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Jun 03, 2023

RealClimate: Unerzwungene Variationen: Juni 2023

Tomáš Kalisz sagt am 13. Juni 2023 um 5:53 Uhr. Er antwortet macias shurly https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812311, Piotr

Tomáš Kalisz sagt

13. Juni 2023 um 05:53 Uhr

Antwort auf

Macias Shurly

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812311 ,

Piotr

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812262

Und

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812255 ,

JCM

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812293

und auch an Barton Paul Levenson

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812237

Und

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812238 ,

nigel

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812223

Und

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812294 ,

Kevin McKinney

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812254 ,

Ron R.

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812281

und Carbomontanus

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812284

Plus

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812305 .

Liebe Kolleginnen und Kollegen,

1) Zunächst einmal bin ich mir nicht sicher, ob der aktuelle Diskurs über den Artikel Schmidt et al. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2010JD014287 und der „kühlende“ oder „erwärmende“ Effekt des Wasserkreislaufs, der auf diesem Artikel basiert, sind durchaus sinnvoll.

Nach meinem Verständnis nimmt der Artikel einfach die Differenz im Schwarzkörperstrahlungsfluss von 155 W/m2, die nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz der beobachteten Differenz von 33 K zwischen der beobachteten mittleren Oberflächentemperatur der Erde (15 °C) und der berechneten mittleren Oberflächentemperatur entspricht ohne Atmosphäre (- 18 °C) und ist bestrebt, diesen Wert formal auf verschiedene „Treibhausmittel“ aufzuteilen.

Bitte beachten Sie, dass bei diesem Ansatz alle nichtstrahlenden Energieströme (ca. 100 W/m2, wenn wir sowohl die latente als auch die sensible Wärme mit einbeziehen) bereits zu diesen „Treibhauswirkstoffen“ zählen.

Ich gehe davon aus, dass der beobachtete Wert, der den Treibhauseffekt charakterisiert, tatsächlich deutlich höher gewesen wäre als die beobachteten 33 K, wenn es überhaupt keine nichtstrahlenden Wärmeströme gegeben hätte. Damit sind die strahlungslosen Ströme bereits vom tatsächlichen Treibhauseffekt abgezogen. Mit anderen Worten: Gavin und alle vereinfachen die reale Situation, indem sie annehmen, dass NUR eine Strahlungsenergieübertragung stattfindet, und dann den beobachteten Temperaturunterschied formal echten „Treibhausmitteln“ zuschreiben.

Ich befürchte, dass dieser Ansatz nicht den gesuchten Hinweis auf die Frage liefern kann, ob ein isothermer Anstieg der Intensität des Wasserkreislaufs die Erde abkühlen wird, wie von mir, Macias und JCM angenommen, oder sie erwärmt, wie von unseren Gegnern angenommen.

2) Was die Beziehung zwischen dem Wasserkreislauf und dem latenten Wärmefluss in Trenberths Diagrammen für den globalen Energiehaushalt betrifft, denke ich immer noch, dass Piotr irreführend sein könnte.

Nehmen wir einen durchschnittlichen Jahresniederschlag von 990 mm

https://en.wikipedia.org/wiki/Earth_rainfall_climatology

Wenn man bedenkt, dass die Verdunstung einer Wassersäule von 12,5 mm einen jährlichen Wärmestrom von 1 W/m2 erfordert, erhalten wir einen latenten Wärmestrom von 79 W/m2, der gut mit den veröffentlichten Diagrammen übereinstimmt. An dieser Stelle sollte ich mich korrigieren – die von Macias genannten 130.000 km3 sind sicherlich nicht die Menge des globalen Jahresniederschlags, denn für 990 mm beträgt der jährliche globale Niederschlag etwa 504.000.000 km3. Ich denke, dass die 130.000 km3 eher die jährliche Niederschlagsmenge auf dem Land waren, die mit den Daten von Macias übereinstimmt, wobei der latente Wärmefluss 86 W/m2 beträgt.

Ungeachtet der Unsicherheiten bei den Werten des weltweiten Niederschlags denke ich, dass dies einer der wenigen relativ festen Punkte ist, die uns helfen können, in der gegenwärtigen Debatte weiter voranzukommen. Ich denke schon, weil alles Wasser, das vom Himmel fiel, zuvor verdunsten musste und nicht kondensiert wäre, wenn es nicht seine latente Wärme verloren hätte.

Ich habe nicht versucht zu berechnen, wie stark die Kondensation von 500.000.000 km3 Wasser die Atmosphäre erwärmt hätte, wenn die freigesetzte Wärme nicht in den Weltraum abgestrahlt worden wäre. Ich halte es grundsätzlich für unnötig, denn wenn die im Dampf enthaltene latente Wärme nicht freigesetzt werden könnte, wäre der gesamte Wasserdampf niemals kondensiert oder ausgefällt und wäre stattdessen tatsächlich in der Atmosphäre geblieben.

Ich gehe daher davon aus, dass Piotrs Einwand (dass wir die Rückstrahlung eines erheblichen Teils der Kondensationswärme zur Erdoberfläche in Betracht ziehen sollten) tatsächlich unbegründet ist und dass dieser ganze Wechsel zwischen auf- und absteigender Strahlung bereits mehr oder weniger ist korrekt in Diagramme zum „Energiehaushalt“ einfließen.

3) Bezüglich der Claudius-Clapeyron-Gleichung

Ich gebe zu, dass ich, obwohl ich Physikochemiker bin, nie Nichtgleichgewichts-Thermodynamik studiert habe und nicht weiß, ob die Gültigkeit dieser Gleichung irgendwie auf Nichtgleichgewichtssysteme ausgedehnt werden kann, wie von Carbomontanus angenommen. Ehrlich gesagt stimme ich eher Macias zu, der davon ausgeht, dass die Erde aus Sicht der klassischen Thermodynamik ein Nichtgleichgewichtssystem ist und dass es schwierig sein könnte, die für die Gleichgewichtssysteme abgeleiteten Gesetze auf die gesamte Erde auszudehnen.

4) Zum Austausch zwischen Macias und Barton Paul

BPL: „Sie posten Dinge wie weniger Wasserdampf in der Atmosphäre, was zu einem Temperaturanstieg führt.“

Ich denke, dass Barton Paul das, was Macias mitteilen wollte, falsch interpretiert hat, weil er fälschlicherweise davon ausgegangen ist, dass der Wassergehalt in der Atmosphäre im Verhältnis zur Verdunstungsintensität stehen muss. Einen so einfachen Zusammenhang gibt es allerdings nicht, denn Wasser kondensiert und fällt aus. Wie Macias erwähnte, beträgt die weltweite jährliche Verdunstung (und Niederschlag) etwa 500.000.000 km3, während die mittlere Wassermenge in Form von atmosphärischem Dampf nur etwa 13.000 km3 beträgt.

Ich glaube nicht, dass es eine grundsätzliche Regel gibt, die die Erde daran hindert, den globalen jährlichen Niederschlagswert von 500.000.000 km3 zu verändern; es ist meiner Meinung nach nur der Barwert. Natürlich kann es sich mit der Änderung der mittleren Oberflächentemperatur ändern, aber ich habe versucht zu zeigen, dass es sich auch in einem isothermen Regime ändern kann.

Mit anderen Worten: Selbst wenn die Oberflächentemperatur konstant bleibt, können Sie diese 500.000.000 km3 Jahresniederschlag erheblich verändern, wenn Sie die 13.000 km3 atmosphärischen Dampf der Erde schneller oder langsamer umdrehen.

5) Bemerkung zum Geoengineering

Die Produktion nicht kondensierender Treibhausgase ist keineswegs das einzige Geoengineering-Experiment, das die Menschheit durchführt. Im Industriezeitalter können wir beispielsweise die Produktion von Sulfat-Aerosolen oder die Produktion von Verbindungen erwähnen, die zum Abbau der Ozonschicht führen.

Das längste menschliche Geoengineering-Experiment ist jedoch die Einführung der Landwirtschaft, die Urbanisierung und die damit verbundenen enormen Veränderungen im Wasserhaushalt der Erde. Ich denke, dass die Bemühungen von Macias und JCM, die sich unermüdlich darum bemühen, die Bedeutung dieser Tatsache aufzuzeigen, nicht nur Aufmerksamkeit, sondern auch Respekt verdienen.

Ich möchte hinzufügen, dass weder Macias noch JCM noch ich vorgeschlagen haben, sich mit der Reparatur des Wasserkreislaufs zu befassen STATT mit der Eindämmung des Treibhauseffekts, wie Piotr fälschlicherweise angenommen hat

https://www.realclimate.org/index.php/archives/2023/06/unforced-variations-jun-2023/#comment-812308 .

6) Eine persönliche Bemerkung

Mir ist bewusst, dass allein das Stellen öffentlich relevanter Fragen in bestimmten Extremsituationen schädlich oder sogar tödlich sein kann. Ein Beispiel kann beispielsweise die Offenlegung von Geheimnissen sein, die für die Verteidigung oder andere lebenswichtige Interessen der demokratischen Gesellschaft wichtig sind, aber ich glaube, dass es in der gegenwärtigen Diskussion keine solche Bedrohung gibt.

Ich denke, dass der einzige Schutz davor, ein nützlicher Idiot zu sein, ein gutes Verständnis dafür ist, was tatsächlich vor sich geht. In diesem Sinne denke ich daher, dass es hilfreich sein kann, Fragen zu stellen, wann immer man Unstimmigkeiten im allgemein akzeptierten Bild sieht oder spürt.

Ich glaube, wenn meine Fragen irreführend sind, können die Fehler erklärt und korrigiert werden. Ich sehe keinen besonderen Schaden, der aus einem solchen Vorgehen entstehen könnte, eher das Gegenteil. Ich denke, dass unsere Debatte bereits gezeigt hat, dass einige scheinbar klare Dinge tatsächlich komplexer sind, und hoffe, dass eine weitere gründliche Diskussion mein Verständnis weiter verbessern wird.

6) Vielen Dank an alle für eure Beiträge!

Grüße

Tom