Prof. Dr. Jo erklärt die Welt...

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Geschrieben von Joachim S Joachim S am 27. Februar 2024 15:29:49:

Als Antwort auf: Die Unbestimmtheit der Quanten geschrieben von Werner am 27. Februar 2024 11:51:29:

Hi nochmal,

will das auch noch etwas ausführen...

Die Abstrahlung der Erde entspricht immer sehr genau dem, was sie von der Sonne empfängt.

Ein Winzigkeit mehr ist es, die Wärme, die aus dem Erdkern durch die Kruste gelangt, kommt hinzu. Das ist sehr wenig, geradezu ein Witz gegenüber der Sonneneinstrahlung.

Die Sonne strahlt mit einem Spektrum, welches sein Maximum im sichtbaren Bereich des Lichts hat, bei der Farbe Gelb etwa. Das gesamte Spektrum empinden wir als Weiß, mit einem Stich ins Bläuliche vielleicht.

Ein auf 5.800 K ~ 5.500°C erhitzter Körper strahlt genau so. Wir erhalten diese Strahlung sozusagen von der Sonnenoberfläche, die diese Temperatur aufweist.

Gedankenexperiment: Wir nehmen ein langes dünnes Rohr, und richten es auf die Sonne aus. Am anderen Ende basteln wir eine perfekt isolierte Probe hinein. Am Besten machen wir das in der Umlaufbahn. Die Probe "sieht" nur die Sonne, nicht den Weltraum rundum. Das Rohr ist halt lang und dünn. Sie wird ihre Wärme nicht zur Seite los, auch nach hinten nicht.

Wie heiß wird die Probe?

Nicht etwa 15°C! Sondern es würden 5.500°C werden! Erst da stellt sich das Gleichgewicht ein, die Probe strahlt jetzt genau so heiß wie die Sonne.

Warum ist die Erde kälter? Ganz einfach, die Sonne nimmt nur einen winzigen Teil des Himmels ein, gegen den nur wenige Kelvin warmen Weltraumhintergrund kann man auf niedrigem Energieniveau abstrahlen. Im tiefen Infrarot, z.B.

Dieses tiefe Infrarot strahlt die ganze Erde ab. Man könnte sich vorstellen, man steht mit nem kleinen Schweißbrenner vor nem Kubikmeter Eisen. Die Flamme ist heiß, aber man kriegt den Klotz nur lauwarm. Er wird dank seiner Größe die Wärme einfach wieder los, ohne dazu glühen zu müssen.

Die Erde kann keine Wärme an die umgebende Luft los werden, wie der Eisenklotz. Sie fliegt durch ein Vakuum, sie kann nur über Strahlung Wärme los werden. Tiefes Infrarot.

Und diese Frequenz wird von den bekannten Klimagasen nicht so gut durchgelassen, sondern (teilweise) geschluckt, und in Wärme verwandelt.

Das stört das Gleichgewicht "kaum". Die Erde wird ein paar Grad wärmer, was blitzschnell geschieht, und strahlt nun etwas mehr Infrarot mit etwas kurzwelligerem (energiereicherem) Spektrum ab. Das Gleichgewicht passt wieder. Das passiert im Zeitraum von Tagen, vlt. Wochen.

Würde die CO2-Konzentration ab Morgen nicht mehr steigen, würde die Erde "übermorgen" schon nicht mehr noch wärmer werden. Das ist doch zumindest ein schöner Gedanke ;-)

Klar ist auch, alles was die Erde direkt als sichtbares Licht wieder reflektiert, erzeugt auf der Erde auch keine Wärme.

M.W. ist die Rolle der Wolkenbildung beim Klimawandel noch nicht im Detail geklärt, weiße Schäfchenwolken dürften kühlen. Wasserdampf hingegen ist ein Treibhausgas.

Die Venus strahlt blütenweiß, aber es nützt ihr nichts. Sie glüht trotzdem in ihrer CO2-Atmosphäre vor sich hin.

Ganz ohne Klimagase wäre es auf der Erde rattenkalt. Das Problem, der Bereich, in dem unsere (schwindende) Artenvielfalt gedeiht, ist so verdammt schmal, gemessen an kosmischen Verhältnissen.

So, muss mal wieder was arbeiten...

Gruss Jo


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