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

3 Rabett
S ist die Solarkonstante (1369) und α ist die Albedo (0.3). Bei Einsetzen der Zahlen, erhält
man T phys = 144 K (−129 ◦ C) und T eff = 255 K (−18 ◦ C). Diese Werte sind von Gerlich und
Tscheuschner in deren Tabelle 12.
In der Praxis wird natürlich die Verteilung der Temperatur über den Planeten zwischen
diesen beiden Extremen sein. Wenn die konventionelle durchschnittliche Temperatur bestimmt
wird durch die Integration der realen Temperaturen über den Globus, sollte der
Wert T Mittel zwischen T phys und T eff sein.
Von dem ersten Hauptsatz, ist die Energie-Emissionen die gleiche, egal wie die Temperaturen
verteilt sind. Daraus folgt, dass die vierte Potenz der Temperatur, integriert über
den Globus eine Invariante sein sollte, da diese proportional zur Energie ist. Dies ist der
Grund, warum T eff in der Praxis eine nützlichere Größe ist als T phys . In jedem Fall muß jede
natürliche effektive Temperatur kleiner als T eff sein.
3.3.2 Die Auswirkungen einer Atmosphäre
Diese Werte können nur im Zusammenhang mit der Oberfläche stehen, wenn dort keine Atmosphäre
und kein Treibhauseffekt ist, so dass die Oberflächenstrahlung gleich der Strahlung
des Planeten ist. Wenn dort eine Atmosphäre ist, die die Oberflächenstrahlung absorbiert,
dann wird diese Atmosphäre von der Oberfläche erwärmt werden und wird kühler als die
Oberfläche wie im vorherigen Abschnitt gezeigt. Der größte Teil der Strahlung, die in den
Weltraum entweicht, wird von der Atmosphäre emittiert und das muss zum Solar-Eintrag
passen. Die Oberfläche muß wärmer als die Atmosphäre sein entsprechend dem zweiten
Hauptsatz, denn die Oberfläche erwärmt die Atmosphäre.
T Mittel entspricht einer Ebene in der oberen Atmosphäre, wo die meiste Energie in den
Weltraum entweicht, und die durchschnittliche Oberflächentemperatur T Boden muss etwas
wärmer als diese sein.
Wenn man in der Praxis die Temperaturen auf der Oberfläche der Erde integriert, erhält
man etwa 15 ◦ C. DieseTemperatur ist in der Tat viel größer als die − 18 ◦ C von T eff – und dies
ist der Treibhauseffekt, der Unterschied zwischen den Oberflächen-Temperaturen unterhalb
der Atmosphäre, und der effektiven Temperatur für die Strahlung, die in den Weltraum entweicht.
Arthur Smith (2008) hat diese Fragen anspruchsvoller und mathematisch komplexer
behandelt und kommt auf das gleiche Ergebnis wie hier.
Gerlich und Tscheuschner zeigen, wie die Temperaturen über der Erde-Oberfläche zu integrieren
sind und sie bemerken richtig, dass der Wert durch die Integration sollte kleiner
als T eff sein um den Solar-Eintrag zu bilanzieren.
Es ist vollständig anzumerken, dass eine tatsächliche Integration über die Oberfläche einen
Wert ergibt, der wesentlich größer als T eff ist. Der Grund für diesen Unterschied ist der
Treibhauseffekt.
Das ist ein bisschen wie mit einer Decke in einer kalten Nacht. Sie enden wärmer als wenn
Sie ohne eine Decke wären, aber nicht, weil die Decke eine Energiequelle zum Heizen ist.
In der Tat, Sie sind die Energiequelle zur Heizung der Decke, und das bedeutet Sie müssen
wärmer sein als die Decke.
Gerlich und Tscheuschner machen diesen elementaren Fehler in ihrem Abschnitt 3.9, wo sie
den Treibhauseffekt als einen Verstoß gegen den zweiten Hauptsatz beschreiben. In der Tat,
der zweite Hauptsatz erfordert, dass die Oberfläche eines Planeten eine höhere Temperatur
hat, wenn er eine Atmosphäre hat, die von der Oberfläche erwärmt wird.
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