Um zu verstehen worum es geht seien erst mal drei Variablen erklärt. Bei einer Verdoppelung von CO2 wächst dessen „Treibhauseffekt“. Dieses Wachstum, Strahlungsantrieb genannt, beträgt nach gängiger Literatur ca. 3,7W/m2 (bzw. 1,1 Grad). Als stärkstes Treibhausgas gilt hingegen Wasserdampf. Anders als CO2 wird Wasserdampf kaum durch den Menschen beeinflusst, allerdings hängt seine Konzentration in der Atmosphäre wesentlich von der vorherrschenden Temperatur ab. Steigt die Temperatur, dann ist auch eine Zunahme des Treibhausgases Wasserdampf zu erwarten. Dieser zusätzliche Treibhauseffekt, in dem Fall „Feedback“ genannt, wird auf ca. 1,8W/m2 pro Grad Celsius geschätzt. Schließlich gibt es noch eine dritte Variable namens „Lambda“ welche schlicht und einfach die Relation zwischen den genannten Watt Zahlen und Oberflächentemperaturen darstellt. Sie wird mit 0,3 angenommen.
Mit Hilfe dieser Werte lässt sich nun prinzipiell die Klimasensitivität berechnen..
3,7*0,3 / (1 - 1,8*0,3) = 2,41K
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Danke!
Die 3,7*0,3 = 1.1K sind glaube ich selbsterklärend. Warum aber werden Feedbacks so gerechnet? Stellen Sie sich vor ein Feedback würde als Reaktion auf ein Grad Erwärmung weitere 0,6 Grad Erwärmung verursachen. Jetzt hätten wir in Summe 1,6 Grad mehr und das Feedback würde auch auf diese weiteren 0,6 Grad reagieren. Wir müssten also rechnen: 1 + 0,6 + 0,6*0,6 + 0,6*0,6*0,6...
Das Ergebnis wäre übrigens 2,5. Das lässt sich mathematisch abkürzen: 1/(1-0,6) = 2,5. Genau so werden Feedbacks in der obigen Formel berücksichtigt.
Natürlich ist das stark vereinfacht, und es gibt weitere Feedbacks die man berücksichtigen könnte, bzw. sollte. Je nachdem was hier angenommen wird ergibt sich dann der klassische Wahrscheinlichkeitsraum von 1,5-4,5 Grad Erwärmung für eine Verdoppelung von CO2, mit einem Zentralwert von 3 Grad. Wir wollen uns hier aber nur auf diesen Kernbereich konzentrieren.
Nun sind das keine Werte die man einfach nur glauben müsste, vielmehr kann man sie durchaus überprüfen. Es gibt Spektralliniendatenbanken wie „hitran“, oder die vereinfachte Version „modtran“. Mit deren Hilfe kann man unterschiedliche Konzentrationen von Treibhausgasen einfach mal durchspielen und nachsehen wie sich das auf den THE, bzw. die Emissonen der Erde auswirkt.
http://climatemodels.uchicago.edu/modtran/
myself
Wenn wir in diesem Beispiel die CO2 Konzentration von 280 auf 560ppm verdoppeln, so sinken die Emissionen von 347,284 auf 343,516W/m2, eine Differenz von 3,768W/m2. Dieses Ergebnis stimmt auffallend gut mit den zuvor genannten 3,7W/m2 überein, obwohl es sich hier nicht um ein „globales Szenario“ handelt. Stattdessen bezieht sich das Beispiel auf eine „U.S. Standard Atmosphäre“, die aber für sich wiederum sehr nahe am globalen Durchschnitt liegt. Man beachte etwa die Bodentemperatur von 288,2K, oder 15.05°C.
Ganz ähnlich können wir auch das Wasserdampffeedback abschätzen, auch wenn es in dem Fall etwas komplizierter wird. Dieses Feedback wird umso stärker ausfallen, desto wärmer eine Region ist. Nehmen wir zwei Beispiele. Zuerst wiederum das Modell der „U.S. Standard Atmosphäre“..
myself
Was haben wir hier gemacht? Wir haben die Temperatur um 1 Grad erhöht und vergleichen dann die Emission bei a) konstantem Wasserdampf und b) konstanter relativer Luftfeuchtigkeit. In letzterem Fall wird die Atmosphäre, wie das eben erwartet wird, entsprechend der durch die Temperatur gestiegenen Aufnahmekapazität mehr Wasserdampf halten. Die Differenz beträgt in diesem Szenario 1,539W/m2 (=310,232 – 308,693).
myself
Im Tropenszenario hingegen erhalten wir 2,198W/m2 (= 344,144 – 341,946). Würden wir diese Szenarien, es gibt noch einige mehr, ausführlich diskutieren und darüber einen gewichteten Durchschnitt bilden, dann kämen wir in der Tat auf einen Wert nahe den oben genannten 1,8W/m2. Ich bitte darum mir das an dieser Stelle einfach mal zu glauben.
Wie wir sehen, sofern die Spektralrechner korrekt arbeiten, können wir die Schätzungen zur Klimasensitivität im Kern also durchaus nachvollziehen. Für sich genommen sollte eine Verdoppelung von CO2 einen Strahlungsantrieb von ca. 3,7W/m2 verursachen, und Wasserdampf sollte ein Feedback von 1,8W/m2 pro Grad beitragen. Merkt euch das, ihr Klimaleugner..
Genau da liegt nun aber der Hund begraben!
Nun, ich sagte für sich genommen! Dieser gesamten Kalkulation, und sie entspricht im Kern dem Stand der „Klimawissenschaft“, liegt ein ebenso nachvollziehbarer Fehler zu Grunde, der blöder nicht sein könnte. Und glauben sie bitte nicht „kritische Wissenschafter“ hätten den Fehler längst gefunden und beschrieben. Das haben sie nicht, weil sie ebenfalls zu blöd dafür waren.
Das Problem liegt grundsätzlich darin, dass THGe und Wolken sich gegenseitig in ihrer Treibhauswirkung überlagern. Stellen Sie sich ein beliebiges Objekt vor, und dass dieses Objekt verhüllt sei, durch mehrere Tücher. Auch wenn sie ein einzelnes Tuch hinzufügen, oder entfernen, wird das Objekt immer noch verhüllt sein. Die Tücher überlagern sich im dem Sinne. Für sich genommen würde ein einzelnes Tuch den Unterschied zwischen Verhüllt und Unverhüllt machen. Aufgrund der Überlagerung ist das jedoch nicht mehr so.
Mit Treibhausgasen und Wolken und das im Prinzip genau so. Zwar überlagern sie sich nicht vollständig, aber doch erheblich. Wer die obigen Beispiel genauer betrachtet, dem wird auffallen, dass sämtliche Parameter für andere THGe und Wolken, abgesehen von den fraglichen Variablen CO2 und Wasserdampf, auf Null gesetzt wurden. Die Frage ist also nun, was passiert wenn wir diese Überlagerungen berücksichtigen, einfach in dem wir ensprechender Parameter (wieder) einsetzen.
myself
Aufgrund der simplen Wolkenmodelle lässt sich hier die Realität nicht akkurat abbilden, doch grundsätzlich lässt sich zeigen was passiert. Obwohl das Wolkenszenario hier noch zu schwach ist (die Emissionen müssten auf unter 240W/m2 fallen), sinkt der Strahlungsantrieb für eine Verdoppelung von CO2 auf nunmehr 2,261W/m2 (=244,072 - 241,811).
Wasserdampf ist strukturell noch deutlich stärker überlagert. Wie man am Beispiel des Tropenszenarios sieht, sinkt das Feedback um mehr als die Hälfte, von 2,198W/m2 auf nur mehr 0,942W/m2.
myself
Dann wäre da noch Lambda
Dieser Wert von 0,3 basiert auf zwei Zahlen. Das wären einerseits 288K für die Oberflächentemperatur und 240W/m2 für die Emissionen in den Weltraum. Um wie viel würden diese Emissionen steigen, wenn man die Temperatur um 1 Grad anhebt? Das rechnet sich mit (289/288^4 -1) * 240 = 3,35. Also 3,35Watt pro Grad. Bzw. pro Watt 0,3 Grad (=1/3.35).
Das Problem ist nun, dass eben nicht die Oberfläche 240W/m2 emittiert, sondern hauptsächlich die Atmosphäre (dank TGHen) bei deutlich niedrigeren Temperaturen. Prinzipiell müsste man also rechnen (256/255^4 -1) * 240 = 3,79. Und für Lambda ergibt sich dann 0,264 (= 1 / 3,79). Verfeinert man diese Überlegungen und berücksichtigt noch spezifische Emissionsgrade, dann erhöht sich der Wert tendenziell auf 0,27. Diese Details werden wir hier aber nicht weiter erörtern.
Klimasensitivität laut modtran
Was wenn wir nun modtran ganz konkret fragen, welche Temperaturerhöhung eine Verdoppelung des CO2 sozusagen kompensiert? Wir halten die relative Luftfeuchtigkeit konstant, um das Wasserdampffeedback gleich zu inkludieren. Dann brauchen wir nur noch jene Temperatursteigerung (per Versuch) finden, bei der die Emissionen dem Ausgangspunkt entsprechen. Das wäre bei 0.78°C der Fall.
myself
Wohl gemerkt, das ist bereits inklusive Wasserdampffeedback, mehr kommt da nicht raus. Intern „rechnet“ modtran in etwa mit diesen Werten:
2,261*0,27 / (1 - 0,81*0,27) = 0,78K
Wie gesagt, modtran ist zwar simpel und kann viele Faktoren nicht berücksichtigen, das sind Faktoren die wir hier allerdings ohnehin nicht diskutieren. Was modtran aber ebenfalls nicht kann, ist einerseits jene Überlagerungen zu ignorieren, noch kann es einen prinzipiell falschen Wert für Lambda ansetzen. Eben weil es diese Fehler vermeidet und nicht reproduziert, kollabiert die Klimasensitivität auf lediglich 30% ihres Ausgangswerts (0,78 vs. 2,41).
Diskussion
Klar könnte man einwenden wollen, dass das Modell nichts taugt. Ich bitte aber zu bedenken, dass modtran eben nur eine vereinfachte Version (entwickelt von der U.S. Air Force) von hitran ist, und damit arbeitet letztlich die gesamte Klimawissenschaft, und es liefert die gleichen Ergebnisse, nur weniger genau. Konkret hat die verlinkte Version David Archer online gestellt, ein vehement alarmistischer Klimaforscher.
Auch macht modtran ja nichts falsch. Es ist leicht zu verstehen warum es tut was es tut. Die „Klimawissenschaft“ rechnet mit theoretischen Werten, die eben nur jeweils für sich genommen korrekt sind, besagte reale Überlagerungen jedoch ignorieren und verleugnen. Man tut das, nebst Imkompetenz, wohl weil man anders eine relevante Klimasensitivität durch CO2 nicht argumentieren könnte. Verblüffend ist, wie offensichtlich das Problem ist, und wie sehr „klimakritische“ Forscher unfähig sind die entscheidenden Fehler in der „Wissenschaft“ zu identifizieren.
Leider sind die hier genannten Fehler, obwohl natürlich von entscheidender Bedeutung, keine Einzelfälle. Die gesamte „Klimawissenschaft“ ist gespickt mit gröbsten Unsinn, und keiner scheint es zu bemerken. Wohl gemerkt, ich spreche nicht davon, dass Klimaaktivisten, Politiker oder Medien Unfug verbreiten, was sie tun, sondern wirklich vom Kern der Wissenschaft. Dieser ist faul. Gleichsam befassen sich Kritiker bzw. „Klimaleugner“ lieber mit der Oberfläche, dem eigenen Unverständnis, oder der Entwicklung neuer Theorien. Weil das so ist und um die gröbsten Fehler aufzuzeigen, habe ich nachfolgende Seite ins Leben gerufen.
