Der atmosphärische Treibhauseffekt ist Realität - Ing-buero-ebel.de

1 Smith
Mit der Verallgemeinerung der Gl. (1.10) haben wir eine Netto-Energie-Änderung (die
errechnet werden kann entweder an der Oberfläche oder über der absorbierenden Schicht der
Atmosphäre):
Ė Oberfläche (t)
= E absorbiert (t) − E emittiert (t)
= πr 2 (1 − a eff (t))S(t) + 1 2 fE emittiert(t) − 4πr 2 σɛ eff (t)T eff (t) 4 (1.38)
= πr 2 (1 − a eff (t))S(t) − 4πr 2 σɛ eff (t)(1 − f/2)T eff (t) 4
Wir haben dann am Ende im Wesentlichen die gleichen Gleichungen wie im vorigen Abschnitt,
zum Beispiel ist Gl. (1.16) die gleiche, nur dass effektiv der Solar-Eingang S und die
thermische Trägheit c in den Gleichungen um den Faktor 1/(1 − f/2) wachsen.
Das bedeutet, dass die effektive Strahlungs-Temperatur T eff an der Oberfläche in den
Gleichungen um den Faktor (1/(1 − f/2)) 1/4 größer ist, oder gleich 2 1/4 für eine vollständig
absorbierende Schicht in der Atmosphäre. Der Parameter λ wird dadurch im gleiche Verhältnis
reduziert (Das Steigen von S und c kompensieren sich, es bleibt ein 1/T eff Term). So
ist Temperatur-Kurve von diesem strahlungsmäßig isoliert Planeten sogar einheitlicher als
ohne die isolierende Schicht. Die durchschnittliche Temperatur kann innerhalb einiger Prozente
auf ein höheres T eff oder gut über den Begrenzungen für einen Planeten mit einer
transparenten Atmosphäre kommen.
Eine realistischere Atmosphäre zeichnet sich durch mehr als eine absorbierende Schicht
aus (oder eine dicke Schicht mit einer Temperatur-Differenz und begrenzter Leitfähigkeit
von unten nach oben), die zu einer weiteren Senkung der abgehenden Wärmestrahlung und
erhöheter Oberflächentemperatur führt. Details der Resorption in der realen Atmosphäre
hängen auch vom Druck ab, doch das Vorhandensein von Absorption bei allen ist das, was
einen Treibhaus-Effekt-Planeten qualitativ unterscheidet von einem mit transparenter Atmosphäre
und führt zu Oberflächen-Temperaturen, die über das effektive Strahlungs-Limit
klettern. Dabei sind die Strahlungen aus der realistischere Atmosphäre nach oben und unten
nicht gleich, wie bei einer sehr dünnen Schicht der Fall ist.
1.8 SCHLUSSFOLGERUNG
Das Statement von Gerlich und Tscheuschner [6] ”
Leider gibt es keine Quelle in der Literatur,
die den Treibhauseffekt betrifft, die in Harmonie mit den wissenschaftlichen Standards
der theoretischen Physik ist.“ ist eine mehr als extravagante Behauptung. Ich glaube,
dass die oben genannte Analyse, perfekt einfach und einschlägig konstruiert innerhalb der
theoretischen Physik, die wichtigsten Punkte erklärt. Nämlich die Annahme, dass ”
eine Atmosphäre,
die transparent für sichtbares Licht, aber undurchsichtig für Infrarot-Strahlung
ist“ zu ”
einer Erwärmung der Erdoberfläche“ über die Grenze führt, die vom grundlegenden
physikalischen Prinzip der Energieerhaltung für den Fall einer Atmosphäre gesetzt wird, die
sowohl im Sichtbaren als auch im Infraroten transparent ist.
Insbesondere hat es sich gezeigt, dass
1. eine durchschnittliche Oberflächentemperatur für einen Planeten sehr gut definiert ist,
ob mit oder ohne Rotation, ob mit oder ohne Infrarot-absorbierende Gase.
2. die durchschnittliche Temperatur mathematisch begrenzt wird auf kleiner als die vierte
Wurzel der durchschnittlichen vierten Potenz der Temperatur ist und in manchen Fällen
(ein Planet mit keiner oder sehr langsamer Rotation und geringer thermischer Trägheit der
Oberfläche) sehr viel kleiner sein kann.
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