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

Verzeichnisse
3.3 Abb. 32 in GT09: Eine Maschine, die Wärme-Übertragung von einem Reservoir
niedriger Temperatur (z. B. die Stratosphäre) auf ein Reservoir hoher
Temperatur (z. B. Atmosphäre) ohne Aufwendung externe Arbeit macht, kann
nicht bestehen - auch wenn sie strahlungsmäßig an ein Umfeld angekoppelt ist,
mit denen sie strahlungsmäßig ausgewogen ist. In modernen Klima-Modellen
wird eine solche Variante des Perpetuum mobile der zweiten Art angenommen. 28
3.4 Strahlungswärmestrom zwischen zwei parallelen Platten
First Law: erster Hauptsatz der Thermodynamik
Second Law: zweiter Hauptsatz der Thermodynamik . . . . . . . . . . . . . 30
3.5 Ein sphärischer Schwarzkörperstrahler mit der Temperatur T ist umgeben
von zwei Schalen, eine mit der Temperatur T A und die andere in der äußeren
Randlage mit der Temperatur T B . Die Pfeile repräsentieren die Energieflüsse
zwischen den Schalen. Um ihre Temperaturen zu behalten, müssen die Flüsse
von Strahlungsenergie zu und von den Schalen bilanzieren. . . . . . . . . . . 31
3.6 Ein einfaches zweistufiges Modell für die Atmosphäre mit Treibhausgasen.
Die effektive Temperatur am oberen Rand der Atmosphäre wird durch die
Notwendigkeit der Abwägung der dabei die Sonnenstrahlung mit den ausgehenden
IR-Strahlung. Damit stellt sich die Temperatur der Oberfläche, wie
unten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.7 IR-Spektrum, beobachtet von der Oberfläche am Nordpol. Beachten Sie die
Emission von Wasserdampf unter 800 cm − 1 , von CO 2 zwischen 800 und
950 cm − 1 und von Ozon bei ∼ 1100 cm − 1 . Die scharfen Linien stammen gänzlich
vom Wasserdampf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.8 IR-Spektrum, beobachtet aus einer Höhe von 20 km über dem Nordpol. Dieses
Diagramm macht klar, wie die CO 2 -Emission im Vibrationsband zwischen 600
und 700 cm cm − 1 , und von Ozon bei ∼ 1100 cm − 1 blockiert wird. Die scharfen
Dips auf der linken Seite stammen vom Wasserdampf . . . . . . . . . . . . . 36
3.9 Das Schema zeigt, wie eine Erwärmung der Oberfläche durch den Treibhauseffekt
die Ebene ansteigen läßt, ab welcher die Atmosphäre Strahlung direkt
in den Weltraum emittiert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.10 Die oberste Box zeigt die Solar-Intensität an der Oberfläche und die Emission
von IR-Strahlung von der Oberfläche. Niedrige Auflösung von Absorption und
Streuung verschiedener Treibhausgase werden in den unteren Boxen gezeigt.
Das blaue Spektrum in der obersten Box zeigt das “atmosphärische Fenster“,
in dem die IR-Strahlung von der Oberfläche direkt in den Weltraum entkommen
kann. Der Absorptionsbereich des CO 2 wird von den beiden vertikalen
Linien begrenzt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Tabellenverzeichnis
1.1 Relevante Parameter für die Planeten (siehe [12]). Das λ für Gl. (1.23) (am
Äquator, ξ = 0) ist geschätzt aus der thermischen Trägheit, der Sonnentagdauer
und anderen Parametern. Es ist besonders klein für die Erde dank
ihrer schnellen Rotation und der hohen Wärmekapazität des Wassers, das den
größten Teil der Oberfläche bildet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
54