Klima Kurzgefasst

2022-08-23

Frank Siebert

Was ist relevant? Wie groß ist der Anteil von "natürlichem" und "antropogenem" CO ₂ an jüngsten Klimaveränderungen?

Update 2022-08-24: Ich habe die "Zeroth-estimate" Folie aus dem Vortrag bei EIKE hinzugefügt. In der Folie wird erwähnt, dass die 0,8 °C Schätzung für eine Verdoppelung des CO ₂ mit dem Stefan-Bolzmann-Gesetz ermittelt wurde, in dem die Temperatur mit dem Exponenten 4 einfließt. Als Kommentar steht dabei, dass der Exponent 3 für eine Atmosphäre mit Klimagasen besser passe.

Nimmt man diese Aussage und macht die Rechnung damit, dann ergibt sich eine Erhöhung von 1,06 °C anstatt 0,8 °C. Natürlich ignoriert diese Rechnung jegliche Feedback-Mechanismen, wie zum Beispiel zusätzliche Verdunstung von Wasser und dadurch entstehende Wolkenbildung. Da diese aber ganz offiziell weiterhin schlecht verstanden ist, weiß im Grunde niemand, ob eine zusätzliche Verdunstung eine verstärkende oder eine dämpfende Wirkung auf das Ergebnis hätte,

Die Autoren der zuerst erwähnten Studie haben eine dämpfende Wirkung durch erhöhte Luftfeuchtigkeit Aufgrund verstärkter Bildung niedriger Wolken angesetzt und damit eigenen Aussagen zufolge gute Ergebnisse erzielt. Ich habe aber auch bereits die wichtige Rolle der Sonnenaktivität für die Bildung niedriger Wolken erwähnt, welche vom IPCC verneint wird.

Man könnte auch zusammen fassen: Wir haben viele Puzzel-Stücke, das Bild könnte aber sowohl einen Diamanten darstellen, an dessen Schliff sich das Sonnenlicht vielfach bricht, als auch ein brennendes Haus. Nur unsere Informationen zum Klima über mehrere hundert Millionen Jahre, in denen CO ₂ und Temperatur über große Strecken keinen korrelierenden Verlauf zeigen, legt nahe, dass es wohl doch eher einen Diamanten darstellt.

Mein "Reisebericht" mit dem Titel "Eine kleine Reise durch die Klimaforschung" ¹ war deutlich zu lang geworden, und wie wir es alle von Diavorträgen zu Urlaubsreisen kennen, wirkt die Menge der Informationen schnell einschläfernd.

Was also ist wirklich relevant?

Die auf dem Pre-Print-Server ArXiv veröffentlichte Arbeit "No experimental evidence for the significant anthropogenic climate change" ² vom 29. Juni 2019 bringt die Schlüsselinformationen in besonderer Kürze auf den Punkt.

Die Autoren Jyrki Kauppinen und Pekka Malmi betrachten in ihrer Arbeit den Einfluss der unteren Wolkenschicht auf die Temperatur. Satellitendaten hierzu werden seit 1983 systematisch erfasst. Um weiter in der Zeit rückwärts schauen zu können, verwenden die Autoren die Luftfeuchtigkeit als Proxy für die Dichte der unteren Wolkenschicht. Die seit 1983 erfassten Daten legten nahe, dass es zwischen diesen beiden einen gut gesicherten Zusammenhang gäbe,

Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, dass sich aus den Änderungen der Abdeckung durch die untere Wolkenschicht die Temperaturentwicklung seit 1970 mit all ihren Schwankungen sehr genau rechnerisch ermitteln lasse. Dennoch finden auch sie einen Einfluss des CO ₂ auf die Temperatur.

Zitat:

Die IPCC-Klimasensitivität ist etwa eine Größenordnung zu hoch, weil eine starke negative Rückkopplung der Wolken in den Klimamodellen fehlt. Wenn wir die Tatsache berücksichtigen, dass nur ein kleiner Teil der erhöhten CO2-Konzentration anthropogen ist, müssen wir erkennen, dass es den anthropogenen Klimawandel in der Praxis nicht gibt. Der größte Teil des zusätzlichen CO2 wird nach dem Henry'schen Gesetz aus den Ozeanen emittiert. Die tief hängenden Wolken kontrollieren praktisch die globale Durchschnittstemperatur. In den letzten hundert Jahren ist die Temperatur aufgrund von CO2 um etwa 0,1°C gestiegen. Der menschliche Beitrag betrug etwa 0,01°C.

Zitat Ende

Ein kleines Problem habe ich damit, dass die Autoren ihre Rückschau bis ins Jahr 1970 durchführen, dann aber eine Aussage über die letzten 100 Jahre machen. Aber die Autoren haben hier auch mit 10% einen recht hohen Anteil des Menschen an den CO ₂ Erhöhungen der letzten 100 Jahre angesetzt. Wie hoch dieser Anteil wirklich ist, ist unbekannt und natürlich umstritten.

Die Arbeit weist darauf hin, dass für die Temperatur und deren Entwicklung in der Hauptsache die untere Wolkenschicht und deren Entwicklung wichtig ist, und zwar dermaßen hauptsächlich, dass andere Faktoren nur wenig Einfluss haben. Dieser Hinweis ist nicht wirklich neu und im Grunde kennt ja jeder die kühlende Wirkung niedriger Wolken aus eigener Erfahrung.

Die Modelle des IPCC kommen zu anderen Ergebnissen, weil sie unter der Prämisse erstellt wurden, dass anthropogenes CO ₂ der hauptsächliche Treiber der Temperaturentwicklung ist. Darum ist in den Modellen des IPCC wenig Platz für natürliche Einflussfaktoren und daher haben diese Modelle große Schwierigkeiten die natürlichen Fluktuationen der Entwicklung über die Zeit gut abzubilden.

Da ich mit diesem Forschungsartikel nicht so recht zufrieden bin, will ich trotz meines Versprechens es kurz zu machen noch auf die Arbeit eines Physikers eingehen. In dem Vortrag "Why has global warming paused?" ³ gab William Happer 2013 eine interessante Antwort darauf, warum trotz steigendem CO ₂ in der ersten Dekade des 21. Jahrhunderts kein weiterer Temperaturanstieg beobachtet werden konnte. In 2014 veröffentlichte er einen gleichnamigen Artikel, basierend auf dem Vortrag, in dem "International Journal of Modern Physics A" ⁴ , der leider nicht kostenfrei zugänglich ist.

William Happer legt darin dar, dass CO ₂ nur unwesentlich zu einer weiteren Erwärmung beitragen kann, weil das vorhandene CO ₂ in dem fraglichen Frequenzbereich bereits die erreichbare Wirkung entfaltet. Allenfalls an den Rändern dieses Frequenzbereichs sei eine geringfügige Steigerung der Wirkung möglich.

So sei es nötig die CO ₂ -Konzentration von 400 auf 800 ppm zu verdoppeln, um eine Erhöhung von annähernd einem Grad zu erreichen. Dies habe bereits Svante Arrhenius, Nobelpreisträger der Chemie 1903 und Urgroßvater von Greta Thunberg, korrekt vermutet, auch wenn es nicht ganz klar ist, wie er schon damals zu diesem Ergebnis gelangen konnte, fehlten damals doch noch die Werkzeuge der Quantenmechanik, mit denen das Absorptions- und Strahlungverhalten erklärt und berechnet werden.

Für weitere Temperaturerhöhungen durch CO ₂ seien immer größere Mengen erforderlich. Um eine Erhöhung von 4 °C zu erreichen, müsse man das CO ₂ bereits auf 6.400 ppm erhöhen. Für jedes Grad Celsius sei also jeweils eine Verdoppelung des CO ₂ -Anteils erforderlich.

In seinem Vortrag stellt William Happer errechnete Kurven den Messungen der NASA gegenüber und zeigt verschiedene Kurven für die Sahara oder die Antarktis, die sich in ihrem Strahlungsverhalten natürlich deutlich voneinander unterscheiden.

In dem Vortrag "William Happer - Radiative forcing of greenhouse gases:much ado about almost nothing" ⁶ am 13.12. 2021 präsentierte William Happer sogar die physikalischen Formeln, auf denen die Ermittlung der Schwarzkörperstrahlung der Erde für verschiedene Anteile CO ₂ beruht.

In dem Pre-Print "Dependence of Earth's Thermal Radiation on Five Most Abundant Greenhouse Gases" ⁸ aus dem Jahr 2020 sind die entsprechenden Berechnungen ganz detailliert beschrieben.

Die Erklärung ist in sich stimmig, die errechneten Kurven passen gut mit den Messungen überein und die Frage, warum die Temperatur nicht, wie vom IPCC vorhergesagt, dem CO ₂ folgt, beantwortet sie auch. Die Wirkung des CO ₂ ist im Sättigungsbereich, so dass weiteres CO ₂ nur noch eine geringfügige zusätzliche Wirkung erzielen kann.

Dass zusätzliches CO ₂ keine große Rolle spielt ist also keine seltsame Einzelmeinung, sondern verschiedene Wissenschaftler kommen auf verschiedenen Wegen zu diesem Ergebnis. Und dass niedrige Wolken einen großen Einfluss haben ist ebenfalls bei weitem keine Einzelmeinung.

Forschungsartikel über das erhöhte Pflanzenwachstum durch CO ₂ und der quantitativen Betrachtung damit eventuell verbundener kühlender Wirkung habe ich bisher nicht gesehen, obwohl ich einen solchen Effekt für naheliegend halte.

In meinem "Reisebericht" hatte ich auf experimentelle Forschungsergebnisse verwiesen, welche die Verbindung zwischen der Sonnenaktivität und der Bildung insbesondere niedriger Wolken herstellen.

In der Zusammenfassung ist daher wesentlich, dass das Klima, speziell die Temperaturentwicklung auf der Erde, von der Sonnenaktivität abhängt, da diese indirekt auf die Bildung niedriger Wolken einwirkt.

Wird dieser Zusammenhang in der beobachteten Höhe berücksichtigt, bleibt für weitere Einflussfaktoren nicht mehr viel Platz. Und unter diesen zwangsweise geringfügigeren Einflussfaktoren ist auch das CO ₂ , an dessen Anstieg der Mensch einen wiederum geringfügigen Anteil hat.

Auch wenn der Einfluss der Sonne auf die Erde Zyklen unterliegt, welche Milanković-Zyklen ⁹ genannt werden, und außerdem einen Sonnenfleckenzyklus von etwa 11 Jahren aufweist ¹⁰ , ist die Sonnenaktivität bisher nicht langfristig vorhersagbar.

Da die Sonnenaktivität bisher nicht vorhersagbar ist, ist auch die Temperaturentwicklung auf der Erde nicht vorhersagbar. Vorhersagbar ist allerdings die Wirkung, welche Anstrengungen zur Einsparung von CO ₂ auf das Klima haben werden.

Der Versuch, eine Klimaerwärmung zu verhindern, indem man das vom Menschen freigesetzte CO ₂ reduziert, ist mit dem Versuch vergleichbar, einen Hausbrand zu löschen, indem man ein Streichholz aus pustet.

Der Vergleich hinkt natürlich ein bisschen, denn im Grunde sieht es so aus, als brenne das Haus gar nicht, aber dieses Thema ist für die Kurzfassung zu umfangreich.

Natürlich ist diese Meinung, wie immer, vorläufig, und wartet auf ihre Widerlegung, denn:

Erkenntnisse haben immer vorläufigen Charakter und sind immer individueller Natur . Sie selbst entscheiden, ob Sie Erkenntnisse anderer als Meinung übernehmen oder ob Sie sich Erkenntnisse selbst erarbeiten. Meine Quellenangaben sollen Ihnen bei letzterem eine Hilfestellung geben, Sie sollten aber immer auch weitere Quellen verwenden.

Glauben Sie nicht, auch nicht mir, sondern prüfen Sie und schlussfolgern Sie selbst.

Fußnoten

Kategorie:William_Happer Kategorie:Klima Kategorie:Klimawandel Kategorie:CO2 Kategorie:Climate_Change