Reporterbericht: Kontaktlink zu Redaktion buergerstimmen.de [ Homepage ] (Dr. Dieter Porth)
 

Die Redaktion der Internet-Zeitung meldet - Versuch, den Klimawandel ohne Treibhausgas zu erklären

^{(bearbeitet von Dr. Dieter Porth im Juli 2012 - veröffentlicht am 18.7.12)}

Die Verdichtung

2012 © Dr. Dieter Porth (www / Kontakt)

Jahreszeitliche Zyklen von Temperatur, Sonneneinstrahlung und Kohlenstoffdioxid-Konzentration in Deutschland

Die Pflanzen und das Klima

Die Pflanzen im Norden grünen ab Mai
und bilden Laub vom Treibhausgase
Im Herbst wird diese 'Rohstoff-Blase'
durch Tiere wieder zum C-O-zwei.
.
Im Mai bedeckt kaum Grün den Boden
Lichtmassen spiegelt die Erdenbühne
Steht im August satt da das Grüne
erwärmt das Licht die Pflanz' im Soden.

Viel C-O-Zwei lässt's Frühjahr kalt
als Treibhausgas versagt es halt.
Mehr C-O-Zwei lässt's Frühjahr kalt
mehr Treibhausgas verpufft hier halt.
Ohn' Einfluss bleibt es selbst in Bilma.
<>
Der Mensch nutzt wüst die Welt global
und schafft so Hitze im Sommer total.
denn Grün erzwingt das Wärme-"Halma".

Dr. Dieter Porth - 2012

Erläuterungen

Vorbemerkung zur Konstruktion des Widerspruchsbeweis

Wenn man das Wetter jeweils zur gleichen Zeit mittelt, so bekommt man das Wetter, das zu bestimmten Jahreszeiten herrscht. Wenn man das mittlerer Wetter der Jahreszeiten in einer Region zu einem Gesamtwetter zusammenfasst, dann erhält man das Klima in diesem Gebiet.
Das Gedicht zeigt nun: Da das Kohlenstoffdioxid einen vernachlässigbaren Einfluss auf das jahreszeitliche Wetter hat, kann das Treibhausgas keinen Einfluss auf das Klima haben, weil sich das Klima aus den Jahreszeiten ableitet.
Die Grundthese des Gedichtes ist, dass die Änderung der Vegetation die Hauptursache für den Klimawandel ist. Dass der Mensch wesentlich Einfluss nimmt, wird lediglich in der letzten Strophe vermutet. Der Verursachungsgrund ist dabei die Umwandlung von Wäldern in Acklerland sowie die Umwandlung von Steppen in Wüsten durch Übernutzung.

Erstveröffentlichung der Graphik

www.buergerstimmen.de/wissenschaft/science_483.htm
Quellenangaben

• CO2-Kurve aus http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Mauna_Loa_Carbon_Dioxide-de.svg&filetimestamp=20090502150503
• Temperaturkurve aus http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Temperaturreihe_Deutschland,_Abweichung.PNG&filetimestamp=20061231104944
• Solardaten für Bayern aus http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/solarsupport_grundschule.pdf

Hinweise zum Gedicht

Zur 1. Strophe. – die Jahreszeitlichen Schwankungen der Kohlenstoff-Dioxid

Die Erde hat hauptsächlich Landflächen auf der Nordhalbkugel. Entsprechend wird viel Kohlenstoffdioxid während des Sommers in organischem Material gebunden ("Rohstoff-Blase") gebunden. Im Winter wird das verwelkte Laub und das Wurzelwerk, in welchem das Kohlenstoffdioxid gebunden ist, durch Tiere und Bakterien wieder "verbrannt" bzw. "veratmet". Deshalb steigt der Kohlenstoffdioxid-Gehalt bis zum Frühjahr wieder an.
-> Zyklischer Verlauf http://de.wikipedia.org/wiki/Keeling-Kurve

zur 2. Strophe – Problem vom Temperaturverschiebung relativ zur Energieeinstrahlung

Obwohl im Mai mehr Licht den Erdboden in Bayern erreicht als im August, ist im August die Temperatur höher. Weil der Erboden ein höheres Albedo hat als das satte Grün im Sommer, wird im Sommer mehr Licht in Wärme umgewandelt als im Mai. Im August die die Pfanzenwelt ausgewachsen. Im Mai ist sie erst am starten. Die Pflanzen verändern während der Jahreszeiten also das Albedo (Weißheit, Blendwirkung) der Erde. Diese Vermutung legt zumindest das Diagramm nahe.
Man kann natürlich auch die These vertreten, dass sich die Erde im Laufe des Sommers aufheizt und dass sie die gespeicherte Wärme im Herbst abgibt. Dazu gibt es weiter unten eine energetische Betrachtung.

zur 3. Strophe – Widerspruchsbeweis: Annahme: das Treibhausgas wirkt – Feststellung – Treibhausgas wirkt nicht

Die Strophe führt einen Widerspruchsbeweis gegen die Idee des Treibhausgases. Da die Konzentration des Treibhausgases im Mai maximal und da es unter vergleichbaren Sonnenbedingungen Bedingungen bei geringerer Treibhausgaskonzentration im August wärmer ist, kann das Treibhausgas nicht die Ursache für die Temperaturerhöhung im August sein. Da sich das Klima einer Region aus den die gemittelten Jahreszeiten ergibt und da das Treibhausgas bestenfalls einen vernachlässigbaren Einfluss auf das jahreszeitliche Klima hat, muss man folgern, dass das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid keinen Einfluss auf das Klima hat.
Der Hinweis auf die Stadt Bilma (siehe http://www.iten-online.ch/klima/klimatabellen.htm) im Niger mitten in der Sahara wird gegeben, weil die klimatischen Temperaturen an diesem Ort mit dem Sonnenverlauf übereinstimmen. Es ist also im Juni am heißesten, weil im Juni die Sonne am höchsten steht. Im Gegensatz zu den allermeisten sonstigen Temperaturverläufen an anderen Orten scheint das regionale Klima dieses Ortes kaum von Vegetation und Wolken beeinflusst zu werden. Hier kann man sehr gut nachvollziehen, dass der Treibhauseffekt keine Rolle spielt, weil die Schwankungen im Kohlenstoffdioxidgehalt seit Jahrzehnten gültig sind.

zur 4. Strophe – Folgen und Implikation der Idee, "Pflanzen als Klimamacher/Klimakiller"

Da der Mensch überall auf der Welt die Vegetation durch Landwirtschaft, Umweltvergiftungen, Bergbau, … verändert, verändert er überall die Mikroklimata. Oft führt diese Übernutzung dazu, dass die Verdunstung von Wasser durch der Vegetation weniger effektiv ist. Der Ersatz von Wälder durch Ackerflächen, die Übernutzung von Steppen führt dazu, dass weniger Wasser verdunstet wird. Neben den Pflanzen sind die Wolken ein wichtiger Faktor, die Einfluss auf die Erhitzung der Erde nehmen. Da mit dem Rückgang der Wälder Pflanzen vorherrschen, die eine geringere Verdunstung und damit eine geringer Abschattung ermöglichen, ist klar, dass mehr Licht die Erde erreicht. Dies führt zu einer Erhöhung der Energie, die als Sonnenstrahlen die Erde erreicht. Damit erreicht mehr Energie die Erde und es wird wärmer.
In einer ersten Version des Gedichtes wurde eine Prognose gewagt. lauteten die ersten beiden Verse
" Der Mensch übernutzt die Erd' global
verschiebt so Hitze im Sommer total."
Damit wurde auf den Effekt der Veränderung der Vegetation durch den angespielt.
Der Begriff Halma im letzten Vers meint nicht das Spiel Halma, sondern die griechische Bedeutung "Sprung".

Widerlegbare Gegenargumente

Fehlschluss: Eisbohrkerne sind Beleg für Treibhauseffekt

In den Eisbohrkernen (Wostok-Diagramme) wird eine Korrelation zwischen Temperatur und Kohlenstoffdioxid-Gehalt nachgewiesen. Dies wird oft als Argument für die Wirksamkeit des Treibhauseffektes genutzt.
Eine Studie vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie aus Jena zeigt, dass mit steigender Temperatur die Mikroorganismen vermehrt Kohlenstoffdioxid aus dem Boden freisetzen. Das Ergebnis ist nicht ungewöhnlich, wenn man sich klarmacht, dass Geschwindigkeit des Stoffwechsel bei Mikroorganismen von der Außentemperatur abhängt. Wenn es wärmer wird, dass veratmen die Mikroorganismen den Kohlenstoff im Boden schneller.
(siehe http://www.buergerstimmen.de/wissenschaft/science_502.htm bzw. Original http://www.bgc-jena.mpg.de/mpg/websiteBiogeochemie/aktuelles/nachrichten/20120612/genPDF.pdf)
Die Beziehung zwischen dem Kohlenstoffdioxidgehalt und der Temperatur in den Eisbohrkernen ist also kein Beweis für die Existenz des Effekts von Kohlenstoffdioxid als Treibhausgas. Mit Blick auf die obige Studie kann das Kohlenstoffdioxid auch ein Gas im Steady-State-Zustand (http://de.wikipedia.org/wiki/Flie%C3%9Fgleichgewicht)sein, wobei dessen Konzentration im Jahresmittel im vorindustriellen Zeitalter mit der mittleren weltweiten Jahrestemperatur korrelierte.
Die Schwankungen der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in den Eiskernen sind Indikatoren für die globale Temperatur während der jeweiligen Zeit.

Fehlschluss: Im August ist es heißer als im Mai, weil die Sonne die Erde im Juni und Juli aufgeheizt hat

Die Temperatur der Erde in den ersten zehn Zentimetern wird wesentlich von den täglichen Temperaturschwankungen bestimmt. Hier soll ausgerechnet werden, dass die Wärmekapazität der Erde nicht ausreicht, um mit der gespeicherten Sonnenwärme Wochen später die Luft merklich aufzuheizen.
Die trockene Erde hat ungefähr eine Dichte von 1,3 bis 2 kg/l. Wenn man die Wärmekapazität der Erde mit Blick auf die Wärmekapazität von Beton oder Glas mit den Daten für Beton abschätzt, so hat ein Liter Erde ungefähr die Wärmekapazität von
800 J / (kg /K) *2kg /l = 1600 J / (K*l).
Wenn sich die Erde um 1° erhöht, so hat die Erde 33kJ als Wärme gespeichert.
Wieviel Luft kann die Erde mit dieser Energie aufwärmen. In einem Liter Luft sind ungefähr
1/ (22,413 (l/mol)) = 0,0446 mol/l
enthalten. Die Luft hat dabei ungefähr eine Wärmekapazität von
3/2R = 1,5*8,3141 J/(mol*K) = 12,47 J/(K*mol),
wobei R die allgemeine Gaskonstante repräsentiert.
Ein Liter Luft hat also ungefähr eine Wärmekapazität von
12,47 J/(K*mol) * 0,0446 mol/l = 0,55 J/(K*l).
Der Vergleich zeigt, dass in einem Liter Erde
1600 J/ (K*l) *1 l(Erde) / (0,55 J/(K*l)) = 2909,09 l(Luft)
Die 2909 l Luft entspräche bei einer Grundfläche von einem Quadratdezimeter einer Luftsäule von 2909dm oder 291m.
Wenn sich die Erde wärmer als die Umgebung ist, so könnte sie einmalig die darüber liegende Luft um ein Grad erhöhen. Angesichts der täglichen nächtlichen Energieverluste, die normalerweise in gemäßigten Breiten zu Temperatursprüngen von mehreren Grad führen, ist dies wenig.
Wenn die gespeicherte Energie des Bodens dreißig Tage lang die Temperatur merklich um einen Grad anheben soll, so müsste die Erde Energie in Form von 30°C Erwärmung gespeichert haben. Die allgemeine Erfahrung zeigt, dass die Erde nie dreißig Grad wärmer als die Umgebungstemperatur ist. Die Bodentemperatur weicht immer nur einige wenige Grad von der jeweils aktuellen Umgebungstemperatur ab. Die bedeutet, dass der Erdboden nicht die Sonnenenergie im merklichen Umfang speichert, um Wochen oder Monate später die mittlere Temperatur merklich zu verändern. Der wärmepuffernde Effekt der Erde hat bestenfalls merklichen Einfluss auf das Tageswetter.
Es muss also andere Gründe dafür geben, warum es im August in Deutschland im Mittel mehr als 2°C heißer ist als im Mai ist, obwohl die am Boden ankommende Strahlungsenergie in diesen Monaten vergleichbar ist. Auf den Temperaturverlauf während der Nacht kann die aufgeheizte Erde wegen der Wärmekapazität durchaus eine Rolle spielen, wie die obige Abschätzung zeigt. das sich ändernde Albedo ist ein Grund. Nun ist auch die Temperatur im November im Mittel hoher als zum Beispiel im Februar. Hierfür können zwei Effekte eine rolle spielen. Zum einen kann die Warmluftzufuhr zu einer Erhöhung der mittleren Temperatur führen. Zum Zweiten könnte die Veratmung der "Rohstoff-Blase" zu einer merklichen Erhöhung der Umgebungstemperatur führen. Zum dritten könnten im August wegen der Erhöhung der Temperatur im Norden weniger Kaltlufteinbrüche als im Frühjahr auftreten.

Offenen Gegenargumente

Gegenthese: Frühjahrstemperaturschift könnte geprägt sein von frühjährlicher Kaltluftzufuhr aus dem Norden

Die Gegenthese besagt, dass Deutschland im Frühjahr über Luftströmungen mit dem kalten Norden verbunden ist, während die im Sommer im weniger ausgeprägten Maßstab gilt. Nun zeigt sich in den allermeisten Temperaturprofilen auf der Welt – also sowohl auf der Nordhalbkugel als auch auf der Südhalbkugel - diese Verschiebung der Temperaturkurve in den Sommer hinein. Verallgemeinernd muss man also sagen, dass die atmosphärischen Austauschbedingungen bei zunehmender Sonneneinstrahlung im Frühjahr nicht mit den atmosphärischen Austauschbedingungen im Sommer bei abnehmender Sonneneinstrahlung vergleichbar sind. Die im Netzt gefundenen Statistik http://www.wzforum.de/forum2/read.php?6,1223011,1223138 müsste global gelten.
Gegen dieses Argument kann kein Gegenargument vorgebracht werden. Es ist ein denkbarer dritter Faktor, der neben dem Treibhauseffekt und meinen postulierten Vegetationseffekt auf das Klima wirken.
Mir fehlt als Journalist die Zeit, um mich in die komplexe Materie der Luftströmungen einzuarbeiten. Ich habe nicht analysiert, ob und welche Rolle dieser Faktor für das Klima spielen kann.

Fazit

Der Widerspruchsbeweis ist wegen des dritten Faktors nicht vollständig. Aber für mich wird die Hypothese vom Kohlenstoffdioxid als Treibhausgas unwahrscheinlicher, da das Kohlenstoffdioxid in den Klimadaten seinen Nachweis auf Relevanz schuldig blieb. Gleichzeitig bekommt die Vegetation einen höheren Stellenwert, da die Vegetation das Albedo der Erde wie auch den Wasser-Wolken-Kreislauf mitbestimmt.

Dr. Dieter Porth – Göttingen, 18.7.2012