Zur Erklärung des Treibhauseffektes werden folgende Behauptungen(B1-B5) herangezogen :
B1: Die Sonnenstrahlung gelangt ohne relevante Absorption der Atmosphäre auf den Erdboden.
B2: Der Grund dafür ist, dass die Sonnenstrahlung hauptsächlich kurzwellig ist.
B3: Auf dem Erdboden wird die kurzwellige Strahlung absorbiert, in langwelligere Wärmestrahlung umgewandelt und wieder abgestrahlt.
B4: Die abgestrahlte langwelligere Wärmestrahlung wird durch das CO2 und andere Treibhausgase der Atmosphäre absorbiert.
B5: Aufgrund des gestiegenen Absorptionspotentials durch CO2 ist es zu der beobachteten globalen Klimaerwärmung gekommen.
Sämtliche Behauptungen werden im folgenden widerlegt.
Realität:
Alle Stoffe interagieren mit Strahlung durch Absorption und Emission. (Kirchhoffsches Strahlungsgesetz).
Je niedriger die Energie der Photonen ist, desto größer ist der Bereich der Atomhülle, an denen sie absorbiert werden, d.h. je kürzer ist die freie Wegstrecke bis zur Absorption.
Die Absorptionspotenzial von Wärmestrahlung ist abhängig von der Größe und Dichte der Moleküle.
Fazit:
Die Wärmestrahlung der Sonne wird durch sämtliche Stoffe der Atmosphäre (d.h. hauptsächlich durch Stickstoff und Sauerstoff) absorbiert.
Die Realität ist, dass Photonen mit Energien von Infrarot bis sichtbar von allen Stoffen absorbiert werden können und als Thermostrahlung mit wesentlich niedrigerer Enegie wieder emittiert werden.
Da die Anzahl der sichtbare Photonen der Sonnenstrahlung wesentlich geringer ist als die der IR-Photonen, ist die Wärmezunahme durch absorbierte sichtbare Photonen
wesentlich kleiner als der Wärmeverlust der absorbierten IR-Photonen.
Da ein signifikanter Anteil der Absorption in der Atmosphäre stattfindet und diese Wärme damit nicht auf der Erdoberfläche zur Speicherung zur Verfügung steht,
wirkt die Atmosphäre deutlich klimakühlend.
Realität:
Gemäß Kirchhoffschen Strahlungsgesetz ist das Absorptionspotenzial eines Gases weitgehend stoffunabhängig und hängt im Wesentlichen von dem Massenanteil ab.
Zusätzlich haben alle Atmosphärengase stoffspezifische Absorptionsbanden, die allerdings außer bei Wasser wesentlich zum Gesamtpotenzial beitragen.
Insgesamt ist das molare Absorptionspotenzial von CO2 wesentlich kleiner als das von Wasser aber nur geringfügig höher als das von N2 oder O2.
Der Anteil der Wärmeabsorption von CO2 in der Atmosphäre entspricht etwa seinem Massenanteil von 0,04% und ist damit irrelevant.
Realität:
Wenn das Absorptionspotenzial der Erdatmosphäre zunehmen würde, würde das Klima kälter werden.
Gründe: Jegliche Wärmeabsorption der Atmosphäre führt zur Wärmeausstrahlung in das Weltall. Eine Wärmeausstrahlung zum Erdboden existiert nicht.
Die Absorption der Atmosphäre verlangsamt durch Absorption die Wärmeabstrahlung der Erde etwas. Dieser Effekt reduziert leicht den deutlichen Kühleffekt.
Das Absorptionspotenzial der Stoffe der Atmosphäre entspricht in etwa ihrem Massenanteil. Daher kann der erhöhte Kühleffekt durch den erhöhten CO2- Massenanteil
(< 0,02%) vernachlässigt werden.
Kann jeder einfach nachvollziehen:
Einen 100W - Infrarotstrahler zunächst ca. 20 cm, dann ca. 1m vor das Gesicht halten.
Ergebnis:
a) Die rote sichtbare Strahlung nimmt nur leicht ab.
b) Die Wärmestrahlung nimmt sehr deutlich ab.
Im Labor lässt sich nachweisen, dass es keinen relevanten Unterschied bezüglich der Wärmestrahlungsreduzierung gibt zwischen Luft ohne CO2, normale Luft oder Luft mit 100-facher CO2-Konzentration.
Nachweis der Absorption durch tägliche Beobachtung:
Mittags ist die Wärmegefühl des zur Sonne gerichteten Gesichtes deutlich wärmer als abends und morgens.
Zur Sonne ausgerichtete Temperaturmessungen bestätigen das.
Messungen der mittäglichen Wärmestrahlung im Sommer sind deutlich höher als im Winter (Messung senkrecht zur Sonne unter Ausschluss von Wärmeleitung).
Ohne Atmosphäre (z.B. auf dem Mond) gibt es diese Wärmereduzierung nicht.
Das heißt auf dem Mond ist die senkrechte Wärmeeinstrahlung kurz nach Sonnenaufgang genau so intensiv wie beim Zenitstand.
Bereits Allgemeinwissen:
Die Wärmestrahlung der Sonne nimmt mit der Wegstrecke der Strahlung durch die Atmosphäre deutlich ab.
Das kältere Klima im Winter wird hauptsächlich durch den Absorptionseffekt der Atmosphäre und erst zweitrangig durch den Einfallswinkel verursacht.
Die absorbierenden Stoffe der Erdatmosphäre haben aufgrund ihrer Wärmeabsorption einen bereits nachgewiesenen kühlenden Effekt auf das Erdklima.
Das klimakühlende Absorptionspotenzial von CO2 und anderer Treibhausgase (außer H2O) entspricht in etwa deren Massenanteil und ist damit
vernachlässigbar.
Die Bezeichnungen „Treibhauseffekt“ und „Treibhausgase“ bezüglich der Erdatmosphäre müssen umgehend eliminiert werden.
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