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Sonntag, 3. November 2019

Direkter Nachweis des menschengemachten Treibhauseffektes

Seit ich mich mit der Propaganda von Leugner des Sachstandes zur Klimaforschung beschäftige, treffe ich auf die Behauptung, dass der Treibhauseffekt nur eine Theorie sei. Nur Modelle würden den Treibhauseffekt zeigen. Oder es wird sogar behauptet, dass irgendjemand mit komplizierten, wirren Herleitungen des Treibhauseffekt widerlegt habe. Gerne zitiert wird dabei auch der Artikel von Gerlich und Tscheuner, der allerdings wissenschaftlich Unsinn ist, worüber damals hier berichtet wurde. Den Treibhauseffekt direkt zu beobachten, ist aufwendig, aber es ist grundsätzlich möglich. Ich möchte hier Artikel dazu vorstellen. Dabei muss man erst einmal wissen, was überhaupt der Treibhauseffekt ist - meistens wird erklärt, wie er funktioniert. Der Treibhauseffekt ist ein Ungleichgewicht des Strahlungshaushaltes der Erde. Die Erde strahlt weniger Energie ins Weltall ab, als sie aus dem Weltall, das heißt, von der Sonne, aufnimmt. Diese Strahlungsdifferenz kann man zum einen vom Satelliten im All messen, zum anderen am Boden. In beiden Fällen ist der Aufwand allerdings beträchtlich.

Sonntag, 26. Januar 2014

Treibhaus der Scheinwissenschaftler

Ab und an nutzt man eine Suchmaschine, um zu untersuchen, wie sichtbar man selbst ist. Auf diesem Wege erfahre ich manchmal, dass in Blogs, die ich freiwillig nicht lesen würde (wie EIKE) manchmal jemand über mich schimpft. Das ist nicht besonders anständig, denn ich kann mich ja nicht wehren, wenn ich den Blog nicht frequentiere. Ärgerlich ist es, wenn dabei ein Pseudonym, das ich in einem Board benutze, im Zusammenhang mit meinem richtigen Namen gern und oft gepostet wird. Diese Menschen tun das nicht zufällig, sondern weil sie denken, dass sie mir damit schaden können. Es ist ein Beleg dafür, dass sie ahnen, dass ihre Argumente schlecht sind – dann wird man persönlich. Es zeigt auch, welch schäbigen Charakter manche Leugner haben. Es ist der Geist, aus dem heraus Drohbriefe an Wissenschaftler gehen, Hackerangriffe auf Wissenschaftsinstitute erfolgen, Nazivergleiche erfolgen bis dahin, dass man unter Wattsupwiththis ein Foto von einem Blogger eingestellt hatte, dessen Gesicht mit Photoshop in die SS-Uniform von Himmler kopiert wurde. Ein Leugner, dem ich in seinem Blog erklärte, dass man aus 6 Jahren Temperaturdaten keinen klimatischen Trend berechnen kann, verbreitete dann sogar in einem anderen Blog, dass ich beruflich ein Versager wäre und wegen meiner Unfähigkeit meine Stelle verloren hätte - ein Stalker also. Und als ich den Unfug von Gerlich und Tscheuschner in einem Blogbeitrag kritisierte, was später zu einem Kommentar zur Widerlegung in dem entsprechenden Journal führte, musste Herr Tscheuschner mich sogar auf meine Privatnummer anrufen, als ich friedlich mit der Familie beim Teetrinken saß und wollte mich dazu nötigen, eine Debatte mit ihm aufzunehmen. Das läßt einen wundern, was im Kopf solcher Leugner eigentlich vor sich gehen muss. Nicht weniger heftig ist ein gewisser Gerhard Kramm, Meteorologe an der University of Alaska Fairbanks. Kramm ist wie Gerlich und Tscheuschner und zusammen mit einem gewissen Dlugi der Meinung, dass es einen Treibhauseffekt nicht gibt. Wir werden also wieder zurückgeworfen in die Zeit vor Arrhenius und über 100 Jahre Wissenschaft gehen hier den Abfluss runter. Dieser Herr Kramm hat ebenfalls an verschiedenen Stellen über mich geschimpft und dabei mit Freude meinen Namen und mein Pseudonym zusammen genannt, damit es über Suchmaschinen möglichst gut sichtbar ist. Er hat auch verschiedene Personen diffamiert, denen er verschiedene schlimme Dinge unterstellte, die nicht ganz der Wahrheit entsprachen. Also kein sympathischer Zeitgenosse. Faszinierend war aber, wo ich sein Geschimpfe noch fand – in einem Wissenschaftsartikel, publiziert in einem fachbegutachteten Journal. Wie geht das denn, fragte ich mich. Die Auflösung folgt unter den weiteren Informationen.

Sonntag, 15. April 2012

Modelle mit Beobachtungen vergleichen - Teil 2

Im letzten Beitrag hatte ich erläutert, daß Modellergebnisse und Beobachtungen beide Unsicherheitsbereiche aufweisen, die den direkten Vergleich erschweren. Das Problem ist nicht nur, daß es Fehler in den Messungen und den Modellergebnissen gibt. Beim Vergleich einzelner Datenpunkte und selbst ganzer Jahre fällt viel stärker ins Gewicht, daß die Modelle keine globale Wettervorhersage betreiben, sondern die Übereinstimmung zwischen Beobachtungen und Modellergebnissen nur eine statistische ist. Es gibt viele verschiedene Modellergebnisse, die alle korrekt sind, aber nur ein unterschiedliches Wetter zeigen. Damit kann man in verschiedener Weise umgehen. Ein kleiner Überblick.

Sonntag, 9. Mai 2010

Nachweis des Treibhauseffekts

Zu den absurdesten Unternehmungen der Pseudowissenschaft mit Bezug zum Klima gehört die angebliche Widerlegung oder Falsifikation des Treibhauseffektes. Es ist absurd, weil der Treibhauseffekt direkt abgeleitet werden kann aus elementaren Gleichungen, die den Energietransfer durch Strahlung von der Sonne zur Erde und von der Erde in den Weltall beschreiben und die Modifikation des Strahlungshaushalts, wenn ein Gas eingebracht wird, das im infraroten Bereich Strahlung absorbiert. Die quantitative Herleitung erfolgt durch Strahlungsflußrechnungen, die zwar aufwendig sind, aber nicht theoretisch anspruchsvoll. Wer meint, er könnte das widerlegen, den kann ich nicht ernst nehmen.

Gerlich und Tscheuschner gingen aber seit Jahren mit der Behauptung hausieren, sie hätten den Treibhauseffekt "falsifiziert". Dazu hatten sie einen enorm aufgeblähten Artikel erstellt, der voll von faktischen Fehlern war, aber auch viel Rhetorik enthielt, die die Sache eher verschleiern statt erhellen sollte. Als sich tatsächlich ein sachfremdes, zweitklassiges Journal fand, das die Publikation des Unfugs auch noch zuließ, war ich schockiert, und schrieb erst mal einen Blogbeitrag, in dem ich meinen Unmut darüber Raum gab, daß so etwas durch ein Peer Review kam. Ich erkläre mir inzwischen den Vorfall so, daß es einen Redakteur beim International Journal of Modern Physics B (IJMPB) gibt, der politisch im selben Boot sitzt, wie Gerlich und Tscheuschner und dafür sorgte, daß sich genehme Reviewer fanden, wobei es sich bei einem wohl um einen gewissen Kramm handeln muß, der selbst im Leugner-Camp aktiv ist.

Den meisten Wissenschaftlern, die sich mit dem Treibhauseffekt befassen, war es wohl zu dumm, sich mit dem Unsinn zu befassen oder die haben einfach nicht bemerkt, daß da in einem Journal zur Physik kondensierter Materie (also eben nicht Gas, schon gar nicht Atmosphären- oder Klimawissenschaften) irgendwelche Physiker etwas zum zentralen Punkt der Klimaforschung seit über 100 Jahren geschrieben hatten, was die Forschung eben des ganzen Jahrhunderts als Irrtum hinstellen wollte. Hätten Gerlich und Tscheuschner recht, wäre das nobelpreisverdächtig. Aber sie haben nicht recht, und da die Fachleute es nicht der Mühe wert hielten, den Unsinn auch nur zur Kenntnis zu nehmen, hatte Joshua B. Halpern die Arbeit auf sich genommen, eine Antwort zu erstellen. Verschiedene andere fleißige Leute leisteten mehr oder minder große Beiträge, und so konnte nun ein Kommentar publiziert werden, der auf die verschiedenen Fehler von Gerlich und Tscheuschner hinweist (J. Halpern, C. Colose, C. Ho-Stuart, J. Shore, A. Smith und J. Zimmermann, COMMENT ON "FALSIFICATION OF THE ATMOSPHERIC CO2 GREENHOUSE EFFECTS WITHIN THE FRAME OF PHYSICS", Journal of Modern Physics B, 24, 1309-1332, 2010, DOI No: 10.1142/S021797921005555X). Wer das Journal nicht gerade im Bestand seiner Bibliothek hat, kann die Versionen des Artikels vor der Publikation hier einsehen - die letzte Version G&T2.11.pdf entspricht praktisch dem publizierten Artikel. Oder Download bei Stoat.

Eli Rabett hat hier den, naja, autoritativen Kommentar zur Publikation. Gleichwohl haben sich Chris Ho-Stuart und William Connolley über Stoat schon vorher dazu gemeldet. Der Weg zur Publikation war allerdings steinig, weil die Erwiderung zunächst beim gleichen Redakteur ankam, der schon Gerlich&Tscheuschner so nett unter die Arme griff und daher auch bei den Reviewern landete, die deren seltsamen Ansichten vom Treibhauseffekt teilten. Erst Protest beim Redakteur, Hinweis auf die Voreingenommenheit eines Reviewers und die Inhaltsleere des zweiten Reviews führte dazu, daß ein unvoreingenommener Redakteur die Arbeit übernahm, zwei andere Reviewer fand, die dann auch gegen den Kommentar zur Gerlichs und Tscheuschners Artikel inhaltlich keine Einwände mehr hatten. Irritierend ist dennoch, daß das Journal eine Erwiderung von Gerlich und Tscheuschner passieren ließ, in denen die beiden lustig ihre Fehler wiederholten, ohne die Kritik an ihrem Beitrag aufzunehmen. Dafür brauchten die Herren auch noch 27 (siebenundzwanzig !) Seiten. Schon die Zusammenfassung der Erwiderung läßt einen schaudern. Sie meinen, sie hätten den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik nicht bloß auf eine Richtung des Strahlungstransfers zwischen Erde und Umwelt angewandt. Doch, haben sie. Einfach das Gegenteil zu behaupten ändert die Realität nicht. Sie behaupten, in dem Kommentar wäre der Treibhauseffekt nicht definiert worden. Er wurde und es wurde dabei entsprechende Literatur zitiert. Sie behaupten gar, es gäbe einen nicht-meßbaren, also nicht existierenden Einfluß des CO2 auf das Klima der Erde. Das ist nun so richtig - irreal. Zum Thema Messungen des Treibhauseffektes von CO2 findet man zum Beispiel hier eine schöne Darstellung von Georg Hoffmann. Ich verweise auch auf John Mitchell, auf Philipona et al. oder auf Raval&Ramanathan für Beispiele zur Messung des Treibhauseffektes. Ob im Labor, vom Boden oder von Satelliten aus - man kann den Treibhauseffekt messen, man kann den Anteil von CO2 zuordnen und das zu leugnen ist absurd, insbesondere für Leute, die meinen, sie könnten zu dem Thema etwas publizieren.

Aktualisierung: Chris Colose, ein weiterer Autor, hat ebenfalls einen Beitrag zum Thema. In allen Fällen lohnt sich der Blick in die Kommentare für weiteren Hintergrund. Die Diskussion der Erwiderung von Gerlich und Tscheuschner auf den Kommentar ist wenig schmeichelhaft, und das haben sich die Autoren redlich verdient.

Sonntag, 28. März 2010

Warum der Klimawandel ein Problem ist

Wie man kürzlich lesen konnte, ist inzwischen nur noch eine Minderheit der Deutschen der Meinung, daß wir uns wegen des Klimawandels Sorgen machen müßten. Der Spiegel hatte eine Umfrage in Auftrag gegeben, nach der nur noch 42 Prozent der Meinung seien, daß wir uns vor den Folgen des Klimawandels fürchten müßten. 2006 waren noch 62 Prozent der Deutschen der Meinung, daß wir uns vor den Folgen eines Klimawandels fürchten müßten. Im Spiegel wird behauptet, daß sei Folge einiger behaupteter Fehler im IPCC-Bericht. Wir wissen, daß von den angeblichen Fehlern die meisten nur konstruiert und alle Punkte ohne Einfluß auf die Grundaussagen des Berichts sind. Und wir wissen auch, daß nicht diese bestrittenen Punkte der Grund für den Meinungsumschwung sind, sondern die Tatsache, daß die Medien einer Desinformationskampagne von Lobbykreisen ohne angemessene Berichterstattung Raum geben.

An dieser Stelle möchte ich zusammenfassen, warum der Klimawandel ein Problem ist. Zunächst einmal geht es um den Anstieg des Mischungsverhältnisses von CO2 in der Atmosphäre an sich. Der CO2-Gehalt ist in den letzten 650.000 Jahren zwischen ca. 180 ppm und 300 ppm geschwankt. 180 ppm bedeuteten eine Eiszeit, 300 ppm eine Zwischeneiszeit, mit ca. 6 Grad Temperaturunterschied global zwischen den beiden Zuständen. Nach heutigem Kenntnisstand ist dabei der Unterschied in dem CO2-Mischungsverhältnis eine positive Rückkopplung aufgrund eines geringfügigen Unterschieds im Strahlungshaushalt der Erde durch den Milankovich-Zyklus der Erde. Zugleich ist dieser Milankovich-Zyklus auch einer von mehreren Belegen dafür, daß es eine insgesamt positive Rückkopplung bei einer globalen Temperaturänderung gibt. Derzeit steigt das CO2-Mischungsverhältnis pro Jahr um ca. 2 ppm an und liegt bei ca. 387,5 ppm und damit bereits weit außerhalb des Bereichs der letzten 650.000 und vermutlich 1,3 Millionen Jahre. Und im Gegensatz zu früher ist der CO2-Anstieg diesmal nicht eine Rückkopplung, sondern Antrieb einer Klimaänderung, bei der viele, insbesondere langsamere Rückkopplungen erst noch eintreten werden. Bis 2030 sind wir bereits zu einem Anstieg des globalen CO2-Mischungsverhältnisses auf über 430 ppm verurteilt, und nur drastische Maßnahmen könnten verhindern, daß das globale CO2-Mischungsverhältnis deutlich darüber steigt. Bisher ist noch keine Maßnahme getroffen worden, die verhindern würde, daß das CO2-Mischungsverhältnis in einen Bereich steigt von über 600, vielleicht 1000 oder mehr ppm, der uns klimatisch zurückbringt in die Zeit der Dinosaurier.

Wir verändern also unausweichlich die Zusammensetzung unserer Atmosphäre in einen Bereich eines Zeitalters, in dem es noch keinen modernen Menschen und keinen Ackerbau gab. Das macht mich alleine bereits besorgt.

Wir emittieren CO2 und verändern unsere Atmosphäre, ohne daß uns irgendein Hinweis dazu vorläge, daß dieses unbedenklich wäre. Tatsächlich ist niemand dazu in der Lage, irgendeinen unumstößlichen Beweis zu liefern, daß ein Anstieg des CO2-Mischungsverhältnisses über 400 ppm ohne gravierende Auswirkungen auf Ökosysteme, Ackerbau und Meeresspiegelanstieg bliebe.

Der Meeresspiegel hat sich in der Vergangenheit rasch an veränderte Temperaturen angepaßt. Änderungen um 1-2 Meter pro Jahrhundert waren offensichtlich möglich. Die Hinweise verdichten sich, daß wir auch bis Ende dieses Jahrhunderts mit einem Anstieg des Meeresspiegels um 80 bis 140 cm rechnen müssen. Außerdem ist nicht auszuschließen, daß der grönländische Einsschild, der bei den heutigen Temperaturen vermutlich nur metastabil ist, bei einem weiteren globalen Temperaturanstieg instabil würde. Der westantarktische Eisschild könnte bei ähnlichen oder geringfügig höheren Temperaturen instabil werden. Beide Eisschilde enthalten genug Wasser, um den Meeresspiegel global jeweils um mehr als 5 Meter im Laufe weniger Jahrhunderte steigen zu lassen, mit starken regionalen Unterschieden. Hier ist ein Prozess, der im Laufe einiger Jahrzehnte aus unserer Kontrolle geraten könnte und einen Zustand erreichen könnte, in dem Anpassung an den Klimawandel für betroffene Staaten nicht mehr möglich wäre. Deutschland mit der norddeutschen Tiefebene gehört dazu.

Ein weiteres Problem eines ungebremsten CO2-Anstiegs ist die zunehmende Versauerung der Meere, die dazu führen kann, daß die Meere als Nahrungslieferanten weitgehend ausfallen. Ergänzung am 29.03.2010: Der Abfall des pH-Wertes erfolgt derzeit bis zu einer Größenordnung schneller als bei einem vergleichbaren Ereignis vor 55 Millionen Jahren, bei dem ein massives Artensterben in den Ozeanen zu beobachten war. In der betroffenen Sedimentschicht aus jener Zeit findet man plötzlich nicht mehr die Kalkablagerungen der Schalen von Meereslebewesen, sondern nur rötlichen Ton, bis sich einige 100.000 Jahre später die Ozeane erholt hatten. Eine Zerstörung der Artenvielfalt in den Ozeanen über mehrere 100.000 Jahre ist auf der menschlichen Zeitskala ein Ereignis, das unsere Zivilisation dauerhaft beeinträchtigt. Zusammen mit Überdüngung und CO2-Anstieg ist zudem zu befürchten, daß sich Todeszonen in den Ozeanen dramatisch ausbreiten. Dies alles sind Probleme, die auch Deutsche unmittebar betreffen werden mit spürbaren Folgen möglicherweise in den nächsten Jahrzehnten.

Der globale Temperaturanstieg aufgrund des Treibhauseffektes ist eine sichere und triviale Folge des CO2-Anstiegs. Die größere Unbekannte ist dabei, wie stark das CO2-Mischungsverhältnis steigen wird sowie die Mischungsverhältnisse anderer Treibhausgase. Dies ist deshalb eine Unbekannte, weil nicht nur die Temperatur an die Treibhausgasmischungsverhältnisse gekoppelt ist, sondern die Treibhausgasemissionen aus den Böden und aus dem Meer an die Temperatur gekoppelt sind. Ich habe dazu Hinweise gegeben. Es gibt inzwischen einen weiteren Hinweis auf eine Korrelation von Temperatur und Emission von CO2 aus den Böden. Es ist daher nicht auszuschließen, daß es einen Temperaturbereich gibt, in dem wir den weiteren Anstieg der CO2-Mischungsverhältnisse (oder von Methan) gar nicht aufhalten können. Wo dieser Bereich liegt, wissen wir nicht. Genau das sollte uns Sorgen machen.

Ein globaler Temperaturanstieg führt automatisch dazu, daß sich Klimazonen verschieben, daß sich wesentliche Niederschlagsgebiete verändern, daß Wüsten entstehen oder verschwinden mit einer Geschwindigkeit, der Natur und Mensch nicht folgen können. Gletscher als wichtige Wasserspeicher gehen global zurück. Derzeit sind noch keine Maßnahmen getroffen worden, in deren Rahmen Anpassungsmaßnahmen an einen Klimawandel möglich oder sinnvoll wären, denn Anpassungsmaßnahmen setzen voraus, daß der Wandel soweit gebremst ist, daß Anpassungsmaßnahmen ihm folgen könnten. Geoengineering ist erst recht keine Lösung. Auch das sind Gründe, über den Klimawandel sehr besorgt zu sein.

Wenn jetzt die Mehrheit der Deutschen nicht besorgt ist, sagt das nur etwas über den Grad allgemeiner Desinformation aus (danke, liebe Medien!). Die Mehrheit der relevanten Experten ist besorgt, und nicht zuletzt das macht auch mich besorgt und sollte jeden besorgt machen. Wir sollten endlich dieses wahnwitzige Experiment stoppen, einfach mal die Zusammensetzung der Erdatmosphäre zu ändern und abzuwarten, was dann passiert. Wenn etwas passiert, ist es definitiv zu spät, noch irgend etwas dagegen zu unternehmen.

Samstag, 20. März 2010

Ist die globale Erwärmung noch unter Kontrolle?

Bisher gehen wir bei der globalen Erwärmung davon aus, daß es ein kontrollierbares Ereignis ist. Würden wir die globalen Emissionen der Treibhausgase weit genug reduzieren, würde die globale Erwärmung mit entsprechender Verzögerung von vielleicht 10 bis 20 Jahren beginnen, sich zu verlangsamen und schließlich aufhören. Doch diese Annahme hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Sie hängt davon ab, daß die Klimasensitivität unter 4 Grad je Verdopplung des CO2-Mischungsverhältnisses liegt. Ist das der Fall, können wir davon ausgehen, daß wir ungefähr verstehen, wie viel globale Erwärmung derzeit bereits feststeht, aber noch nicht in eine Temperatursteigerung umgesetzt wurde (90% des Treibhauseffektes gehen in die Erwärmung der Ozeane, der Rest in das Abschmelzen der Eiskappen und Gletscher und in die Temperatursteigerung der Atmosphäre). Sollte aber die Erwärmung der Tiefengewässer unterschätzt sein, wäre bereits mehr latente Temperaturerhöhung im System festgeschrieben als bisher bekannt. Eine weitere Unbekannte ist der kühlende Effekt des Aerosols. Sollte das Sulfataerosol die Erde besser kühlen als bisher bekannt, wäre die Klimasensitivität höher als bisher angenommen. (Dazu auch siehe ein früherer Beitrag.) Gleiches gilt für den Einfluß der Sonne. Derzeit liegen wir in einem lokalen Strahlungsminimum der Sonne, gekennzeichnet unter anderem durch eine lange stille Phase der Sonne bei den Sonnenflecken. Sollten die Schätzungen für den relativen Einfluß der Sonne auf den Temperaturgang der Atmosphäre diesen Einfluß unterschätzen, würde es bedeuten, daß der Treibhauseffekt deutlich stärker maskiert war als bisher angenommen. Dies alles macht die kommenden Jahre sehr spannend. In einer aktuellen Publikation von James Hansen und Kollegen hat das Goddard Institut für Space Studies der NASA deutlich gemacht, daß man für 2010 einen neuen Temperaturrekord erwartet. (Der ausführliche Beitrag erläutert auch neue Methoden, den Wärmeinseleffekt abzuschätzen und die Temperaturdaten zu verbessern, etwa die Abschätzung der Oberflächentemperaturen der Meere.) Trotz ansteigendem Sulfataerosol in Asien und trotz stiller Sonne ist die globale Erwärmung auch in den letzten Jahren ungebremst voran gegangen. Schon ein moderater El Nino sorgt nun für ein neues Rekordjahr bei der globalen Temperatur. Sollte die Sonnenstrahlung wieder das Niveau der 60er Jahre erreichen und sollten in Asien Luftreinhaltemaßnahmen Effekte zeigen, würde sich deutlich zeigen, wie viel globale Erwärmung bislang durch verschiedene Effekte maskiert wurde. Dies wäre ein Augenblick der Wahrheit bezüglich der globalen Erwärmung und würde uns einen ersten Hinweis geben, wie realistisch das Ziel überhaupt ist, die globale Erwärmung bis 2100 auf ca. 2 Grad zu begrenzen. Schon jetzt ist die statistische Wahrscheinlichkeit nicht unerheblich, daß wir deutlich schlechtere Szenarien berücksichtigen müssen.Zeitreihe der globalen kombinierten Temperaturen von Land- und Meeresoberflächenmessungen nach GISS, links normale Jahresmittel, rechts gleitende Jahresmittel aus den monatlichen Daten - hier sieht man zuerst, wenn neue Rekordjahrestemperaturen erreicht werden (via Climate Progress).


Am Rande erwähnt sei, daß GISS auch darauf hinweist, daß im Zusammenhang mit einer Anfrage auf Basis des Freedom-of-Information-Acts vertrauliche Daten geraubt wurden. Dies erinnert an ähnliche Vorgänge bei der Climate Research Unit unter Phil Jones und ist auch im Zusammenhang mit Versuchen zu sehen, Webseiten wie Real Climate oder Sceptical Science zu hacken. Die Versuche der antiwissenschaftlichen Leugner des menschengemachten Klimawandels zur Sabotage der wissenschaftlichen Arbeit und zur Desinformation der Öffentlichkeit halten an.

Montag, 25. Januar 2010

Methan, der eingebildete Joker unter den Treibhausgasen

Methan ist anscheinend ein Joker unter den Treibhausgasen, denn zumindest wird er so gehandelt. Methan ist als Treibhausgas über 80mal effizienter als Kohlendioxid, und steht unter den von Menschen emittierten Treibhausgasen an zweiter Stelle der Klimawirksamkeit. Andererseits wird Methan aber auch innerhalb einiger Jahre in der Atmosphäre chemisch abgebaut. Es reagiert mit dem OH-Radikal und bildet beim Abbau vor allem Formaldehyd HCHO, welches wiederum schließlich zu einem großen Teil über CO zu CO2 oxidiert wird. Da Methan um Größenordnungen niedrigere Mischungsverhältnisse in der Atmosphäre aufweist als CO2, spielt es als CO2-Lieferant keine Rolle. Bezogen auf ein Jahrhundert hat es aber etwa die 20 bis 25fache Treibhauswirkung je Molekül im Vergleich zu CO2, wenn man den chemischen Verlust mit berücksichtigt. Derzeit ist die Treibhauswirkung von Methan insgesamt etwa 30% der Wirkung von CO2.

Methan hat sowohl natürliche Quellen als auch solche aus Viehzucht, dem Reisanbau und der Förderung von Gas, Kohle und Öl. Auch geänderte Landnutzung und das Auftauen von Permafrostböden stellen Methanquellen dar. Methan ist letztendlich auch ein brauchbarer Popanz, in den sich die eine oder andere politische Agenda packen läßt.

Da wäre erst mal die Kohle- und Öllobby. Da Methan je Molekül so vielfach klimawirksamer ist als CO2, liegt es nahe, notwendige Emissionseinschränkungen aufzuschieben, indem man darauf hinweist, daß man doch einfacher mit Methan Erfolge beim Klimaschutz erzielen könnte als mit teuren Konzessionen bei Kohle und Öl. Diese billige Ausrede zieht aber aus mehreren Gründen nicht. Die Förderung von Kohle und Öl sind selbst von Methanemissionen begleitet. Noch wichtiger ist aber, daß CO2 als klimaschädliches Gas aufgrund seiner sehr langen effektiven atmosphärischen Lebensdauer über Jahrhunderte das Klima schädigt, während Methan innerhalb von Jahren chemisch abgebaut wird. Eben so sehr fällt ins Gewicht, daß CO2 zudem in den Ozeanen über den Abfall des pH-Wertes zur Schädigung der gesamten Meeresökologie beiträgt. Die Rechnung, daß man mit der Einsparung von einem Molekül Methan einen Effekt erzielt hätte, der der Reduktion der CO2-Emissionen um 25 Moleküle entspräche, geht daher nicht auf – beide Moleküle sind eben nicht äquivalent in der Wirkung.

Genau dieses müssen sich auch Veganer und so genannte Tierfreunde entgegenhalten lassen, die den Klimaschutz als Vehikel missbrauchen wollen, um Fleischverzicht in der Nahrung zu predigen. Es ist zwar sinnvoll, Methanemissionen zu reduzieren, aber es löst nur ein Teilproblem.

Die Gleichung, weniger Kuhmilch und Rindfleisch, und wir lösen das Methanproblem, ist in der Tat zu einfach. Jede Form von Landwirtschaft kann einen Beitrag zum Klimaproblem leisten. Da sind nicht nur die Reisfelder, da ist auch die Düngung von Äckern, die zu Emissionen von Lachgas N2O führen, das seinerseits ein potentes Treibhausgas ist. Und natürlich bedeutet die Bewirtschaftung der Felder und der Transport der Nahrungsmittel, daß auch hier CO2 emittiert wird. Man kann Methan einsparen, indem man seinen Konsum an Rind-, Schweine- und Hammel-/Lammfleisch reduziert, und gleichzeitig tut man möglicherweise mit einen solchen Ernährung auch etwas für seine Gesundheit, aber der Beitrag zum Klimaschutz insgesamt ist im Bereich von einigen Prozent, wenn auch individuell der Beitrag relativ höher sein kann, wie ich schon einmal andiskutiert hatte. Der regelmäßige Flugreisende wird vielleicht noch mehr für den Klimaschutz leisten, wenn er eine jährliche Fernflugreise in 3 von 4 Jahren ausfallen läßt.

Letztendlich haben wir gar nicht den Luxus, zu entscheiden, ob wir dem Klimaschutz über die Einsparung von CO2 oder von Methan dienen wollen. Die klimawirksamen Emissionen müssen langfristig insgesamt auf Null zurückgehen. Wir werden Methan und CO2-Emissionen vermindern müssen.

Methan ist auch der Stoff für Ängste. Wir wissen nicht genau, wie Methan als Rückkopplungsgröße den Klimawandel antreiben kann, aber möglicherweise gibt es einen Punkt, ab dem das Auftauen von Permafrostböden durch Methanemissionen zu einem wichtigen Verstärker einer globalen Erwärmung wird. Ereignisse in der Vergangenheit, in denen die Erde stärkere positive Rückkopplungen bei einem Klimawandel zeigten als wir aufgrund der heutigen Modelle nachvollziehen können, geben Anhalt für den Verdacht, daß Methan globale Erwärmungen massiv angetrieben haben könnte. Nicht nur auftauende Permafrostböden können Methan abgeben, auch sich erwärmende Meere stellen ein Risiko dar, wenn bei geeigneten Temperaturen und Druck sich am Meeresboden Clathrate von gefrorenem Methan in Wasser bilden konnten. Rund um Spitzbergen konnte man aufgrund von Messungen feststellen, daß bereits merkliche Mengen Methan nach oben blubbern. Doch sollte man keine voreiligen Schlüsse ziehen. Methan wird im Meerwasser gut gelöst und kann dort auch durch enthaltenes Sauerstoff und gelöste Peroxidionen vergleichsweise schnell oxidiert werden. Wie in der Luft verhält sich auch im Wasser Methan als zwar nicht sehr reaktives, aber doch gut abbaubares Gas. Aus diesem Grund sehen Fachleute die Lage bei den Clathraten am Meeresboden noch recht gelassen. Hier, wie auch bei der Entwaldung in den Tropen ist ungeklärt, wie groß das Risiko nun eigentlich ist, daß Methan eine globale Erwärmung dramatisch verstärken könnte.

Methan zeigt eigentlich besonders gut, wie schnell Vereinfachungen sich beim Normalbürger ins Bewusstsein drängen, wenn Wissenschaftlern noch deutlich bewußt ist, daß die Details von entscheidender Bedeutung sind, die man zudem noch bei weitem nicht unter der Kontrolle hat. Das zeigt sich nicht zuletzt daran, daß unsere Kenntnisse über das globale Methanbudget noch zu grob sind, um erklären zu können, warum nun eigentlich die Methanmischungsverhältnisse in der Atmosphäre nach 1991 jahrelang stagnierten, um dann in den letzten zwei, drei Jahre möglicherweise ihren alten Anstieg wieder aufzunehmen. Möglicherweise hatte der Zusammenbruch des Ostblocks dazu geführt, daß industrielle Methanquellen oder Leckagen an Gasleitungen wegfielen. Vielleicht wurde Erdgas auch weltweit effizienter genutzt, da man Techniken verbessert hatte, es zu gewinnen. Vielleicht haben wir aber auch das globale Budget des OH-Radikals als wichtigste Senke von Methan noch nicht gut genug begriffen, obwohl ich diese Variante für extrem unwahrscheinlich halte und auch im IPCC-Bericht von einer konstanten Senke durch OH ausgegangen wird. Es gibt eine Reihe von Spekulationen, aber hier gilt noch das Wort, daß die Wissenschaft noch offen ist

Sonntag, 22. März 2009

Wenn die Fachbegutachtung scheitert - Gerlich und Tscheuschner malen sich die Welt, wie es ihnen gefällt

Vorweg bitte ich um Entschuldigung dafür, daß der Beitrag diesmal sehr lang geworden ist. Inzwischen habe ich ihn mit Zwischenüberschriften stärker gegliedert.
Es gibt weitere Blogs zum Thema, z.B. kann man bei Georg Hoffmann vorbeischauen.
(7.4.2009) Inzwischen gibt es auch eine englische Übersetzung bei Eli Rabett. Bei der Gelegenheit wurden noch kleinere Unebenheiten ausgebügelt. Unter anderem hat er mich darauf aufmerksam gemacht, daß sich die Version des Artikels von Gerlich und Tscheuschner, auf die ich verlinke und die, die im International Journal of Modern Physics abgedruckt ist, geringfügig voneinander unterscheiden. Für die Diskussion hier ist das nicht von Belang, aber Seitennummern können voneinander abweichen.

Die Fachbegutachtung

Die wissenschaftliche Diskussion erfolgt in erster Linie durch den Austausch von begutachteten Fachartikeln (peer review). Das Verfahren hat sich eingebürgert, um Zeit zu sparen und Ressourcen zu schonen. Im Prinzip könnte jeder nach Belieben Artikel an Fachzeitschriften einsenden, um auch mal Wissenschaft zu spielen. Dann hätten wir (vielleicht) wöchentlich telefonbuchdicke Fachzeitschriften in jedem Bereich, in denen 90% der Beiträge unbrauchbar sind. Die Fachbegutachtung soll Beiträge sieben und dafür sorgen, daß diese lesbar sind, damit die Fachzeitschriften insgesamt lesbar sind. Wie gut das funktioniert, hängt davon ab, wie viel Zeit sich die Fachbegutachter nehmen, wie sorgfältig sie arbeiten und wie nah sie mit ihrer eigenen Arbeit bei dem begutachteten Artikel liegen. Die Fachbegutachtung ist keine Garantie dafür, daß die begutachtete Arbeit richtig ist. Das zeigt sich eher daran, ob andere Arbeiten darauf aufbauen können (die Arbeit wird oft zitiert), ob die Arbeit der Kritik der Kollegen standhält (manche Arbeiten werden kommentiert, was dann auch zu Korrekturen führen kann) und ob sie mit anderen Arbeiten übereinstimmt (korrekte Erkenntnisse lassen sich reproduzieren oder auf anderen Wegen bestätigen). Die Fachbegutachtung nehmen in der Regel zwei (oder mehr) Wissenschaftler ehrenamtlich vor, die selbst über ähnliche Themen publiziert haben. Normalerweise sind diese Personen für die Autoren des Artikels anonym. In stark spezialisierten Gebieten ist aber die Auswahl an fähigen Fachbegutachtern klein und die Chance groß, daß man aus Kommentaren schon erahnt, wer da dran gearbeitet hat.

Das System hat natürlich seine Schwächen. Es gibt nachlässige Fachbegutachter, es gibt solche, die dem Konkurrenten mal einen reinwürgen wollen oder den geschätzten Partner durchwinken und solche, die einfach überfordert sind. Letzteres passiert um so leichter, je randständiger eine Arbeit zum üblichen Fokus einer Zeitschrift ist, denn dann weiß auch der Redakteur nicht so genau, wenn er den dazu als Fachbegutachter auswählen könnte. Manche Fachbegutachter verstecken sich hinter ihrer Anonymität, andere fürchten vielleicht, daß sie nicht mehr unabhängig urteilen könnten, wenn die Begutachtung nicht anonym erfolgte. Es wird immer wieder darüber diskutiert, daß die Fachbegutachtung fehlerhaft sei und es werden Verbesserungen vorgeschlagen, aber bei allen Schwächen ist es das System, was wir haben, und das für 90% der Arbeiten anscheinend funktioniert. Manche denken leider, die Aufgabe der Fachbegutachtung wäre, daß hinter ihr nur noch korrekte, seriöse, gut formulierte Fachbeiträge ohne Kungelei stünden. Die Erwartung ist naiv. Die Fachbegutachtung sorgt dafür, daß im allgemeinen die Chance, daß ein eingesandter Beitrag veröffentlicht wird, um die 50-70% liegt (je nach Anspruch der Zeitschrift mehr oder weniger) und hinter der Fachbegutachtung die meisten Artikel es wert sind, sich näher mit ihnen zu befassen, wenn das Thema für die eigene Arbeit relevant ist.

Manchmal versagt die Fachbegutachtung allerdings auch so sehr, daß man sich an den Kopf faßt und einem die Worte fehlen.

Das Machwerk, das ein Fachartikel sein will

Es gibt da von den Physikprofessoren Gerlich und Tscheuschner ein Machwerk, daß seit drei Jahren in Leugnerkreisen gerne verwendet wird. In ihm wird allen ernstes behauptet, daß hier der Treibhauseffekt widerlegt würde. Man bräuchte darüber nicht zu reden. Es ist so offensichtlich falsch, daß man seine Zeit nicht damit verschwenden will. Es gibt Leute, die wollen immer noch beweisen, daß man ein Perpetuum Mobile bauen kann, daß die Relativitätstheorien falsch sind oder die Welt in 6 Tagen erschaffen wurde. Das ist nicht der Stoff für wissenschaftliche Diskussion und sollte durch die Fachbegutachtung herausgesiebt werden. Doch Gerlich und Tscheuschner haben in einer Fachzeitschrift für Physik ihren Beitrag durchbringen können. Beim International Journal of Modern Physics, B Serie handelt es sich allerdings nicht um eine Fachzeitschrift für Geophysik, Klimatologie oder Meteorologie sondern um ein Journal über die Physik kondensierter Stoffe, Hochtemperatursupraleiter, statistische und angewandte Physik. Das ist für den aufmerksamen Beobachter schon ein Zeichen dafür, daß hier etwas nicht stimmt. Bei einer Zeitschrift mit einer solchen Spezialisierung kann man keine Expertise dafür erwarten, was denn für das Klima relevant ist. (Vielleicht haben hier noch nicht mal Fachbegutachter ihre Unfähigkeit demonstriert, denn der Beitrag von Gerlich und Tscheuschner steht da als Übersichtsartikel (review article) und nicht als Forschungsbeitrag (research article). Übersichtsartikel müssen laut Selbstbeschreibung der Zeitschrift von diese eingeladen werden, während Forschungsartikel zwingend begutachtet werden müssen. Die Formulierung läßt vermuten, daß für Übersichtsartikel keine Begutachtung nötig ist, sondern nur ein guter Kumpel unter den Redakteuren. ) Hier muß ich mich korrigieren - wie Georg Hoffmann durch Nachfrage herausgefunden hat, ist der Artikel tatsächlich durch eine Begutachtung gelaufen, durch wen auch immer...

Nichtsdestotrotz ist das Machwerk nun in einer Fachzeitschrift publiziert. Also muß man doch mal darlegen, was eigentlich faul ist. Das wird einem nicht einfach gemacht. Das Schreiben ist ungewöhnlich lang. Die elektronische Ausgabe hat 115 Seiten. Für einen Übersichtsartikel ist das zwar möglich, aber ich werde noch darauf zu sprechen kommen, daß der Beitrag in der Form kein Übersichtsartikel sein kann. Das eigentliche Problem, den Treibhauseffekt, könnte man in weniger als 10 Seiten abhandeln. Eine Entgegnung zu dem Artikel, in dem Arthur Smith den Treibhauseffekt nachweist, kommt mit 9 Seiten aus. Würde wirklich eine Übersicht über die gesamte relevante Literatur über den Treibhauseffekt geliefert, könnte das vielleicht einen größeren Umfang haben. Aber genau das wird hier nicht getan. Da kaum Literatur zum eigentlichen Thema diskutiert wird, ist der Beitrag als Übersichtsartikel nur eine Parodie.

Ein weiteres Merkmal des Beitrags ist, daß die Autoren vor allem Scheinprobleme aufstellen. Diese werden dann „gelöst“, sind aber für das eigentliche Thema nicht relevant. Zum Beispiel beschäftigt sich der Beitrag intensiv mit der Wärmeleitung. Der Treibhauseffekt ist aber ein Effekt des Strahlungshaushalts der Erde, und die Wärmeleitung dafür irrelevant.

Die Arbeit ist durchsetzt von Polemiken, die in wissenschaftlichen Arbeiten gar nichts zu suchen haben. Insoweit handelt es sich hier der Form nach streckenweise gar nicht um einen wissenschaftlichen Beitrag, sondern um einen politischen Kommentar mit fachlichem Hintergrund. Auch die wäre ein Warnsignal dafür, daß hier eine Arbeit ohne wissenschaftlichem Wert vorliegt, die einen Fachartikel imitieren soll. Die Vermutung liegt nahe, daß der Beitrag deshalb so lange ist, weil mit umständlichen Abhandlungen über Scheinprobleme Wissenschaftlichkeit vorgetäuscht werden soll, wo in Wahrheit fachliche Expertise fehlt.

Bezeichnend ist die Literaturliste. Ich finde da viele Bücher, auch Lehrbücher, ohne Seitenangabe. Man darf also das ganze Buch durchlesen, um herauszufinden, was da eigentlich eine Aussage im Text stützen soll. Das macht man unter besonderen Umständen, wenn z.B. auf Einführungstexte verwiesen werden soll, in Einzelfällen oder mit Seitenangabe. In der vorliegenden Form ist es aber nicht hilfreich. Die zitierten Bücher sind teilweise selbst Meinungswerke und politische Polemiken. Es wird vielfach auf Polemiken oder auf Beiträge anonymer Autoren aus dem Internet oder aus grauer Literatur verwiesen. Außerdem werden Zeitungsartikel zitiert, sehr ungewöhnlich in einem naturwissenschaftlichen Artikel. Ein großer Teil der zitierten Literatur hat keine Beziehung zum Treibhauseffekt bzw. zu Fragen des Strahlungsgleichgewichts. Offensichtlich gehört eine Erörterung von Temperaturrekonstruktionen der letzten 2000 Jahre hier nicht hinein, vor allem nicht, wenn es hier nur darum geht, Michael Mann abzuwatschen. Man findet eine Reihe bekannter Leugner zitiert, sozusagen ein Rückenstreicheln unter Genossen. Für historische CO2-Werte wird etwa der pensionierte Lehrer Beck zitiert, der dazu völligen Quatsch in einem Soziologiemagazin publiziert hatte. Wenn solche Zitate gleichberechtigt neben denen von Keeling und anderen seriösen Forschern stehen, dann wird klar, daß es sicher nicht um eine seriöse Darstellung der Forschung über CO2-Mischungsverhältnisse in der Hintergrundatmosphäre geht.

Das Machwerk beginnt bereits im Abschnitt 1, Introduction, die alleine 9 Seiten einnimmt (!), damit, daß verschiedene irrelevante Punkte gestreift werden. Beim Treibhauseffekt ist die Wärmeleitfähigkeit von CO2 oder anderen Gasen unwichtig. Und die Argumentationsbasis des IPCC zum Treibhauseffekt ist nicht, wie G&T behaupten, daß es darüber einen mysteriösen Konsens gäbe, sondern die dazu zitierte Literatur (siehe dort).

Die Atmosphäre ist kein Treibhaus

Damit sind wir bereits im Abschnitt 2. Zunächst weisen die Autoren in 2.1 in langen, umständlichen Rechungen nach, daß das Stefan-Boltzmann-Gesetz nicht gilt, wenn man sich ein Spektrum mit wenigen einzelnen Banden anschaut. Das ist zwar richtig, aber auch bekannt, und für den Treibhauseffekt nicht relevant. Das Stefan-Boltzmann-Gesetz wird nämlich nicht dafür verwendet, um den Treibhauseffekt in Modellen zu berechnen. Es dient nur der Abschätzung im Rahmen eines vereinfachten Modells, wie groß denn der Treibhauseffekt ungefähr sein könnte. In Abschnitt 2.2 wird die Sonne als schwarzer Strahler mit einer Temperatur von ca. 5780 Grad angenähert. Was für eine Überraschung! Man hätte dafür auf ein Lehrbuch verweisen oder relevante Literatur zitieren können. Es bläht den Beitrag auf in einer Anstrengung, ihn wissenschaftlich erscheinen zu lassen. In 2.3 und 2.4 wird dann erläutert, daß ein Auto an einem schönen Sommertag innen heiß wird, und es folgt eine sehr lange, komplizierte Erklärung, warum das so ist. Seitenlange Erläuterung ohne jeden Bezug zum eigentlichen Thema, nämlich dem Treibhauseffekt, in denen aber gleich Polemiken gegen Wissenschaftler wie Raschke versteckt sind. In 2.5 wird das erweitert um ein Experiment mit einem Treibhaus, dessen Scheiben aus Kalium- oder Natriumchlorid bestehen und infrarote Strahlung durchlassen, um zu belegen, daß ein Treibhaus durch die Blockierung des konvektiven Wärmetransports warm wird. Auch dieses hat keinen Bezug zum Treibhauseffekt in der Atmosphäre. Das alles hätte einen Sinn für eine Streitschrift, sich zu überlegen, welche didaktischen Beispiele man wählt, um Schülern den atmosphärischen Treibhauseffekt zu erklären, aber es steht in keiner Beziehung zu wissenschaftlichen Arbeiten dazu. Um es noch mal zusammenzufassen, ist die Hauptaussage des Abschnitts 2, daß ein Treibhaus sich nicht dadurch erwärmt, daß Infrarotstrahlung zurückgehalten wird, sondern dadurch, daß die turbulente Wärmeleitung unterbunden wird. Da der Treibhauseffekt ein Effekt des Strahlungshaushalts der Erde ist, ist diese ganze Erörterung dafür ohne Relevanz.

Was ist der Treibhauseffekt ?

In Abschnitt 3 geben dann die Autoren vor, nach einer Definition des Treibhauseffektes zu suchen. Abschnitt 3.2 ist dabei ein Überblick über, nein, keine Fachliteratur, sondern graue Publikationen und Pressekommentare von Leugnern und irgendwelchen Äußerungen von irgendwelchen Leuten irgendwo. So etwas habe ich noch nie in einem Fachartikel gesehen. In 3.3 werden dann willkürliche Erklärungen, was der Treibhauseffekt sei, aus verschiedensten Quellen aufgelistet, inklusive anonymen Quellen (bezeichnet als Anonymous 1, 2 und 3, für niemanden nachvollziehbar – könnte von den Autoren auch erfunden sein) und einem Konversationslexikon. Das wäre komisch, wenn es nicht traurig wäre. Dabei gibt es Lehrbücher, in denen der Treibhauseffekt präzise erklärt wird. Man hätte nur ein einziges davon zu nehmen brauchen. Das Sammelsurium von Gerlich&Tscheuschner können die Autoren natürlich teilweise zumindest formalistisch als falsch zurückweisen. Das ist aber nicht relevant. Was hier erfolgt, entspricht den Abläufen eines Strohmannangriffs, den ich bereits erläutert habe.

Unter den Zitaten ist aber z.B. auch eine korrekte Beschreibung der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft von 1995. Die Autoren behaupten, sie zu widerlegen. Sie greifen aber gar nicht die Grundaussage ihres Zitates an, sondern behaupten, es würden Hitze und Wärmestrahlung verwechselt (das ist gar nicht der Fall). Sie behaupten einfach, das Konzept eines Strahlungshaushalts wäre falsch. Das ist Quatsch und wird auch nicht im geringsten belegt. Es wird unterstellt, daß Strahlung aus der Atmosphäre nur nach unten emittiert würde. Das ist eine sehr platte und unverschämte Lüge, denn im Text steht ausdrücklich, daß die Strahlung in alle Richtung abgegeben wird. Das ist exemplarisch für die Vorgehensweise der Autoren. In einer Begutachtung dürfte so etwas nie durchgehen.

Unter anderem wird eine Erläuterung von Rahmstorf aus dem Zusammenhang gerissen, in der er erklärt, daß die Atmosphäre selbst langwellige Strahlung emittiert, dadurch einen Zusatzbeitrag zur solaren Einstrahlung für den Boden erbringt und ihn damit erwärmt. Die Autoren unterstellen nun, Rahmstorf hätte behauptet, der Treibhauseffekt beinhalte nach Rahmstorf die Reflektion von Strahlung des Bodens durch die Atmosphäre. Das steht nicht im Text, und wäre natürlich falsch. Die Autoren erklären dann, Rahmstorf widerlegt zu haben. Solche Argumentationsmethoden passen vielleicht in den Bierkeller, aber in einer Fachzeitschrift haben sie nichts zu suchen.

Abschnitt 3.4 zitiert aus einem Bericht des US-Ministeriums für Energie, daß der Name „Treibhauseffekt“ irreführend sei, weil ein Treibhaus eben diesen aus der Atmosphäre bekannten Effekt nicht zeige. Das beweist nicht, wie G&T unterstellen, daß es keine klare Definition des Treibhauseffektes gäbe, und daß es nicht möglich wäre, den Treibhauseffekt experimentell zu beobachten. Noch schlimmer: an dieser Stelle behaupten G&T, Modellrechnungen zum Treibhauseffekt könnte praktisch niemand reproduzieren. Diese Aussage wird nicht belegt. Es wird scheinbar etwas zitiert. Zitiert wird aber nur das Journal of Irreproducible Results. Kein Artikel daraus. Das gesamte Journal. Vielleicht soll das ein „Witz“ sein. So etwas gehört unter keinen Umständen in eine seriöse Arbeit.

G&T zitieren z.B. an anderer Stelle aus einem Beitrag von Bakan und Raschke im Fortbildungsheftchen promet, in dem der Treibhauseffekt korrekt erklärt wird und auch darauf hingewiesen wird, daß der Vergleich mit einem richtigen Treibhaus nur oberflächlich trägt. Was hat die Autoren daran gehindert, sich mal die von ihnen zitierte Literatur näher anzuschauen?

Eine parteiische Übersicht über die Historie des Treibhauseffektes

In Abschnitt 3.5 wird zunächst mal dargestellt, warum Gores populärwissenschaftlicher Vortrag falsch wäre. Das ist für eine wissenschaftliche Diskussion ohne Relevanz und nur politische Polemik. Eigentlich soll der Abschnitt beweisen, daß Reflektion und Absorption/Emission von Strahlung verschiedene Sachen sind. Das wird niemanden überraschen und ist ebenfalls ohne jede Relevanz. Dann wird in 3.6 neben einem Hinweis auf erste Arbeiten von Tyndall und Fourier dargestellt, warum die Rechnungen von Arrhenius fehlerhaft seien. Da wir inzwischen seitdem ein Jahrhundert Zeit hatten, mit höher aufgelösten Spektren, weitaus besseren Modellen und besser bekannten Daten über die Zusammensetzung der Atmosphäre Rechnungen durchzuführen, erhebt sich die Frage, was das soll, denn es ist bekannt, daß die Rechnungen von Arrhenius fehlerhaft waren, und nun nur noch historisch interessant sind.

Offensichtlich geht es auch hier wiederum nur um eine Polemik, die sich durch das ganze Papier zieht: man sucht Beispiele für fehlerhafte oder unvollständige Erklärungen und widerlegt dann, was niemand verteidigen wollte. In dem gleichen Abschnitt folgt eine Übersicht moderner Arbeiten. Hier aber haben die Autoren selektiv und irreführend eine Zusammenstellung gebracht, die beweisen soll, daß Modellrechnungen alles und nichts zum Ergebnis hätten und Ergebnisse unterschlagen würden, die eine globale Abkühlung ergäben, begleitet mit politischen Seitenhieben auf die grüne Bewegung. In einer Arbeit, die 2009 erscheint, hätte man hier eigentlich korrekt den 3. und 4. Übersichtsbericht des IPCC zitieren können, mit den dort angegebenen Erwartungen für den zukünftigen Anstieg der globalen Temperatur, aber auch den JASON-, den Charney- und den Nierenberg-Report von 1979 und 1983, die dort fehlen. Das frappiert zusätzlich dadurch, daß der 3. und 4. Übersichtsbericht tatsächlich zitiert werden, aber für eine ganz andere Stelle und nicht hier, wo es angebracht gewesen wäre. Es ist offensichtlich, daß eine korrekte Darstellung des Standes der Klimaforschung keine Absicht der Autoren war.

Strahlungsbilanz

In Abschnitt 3.7 auf Seite 58 (Seite 48 in der IJMP version) nähert man sich endlich dem Problem, um das es eigentlich in der Arbeit gehen soll, nach politischen Polemiken und irrelevanten Darstellungen von allem außer der relevanten Wissenschaft zum Thema. Zunächst mal wird behauptet, daß Strahlungsbilanzen falsch seien, weil für Intensitäten kein Erhaltungsgesetz formuliert werden kann. Das ist aber irrelevant, denn für die Energie, die dabei übertragen wird, kann man ein Erhaltungsgesetz formulieren. Wenn man einen stationären Fall annimmt, in dem die Energie des Systems Erde plus Atmosphäre konstant bleibt, kann man ein dazu passendes Strahlungsbudget aufbauen. Nichts anderes steckt hinter den Strahlungsbilanzdiagrammen. Diese sind geschlossen, weil die Energie konstant ist und daher die emittierte und empfangene Strahlung der Erde gleich sein muß oder sie basieren auf Messungen mit den dann dazu gehörenden Fehlerspannen. G&T missverstehen es absichtlich, um dann widerlegen zu können, was niemand behauptet.

Auf Seite 61 (Seite 50 in der IJMP version), ab Gleichung 73, wird dann hergeleitet, wie man die Temperatur aus dem Strahlungsgleichgewicht einer Erde ohne Atmosphäre bestimmt. Hier wird die Strahlung der Erde mit der Strahlung der Sonne gleichgesetzt, aber die bekannte Albedo der Erde, die zu einem Faktor 0,7 führt, zu einem Faktor zum „tunen“ der Gleichung erklärt, obwohl man dies in allen relevanten Lehrbüchern dazu erläutert findet. Auch der bekannte Faktor ¼, der daher rührt, daß die Erde in alle Raumrichtungen abstrahlt, die Sonne aber immer nur auf eine Seite der Erde strahlt, wird sehr verschwurbelt erklärt. Erst in den Fußnoten findet man die Erläuterung der Größe, die man als Tuningparameter vorsetzt und das wohl auch nur, weil genau diese Passage den Autoren gegenüber seit 2007 wiederholt kritisiert wurde.

Benutzung der korrekten Faktoren würde die bekannte Temperatur der Erde ohne Atmosphäre von 255 Kelvin ergeben. Die Autoren erklären dann, daß die Differenz zwischen diesem Wert und der beobachteten Temperatur der Erdoberfläche der Treibhauseffekt sei. Das ist korrekt, nur nennen die Autoren diesen Effekt fälschlich „fiktiv“. Man muß daran erinnern, daß man die Rückstrahlung der Atmosphäre messen kann. Man kann von Satelliten messen, daß die mittlere Strahlungstemperatur der Atmosphäre ins Weltall ca. 255 Kelvin entspricht. Es ist zugleich offensichtlich, daß die mittlere Temperatur der Erdoberfläche weitaus höher liegen muß, denn sonst wäre sie komplett mit Eis bedeckt. Institutionen wie das Godard Institute for Space Science oder das Hadley Centre geben die mittlere Temperatur der Erdoberfläche mit etwa 288 Kelvin an. Diese Temperaturdifferenz ist praktisch eine Definition des Treibhauseffektes auf der Basis von Messungen und wird von G&T unterschlagen.

Danach zeigen die Autoren, daß die Herleitung der Temperatur der Erde verschiedene Ergebnisse ergibt, wenn man für die Erde eine einheitliche Temperatur annimmt oder eine Temperaturverteilung. Bei einer Temperaturverteilung ergibt die Rechnung, daß die Einstrahlung der Sonne zu einer niedrigeren mittleren Temperatur der Erde führt. Auch das ist bekannt und trivial. Im Extremfall einer Erde, die sich nicht dreht und die Strahlung nur auf einer Seite erhält, ist die berechnete Temperatur der Erde extrem viel niedriger als bei einer Erde, für die eine homogene Temperaturverteilung angenommen wird. Da ohnehin mit der Idealisierung der homogen temperierten Erde nie gearbeitet wird, sondern sie nur ein Modell zur Veranschaulichung ist, ist auch dieses Ergebnis nicht relevant. Es beweist nicht, daß es keinen Treibhauseffekt gibt, sondern nur, daß das vereinfachte Modell eine untere Grenze für den Treibhauseffekt darstellt. Das ist das Gegenteil von dem, was G&T beweisen wollten.
Obwohl der Treibhauseffekt selbst von G&T gar nicht untersucht wurde, reklamieren sie dann, sie hätten ihn widerlegt. Gezeigt haben sie aber nur, daß ein vereinfachtes Modell ein vereinfachtes Modell ist. Das wussten wir schon vorher.

G&T zeigen dann, daß man für eine rotierende Erde keine geschlossene, exakte Lösung für das Strahlungsgleichgewicht finden kann. Das mag sein, aber das Problem stellt sich gar nicht, weil man in Modellen numerische Lösungen für den Strahlungstransfer mit vorgegebenen Randbedingungen bestimmt und nicht aus einem Strahlungsgleichgewicht eine exakte Oberflächentemperaturverteilung berechnen muß.

Dann wird eine Arbeit von Schack referiert, in der dieser die Absorption einer Atmosphäre im infraroten aufgrund von H2O und CO2 berechnete, wenn die CO2-Konzentration ansteigt. Was das bringen soll, wird nicht klar. Es wird zwar zu einer weiteren Polemik genutzt, aber keine sinnvolle Aussage zum Treibhauseffekt abgeleitet.

In 3.8 wird über Wärmeleitung geschrieben. Irrelevant zum Thema, denn es geht um die Strahlung und ihre Effekte, nicht um Wärmeleitung. Dann werden in 3.9 die Hauptsätze der Thermodynamik erläutert. Dahinter steht die Behauptung, der Treibhauseffekt beinhalte, daß es eine Wärmeleitung von der kälteren Atmosphäre zum wärmeren Boden geben müsse. Das wird nirgendwo behauptet, was auch diesen Abschnitt irrelevant macht. (Man kann auch sagen, diese Betrachtung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik sei falsch, weil ja die wichtigsten Energieflüsse des Systems nicht berücksichtigt werden - darauf weist ganz richtig Eli Rabett hin, und man kann sich anschauen, wie bei ihm die Widerlegung von G&T aussieht...und hier... und so weiter...) Der Abschnitt wirkt zusätzlich pathetisch, weil unter anderem Rahmstorf zitiert wird, der dies auch erläutert, die Erklärung wird aber absichtlich falsch verstanden.

Fazit: die meiste Zeit wird widerlegt, was niemand behauptet hat. Den Treibhauseffekt selbst hat G&T nie angegriffen, da sie ihn nicht verstanden haben und wohl auch nicht verstehen wollen.

Angriff auf die Klimawissenschaften insgesamt

Es folgt Abschnitt 4 mit dem hochtrabenden Titel „Physikalische Grundlagen der Klimawissenschaften“. Solche Grundlagen geben Lehrbücher. Die Autoren wollen allerdings unterstellen, solche Grundlagen bestünden für die Klimawissenschaften in der praktizierten Form nicht. Dabei werden Klimawissenschaften auch noch anscheinend gleichgesetzt mit Klimamodellen. Jedes Klimamodell basiert auf eine bestimmte Abstrahierung der Natur mit einem Satz dazu passender physikalischer, chemischer, geologischer und biologischer Grundlagen. Es ist absurd, hierzu eine geschlossene Erklärung abgeben zu wollen. G&T lassen z.B. den Physiker Dyson Modelle kritisieren, was nichts beweist, sie zitieren eine Presseerklärung (!) des britischen Wetterdienstes, um eine Gegenposition zu haben, vor allem aber unterstellen sie, daß Klimamodelle nicht geeignet seien, hinreichend sichere Aussagen zum zukünftigen Klima zu machen, weil Wettervorhersagemodelle nur über einige Tage hinweg belastbare Vorhersagen geben. Ich habe schon erläutert, daß dieser Vergleich falsch ist: Wettervorhersagen sind Anfangswertprobleme, Klimamodelle lösen Randwertprobleme, beides hat nichts miteinander zu tun. G&T verstehen das nicht, worüber sie hier referieren. Weiterhin führen die Autoren in scheinbar wissenschaftlichen Aussagen zu den Gleichungen der Fluiddynamik aus, daß Modelle die Natur zu sehr vereinfachen würden, um von Wert zu sein. Ich habe es absichtsvoll so platt ausgedrückt – es ist das, was hinter den Aussagen von G&T steckt. Es ist so nicht beweisbar und es ist auch unsinnig. Modelle sind ein grundsätzliches Arbeitsmittel der Naturwissenschaften und es gibt für jedes Modell einen Anwendungsbereich und darstellbare Unsicherheiten. Ob die Aussagen des Modells signifikant sind, muß im Einzelfall nachgewiesen werden. Pauschalurteile sind unsinnig.

In 4.2 folgt eine lange Auflistung möglicherweise relevanter physikalischer Gleichungen, ohne daß irgendwo ausgeführt wird, wo und in welcher Weise die relevant sind. Noch schlimmer: es tauchen z.B. Gleichungen auf zur Wärmeleitung, die sicher für die Anwendung in Klimamodellen vernachlässigt werden können oder die Maxwellgleichungen, die zwar für elektromagnetische Erscheinungen grundlegend sind, aber auch ohne die man natürlich Strahlungsabsorption und -emission von Treibhausgasen beschreiben kann. Darüberhinaus werden die grundlegenden Gleichungen in Modellen diskretisiert (sie werden an Gitterpunkten gelöst, in die man die Atmosphäre und die Ozeane aufteilt) und so weit nötig vereinfacht. Das wird angegriffen, ohne daß die Autoren für auch nur ein Modell vorführen, inwieweit diese Vereinfachungen tatsächlich die Resultate für die gegebene Anwendung unbrauchbar machen. Die Kritik sieht formal korrekt aus, ist aber praktisch ohne Substanz und irrelevant.

Noch schlimmer wird es in Abschnitt 4.3, wo die Autoren eine philosophische Erklärung versuchen, wie eine naturwissenschaftliche Theorie auszusehen haben und natürlich „beweisen“, daß nach ihren Darlegungen in 4.2 die Klimamodelle keine seien. Sie unterstellen zudem, daß in der Klimaforschung die Argumentation auf einen Konsens gestützt sei oder auf Umfragen, was falsch ist. Der Abschnitt endet lächerlicherweise mit einer Polemik gegen den Blog RealClimate.

So sieht also eine als wissenschaftlicher Beitrag maskierte politische Polemik aus. So etwas sollte kein Blatt publizieren, das als seriös anerkannt sein möchte. So etwas sollte niemand publizieren, der als Wissenschaftler akzeptiert werden möchte. Aber geschehen ist es leider.

Donnerstag, 28. Februar 2008

Ist die Kohlendioxidkonzentration zu klein, um etwas zu bewirken?

Im Beitrag waren Korrekturen nötig - siehe weiter unten.

Manche behaupten, Kohlendioxid könne den Klimawandel nicht beeinflussen, weil der atmosphärische Anteil von derzeit etwa 387 ppm zu gering sei, um den Strahlungshaushalt der Erde zu beeinflussen. Vergleiche, die dann kommen, sind etwa die von einem Regenschirm, der 0,0387 Prozent des Himmels bedecke. Solche Vergleiche funktionieren nur, weil viele Menschen keinen anschaulichen Begriff dafür haben, was eigentlich ein Mischungsverhältnis von 387 ppm bedeutet.

Spurengase wie CO2 sind in sehr geringen Anteilen in der Luft enthalten und werden in Teilen pro Millionen Teile Luft angegeben, auf englisch parts per million oder kurz ppm. Noch kleiner ist ppb für parts per billion oder Teile pro Milliarde Teile Luft. Die Eigenschaft, die in diesem Fall bei CO2 interessiert, ist die Strahlungseigenschaft. Wie dicht ist die Luft eigentlich durch CO2 für den Durchtritt von Licht in dem Bereich, in dem CO2 Strahlung aufnimmt und abgibt?

Einen Anhaltspunkt gibt es, wenn man sich die Farbe von Flüssigkeiten anschaut, bei der die Färbung durch Bestandteile im ppm-Bereich erzeugt wird. Dafür kann man Kaliumpermanganat nehmen. Das kann man für wenige Euro in der Apotheke kaufen. Wenn man sich 3,4 Gramm davon abwiegen lässt und das in 1 Liter Wasser auflöst, hat man eine Lösung mit 387 ppm Kaliumpermanganat. Die ist deutlich violett gefärbt. Man kann das Wasser in mehrere Wassergläser einfüllen. Schaut man durch ein Glas hindurch, ist es noch recht durchsichtig. Stellt man aber die Gläser hintereinander und schaut durch alle zusammen hindurch, wird die Wassersäule schnell undurchsichtig. Man kann sich so anschaulich machen, daß durch eine Wassersäule von einem Meter mit 387 ppm Kaliumpermanganat praktisch kein sichtbares Licht in dem Absorptionsbereich von Kaliumpermanganat dringt.

Luft ist natürlich nicht so dicht wie Wasser. Das Gasgesetz beschreibt die Dichte von Luft. Bei 0 Grad Celsius enthalten 1,245 Kubikmeter Luft bzw. 1245 Liter Luft so viele Moleküle wie 1 Liter Wasser. Wenn ich in Wasser mit 387 ppm Kaliumpermanganat nach einem Meter Schichtdicke nichts mehr sehe, dann muss ich das in der Luft auf die geringere Dichte umrechnen und daher mal 1245 nehmen. Dann brauche ich für den gleichen Effekt also 1245 Meter Schichtdicke. Wenn also nach 1 Meter die Lösung mit 387 ppm Kaliumpermanagnat völlig blickdicht ist, dann entspräche das auf die Luft umgerechnet einem Weg von 1,245 Kilometern bei Bodendruck. Der Luftdruck nimmt aber mit steigender Höhe ab. Dadurch habe ich eher mehr als 1,5 Kilometer Luft zu vergleichen. Das ändert aber an der grundsätzlichen Betrachtung nichts mehr.

Was man aus dieser Betrachtung ziehen sollte: Lassen Sie sich nicht erzählen, 280 ppm CO2 (vorindustrieller Wert) oder 387 ppm CO2 (aktuell) seien so geringe Mengen, dass die keinen Einfluss darauf haben könnten, wie stark die Luft Strahlung schluckt. Auf den ersten Kilometern ist die Luft für Infrarot (Wärme)-Strahlung in den Bereichen, in denen CO2 anspricht, undurchsichtig. Das Weltall sieht also nicht die Wärmeabstrahlung des Bodens, sondern die der Luft in einigen Kilometern Höhe. Deshalb können Menschen schon mit Änderungen des CO2 im Bereich von ppm einen Effekt auf den Strahlungshaushalt der Erde haben.

Während ich leider immer noch zu faul war, mal Lösungen anzusehen und das Ergebnis abzufotographieren, hat dies inzwischen ein Blogschreiber mit dem Namen chlorobium gemacht, was wiederum Georg Hoffmann veranlasste, dazu einen Blogbeitrag zu erstellen.

Anmerkungen:

(Gunnar Ries hat darauf hingewiesen, daß ich mich beim Molekulargewicht von Kaliumpermanganat verrechnet habe - Murphys Gesetz. Ein Mol wiegt nicht 148, sondern 158 Gramm, wie man sehr leicht nachrechnen kann.)

Kaliumpermanganat hat ein Molekulargewicht von 158. D.h. 158 g KMnO4 sind gerade ein Mol (eine auf die Zahl der Moleküle bezogene Mengeneinteilung). Wasser hat das Molekulargewicht 18. Also sind 18 g Wasser gerade ein Mol. 1 Liter Wasser gleich 1000 Gramm enthalten 55,56 Mol Wasser. 3,4/148 Mol KMnO4 / 55,56 Mol Wasser ergeben gerade 0,000387 bzw. 387 ppm.

Das Gasgesetz lautet pV = nRT (p = Druck in Pascal, V = Volumen in m³, n = Menge des Gases in Mol, R = Gaskonstante = 8,313 J/K/Mol, T = absolute Temperatur in Kelvin). Löst man nach V auf und ist n=1, erhält man bei 273 Kelvin (=0 Grad Celsius) und 101300 Pascal (Bodendruck, stark gerundet) 0,0224 m³ als Volumen von einem Mol Gas.

Freitag, 15. Februar 2008

Was ist der Treibhauseffekt? (Teil 1)

Der Treibhauseffekt ist die Änderung des Strahlungshaushaltes eines Planeten und seiner Oberflächentemperatur durch die Anwesenheit einer Lufthülle, die infrarote Strahlung schlucken kann. Der Treibhauseffekt hat nichts mit dem Prozess zu tun, der in Treibhäusern für die erhöhte Temperatur sorgt - der Name hat rein historische Gründe.


Der Treibhauseffekt leitet sich aus physikalischen Gesetzmäßigkeiten ab, die Naturwissenschaftlern gut bekannt sind. Es handelt sich dabei also um eine abgeleitete Gesetzmäßigkeit und nicht etwa um eine Hypothese, die man erst beweisen müßte. Der Treibhauseffekt ergibt sich daraus, daß auch für die Erde der Satz der Energieerhaltung gilt. Dadurch strebt die Erde ein Strahlungsgleichgewicht mit der Umgebung an - also Sonne und Weltall. Wie Körper ein solches Strahlunsggleichgewicht erreichen, wird aber von bekannten physikalischen Gesetzen beschrieben.


Der Satz der Energieerhaltung lautet für dieses Problem:

Von der Sonne eingestrahlte Energie ist gleich der von der Erde zurückgestrahlten Energie plus Klimawandel.

Mit Klimawandel sind dabei Erwärmung der Meere, der Erde, der Luft, zusätzliche Verdampfung von Wasser, das Abschmelzen oder Verdampfen von Eis und andere Formen der Energieaufnahme des Systems Erde gemeint. Die Erhöhung der Temperatur am Boden ist dabei nur die augenfälligste Wirkung.

Wenn sich sonst nichts ändert, treten Einstrahlung und Abstrahlung ins Gleichgewicht. Die Erderwärmung ist gleich Null.

Die Einstrahlung der Sonne kann man messen. Sie wird als Solarkonstante angegeben mit ca. 1368 W/m². Das ist die Strahlung, die von der Sonne auf der beschienenen Seite der Erde ankommt, als Leistung pro Fläche. Die Einstrahlung auf der gesamten Oberseite der Atmosphäre pro Fläche ist natürlich geringer, wenn man die nicht direkt bestrahlte Fläche mitrechnet. Dazu muß man das Verhältnis der beschienenen Scheibe (pi*r²) und der gesamten Kugeloberfläche (4*pi*r²) kennen. Die Strahlung der Sonne gemittelt für die gesamte Kugeloberfläche ist also die Solarkonstante geteilt durch 4.

Von dieser Strahlung der Sonne wird ein Teil reflektiert, an der Oberseite der Atmosphäre, an Wolken und am Boden. Diese Reflektion heißt Albedo und beträgt etwa 30% der Sonnenstrahlung. Man kann die Albedo mit Satelliten messen. Die Albedo ist allerdings abhängig von der Wellenlänge der Strahlung, und die hier angegebenen 30% gelten für die gesamte Strahlungsleistung. Die tatsächliche Strahlung von der Sonne, die pro Flächeneinheit am Boden oder in der Atmosphäre aufgenommen wird, ist also 70% der Solarkonstante durch 4 bzw. (Solarkonstante minus Albedo) durch 4.

Die Abstrahlung der Erde hängt von ihrer Temperatur ab. Idealisiert ergibt sich die Strahlung eines Körpers in Abhängigkeit von der Temperatur und über alle Wellenlängen nach dem Planckschen Strahlungsgesetz. Daraus kann man die Stefan-Boltzmann-Gleichung ableiten, die allerdings schon vorher experimentell bestimmt wurde. Sie legt fest, wie stark die gesamte Strahlungsleistung eines Schwarzen Körpers abhängig von der Temperatur ist. Die Erde ist nicht wirklich ein Schwarzer Körper. Aber die daraus erforderlichen Korrekturen ändern nichts am grundsätzlichen Lösungsweg.

Die Strahlungsleistung eines Körpers ist demnach proportional der vierten Potenz der Temperatur. Kleine Änderungen der Temperatur ändern also die Abstrahlung eines Körpers erheblich – steigt die Temperatur um 0,5 % (bei Raumtemperatur gleich 1,5 Grad), steigt die Strahlungsleistung um 2% (um ca. 8 Watt/m2). Also alle 40 m² wird ein zusätzlicher Deckenfluter mit 300 Watt Leistung aufgestellt. Das wären auf der gesamten Erde 13 Millionen mal Millionen oder 13 Billionen Deckenfluter.

Die Temperatur der Erde im Gleichgewicht von Einstrahlung und Abstrahlung läßt sich also berechnen, indem man beide Strahlungen gleichsetzt und nach der Temperatur auflöst.

(1 - 0,3) * S0 / 4 = σ T^4
T = 4te Wurzel (0,7 S0 / (4 * σ ))

σ = 5,67*10^-8 W/m²/K4, S0 = 1368 W/m²
Daraus ergibt sich T = 255 Kelvin bzw. -18 Grad.

Das alles gilt für eine Erde mit transparenter Atmosphäre und optimalem Temperaturausgleich. Verringert man z.B. den Temperaturaustausch zwischen Tag- und Nachseite oder zwischen Äquator und Polen, dann gibt es eine ungleichmäßige Temperaturverteilung auf der Erde. Die sorgt dafür, daß die Abstrahlung insgesamt stärker wird, weil die wärmeren Teile des Planeten mehr zusätzliche Energie abstrahlen als die kälteren Teile weniger abstrahlen. Hier schlägt die Abhängigkeit von der vierten Potenz der Temperatur durch. Aufgrund dieser einfachen Überlegung erkennt man bereits, daß ein Planet ohne Treibhauseffekt nur kälter sein kann, als die oben hergeleitete Temperatur bestimmt. Die -18 Grad Celsius sind die maximale Temperatur, die die Erde ohne Treibhauseffekt haben kann. Im Grunde ergibt sich der Treibhauseffekt schon aus der Differenz zwischen der berechneten Temperatur und der tatsächlich gemessenen Temperatur von im Mittel 15 Grad Celsius. Im zweiten Teil möchte ich aber den Treibhauseffekt noch deutlicher zeigen.