Der nächtliche Wärmeeffekt der Atmosphäre

Durch thermische Absorption wird thermische Energie auf den absorbirenden Stoff übertragen (Wärme, bzw. Kälte).

Nach der Absorption werden je nach thermischer Energie des absorbierenden Stoffes  Photonen in alle Richtungen wieder emittiert.

Wärme wird dabei nur in Richtung kälteres System übertragen, d.h. von der Atmosphäre immer in Richtung Weltraum.

Die durch Absorption erwärmte Atmosphäre strahlt zwar keine Wärmestrahlung in Richtung Erdboden, bewirkt jedoch eine Verlangsamung der Wärmeausstrahlung vom Erdboden ins Weltall. Dadurch bleibt es nachts länger warm.

Die Verzögerung ist abhängig von der Wärmespeicherfähigkeit und damit von der Wärmekapazität der Atmosphäre. 

Die  Wärmespeicherfähigkeit hängt von der Teilchendichte und dem Gesamt-Absorptionspotenzial (Typ 1 + 2) ab:

Da die Gase der Erdatmosphäre nur wenig Wärme speichern können, ist deren Wärmeeffekt relativ klein.

Flüssige und feste Stoffe haben ein wesentlich stärkeres Absorptionspotenzial als Gase.

Wolken und Aerosole erhöhen somit die Wärmespeicherung und verstärken den nächtlichen Wärmeeffekt. 

Bei allen Stoffen der Atmosphäre ist der Kühleffekt aufgrund der Reduzierung der Sonneneinstrahlung wesentlich stärker als der nächtliche Wärmeeffekt durch Wärmespeicherung.

Der Gesamteffekt aller Stoffe in der Atmosphäre ist eindeutig klimakühlend.

Ein wichtiger Effekt der Atmosphäre ist der Ausgleich von Temperaturen auf der Erdoberfläche durch Luftströmung (Wind).

Dadurch kann es lokal dazu kommen, dass bodennahe Luft wärmer ist als der Erdboden, so dass es in diesem Bereich zu einer Wärmeübertragung von der Luft zum Erdboden kommt.

Die Atmosphäre hat aufgrund der geringen Wärmespeicherfähigkeit nur einen geringen indirekten Wärmeeffekt, der insbesondere Nachts wirksam ist.

Die signifikante Absorption der Wärmestrahlung der Sonne bewirkt, dass die Atmosphäre insgesamt klimakühlend wirkt.

Da die Gaszusammensetzung irrelevant bezüglich Klima ist, können nur langfristige Änderungen von Feststoff-  oder Tröpfchen-Anteilen zu Klimaänderungen beitragen.