Ein ganz blöder Fehler: der Treibhauseffekt

Ich muss zugeben, es ist mir schon etwas peinlich. Da beschäftigt man sich schon längere Zeit mit einem Thema, tüftelt an Details und komplexen Analysen rum, kennt die einschlägigen Positionen, und stolpert schließlich eher nur versehentlich über den entscheidenden Punkt. Ich muss blind gewesen sein! Ein Schicksal allerdings, das ich anscheinend mit allen wissenschaftlichen Koryphäen teile – die freilich immer noch in Blindheit verharren.

Ich wusste ja schon, dass die Theorie vom Treibhauseffekt wissenschaftlicher Unfug ist, wofür es mehr als genug Beweise gibt. Allein in einer Welt in der Professuren an schlichte Gemüter verteilt werden, und die Dummheit weit fortgeschritten ist, da reichen komplexe Berechnungen halt nicht aus um etwas zu beweisen. Es muss schon so einfach sein, dass man es einem kleinen Kind erklären könnte.

Ich war zuletzt dabei zu klären, ob Wolken sich tatsächlich kühlend auf das Weltklima auswirken. In Zeiten des Internets, da man viele GB an Daten einfach mal so runterladen kann, und mit Hilfe von Programmierkenntnissen, ist so was auch von zu Hause aus möglich. Dennoch war einiges an Arbeit nötig. Das Ergebnis ist jedenfalls eindeutig: Wolken wirken in Summe leicht wärmend auf das Erdklima, und nicht, wie das gerne behauptet wird, kühlend. Anders wäre es nicht möglich, dass wir mit entsprechenden Wolkengraden durchschnittlich höhere Temperaturen haben, als bei klarem Himmel. Die Erkenntnis war an sich schon bahnbrechend, aber nichts im Vergleich was mir erst unmittelbar danach ins Auge stach.

Wolken haben, das sollte jedermann verständlich sein, einerseits ein kühlendes Moment in dem sie Sonnenstrahlung abblocken und wieder zurück in den Weltraum reflektieren. Andererseits haben Wolken auch einen wärmenden, einen „Treibhauseffekt“ wenn man so will, in dem sie Wärmeabstrahlung behindern. Jeder kennt das aus praktischer Erfahrung. Man sagt klare Nächte seien kalte Nächte. Stimmt so nicht ganz, weil Winternächte kalt sind und Sommernächte warm. Gemeint ist aber natürlich, dass es bei klarem Himmel deutlich abkühlt, und bei bedecktem Himmel die Temperaturen recht konstant bleiben.

Simplifizierend habe ich das immer so betrachtet: Wolken würden Sonnenstrahlung zurück in den Weltraum reflektieren, und andererseits auch Infrarotstrahlung zurück zur Oberfläche. Demgegenüber ist der Narrativ der Konsensklimatologen ein wenig anders. Demnach würden Wolken Infrarot nicht reflektieren, sondern absorbieren, und erst dann wieder abstrahlen, also genau so wie das Treibhausgase tun würden. Ich hielt das immer für eine dieser kreativen Lesarten um sich vor der Realität zu drücken, und schenkte diesem Detail weiter nicht viel Aufmerksamkeit. Doch eigentlich liegt genau hier der Hund begraben.

Klar, Wolken reflektieren UND emittieren. Ich meine, dass die Reflektion überwiegt und habe deshalb diese Differenzierung nie so genau genommen. Dabei habe ich aber übersehen, wie entscheidend und lebenswichtig dieser Punkt für das Konsensklimamodell ist. Um das zu veranschaulichen müssen wir uns ein Diagramm dieses Modells ansehen.

National Weather Service (US Gov) https://www.weather.gov/jetstream/energy

Ich habe das Diagramm ein wenig ausgeschmückt um den wesentlichen Punkt herauszustreichen. Wer das Original sichten möchte ist hier

https://www.weather.gov/jetstream/energy

bestens aufgehoben. Und nein, es handelt sich auch nicht um ein fehlerhaftes Diagramm, solche Darstellungen der offiziellen Version sind zahlreich zu finden und entsprechen sich (siehe links). Einzig gibt es marginale Unterschiede bei den jeweiligen Parametern, und diese werden, da es sich um eine Vereinfachung handelt, unterschiedlich ausgeführt.

Wolken würden demnach die Strahlungsbilanz mit 23% und nochmals 9% negativ beeinflussen, negativ im Sinne von kühlend. Das sind Prozentzahlen ausgehend von der Sonneneinstrahlung (=100%) die 342W/m2 beträgt. Zusammengenommen sind das also 110W/m2. Der Punkt dabei ist der, dass Wolken also nicht nur Sonnenstrahlung reflektieren, sondern darüber hinaus auch noch Wärmestrahlung in den Weltraum emittieren.

Wie viel an Infrarotstrahlung nun von Wolken zurück reflektiert oder emittiert wird, erklärt das Diagramm nicht. Wichtig zu verstehen ist an dieser Stelle, dass Wolken nach der offiziellen Darstellung in dieser Hinsicht zu den Treibhausgasen gezählt werden. Sie hätten also Anteil am Treibhauseffekt, und stehen damit naturgemäß in direkter Konkurrenz zu allen anderen Treibhausgasen. Um so größer der THE von Wolken, desto geringer der THE von CO2, Wasserdampf usw.

Natürlich ist das etwas abwegig, da Wolken einerseits kein Gas sind, andererseits in Summe ja abkühlend wirken würden. Damit wären die beiden wesentlichen Kriterien für ein „Treibhausgas“ eben genau nicht erfüllt. Möglich wird diese Diktion erst, da man die entgegengesetzten Strahlungseffekte (nach oben bzw. nach unten) fein säuberlich von einander trennt, als hätten sie nichts miteinander zu tun.

Andererseits gibt es nun aber diese Darstellung:

“Clouds increase the global reflection of solar radiation from 15% to 30%, reducing the amount of solar radiation absorbed by the Earth by about 44 W/m². This cooling is offset somewhat by the greenhouse effect of clouds which reduces the outgoing longwave radiation by about 31 W/m². Thus the net cloud forcing of the radiation budget is a loss of about 13 W/m²”

Das Zitat stammt zwar aus Wikipedia, es handelt sich aber tatsächlich um die (zusammengefasste) Position des IPCC. Auch das ist das Konsensmodell. Demnach verursachen Wolken insgesamt 44W/m2 Abstrahlung nach oben (durch Reflexion von Sonnenlicht), und 31W/m2 (durch Re-emission von IR) nach unten.

Was die emittierte IR Strahlung angeht sind diese beiden Modelle (eigentlich sind es zwei Darstellungen ein- und desselben Modells) durchaus kompatibel. Wenn Wolken 31W/m2 nach unten emittieren, dann werden sie die gleiche Strahlungsmenge auch nach oben emittieren. Die Schwerkraft spielt für Strahlung ja keine Rolle und anders als eine Reflexion ist die Emission nicht an eine Richtung gebunden.

Der krachende Widerspruch besteht in der aufwärts gerichteten Strahlung. Sind es nun 110W/m2, oder doch bloß 44W/m2? Die 110W/m2 sind ein nachvollziehbarer Wert, der sich durch den Albedoeffekt von 79W/m2 ergibt (die finden sich in der Größenordnung quer durch die Literatur), und eben den besagten 31W/m2 durch IR Abstrahlung.

Die 44W/m2 sind hingegen ein unmöglicher Wert. Einerseits würde damit der Albedoeffekt weit zu gering angesetzt, andererseits hätte man auf die IR Emissionen „vergessen“. Man müsste sich fragen, wieso Wolken nur nach unten IR Strahlung emittieren sollten, aber nicht nach oben?

myself

Man könnte nun meinen es handle sich nur um ein Versehen, einen Fehler, der gerade mal an irgendeiner Stelle zufällig auftrat. Dem ist aber keineswegs so. Diese Zahlen, bzw. ähnliche Werte, finden sich immer wieder. Bei einer Komplettdarstellung des TH-Modells sind es besagte 110W/m2, bei der expliziten Abhandlung der Strahlungseffekte von Wolken sind es hingegen bloß 44W/m2 (siehe links). Es handelt sich also um einen systemischen Fehler der einen „guten“ Grund hat, und der liegt in den impliziten Randbedingungen.

Wenn der IPCC einen Nettostrahlungsverlust von 13W/m2 nennt, dann tut er das mit entsprechender Vorsicht. Wie schon gesagt, haben Wolken in Summe gar keinen kühlenden, sondern tatsächlich einen positiven Strahlungseffekt. Doch auch ungeachtet dieser Tatsache, kann man keinen hohen Wert für den Strahlungsverlust angeben, ohne dabei völlig unplausibel zu werden.

Beispielsweise betrüge das Strahlungsfenster, durch welches terrestrisches Infrarot in den Weltraum abstrahlen kann lediglich 12% = 41W/m2 (siehe Diagramm). Dieses Strahlungsfenster ist für die nächtliche Abkühlung verantwortlich. Weiters gilt zu bedenken, dass es sich um einen Durchschnittswert handelt. Bei klarem Himmel wird es größer sein (~60W/m2) und bei starker Bewölkung sehr viel kleiner (~10W/m2).

Gleichsam wären die 13W/m2 ein Durchschnittswert. Da Wolken bei klarem Himmel naturgemäß keine Strahlungseffekte haben können, muss der Wert bei bestehender Bewölkung dementsprechend höher sein. Unterstellen wir 35% Durchschnittsbewölkung, dann ergibt sich 13/0,35 = 37W/m2 bei durchgehender Bewölkung, Das bedeutet eine durchgehende Bewölkung wäre fortlaufend (über Tag und Nacht) mit einem Strahlungsverlust (und dementsprechend sinkenden Temperaturen) verbunden, wie in einer durchschnittlichen Nacht. Anders gesagt, es müsste Stunde für Stunde um etwa ein Grad kühler werden. Das entspricht keineswegs der Realität, von daher sind die 13W/m2 Nettoverlust ein unmöglicher Wert.

Doch auch wenn wir diese 13W/m2 Nettostrahlungsverlust als gegeben hinnehmen, dürfen diese keinesfalls mit den 110W/m2 Bruttoabstrahlung kombiniert werden. Denn das würde einen Wolken-THE von 110-13=97W/m2 bedeuten. Der gesamte Treibhauseffekt beträgt aber nur 155W/m2. Wenn Wolken davon allein 97Watt ausmachen würden (=63%), dann würde die Rolle der übrigen Treibhausgase marginalisiert und das Konzept an sich in Frage gestellt.

Das Modell enthält darüber hinaus noch einen expliziten Fehler. Die Oberflächenstrahlung wird durchgehend mit 116% = 397W/m2 angegeben. Dieser Wert ergibt sich theoretisch für die Oberflächenstrahlung eines perfekten Schwarzkörpers bei 288K (=Oberflächentemperatur der Erde). Die hat jedoch einen niedrigeren Emissionskoeffizienten als die 100% eines perfekten Schwarzkörpers, nämlich nur etwa 92%. Zwar ist die Tatsache, dass Emissionskoeffizient eigentlich <1 ist unstrittig, doch wird darauf gerne „vergessen“, zumal dadurch der THE zwangsläufig verringert wird. Die Differenz macht jedenfalls rund 30W/m2 aus.

Was auf dem Spiel steht, erkennen wir rasch wenn wir den Treibhauseffekt mit korrekten Werten bestimmen. Dann erklären sich von 155W/m2 Gesamt-THE 30W/m2 durch die Berücksichtigung des realen Emissionskoeffizienten, und >110W/m2 durch die korrekte Bilanzierung von Wolken. Somit verbleiben weniger als 15W/m2 für einen möglichen THE durch Treibhausgase, das wären maximal 3°C. Dieser Umstand muss irgendwie argumentativ umschifft werden, will man an der Theorie des THE festhalten.

Genau darin liegt nun der Grund für den aufgezeigten Widerspruch im Konsensmodell bzw. der (Strahlungs-)Bilanzfälschung. Irgendwie muss man von den besagten 110W/m2 Aufwärtsstrahlung auf einen möglichst niedrigen Wert für die Abwärtsstrahlung (=THE von Wolken) kommen, ohne dabei einen allzu großen Wert für den Nettostrahlungsverlust auszuweisen. Weil allein schon die Rechnung 110 - 13 = 31 gegen die Gesetze der Arithmetik verstößt, bleibt letztlich nur sich argumentativ zu verbiegen.

Es benötigt zwei unterschiedliche Darstellungen. Eine für das Gesamtmodell einerseits, und eine Separate für die explizite Strahlungsbilanz von Wolken andererseits. Und dann verhält es sich wie mit Ehefrau und Geliebter – die beiden mögen sich nie treffen. Denn andernfalls droht der Betrug aufzufliegen.

Bliebe noch die Frage, wieso dieser riesige und offensichtliche Fehler den gut organisierten und von Ölkonzernen gesponserten Klimaleugnern noch nicht aufgefallen ist? Erstens sind das auch keine besonderen Leuchten, zweitens sind sie eben weder organisiert noch großzügig gesponsert, und drittens und vor allem, sind die ganz begeistert von der Idee der kühlenden Wolken. Die Wolkenbildung könnte ja zunehmen, wenn es wärmer wird, und damit dem Klimawandel entgegen wirken. Dieser Rückkopplungseffekt wird nämlich von Klimatologen großer Unsicherheitsfaktor benannt, weshalb die „Leugner“ gleichsam einem pawlowschen Hund sofort darauf ansprangen. Im Übrigen schmerzt die die Einsicht auf den Treibhauseffekt reingefallen zu sein nicht minder.

Treibhausmodelle:

http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Datei:Strahlungshaushalt.gif

http://klimat.czn.uj.edu.pl/enid/2__Strahlung___Treibhausgase/_-_Strahlung___Treibhaus_1h9.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungshaushalt_der_Erde

https://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportal-klimawandel/klimasystem/umsetzungen/energiebilanz-der-erde

Zur Strahlungsbilanz von Wolken:

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

https://www.ipcc.ch/ipccreports/far/wg_I/ipcc_far_wg_I_full_report.pdf

(Seite 79)

https://isccp.giss.nasa.gov/role.html

http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Wolken_im_Klimasystem

http://bildungsserver.hamburg.de/das-klimasystem/4403250/wolken-im-klimasystem/

„Leugnerische“ Begeisterung für den angeblich kühlenden Effekt von Wolken

https://www.eike-klima-energie.eu/2011/10/18/neue-wissenschaftlich-begutachtete-studie-wolken-haben-einen-grossen-abkuehlungseffekt-auf-die-strahlungsbilanz-der-erde/

Und meine Analyse von Wetterdaten

https://www.scribd.com/document/370673949/The-Net-Effect-of-Clouds-on-the-Radiation-Balance-of-Earth-3

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