Re: Demonstrationsmodell Treibhauseffekt

Carsten Thumulla schrieb:
DrStupid wrote:
Carsten Thumulla schrieb:
DrStupid wrote:
Carsten Thumulla schrieb:
Rolf Bombach wrote:

Und weil der Druck
überall ähnlich ist, wird die adiabatische Temperaturschichtung
nicht aufgebaut, d.h. Kerneffekt des Treibhauseffekts findet
gar nicht statt.
Was ist daran Kern? Für die Filterung ist keine Schichtung zwingend nötig, oder?
Es ist ein Temperaturgradient notwendig und der wird in der Troposphäre durch die adiabatische Schichtung bestimmt. Erst in der Stratosphäre ist er strahlungsdominiert.
Ja, ok, das notwendig ist es, wo ich hänge. Im Gesamteffekt ist er drin, aber nicht notwendig, denn filtern, also Strahlungsanteile blockieren, passiert auch ohne Gradient.
Nein. Ohne Temperaturgradient passiert rein gar nichts, weil die Luft dann genau so viel Strahlung emittiert, wie sie absorbiert.

Sie emittiert aber nicht dahin, wo das Zeug hinsoll sondern nach allen Seiten.

Genau das wird beim Strahlungstransport vorausgesetzt. Was daraus folgt, habe ich für den eindimensionalen Fall (und um den geht es hier ja) vorgerechnet.

Oben ist die Intensität also dieselbe wie unten. Der Absorptionskoeffizient spielt dabei überhaupt keine Rolle. Es ist völlig egal, ob man Vakuum, Luft, reines Kohlendioxid oder einen masiven Betonklotz dazwischen setzt. Das ändert sich erst, wenn die Temperatur und damit die Emission nach oben hin abnimmt.

Ist die Temperaturdifferenz nicht eher eine Folge des Strahlungswiderstandes der Atmosphäre?

In der Stratosphäre schon, aber in der Troposphäre nicht. Dort ist der Temperaturgradient nicht strahlungsdominiert, sondern wird durch die Konvektion bestimmt. Dabei dehnt sich aufsteigende Luft adiabatisch aus und kühlt sich dabei ab, während absichkende Luft sich in umgekehrter Weise erwärmt. Dadurch wird es oben kälter und unten wärmer.

Die Stratosphäre strahlt ab, dort sind -18°C, die sonst unten wären.
Die Abstrahlung erfolgt immer um im Bereich um -18°C - egal, ob ein Temperaturgradient da ist oder nicht. Wenn keiner da ist, herrscht unten allerdings die gleiche Temperatur. Es kann dann also auch aus Gründen der Energiebilanz keinen Treibhauseffekt geben.

Nunja, wir wollen uns doch nicht an den -18°C festbeißen. Die gelten für eine Kugel von Erdgröße, Albedo 0,3 und bekannte Solarkonstante. Es istz die Gleichgewichtstemperatur. Diese ist in der Schicht, an der die Strahlung die Erde verläßt. Ohne Atmosphäre ist das die Erdoberfläche. Mit transparenter Oberfläche ist das auch die Erdoberfläche. Mit aktiven Gasen erfolgt die Abstrahlung in der Atmosphäre.

Bis hierhin ist alles richtig.

Die Erdoberfläche hat dann eine höhere Temperatur.

Aber das gilt nur, wenn es in der Atmosphäre einen Temperaturgradienten gibt. In einer isothermen Atmsophäre hätte Erdoberfläche die gleiche Temperatur wie Atmosphäre und dann spielt es keine Rolle, ob die Energie direkt von der Oberfläche oder erst aus der Atmosphäre abgestrahlt wird.
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