschnittstemperatur (Fieberkurve der Erde) lungert nun schon 17 Jahre lang faul rum…..aber das Wetter is am Durchdrehen…..es bleibt wie gehabt, der mediale Umerziehungskurs lässt sich auch durch uns nicht bremsen.
    Am Ende dient die Physik nur zu einem……..uns weiterhin das Geld aus die Tasche und das Fell über die Ohren…..zu ziehen.

    Bisher hat noch kein Milliardär seine Privatjacht oder seinen Superjet stillgelegt, um mit diesen Massnahmen das Klima zu schützen…….warum also, soll ick mein heißgeliebten SUV verschrotten……nöö, seh ich überhaupt nicht ein, das.
    H.E.

  233. Hallo Marvin Müller @228

    Sie wenden die Gasgesetze in Situationen an, in denen Sie nicht wissen, ob es eine Druckveränderung gegeben hat.

    In diesem Fall schon. Wir wissen genau, welche Druckverhältnisse vorliegen. die kann man messen.

    Adiabatisch heißt: Keine Entropieänderung! Das scheint schwer zu verstehen sein. Denn es geht hier also nicht um einen Wärmeänderungsprozess, sondern gleichwertige Zustände unter unterschiedlichen Bedingungen.

    Das an Veränderungsprozessen zu zeigen, sollte dem Verständnis dienen. Aber offensichtlich ist es weniger offensichtlich, als manche meinen. Sonst hätten wir hier nicht diese Diskussion.

    Nochmals ein kleines Gedankenexperiment: Wir stellen uns vot, es gibt starken wind über die gesamte Troposphäre, Alle schichtungen sind gleichverteilt durchmischt und auf allen Höhen haben wir fast die gleiche Temperatur. Dann Windstille -Was passieirt? Es stellt sich die bekannte Schichtung / Gradient her!

    Also: Es gibt so lange Veränderungsprozesse, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Und das ist in der realen Atmosphäre tendenziell leicht unteradiabatisch.

    Dann werden Sie darauf aufmerksam gemacht und nennen diejenigen, die Sie darauf aufmerksam machen, Physik-Leugner?

    Ich werde aufmerksam gemacht auf falsche Darstellungen meiner Meinungsgegner?

    Wenn jemand behauptet, bei der Betrachtung von Temperaturgradienten oder Isothermie:

    Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, …

    … dann ist das schlicht eine Leugnung der Gesetze der Physik.

    Ich bin ja mal gespannt, wer hier diesmal die gelbe Karte bekommt, Sie für Ihre Provokation oder jemand anders, weil er zu Recht angepisst reagiert …

    Ich betone, dass ich die Falschbehauptung als solche klar adressiert habe. Das hat rein garnichts mit der Person zu tun. Allerdings ist das Recht auf Irrtum bei einem vorgeblichen Experten stark eingeschränkt.

  234. Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, …

    … dann ist das schlicht eine Leugnung der Gesetze der Physik.

    aber nur, weil sie Landvoigt, von Physik keinen Schimmer Ahnung haben!

    Zum hundertsten male:

    nur die Zustandsänderung entlang eines P Gradienten, bei Arbeitsaufwand zur Vergrößerung des Volumens, kann z.B eine T Änderung bewirken. Im realen Gas.
    Der Druck alleine hat im System Atmosphäre keinen Einfluss auf die Temperatur, wie jeder Laie täglich feststellen kann/könnte.
    Die innere Energie eines idealen Gases ist rein T abhängig, vice versa.

    Wann geht das endlich in den sturen Schädel rein?

  235. das zeigt wieder mal ganz klar ihre endlose Verwirrung:

    Nochmals ein kleines Gedankenexperiment: Wir stellen uns vot, es gibt starken wind über die gesamte Troposphäre, Alle schichtungen sind gleichverteilt durchmischt und auf allen Höhen haben wir fast die gleiche Temperatur.

    Neben dem sprachlichen Chaos, was ich gerne übersehe. „Alle Schichtungen sind gleichverteilt durchmischt Dann Windstille -Was passieirt? Es stellt sich die bekannte Schichtung / Gradient her!“

    Wenn das so ist, dann gibt es keine Schichtung, logo?

    und auf allen Höhen haben wir fast die gleiche Temperatur

    Das ist ein krasser Widerspruch, da sie ja schon vorher von durchmischt schreiben und in der realen Atmosphäre erzwingt jede Durchmischung einen T Gradienten.

    Dann Windstille -Was passieirt? Es stellt sich die bekannte Schichtung / Gradient her!

    Der Wind hat damit gar nichts zu tun und eine „geschichtete“ Atmosphäre hat freilich immer unterschiedliche T Gradienten, sonst würde sie anders heissen… 🙁

    Sie schaffen es, in drei Zeilen mehr Unsinn zu schreiben, als andere, die bewusst Unsinn schreiben versuchen.
    Irgendwie auch ein Talent… 🙂

  236. Hallo Sylke Mayr @234

    Zum hundertsten male:

    Falsches wird durch gebetmühlenartige Wiederholung nicht warer. Das belegt lediglich Erkenntnisresistenz.

    nur die Zustandsänderung entlang eines P Gradienten, bei Arbeitsaufwand zur Vergrößerung des Volumens, kann z.B eine T Änderung bewirken. Im realen Gas.

    Das ist keine adiabatische Zustandsänderung.

    Der Druck alleine hat im System Atmosphäre keinen Einfluss auf die Temperatur, wie jeder Laie täglich feststellen kann/könnte.

    Wie sollte das der Laie tun?

    Die innere Energie eines idealen Gases ist rein T abhängig, vice versa.

    Ist es möglich, in Deutschland einen Abschluss in Meteorologie zu erreichen, ohne das Grundverhalten der adiabatischen Zustandsänderung zu verstehen?

  237. Die innere Energie eines idealen Gases ist rein T abhängig, vice versa.

    darauf der Polemiker

    Ist es möglich, in Deutschland einen Abschluss in Meteorologie zu erreichen, ohne das Grundverhalten der adiabatischen Zustandsänderung zu verstehen?

    Wenn sie nichts weiteres zu einer Formulierung des 1. HS zu melden haben, als dumme Sprüche, dann wird es Zeit, dass ihr arrogantes Geschwätz im virtuellen Müllkübel landet.

  238. Hallo Sylke Mayr @

    Neben dem sprachlichen Chaos, was ich gerne übersehe

    Sie versuchen ein Sprachchaos zu konstruieren, wo keines ist. Es drängt sich die Deutung auf, dass sie sich gegen die Erkenntniis immunisieren.

    . “Alle Schichtungen sind gleichverteilt durchmischt Dann Windstille -Was passieirt? Es stellt sich die bekannte Schichtung / Gradient her!”

    Wenn das so ist, dann gibt es keine Schichtung, logo?

    Zum Einen ist eine Schichtung zunächst eine gegliederte Betrachtungsweise. Von Schichten kann man bei einem idealen Gradienten ohnehin nur eingeschränkt sprechen, denn es fehlen natürliche Kriterien von Schichtgrenzen. Einer rein pragmatischen Schichtgliederung nach Höhe in einem Modell -- z.B. alle 100 m -- steht aber nichts im Wege. Diese sagt dann natürlich noch nicht über die Temperatur der jeweiligen so definierten Schicht.

    Jeder, der verstehen will, wird mit meiner Formulierung keine Schwierigkeiten haben. Aber wenn es Ihnen ein Anliegen ist, eine sprachliche Verbesserung zu erreichen, dann nur zu! Machen sie Vorschläge anstelle nur rumzunöhlen. Das langweilt.

    Der Wind hat damit gar nichts zu tun und eine “geschichtete” Atmosphäre hat freilich immer unterschiedliche T Gradienten, sonst würde sie anders heissen…

    Sie sind für eine Überraschung immer wieder gut. Erst propagieren sie eine Isothermie (bei IR-inaktiven Atmosphären) und nun wollen sie diese noch nicht einmal in einem Gedankenexperiment zulassen?

    Zum Thema Wind: Luftbewegungen führen in Gasen stets zu Verwirbelungen und Mischungen -- und das weiß wirklich jeder Laie -- Also bewirkt Wind stets eine schnelle Durchmischung. Sollte ihnen das tatsächlich unbekannt sein?

    Ich denke, das gerade der Wind als durchmischender Störfaktor eines statischen Zustandes und Antrieb des Wärmetranports in der Atmosphäre oft unterschätzt wird.

  239. Ich nenn es mal eine (triviale) Vermutung (um nicht in Beweisnöte zu kommen).
    Ein stabile Schichtung im Schwerefeld kann nur vorliegen, wenn die Dichte des Fluides mit der Höhenkoordinate nichtt zunimmt.
    Um eine Instabilität in einer scheinbaren stabilen Schichtung einzuleiten kann es genügen das Fluid in großen Höhen abzukühlen und genau das machen die Treibhausgase.
    Nicht vergessen:
    Dichte * Gravitation bewirkt eine Kraft,
    Vielleicht hilft es beim Denken

  240. Landvoigt,

    bevor sie weiter einer Meteorologin umständlich erklären versuchen, was Wind & Co sein soll, mal eine ganz einfache Frage an sie, vielleicht löst diese ihr Dilemma mit der Adiabatik.

    Ihr geliebten Luballongs, mal sehr trefflich gell?

    Sie nehmen einen und füllen mit einem „idealen“ Gas. Dann lassen sie ihn von 1 bar auf 0,6 bar Höhe steigen und zwar so rasch, dass sie ihr geliebtes, aber so falsch verstandenes Wort „adiabatisch“ unterbringen dürfen. Alles klar so weit?
    Das Volumen vergrößert sich und die T im inneren nimmt ab, adiabatisch sozusagen.

    Jetzt nehmen sie den gleichen Ballong und wandern damit vom Meeresspiegel bis auf den Mont Blanc. Bis sie oben sind, hat sich der Ballong wieder gleich weit ausgedehnt, welche T Änderung im Volumen können sie feststellen?

  241. richtige Antwort (bevor sie wieder ewig rum sudern): gar keine!
    Es handelt sich um eine isotherme Expansion!

    Ich hoffe, dass bringt sie nun einen Schritt weiter, echt zach mit ihnen…

  242. noah

    Ein stabile Schichtung im Schwerefeld kann nur vorliegen, wenn die Dichte des Fluides mit der Höhenkoordinate nichtt zunimmt.

    Wir sind aber nicht in einem Fluid, sondern in einem kompressiblen Gas.

  243. Martin Landvoigt schrieb am 7. August 2014 08:50:

    Hallo Marvin Müller @228

    Sie wenden die Gasgesetze in Situationen an, in denen Sie nicht wissen, ob es eine Druckveränderung gegeben hat. Dann werden Sie darauf aufmerksam gemacht und nennen diejenigen, die Sie darauf aufmerksam machen, Physik-Leugner?

    Ich werde aufmerksam gemacht auf falsche Darstellungen meiner Meinungsgegner?

    Sie sollten sich mal abgewöhnen, einen Satz zu lesen und dann gleich eine Antwort auf den einen Satz zu schreiben. Dann würden Ihnen nicht immer die Zusammenhänge entgehen. Und der Zusammenhang hier ist klar: Sie machen etwas falsch und werden dann auf Ihre Fehler aufmerksam gemacht.

    Und dann bezeichnen Sie andere (unter anderem mich) als Physik-Leugner. Es ist echt traurig, was hier möglich ist…

  244. @Sylke Mayr,

    wegen #242 siehe

    http://de.wikipedia.org/wiki/Fluid

    zweiter Satz.
    (keine Ursache) mfg

  245. An alle Mitleser

    Da ich von einer soliden Erkenntnisresistenz meine Mitdiskutantin ausgehe, wäre eine Erwiederung auf #237 wenig sinnvoll. Darum eine sachliche Klärung:

    Die innere Energie eines idealen Gases ist rein T abhängig, vice versa.

    Wenn sie nichts weiteres zu einer Formulierung des 1. HS …

    Das hier angesprochene Missverständnis ist durchaus klärungsbedürftig.

    So gibt es durchaus eine Formulierung des Gründervaters: nach http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik

    Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik in der Formulierung von Clausius lautet:

    Es gibt keine Zustandsänderung, deren einziges Ergebnis die Übertragung von Wärme von einem Körper niederer auf einen Körper höherer Temperatur ist.

    Wer wikipeda nicht mag, kann sich das auch anderswoher zitieren, z.b. https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/nawi.inst.251/Didactics/thermodynamik/INHALT/HS2.HTM

    So könnte man auf dem ersten Blick meinen, dass beide Sätze äquivalent wären. Ein genauerer Vergleich zeigt: Sie sind es nicht.

    Die innere Energie ist hier erklärt:

    Die innere Energie ist eine extensive Zustandsgröße und ein thermodynamisches Potential.

    Das heißt:

    Eine extensive Größe ist eine Zustandsgröße, die sich mit der Größe des betrachteten Systems ändert.

    Im Gegensatz dazu:

    Eine intensive Größe ist eine Zustandsgröße, die sich bei unterschiedlicher Größe des betrachteten Systems nicht ändert. Man unterscheidet hierbei systemeigene intensive Größen, wie beispielsweise Temperatur und Druck, und stoffeigene intensive Größen, wie alle molaren und spezifischen Größen reiner Stoffe.

    Allein daran kann bereits erkannt werden, dass eine ‚reine‘, d.h. exklusive Abhängigkeit einer extensive Größe von einer intensive Größe eine unphysikalische Betrachtung, und damit auch keine gültige Formulierung eies thermosdynamischen Hauptsatzes sein kann.

  246. Hallo Sylke Mayr @240

    Auch wenn ich von den Erfolgsaussichten dieses Postings keineswegs überzeugt bin, dennoch eine sachliche Klärung:

    Sie nehmen einen und füllen mit einem “idealen” Gas. Dann lassen sie ihn von 1 bar auf 0,6 bar Höhe steigen und zwar so rasch, dass sie ihr geliebtes, aber so falsch verstandenes Wort “adiabatisch” unterbringen dürfen. Alles klar so weit?
    Das Volumen vergrößert sich und die T im inneren nimmt ab, adiabatisch sozusagen.

    Wenn man ihre sachfremde Diktion streicht und auch nicht fragt, warum sie “idealen” in Anführungszeichen setzten, waär das fast korrekt. Nur das ’sozusagen‘ irritiert: Ihr Gedankenexperiment beschreibt eine adiabtische Änderung, ganz ohne ’sozusagen‘. Das funktioniert natürlich nur bei einem leichten Gas, z.B. H.

    Wenn Arbeit aufgewendet wird, ist es keine adiabatische Zustandsänderung.

    Jetzt nehmen sie den gleichen Ballong und wandern damit vom Meeresspiegel bis auf den Mont Blanc. Bis sie oben sind, hat sich der Ballong wieder gleich weit ausgedehnt, welche T Änderung im Volumen können sie feststellen?

    Die Druckverhältnisse sind gerundet gleich. Sie wollen in ihrem Gedankenexperiment suggerieren, dass es Arbeit wäre, den Ballon nach oben zu transporieren. Das ist es aber nicht: Arbeit wäre es, den eigenen Körper und das sonstige Gepäck nach oben zu transportieren. Nur verschleiern Sie diesen Sachzusammenhang. Damit zeigen si, dass es auch unsachgemäße Gedankenexperimente gibt.

  247. Hallo Marvin Müller @228

    Sie sollten sich mal abgewöhnen, einen Satz zu lesen und dann gleich eine Antwort auf den einen Satz zu schreiben. Dann würden Ihnen nicht immer die Zusammenhänge entgehen. Und der Zusammenhang hier ist klar: Sie machen etwas falsch und werden dann auf Ihre Fehler aufmerksam gemacht.

    Das ist nicht korrekt. Sie behaupten ohne nähere Begründung, Dass ich etwas falsch machen würde. Das ist lediglich eine unbegründete Behauptung.

    Und dann bezeichnen Sie andere (unter anderem mich) als Physik-Leugner. Es ist echt traurig, was hier möglich ist…

    Ich kann nun nichts dafür, was Sie sich für Schuhe anziehen wollen. Meine Behauptung steht:

    Wenn jemand behauptet, bei der Betrachtung von Temperaturgradienten oder Isothermie:

    Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, …

    … dann ist das schlicht eine Leugnung der Gesetze der Physik.

    Wenn Sie diese oder andere nachweislich falsche Behauptungen nicht nur irrtümlich, sondern trotz vorgelgter Gegenbelege weiter behaupten wollen, brauchen sie sich nicht über ein derartiges Urteil zu wundern. Es bezieht sich nicht auf Ihre Preson, sondern auf das Vertreten einer widerlegten Behauptung zur Physik.

  248. Die innere Energie eines idealen Gases ist rein T abhängig
    Die innere Energie eines idealen Gases ist rein T abhängig
    Die innere Energie eines idealen Gases ist rein T abhängig

    Die innere Energie ist die Zustandsgröße
    Die Temp das Maß.
    Zustände mit gleicher Temp. haben die gleiche innere Energie

    So ist das numal.
    Sie beiden sollten sich mal zum Tee treffen.
    Gruß
    ST

  249. @ noah 244: „viele“ heisst nicht alle!

    eine schnelle Druckänderung in einem kompressiblem Gas kann z.B eine schnelle T Änderung bewirken, im Wasser nicht (fast Null)

  250. Hallo Steinzeit 7. August 2014 12:33

    So ist das numal.
    Sie beiden sollten sich mal zum Tee treffen

    Lieber nicht … oder glauben sie, dass ich das ohne Schiedsrichter überleben würde? 😉

    … äh … natürlich wegen der vorrausichtlichen Kreislauf-Probleme … und da könnte ein Scheidsrichter auch nicht viel helfen. 😉 😉

    Übrigens: Da die Temperatur und Druck die innere Energie beeinflussen, ist es klar, dass sich bei einer Temperaturveränderung auch eine Druckveränderung ergeben muss. Das sieht man auch bei nicht-adiabatischen Zustandsänderungen. Z.B wird ein Gas in festem Volumen (z.B. Druckbehälter) erwärmt, erhöht sich der Druck. Kühlt man das Gas, erniedrigt sich der Druck.

    Das Besondere an der adiabatischen Zustandsänderung ist, dass sich diese ohne Arbeit ereignet und reversibel ist.

  251. Landvoigt,

    es ist noch schlimmer, als ich dachte:

    Die Druckverhältnisse sind gerundet gleich. Sie wollen in ihrem Gedankenexperiment suggerieren, dass es Arbeit wäre, den Ballon nach oben zu transporieren. Das ist es aber nicht: Arbeit wäre es, den eigenen Körper und das sonstige Gepäck nach oben zu transportieren

    Wie man nur auf die nun wirklich saublöde Idee kommen kann, es ginge hier um die vom Menschen verrichtete Arbeit beim Bergehen, zeigt nur, wie schwer sie von Begriff sind. Vielleicht ist das in der Agrarwirtschaft nicht so schlimm…

    Da schreibe ich isotherme Expansion extra noch fett, meine freilich den Luftballong. Landvoigt aber, in seiner grenzenlosen Verwirrtheit glaubt anscheinend, es ginge um was der Teufel was???

    Jetzt schick ich sie wieder ein wenig googeln, nach adiabatischer Expansion und nach isothermer Expansion und wenn sie diesen Unterscheid endlich erfasst haben, kommen sie wieder und sagen leise sorry, sorry dass ich meinen Mund wieder so voll genommen habe, obwohl mir meine Mama immer gesagt hat: bitte lieber Gott, lass ihn so lange schweigen, bis er weiß, wovon er redet….

  252. hier nochmals for dummies: isotherme Expansion eines idealen Gases, nach Gay Lussac:

    http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/1/pc/pc_02/pc_02_02/pc_02_02_01.vlu/Page/vsc/de/ch/1/pc/pc_02/pc_02_02/pc_02_02_04.vscml.html

    einfach auf Abb. 1 klicken…

  253. Hallo Sylke Mayr @251

    es ist noch schlimmer, als ich dachte:

    Als Referenz ist das, was Sie dachten, höchst ungeeignet. Denn wir können nur raten was sie denken.

    Die Druckverhältnisse sind gerundet gleich. Sie wollen in ihrem Gedankenexperiment suggerieren, dass es Arbeit wäre, den Ballon nach oben zu transporieren. Das ist es aber nicht: Arbeit wäre es, den eigenen Körper und das sonstige Gepäck nach oben zu transportieren

    Wie man nur auf die nun wirklich saublöde Idee kommen kann, es ginge hier um die vom Menschen verrichtete Arbeit beim Bergehen, zeigt nur, wie schwer sie von Begriff sind.

    Es ist nicht meine Idee gewesen, einen gasgefüllten Ballon auf den Monmt Blank zu tragen. Wenn sie die suchern, die auf eine derartige Idee kommen, können Sie ihr Ihre Meinung mitteilen.

    Vielleicht erläutern sie besser, was sie meinen. Sonst muss jeder von dem Schlimmsten ausgehen. Ich habe da keine Probelem mit der Vorstellungskraft.

    Da schreibe ich isotherme Expansion extra noch fett, meine freilich den Luftballong. Landvoigt aber, in seiner grenzenlosen Verwirrtheit glaubt anscheinend, es ginge um was der Teufel was???

    Sprechen sie von ?

    Jetzt nehmen sie den gleichen Ballong und wandern damit vom Meeresspiegel bis auf den Mont Blanc. Bis sie oben sind, hat sich der Ballong wieder gleich weit ausgedehnt, welche T Änderung im Volumen können sie feststellen?

    Sylke Mayr @241

    richtige Antwort (bevor sie wieder ewig rum sudern): gar keine!
    Es handelt sich um eine isotherme Expansion!

    Eben nicht! Wenn sie den Außendruck verändern findet zunächst eine adiabatische Zustandsäderung statt, keine Isotherme. Die isotherme Expansion kann nur durch Arbeit erreicht werden.

    http://www.pci.tu-bs.de/aggericke/PC1/Kap_II/Expansion.htm

    Welche Arbeit wollen sie in den Ballon gesteckt haben, wenn sie ihn den Berg hochtrugen, wenn er den Weg auch ohne Arbeit ohnehin aufgestiegen wäre?

  254. Hallo Sylke Mayr @252

    hier nochmals for dummies: isotherme Expansion eines idealen Gases, nach Gay Lussac:

    http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/1/pc/pc_02/pc_02_02/pc_02_02_01.vlu/Page/vsc/de/ch/1/pc/pc_02/pc_02_02/pc_02_02_04.vscml.html

    einfach auf Abb. 1 klicken…

    Was haben Sie denn da ausgegraben? Der arme Gay-Lussac würde da wohl im Grabe rotieren. .

    Da steht:

    Die bei einer isothermen Expansion oder Kompression eines idealen Gases umgesetzte Arbeit wird der Umwelt als Wärme entzogen oder zugeführt. Die Änderung der inneren Energie ist null.

    Hier ist eine Verletzung des 1. Hauptsatzes. Denn Arbeit muss eine Änderung der Inneren Energie bewirken, die der Bilanz des Energieflusses entspricht.

    Gay-Lussac hat keineswegs derartigen Unsinn behauptet:

    Gesetz von Gay-Lussac

    Das erste Gesetz von Gay-Lussac, auch Gay-Lussacsches Gesetz, Gesetz von Charles oder Charlessches Gesetz, besagt, dass das Volumen idealer Gase bei gleichbleibendem Druck (isobare Zustandsänderung) und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Ein Gas dehnt sich also bei einer Erwärmung aus und zieht sich bei einer Abkühlung zusammen. Dieser Zusammenhang wurde 1787 von Jacques Charles und 1802 von Joseph Louis Gay-Lussac erkannt.

    Gesetz von Amontons

    Das Gesetz von Amontons, oft auch 2. Gesetz von Gay-Lussac, sagt aus, dass der Druck idealer Gase bei gleichbleibendem Volumen (isochore Zustandsänderung) und gleichbleibender Stoffmenge direkt proportional zur Temperatur ist. Bei einer Erwärmung des Gases erhöht sich also der Druck und bei einer Abkühlung wird er geringer.

    Das ist das Gegenteil von dem, was ihr dubioser Link behauptet.

    Da Sie vor allem Wikepedia misstrauen, ein anderer Verweis: https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/nawi.inst.251/Didactics/thermodynamik/INHALT/LUSSAC.HTM da steht inhaltlich das selbe, was auch in Wikipedia steht, und das Gegenteil von dem was in ihrem seltsamen Link steht.

    Die Temperatur ist hierbei proportional zum Volumen. Das bedeutet, wenn man z.B. die Temperatur um das doppelte erhöht, dann verdoppelt sich auch das Volumen des Gases.
    Das Volumen wird mit V und die Temperatur mit Q bezeichnet.

    Siehe auch Abb. 12

  255. Nachtrag … ich habe übersehen, dass Sie das ja für Dummies geschrieben haben. Sie meinten es offensichtlich nicht ernst. Mal sehen, wer sich da den Schuh der Dummies anzieht … 😉

  256. Herr Landvoigt,

    ich muss mich entschuldigen. Fälschlich habe ich angenommen, sie wüssten über die hier verwendeten Ausdrücke der Thermodynamik Bescheid. Leider ist genau das Gegenteil der Fall. Sie würfeln die Ausdrücke wild durcheinander und haben noch nicht mal erkannt, was man unter einer sg. adiabatischen Zustandsänderung wirklich versteht. Sie können auch nicht trennen, zwischen isothermen, adiabaten, isochoren oder isobaren Kreisprozessen. Das hätte mir eigentlich schon nach den ersten 2-3 Postings klar werden müssen.

    Adiabatisch, lieber Landvoigt bedeutet einmal, dass die Zustandsänderung (egal welche!) ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung erfolgt. Im Versuch von Gay Lussac und das ist exakt der, den dieser Herr so vorgeführt hat, auch wenn sie noch so toben, verdoppelt das ideale Gas sein Volumen ohne Wärme zu/Abfuhr von/ nach außen. Ein isoliertes System. Die Temperatur bleibt dabei konstant, dass Volumen hat sich verdoppelt und das ganze läuft eben annähernd adiabatisch ab. Im Gegensatz zu diabatisch, dann würde Wärme ausgetauscht werden.

    In der realen Atmosphäre ist es eben etwas anders, da wir hier nicht vom idealen Gas ausgehen können. Sie selbst führen zwar immer ein solches an, wohl unbewusst, aber das ist jetzt auch schon egal. Jedenfalls kann man in der Atmosphäre nur dann von einer adiabatischen Zustandsänderung sprechen, wenn diese schnell erfolgt, sprich, dass aufsteigende Luftpaket hat keine Zeit Wärme an die Umgebung abzugeben od. aufzunehmen. Da die Konvektion meist nur einige Minuten benötigt, um km weit aufzusteigen, wird zumindest im inneren der betrachteten Luftpakete die adiabatische Forderung erfüllt. Bei reversibler adiabatischer Expansion od. Kompression ist die verrichtete Arbeit über CvdT beschrieben.

    In einer theoretischen Argon Atmosphäre (ideales Gas) kann es, wenn überhaupt, nur zur turbulenten Durchmischung kommen und diese dauert quasi ewig, jedenfalls ist sie so langsam, dass hier immer Wärme mit der Umgebung ausgetauscht wird. Man verwechsle bitte diese Turbulenz (Eddys) nicht mit Diffusion oder gar Konvektion. Somit erfolgt die Expansion wie gehabt isotherm.

    Und weil das alles so einfach ist, verdiene ich heute mein Geld mit Wetter & Klima und der liebe Landadelige mit Agrarzeugs…

  257. Martin Landvoigt 7. August 2014 12:30

    Hallo Marvin Müller @228

    Sie sollten sich mal abgewöhnen, einen Satz zu lesen und dann gleich eine Antwort auf den einen Satz zu schreiben. Dann würden Ihnen nicht immer die Zusammenhänge entgehen. Und der Zusammenhang hier ist klar: Sie machen etwas falsch und werden dann auf Ihre Fehler aufmerksam gemacht.

    Das ist nicht korrekt. Sie behaupten ohne nähere Begründung, Dass ich etwas falsch machen würde. Das ist lediglich eine unbegründete Behauptung.

    Nur wenn Sie (wie des öfteren) den Rest der Diskussion einfach mal vergessen. Was Sie falsch machen, wurden vorher erklärt, z.B. als Zusammenfassung in #188.

    Ich kann nun nichts dafür, was Sie sich für Schuhe anziehen wollen. Meine Behauptung steht: Wenn jemand behauptet, bei der Betrachtung von Temperaturgradienten oder Isothermie:

    Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, … Dieser ist nur dann relevant, wenn ich eine Zustandsänderung ablaufen lassen.

    … dann ist das schlicht eine Leugnung der Gesetze der Physik.

    Wenn Sie diese oder andere nachweislich falsche Behauptungen nicht nur irrtümlich, sondern trotz vorgelgter Gegenbelege weiter behaupten wollen, brauchen sie sich nicht über ein derartiges Urteil zu wundern. Es bezieht sich nicht auf Ihre Preson, sondern auf das Vertreten einer widerlegten Behauptung zur Physik.

    Zum einen haben Sie hier wieder nur einen Satz gelesen und dann reagiert. Ich habe den von Ihnen weggelassenen Teil mal kursiv ergänzt. Und zum anderen ist die von Ihnen aufgestellte Behauptung eine leicht andere:

    Wenn es allerdings darum geht, den Zusammenhang von Druck und Temperatur in Gasen zu verstehen, ist noch nicht einmal Abitur erforderlich. Damit ist man den hier anwesenden Physik-Leugnern bereits klar überlegen,

    Und damit sind wir dann wieder bei #228 …

    Sie wenden die Gasgesetze in Situationen an, in denen Sie nicht wissen, ob es eine Druckveränderung gegeben hat. Dann werden Sie darauf aufmerksam gemacht und nennen diejenigen, die Sie darauf aufmerksam machen, Physik-Leugner?

    Sie erkennen nicht mal den Unterschied zwischen „anderer Druck“ und „Druckveränderung“, reissen aber hier groß die Klappe auf. Das ist einfach nur traurig …

  258. Lieber Herr Landvoigt. #250,

    sie schreiben:

    Das Besondere an der adiabatischen Zustandsänderung ist, dass sich diese ohne Arbeit ereignet und reversibel ist.

    Der Satz ist schlichtweg falsch. Eine adiabatische Zustandsänderungen ist nicht per se reversibel.

    Grüße
    Günter Heß

  259. Hallo Günter Heß #258

    Das Besondere an der adiabatischen Zustandsänderung ist, dass sich diese ohne Arbeit ereignet und reversibel ist.

    Der Satz ist schlichtweg falsch. Eine adiabatische Zustandsänderungen ist nicht per se reversibel.

    Wenn sie schon so genau sein wollen: Richtig ist, dass es reversible und nicht reversible adiabatische Zustandsänderungen gibt. Damit ist korrekt wenn sie sagen, dass adiabatisch Zustandsänderungen nicht notwendig reversibel sind. Allerdings ist die Tatsache, dass es reversible adiabatisch Zustandsänderungen gibt, sehr wohl etwas Besonderes in der Thermodynamik.

    Ich verstehe ihre Kritik an der Formulierung als Berechtigt, allerdings etwas kleinlich. Wenn wir zusammen ein Lehrbuch schreiben würden, und nicht auf einem Blog diskutieren würden, wäre ich für die Anmerkung auch dankbar gewesen.

  260. Hallo Marvin Müller @257

    Das ist nicht korrekt. Sie behaupten ohne nähere Begründung, Dass ich etwas falsch machen würde. Das ist lediglich eine unbegründete Behauptung.

    Nur wenn Sie (wie des öfteren) den Rest der Diskussion einfach mal vergessen. Was Sie falsch machen, wurden vorher erklärt, z.B. als Zusammenfassung in #188.

    Das ist weder ein Zusammenfassung, noch belegt die einen Fehler meinerseits.

    Ich kann nun nichts dafür, was Sie sich für Schuhe anziehen wollen. Meine Behauptung steht: Wenn jemand behauptet, bei der Betrachtung von Temperaturgradienten oder Isothermie:

    Der Druckgradient ist auch völlig nebensächlich, … Dieser ist nur dann relevant, wenn ich eine Zustandsänderung ablaufen lassen.

    … dann ist das schlicht eine Leugnung der Gesetze der Physik.

    Wenn Sie diese oder andere nachweislich falsche Behauptungen nicht nur irrtümlich, sondern trotz vorgelegter Gegenbelege weiter behaupten wollen, brauchen sie sich nicht über ein derartiges Urteil zu wundern. Es bezieht sich nicht auf Ihre Person, sondern auf das Vertreten einer widerlegten Behauptung zur Physik.

    Zum einen haben Sie hier wieder nur einen Satz gelesen und dann reagiert. Ich habe den von Ihnen weggelassenen Teil mal kursiv ergänzt. Und zum anderen ist die von Ihnen aufgestellte Behauptung eine leicht andere:

    Die Zitatergänzung ändert nichts an meiner Aussage. Die Behauptung, die ‚Weglassung‘ würde etwas signifikant ändern, ist falsch: Denn eine Änderung findet nur so lange statt, bis ein Endzustand erreicht ist. Und dann entspricht der Zustand dem, was die Änderung ausmachte. Auch das habe ich bereits wiederholt erklärt.

    Sie erkennen nicht mal den Unterschied zwischen “anderer Druck” und “Druckveränderung”, reissen aber hier groß die Klappe auf. Das ist einfach nur traurig …

    Sie hätten mehr von der Diskussion gehabt, wenn sie erkennen würden, wo Ihr Irrtum lag. Es scheint, als wollen Sie lediglich mit Haarspaltereien Ihren Irrtum verteidigen. Aber sie treffen vor allem sich selbst damit, nicht mich oder mein Argument.

  261. Lieber Herr Landvoigt #259,
    das ehrt sie. Trotzdem eine Anmerkung.
    ich habe das geschrieben, weil diese Exaktheit eine wesentliche Vorausetzung zum Verständnis der Thermodynamik ist.
    Gerade in einem Blog, sonst kann man ja alles beweisen.
    Echte reversible Prozesse sind in der Natur sehr selten. Auch im Labor hat man Schwierigkeiten sie zu realisieren.
    Man benutzt aber in der Thermodynamik reversible Ersatzprozesse, um die Zustandsänderungen zu berechnen. Das ist einfacher als die irreversiblen Prozesse zu berechnen. Man darf das tun, wenn man Zustandsgrößen berechnet und eine etwaige Entropieänderung in der Umgebung irrelevant ist.
    In den Nebenfachvorlesungen wird leider oft der Eindruck erweckt diese Ersazprozesse seien die natürlichen Prozesse.

    Wenn sie auf exakte Formulierungen verzichten, wird eine Diskussion über Thermodynamik beliebig. Ist halt leider so.

    Grüße
    Günter Heß

  262. Hallo Günter Heß #261

    das ehrt sie.

    Danke, aber das sehe ich nicht so. Ich habe mich unkorrekt ausgedrückt, und da ist es das mindeste, und selsbstverständlich, Fehler zu erkennen und zu beseitigen. Mit Ehre hat das nichts zu tun.

    Wenn sie auf exakte Formulierungen verzichten, wird eine Diskussion über Thermodynamik beliebig. Ist halt leider so.

    Das sehe ich ein.

  263. Lieber Herr Landvoigt,

    Ehre hin oder her, ich fand das von ihnen gut.
    Ehrlich gesagt ist das eben ein schmaler Grat.
    Man kann eben auch nicht immer exakt formulieren und deshalb muss man versuchen die Dinge auch im Kontext des gesagten zu verstehen, aber das hat Grenzen.
    Bei dem Begriff adiabatisch-reversibel ist das aber leider nicht so einfach, weil der eben in der Thermodynamik fest definiert ist.
    Grüße
    Günter Heß

  264. Die Absorption findet dann vollständig durch den Erdboden statt. Dieser erwärmt die Atmosphäre wie eine Herdplatte von unten.

    Mir fehlt hier der Anteil der Sonnenenergie, der nicht unmittelbar in Wärme, sondern durch Photosynthes in Chemische Energie umgewandelt wird.

  265. Martin Landvoigt schrieb am 8. August 2014 06:19

    Sie hätten mehr von der Diskussion gehabt, wenn sie erkennen würden, wo Ihr Irrtum lag. Es scheint, als wollen Sie lediglich mit Haarspaltereien Ihren Irrtum verteidigen. Aber sie treffen vor allem sich selbst damit, nicht mich oder mein Argument.

    Herr Landvoig schrieb jetzt auf Eike:

    Hierzu habe ich in der letzten Zeit einiges dazu gelernt. Der adiabatische Gradient stellt sich nicht alleine wegen dem Schwerefeld ein, sondern erst durch die Konvektion.

    Mit diesem Eingeständnis macht das Lesen der in #51 beginnenden Diskussion richtig Spass, wenn man mal gerade Langeweile hat.

  266. Bei der Suche nach einer Definition der Emissionshöhe bin ich auf diesen Artikel über den Treibhaus-Effekt gestoßen. Nach den Bildunterschriften von Bild 1 und 2 ist die Emissionshöhe wohl definiert durch

    hemiss= (TTOA-Ts)/lr

    TTOA ist die Schwarzkörper-Strahlungstemperatur der Erde, Ts die Oberflächentemperatur und lr der Temperaturgradient (lapse rate). Mit TTOA = 255 K, Ts = 288 K und lr = -6K/km ergibt sich 5,5 km. Da die Emissionshöhe keine Messgröße ist, lässt sich der Treibhaus-Effekt so nicht testen. (Benestad (2015) „A mental picture of the green house effect“ untersucht die sog. Z254K-Höhe, die wohl aus Wetterballon-Messungen ermittelt wird. Das ist aber keine Messung der IR-Strahlung der Erde.)
    Die IR-Transmission der Atmosphäre tA in den Weltraum nimmt mit zunehmender Höhe zu. Die Emissionshöhe kann man als die Höhe definieren, bei der tA größer als ein Schwellwert t0 wird. Nach MODTRAN ist für hemiss= 5,5 km und 400 ppm CO2 t0 gleich 0,4. Reduziert man in MODTRAN die CO2-Konzentration auf 300 ppm vermindert sich hemiss um 83 m. 300 ppm ist der Wert für 1950,400 ppm für 2015. In diesem Zeitintervall erhöhte sich Ts um 1 °C. Nimmt man an, dass sich TTOA und lr in dieser Zeit nicht geändert haben, ergibt sich aus der obigen Formel eine Änderung von 160 m. Fazit: nur 50% der Temperatur-Erhöhung sind dem Treibhaus-Effekt zuzuschreiben.

  267. Verlink mal, bitte.

  268. Peter Heller

    In Deinem Artikel steht viel Richtiges -- aber trotzdem sind einige Korrekturen erforderlich.

    Eine andauernde Erwärmung aufgrund einer zeitlich konstanten Einstrahlung wäre aber eine Verletzung des Energieerhaltungssatzes.

    Nein. Die Begrenzung der Temperatur erfolgt wegen der steigenden Abstrahlung bei steigender Temperatur. Die Temperatur steigt (bzw. sinkt) so lange bis das Gleichgewicht zwischen Absorption und Emission erreicht ist.

    Man kann grundsätzlich zwei Arten von Strahlung unterscheiden.

    Nein. Der Ausgangspunkt jeder Strahlung ist die Linienstrahlung. Jede „Linie“ wird um so breiter, je größer die Wechselwirkung mit der Umgebung ist (z.B. Druckverbreiterung). Bei genügender Linienbreite überlappen sich die einzelnen Linien. In dicht gepackten Körpern (z.B. Festkörpern) werden die einzelnen Linien so breit, daß die Überlappung so vollständig ist, das von einem Kontinuum zu sprechen ist.

    Im Prinzip ist die Atmosphäre für die im infraroten Bereich erfolgende Abstrahlung des Bodens undurchlässig,

    Nein. Wo stark absorbiert wird, wird auch stark emittiert (Kirchhoffsches Gesetz). Zwar wird dann selten ein Photon, das an der Oberfläche emittiert wurde den Weltraum erreichen, aber dafür werden die vielen, entsprechend neu emittierten Photonen den Weltraum erreichen.

    Allerdings erfordern die wiederholten Absorptionen/Emissionen einen Temperaturunterschied (Clausius -- II. HS. der TD), hier speziell bezeichnet als Temperturgradient.

    an der Grenzschicht, ab der die emittierten infraroten Quanten den Weltraum erreichen, liegt fest. Sie beträgt -18° Celsius.

    Nein es gibt keine derartige Grenzschicht. Aus welcher Höhe emittierte Photonen den Weltraum erreichen hängt von der Absorptionslänge ab. Z.B. erreichen bei der besonders kurzen Absorptionslänge in der Mitte des 16 µm-Bandes des CO2 (620 cm-1) fast nur die Photonen, die in der warmen Ozonschicht bei ca. 0°C emittiert werden, den Weltraum. Im ersten Bild (Fig. 2.9) ist das die Spitze bei 620 cm-1.

    Deswegen weist übrigens die Angabe einer Durchschnittstemperatur für den Mond, wie sie im zitierten Wikipedia-Artikel erfolgt, keinen Sinn auf. Sie stellt eine rein rechnerische Größe, aber keine physikalische Eigenschaft des Systems dar.

    Jein. Das ist ein bißchen komplizierter. Zwar bilanzieren im Mittel Absorption und Emission lokal, aber nicht gleichzeitig. Die Absorption folgt der Einstrahlung, aber di Abstrahlung entsprechend der Temperatur nach Stefan-Boltzmann (T^4). Die Durchschnittstemperatur hat für den Mond praktisch keine Bedeutung, für die Erde aber aus biologischen Gründen schon. Nun bestimmt die Absorption die Summe (Integral) der lokalen Abstrahlungen (T^4 – Stefan-Boltzmann), während die Durchschnittstemperatur eben der Durchschnitt von T ist. Beide Größen sind natürlich miteinander verbunden – aber nicht einfach. Die Mathematik nennt diesen Zusammenhang Höldersche Ungleichung – aus der folgt, daß die -18°C der höchste Wert ist, jeder reale Wert liegt darunter (beim Mond entsprechend).

    Die Temperatur an der Erdoberfläche, an der Grenzschicht, ab der die emittierten infraroten Quanten den Weltraum erreichen, liegt fest. Sie beträgt -18° Celsius.

    Nein, wie ich schon bei der 16 µm-Linie schrieb.

    Das folgende Bild ist unvollständig. Der gezeichnete Temperaturgradient endet nicht bei -18°C sondern geht unverändert weiter bis zur Tropopause und wir bei Höhen über der Tropopause geringer. Der Temperaturgradient in der Troposphäre wird nicht durch die Strahlung bestimmt, sondern durch die schnelle adiabatische Konvektion. Über der Tropopause ist die Stratosphäre, wo der Temperaturgradient durch die Strahlung bestimmt wird. Nach unten steigt der Temperaturgradient und wo dieser den adiabatischen Wert erreicht liegt die Tropopause.

    Bei höherer CO2-Konzentration wird der adiabatische Grenzwert in größeren Höhen erreicht, d.h. die Tropopausenhöhe steigt. Mit irgendwelchen Emissionshöhen hat das nichts zu tun.

    Diese Ansteigen der Tropopausenhöhe führt zu der gezeichneten Parallelverschiebung, die die Oberflächentemperatur erhöht.

  269. @Ebel

    Haben Sie sonst keine Hobbys?

    Mein Tipp, versuchen Sie es mal im Blog von primaklima bei Herrn Hoffmann. Dort gibt es dringend Bildungsbedarf in Sachen THE für Warmisten.

  270. 269 Michael Krüger 19. Mai 2017 19:43

    Das Nennen von physikalischen Tatsachen scheint einigen nicht zu gefallen, vor allen wenn diese nicht zu widerlegen sind.

    Den Übergang von der Stratosphäre zur Troposphäre hat Schwarzschild schon 1906 publiziert, 1908 hat Ernest Gold schon vermutet, daß bei höherer CO2-Konzentration die Tropopausenhöhe steigt.

  271. Addendum zu #266:

    Mir ist noch eine Definition der Emissionshöhe eingefallen. Man unterteilt die Atmosphäre in Schichten von z.B. dz=1km Dicke.Die direkte IR-Abstrahlung einer Schicht in den Weltraum ist gegeben durch:
    dS(i)= SB*(T(0)+lr*i)^4*(ta(i+1)-ta(i))*ta(i)*dz
    SB Stefan-Boltzmann-Konstante SB, T(0) Temperatur der Oberfläche in (K), lr lapse rate und ta(i) IR-Transmission von Schicht i in den Weltraum. OLR ist somit die Summe aller dS(i). Die Emissionshöhe ist dann

    hemiss= Summe(i*dS(i))/Summe(i)

    Die Transmissionskoeffizienten ta(i) kann man mit Hilfe von MODTRAN berechnen. Es zeigt sich, dass jede Schicht zwischen 1 und 10 km vergleichbar große Beiträge liefert. Somit kann man nicht sagen, dass die Emission aus einer bevorzugten Höhe kommt, der Emissionshöhe. Außerdem hängt die so berechnete Emissionshöhe stark vom Grad der Wolkenbedeckung ab. Der Begriff der Emissionshöhe ist somit nicht erhellend und wird auch in der wissenschaftlichen Literatur kaum verwendet.

    Der Treibhaus-Effekt ist die Haupt-Motivation für die Energiewende. Die Energiewende führt zu Ende gedacht zu großen Kosten und Einschränkungen des Lebensstandards. Deshalb ist es wichtig, zuverlässige Modelle zu haben, um diese Einschränkungen auch zu akzeptieren.

  272. wo nun dieser alte Thread wieder aktiviert wurde … ein Nachtrag:

    @ Marvin Müller 10. September 2014 11:21

    Hierzu habe ich in der letzten Zeit einiges dazu gelernt. Der adiabatische Gradient stellt sich nicht alleine wegen dem Schwerefeld ein, sondern erst durch die Konvektion.

    Mit diesem Eingeständnis macht das Lesen der in #51 beginnenden Diskussion richtig Spass, wenn man mal gerade Langeweile hat.

    Tatsächlich ist das lernen und Erkennen eine der wichtigsten Funktionen im Austausch. Mittlerweile bin ich aber noch weiter gekommen:

    Die Konvektion kann auch nur wegen des Strahlungstransport überhaupt einsetzen. Sonst würde es oben auch nicht kälter und die Konvektion hätte keine Grundlage. Auch ohne Konvektion würde sich ein Temperaturgradient einstellen -- die Stahlungstransfergleichung reicht dazu bereits aus. Allerdings übersteigt es meine Kenntnisse zu errechnen, wie groß der Gradient allein wegen des Strahlungstransports wäre, wenn sonst keine weiteren Effekte mitwirken würden.

  273. @ P. Berberich 19. Mai 2017 21:05

    Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungstransport#Die_Strahlungstransportgleichung

    Somit kann man nicht sagen, dass die Emission aus einer bevorzugten Höhe kommt, der Emissionshöhe. Außerdem hängt die so berechnete Emissionshöhe stark vom Grad der Wolkenbedeckung ab. Der Begriff der Emissionshöhe ist somit nicht erhellend und wird auch in der wissenschaftlichen Literatur kaum verwendet.

    Natürlich ist Emission und Absorption in einem semipermeablen Medium eine komplexe Sache. Einen klaren Abstrahlhorizont kann es nicht geben, aber man kann diesen als Mittelwert durchaus bestimmen. Genau das ist auch die Methode zum Verständnis der Satellitenspektrometrie. Die jeweilige Amplitude des Spektrums lässt auf die Temperatur schließen. Diese wieder kann auf die Abstrahl-Höhe zurück geführt werden. Die Abstrahl-Höhe ist von der Frequenz und der jeweiligen Konzentation der IR-aktiven Gase abhängig. Natürlich hat die Wolkenbildung einen erheblichen Einfluss, aber zum Verständnis reicht es, sich einen wolkenlosen Himmel vorzustellen.

  274. Ebel,
    langsam wird es langweilig, Sie haben den Unterschied zw. Realität und Modell immer noch nicht gerafft.
    Egal was Sie in der Realität messen, es ist das Ergebnis der gesamten Komplexität und nicht nur des CO2.

    Lesen Sie die Erwiderung von Pielke sen. auf Santer et.al 2003 , ein Propagandapaper zur Tropopausenerhöhung.
    Selbst Lügenwiki ist es zu peinlich geworden und sie haben es versteckt.

  275. 274 W.Rassbach 20. Mai 2017 11:27

    Lesen Sie die Erwiderung von Pielke sen. auf Santer et.al 2003

    Pielke ( http://science.sciencemag.org/content/303/5665/1771.2.full ) hat die Änderung der Tropopausenhöhe nicht verstanden, da er die Änderung der Tropopausenhöhe aus der Troposphäre erklären will -- und das ist falsch, weil er Ursache und Wirkung verwechselt, obschon die Ursache schon bei Schwarzschild 1906 bzw. Ernest Gold 1908 erkannt ist.

    Wegen der Verwechselung Ursache / Wirkung (Erhöhung der CO2-Konzentration bzw. Verkürzung der Absorptionslänge) in der Stratosphäre kann das ganze Paper getrost im Papierkorb landen.

  276. Ebel,
    Quatsch, Pielke hat keine eigene Theorie veröffentlicht, er hat nur auf das Modell von Santer et al. geantwortet und es widerlegt.

  277. Trotz vieler Textänderungen kommt die Antwort zu 276 nicht.

  278. 273: Martin Landvoigt sagt:

    „Natürlich hat die Wolkenbildung einen erheblichen Einfluss, aber zum Verständnis reicht es, sich einen wolkenlosen Himmel vorzustellen.“

    Dies ist gerade der springende Punkt. Der Wirklichkeit ist ein Himmel mit Wolken. Wenn man nur den wolkenlosen Himmel betrachtet, überbewertet man den Treibhaus-Effekt. In meinem Weltbild ist der Treibhaus-Effekt nur ein Teil vom Ganzen, dem Atmosphären-Effekt:

    Betrachte zunächst einen Planeten (oder Mond) ohne Atmosphäre. Als Oberflächen-Temperatur wird die global gemittelte Jahres-Temperatur in 1 m Tiefe definiert. Innere Wärmequellen des Planeten werden vernachlässigt. Dann stellt sich die Temperatur als Gleichgewicht zwischen solarer Einstrahlung und planetarischer Abstrahlung ein. Wärmekapazität und Wärmeleitung an der Oberfläche wirken als Wärmespeicher.
    Bei einem Planeten mit Atmosphäre wird die Oberflächen-Temperatur als die global gemittelte Jahres-Temperatur in 2 m Höhe definiert. Streuung und Absorption der einfallenden Solarstrahlung durch die Atmosphäre führen zu einer Temperaturerniedrigung (Albedo). Streuung und Absorption der planetaren Abstrahlung in der Atmosphäre führen dagegen zu einer Temperaturerhöhung (Treibhaus-Effekt).
    Die Wärmekapazität der Atmosphäre wirkt als Wärmespeicher, die einen Wärmetransport in der Atmosphäre durch Konvektion und Advektion (Wind-Effekt) ermöglicht. Der Atmosphären-Effekt besteht also im Wesentlichen aus drei Komponenten, die voneinander abhängen und daher nicht voneinander zu trennen sind: Albedo, Treibhaus-Effekt und Wind.
    Besonderheit der Erde ist das Wasser. Es bedeckt den größten Teil der Erdoberfläche. Da die Oberflächen-Temperatur im Bereich von Eis- und Siedepunkt liegt, kommen alle drei Phasen fest, flüssig und gasförmig vor und führen so auf eine wunderbare Vielfalt des Klimas.

  279. 271 P. Berberich 19. Mai 2017 21:05

    Deshalb ist es wichtig, zuverlässige Modelle zu haben, …

    Was ist genau unter zuverlässig zu verstehen? Qualitative Modelle sind sehr zuverlässig, aber haben begrenzte Aussagen. Werden die quantitativen Modelle numerisch erweitert, so ist der Streubereich groß, da sehr viele Einflüsse zu berücksichtigen sind, deren Wirksamkeit sich gegenseitig beeinflußt. Also dürfte am Besten ein Mittelweg sein, die quantitativen Modelle durch Messwerte zu spezifizieren.

    Vor der Behandlung des qualitativen Modells sind einige Fakten deutlich zu machen:

    Die Strahlungstransportgleichung berechnet zuerst die Änderung der Intensität eines Strahles durch ein Medium bei vorgegebenen Temperaturverlauf in diesem Medium. Die mit der Intensitätsänderung verbundene Energieänderung verursacht eine entsprechende Energieänderung im Medium. Dabei ist die Absorption fast temperaturunabhängig und die Emission ist stark temperaturabhängig. Im Medium muß im Durchschnitt lokal der Energieinhalt (d.h. die Temperatur konstant sein. Auf diese Weise bestimmt die Strahlungstransportgleichung den Temperaturverlauf.

    Der entstehende Temperaturverlauf bestimmt einen Temperaturgradienten. Dieser Temperaturgradient ist umso größer je größer der Nettowärmestrom ist und je größer die Dichte der Treibhausgasmoleküle ist. Da bei steigender Dichte der Atmosphäre (ist der prinzipielle Verlauf nach unten) auch die Dichte der Treibhausgasmoleküle zunimmt, steigt nach unten der Temperaturgradient.

    Bei einer zufälligen Bewegung eines Luftpaketes nach oben sinkt der Luftdruck und eine Druckabnahme hat eine adiabatische Abkühlung des Luftpaketes zur Folge. Ist der Temperaturgradient der Umgebungsluft kleiner als diese adiabatische Abkühlung, so wird das zufällig aufgestiegene Luftpaket wieder in die Ausgangslage zurückgedrückt. Ist der Temperaturgradient der Umgebungsluft größer als diese adiabatische Abkühlung, so wird das zufällig aufgestiegene Luftpaket immer weiter nach oben gedrückt (bei zufälliger Bewegung eines Luftpaketes nach unten ist es genau umgekehrt). Da ggf. nicht alle Luftpakete sich in eine Richtung bewegen können (sonst würde ja eine konstante Druckdifferenz entstehen) wird die entstehende Druckdifferenz andere Luftpakete nach unten drücken (Wirbelbildung – instabile Luftschichtung). Der Wärmetransport in den Strömungen in der instabilen Luftschichtung sorgt dafür, daß sich im Durchschnitt ein adiabatischer Temperaturgradient einstellt.

    Mit diesen Fakten ist ein qualitatives Modell zwingend, das sogar einige Hinweise zur Quantität gibt:

    Als erstes ergibt sich die Zweiteilung der Atmosphäre in Stratosphäre und Troposphäre. Wegen der zunehmenden Dichte der Treibhausgasmoleküle in der stabil geschichteten Stratosphäre nimmt nach unten der Temperaturgradient zu, der schließlich so groß wird, daß die Schichtung instabil wird (Troposphäre). Da am Äquator der Nettowärmestrom groß ist und die Dicke der Stratosphäre vom Nettowärmestrom abhängt, ist am Äquator die Tropopause am höchsten und sinkt zu den Polen. Dabei wird hauptsächlich in der Troposphäre Wärme vom Äquator zu den Polen befördert.

    Mit zunehmender Dichte der Treibhausgasmoleküle muß die Tropopause ansteigen. Durch die dickere Troposphäre wird der Wärmetransport vom Äquator zu den Polen wird der Wärmetransport vom Äquator zu den Polen effektiver, d.h. die Erwärmung am Äquator fällt geringer aus als an den Polen.

    Quantitativ können einige Hinweise gegeben werden:

    Die Adiabate in der Troposphäre muss zwischen 2 Extremen liegen, dem trockenadiabatischen Wert von ca. 9,8 K/km und einer absoluten Feuchtadiabate mit ca. 4,4 K/km. Durch das Oberflächenrelief (Ozean, Land, Berge usw.) sind sehr viele Einflußmöglichkeiten auf den mittleren Wert der Adiabate, so daß die Berechnung schwierig ist. Die Messung zeigt einen Wert von ca. 6,5 K/km.

    Ähnlich ist es bei der Dicke der Stratosphäre (Inhalt an Treibhausgasen). Die Extreme könnten sein, daß die sich die Menge der Treibhausgase in der Stratosphäre nicht ändert oder entsprechend der Konzentrationsänderung. Die Messung zeigt eine Mengenzunahme des CO2 von ca. 2/3 der Konzentrationszunahme.

    Santer hat in seinem Paper wenig auf die physikalischen Zusammenhänge der Beobachtungen hingewiesen. Das machte es Pielke leicht durch Cherrypicking scheinbar Santer zu „widerlegen“.

  280. #279 Ebel sagt:

    „Ähnlich ist es bei der Dicke der Stratosphäre (Inhalt an Treibhausgasen). Die Extreme könnten sein, daß die sich die Menge der Treibhausgase in der Stratosphäre nicht ändert oder entsprechend der Konzentrationsänderung. Die Messung zeigt eine Mengenzunahme des CO2 von ca. 2/3 der Konzentrationszunahme.

    Santer hat in seinem Paper wenig auf die physikalischen Zusammenhänge der Beobachtungen hingewiesen. Das machte es Pielke leicht durch Cherrypicking scheinbar Santer zu „widerlegen“.“

    Die Oberflächen-Temperatur der Erde steigt. Der allgemeine Konsens ist dass dies durch den CO2-Treibhaus-Effekt verursacht wird. Wünschenswert wäre ein wissenschaftlicher Nachweis, wie groß der Beitrag durch Treibhausgase ist. Wie auf EIKE in dem Beitrag „Südsee­träumereien: Märchenstunde mit Onkel Schellnhuber“ gerade beschrieben sieht Herr Schellnhuber den steigenden Meeresspiegel als solchen an. Herr Heller sieht den Anstieg der Emissionshöhe als eindeutiges Indiz. Sie und Herr Santer bevorzugen die Änderung der Tropopausenhöhe. All diese Höhenänderungen sind vom CO2-Treibhaus-Effekt mehr oder weniger beeinflusst, hängen aber auch von anderen Faktoren ab.

    In meiner Definition der Emissionshöhe in #271 ist mir ein Fehler unterlaufen. Es soll heißen:

    hemiss= dz*Summe(i*dS(i))/Summe(dS(i))

    wobei dS(i) der Beitrag der Schicht i (Dicke dz) zur direkten Abstrahlung in den Weltraum ist. Die dS(i) sind keine Messgröße, aber man kann sie mit MODTRAN berechnen. Z.B. finde ich für 300 ppm CO2, Tropen,
    wolkenlos, hemiss= 5,9 km
    Cumulus Bewölkung (0,66 -- 2,7 km), hemiss= 7,2 km
    Das bedeutet dass die Emissionshöhe von der Wolkenbedeckung abhängt.

  281. Seit 1992 werden die Meeresspiiegelhöhen von Satelliten gemessen. Da spielen im Gegensatz zu Pegelmessungen Landhebungungen und -senkungen keine Rolle.

    Die Messungen der CO2-Konzentrationen haben auch eine geringe Fehlergrenzen.

    Die Messungen des Tropopausendruck sind auch sehr genau, zeigen aber erhebliche Schwankungen. Aus CO2-Konzentration und Tropopausendruck folgt die CO2-Menge in der Stratosphäre. Die Durchschnitte jedes Jahres zeigen große Schwankungen von Jahr zu Jahr, aber der Trend ist eindeutig.

    Zieht man den Trend ab, so zeigt sich eine Student-t-Verteilung http://matheguru.com/stochastik/264-t-verteilung-students-t-verteilung.html Die Messungen in Hohenpeißenberg erfüllen u.a. mit mehr als 40 Jahren die Kriterien.

    Aus dem Trend folgt für Hohenpeißen eine Klimasensitivität von ca. 3 K. Da in der Realität gemessen wird, sind auch die Wolkeneinflüsse usw. in der Messung enthalten. Von anderen Breitengraden habe ich nicht die Entwicklung des Tropopausendrucks, aber da Hohenpeißen auf einem mittleren Breitengrad liegt, dürften die 3 K relevant für den Durchschnitt der gesamten Welt sein.

  282. #281 Ebel sagt:

    „Aus dem Trend folgt für Hohenpeißen eine Klimasensitivität von ca. 3 K. Da in der Realität gemessen wird, sind auch die Wolkeneinflüsse usw. in der Messung enthalten. Von anderen Breitengraden habe ich nicht die Entwicklung des Tropopausendrucks, aber da Hohenpeißen auf einem mittleren Breitengrad liegt, dürften die 3 K relevant für den Durchschnitt der gesamten Welt sein.“

    Nach meinen Aufzeichnungen der DWD Radiosonde-Daten gibt es für Hohen-Peißenberg Daten für die Jahre von 1967 bis 2013.Bestimmt man die Tropopausenhöhe nach dem WMO-Kriterium -dT/dz kleiner 2°C/km so findet man einen Anstieg der Tropopausenhöhe im Jahresmittel von 11,6 km auf 12,1 km, d.h. der Trend beträgt 0,09 +/- 0,02 km/Dekade. Der Trend ist also signifikant. Wie Sie sagen sind Wolkeneinflüsse usw. in der Messung enthalten. Um den Einfluss des CO2 zu quantifizieren, müssen Sie zeigen, dass die anderen Einflüsse ohne CO2-Anstieg geringer wären. Erst dann können Sie auf eine Klimasensitivität von 3 °C schließen.

  283. 282 P. Berberich 28. Mai 2017 19:34

    Anstieg der Tropopausenhöhe

    Ich habe etwas gegen die geometrische Tropopausenhöhe, da die Tropopause auch bei Zunahme der Troposphärentemperatur steigt. Besser ist die Abnahme des Tropopausendrucks. Als Abzisse nehme ich nicht die Jahre, sondern die CO2-Konzentration.

    Um den Einfluss des CO2 zu quantifizieren, müssen Sie zeigen, dass die anderen Einflüsse ohne CO2-Anstieg geringer wären.

    Das legt die satellitengemessene Spektralverteilung nahe.

  284. #283: Ebel sagt:

    „Ich habe etwas gegen die geometrische Tropopausenhöhe, da die Tropopause auch bei Zunahme der Troposphärentemperatur steigt. Besser ist die Abnahme des Tropopausendrucks. Als Abzisse nehme ich nicht die Jahre, sondern die CO2-Konzentration.“

    Die geometrische Tropopausenhöhe folgt aus dem WMO-Kriterium -dT/dz kleiner als 2°C/km. Ich habe nun auch die DWD-Radiosonde-Daten von anderen Stationen ausgewertet. Nach dem gleichen Verfahren und im gleichen Zeitbereich erhalte ich folgende Trends

    Schleswig; 0,05 +/- 0,02 km/Dekade
    Lindenberg; 0,04 +/- 0,02
    Stuttgart; 0,07 +/- 0,02
    Hohen-Peißenberg; 0,09 +/- 0,02

    Die Werte innerhalb D schwanken doch beträchtlich.

  285. 284 P. Berberich 28. Mai 2017 20:12

    WMO-Kriterium -dT/dz kleiner als 2°C/km

    Das Kriterium ist sinnvoll, da es kaum scharfe Übergänge gibt. Aber bei den Messungen wird nicht nur die Höhe gemessen, Auch Temperatur und Druck werden angegeben.

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