Re: [Ag-umwelt] Nach Climategate kommt jetzt "Satelliten-Gate"

["Dr. Volker Jaenisch" <volker.jaenisch AT inqbus.de>]

Ahoi!

Steffen Thomas schrieb:
> Bevor man in Blogs nachliesst, empfehle ich die Orginalliteratur.
>   
Dank Steffen habe ich nun Zugang zu der Orginalliteratur erhalten. Danke 
Steffen!

Ich möchte die auch von Steffen mehrfach erwähnte "Note of the Editor" 
hier mal in
Auszügen in meiner Übersetzung zum besten geben. In [[]] meine 
Anmerkungen [] Zitate aus dem Orginal.

"""
...
Wie Barret, Braterman und Courtney richtig feststellten, sind die 
Hauptlinien [[principal bands]] der
Infrarotabsorbtion von CO2 optisch dicht unter atmosphärischen 
Bedingungen. Wie, also, kann dann aus
einer erhöhten atmosphärischen CO2 [[Konzentration]] eine Erhöhung der 
Absorbtion von Infratrot Energie
resultieren?
Dies ist eine Streitfrage, welche bis in die frühen Jahre des 20 
Jahrhunderts zurückreicht.
Obwohl das globale Erwärmungspotential (GWP) von CO2 tatsächlich 
geringer ist als das
anderer Treibhausgase, wie Methan, NOx, CFC 
[[Fluor-Clor-Kohlenwasserstoffe FCKWs]] und
CFC-Ersatzstoffen, ist es dennoch nicht Null.
Es war schon in den 1950er Jahren [2] erkannt worden, dass "heisse 
Bänder", hohe Rotations-Level, und am wichtigsten Flanken-Absorbtion von 
druck-verbreiterten Linien, alle beitragen zur Gesamt-Strahlungs-Bilanz
des zusätzlichen CO2-Eintrags [['all contribute to a net radiative 
forcing by incremential CO2']].
Weiterhin ist dieser Effekt nicht gleichförmig verteilt in der 
Atmosphäre - die Veränderung von
Druck, Zusammensetzung, Temperatur und Strahlungsfluß mit der Höhe muss 
explizit
miteinbezogen werden, man das GWP bestimmen möchte.
All diese Effekte sind implementiert in die 
Strahlungs-Transport-Modelle, welche eingebunden sind in die Globalen 
Strömungsmodelle, aus denen sich eine Strahlungsbilanz von ~ 4W/m^2 
abschätzen läßt für
eine Verdoppelung der CO2 Konzentration der Atmosphäre (was ein 
mögliches Szenario für die Mitte des 21. Jh darstellt).

Dies ist ein Erfahrungswert [['Benchmark value'[] der breite Zustimmung 
in der Gemeinschaft der Klima modellierer hat. Aktuelle 
Zirkulationsmodelle sagen eine globale Temperaturerhöhung von 1-4°C 
voraus, wenn man diesen zusätzlichen Energieeintrag in die Atmosphäre 
zugrunde legt [3]. Die größten Unsicherheiten in diesen Modellen sind 
aber nicht die Strahlungstransport-Gleichungen sondern der Einfluss von 
Sulfat-Aerosolen [[4]], Energieaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean, 
als auch die Wolken-Albedo [[unter dem Einfluß ]] zukünftiger globale 
und regionale Klimaveränderungen, welche Energieflüsse beitragen können, 
welche
vergleichbar oder größer sind als der Beitrag von CO2 allein. Auch gibt 
es viel Fragen betreffend
der möglichen Effekte solcher Klima-Veränderungen  auf auf natürliche 
oder gesteuerte Ökosysteme, welche immer noch zu beantworten sind.
...
"""
[2] G.N. Plass, Qtly. J. R. Meteol. Soc. 82 (1956) 310
[3] IPCC 2nd Assessment Synthesis of Scientific-Technical Information (1995)
[[4]] Jaenisch, Volker, Dissertation : Der Einfluß turbulenter 
Mischungsprozesse auf die Bildungsraten atmosphärischer Aerosolpartikel 
(2002)

Ich schließe mich dem Editor in allen Punkten an. Das Institut für 
Troposphärenforschung (http://tropos.de) in dem ich promovierte wurde 
gegründet, um eine der Fragen, welche der Editor aufwirft (Einfluß der 
Aerosolpartikel auf den Strahlungshaushalt der Erde) zu untersuchen. Auf 
dem schwierigen Gebiet der Aerosolforschung sind in  den letzten 
Jahrzehnten [Der zitierte Artikel ist 15 Jahre alt!] erhebliche 
Fortschritte zu verzeichnen.
* Die Intergration von Aerosolmodellen mit 
Strahlungstransportsimulationen ist erfolgt.
* Regionale Klimamodelle wie auch globale Modelle beziehen Bildungsraten 
von Aerosolpartikel und auch lokale Aerosolquellen mit ein.
* Die Messung von Aerosolen mit Laserfernerkundung LIDAR (Das 
Arbeitsfeld meiner Frau) über die gesamte Höhe der Atmosphäre wie auch 
die flächendeckende Erkundung der Aerosolverteilung über die 
Erdoberfläche wird mit Netzwerken bodengestützter Photometer (AERONET), 
LIDAR-Systemen (EARLINET) und satellitengestützten LIDAR Systemen 
(CALYPSO) auf breiter Front vorangetrieben.
* In situ Aerosolmeßgeräte wie auf dem Forschungsflugzeug Falcon 
(Vulkanstaubmessungen [Island]) oder auf Verkehrsmaschinen (CARIBIC) 
geben detaillierten Einblick in den antropogenen wie natürlichen 
Aerosoleintrag in die Atmosphäre.
Sicher sind auf diesem Feld auch noch einige Fragen offen. Aber es gibt 
soviel fundiertes Wissen, dass man diese Unsicherheiten gut abschätzen 
kann.
> Und da kommen wir imho zu den eigentlichen Problemen.
> 1. Die Wärmeleitfähigkeit von CO2 ist geringer als die von Luft.
> Insofern kann CO2 schon eine bedeutende Rolle spielen. Nimmt man z.B.
> das Kambrium daher, so war der Gehalt der Atmosphäre an CO2 (ganz ohne
> Menschen) ca. 12 mal so hoch wie heute, die Temperatur am Boden lag etwa
> 7°C über der heutigen.
>   
Es ist schwer die kambrischen Verhältnisse mit den heutigen zu 
vergleichen. Wie im oben angeführten
Zitat hängt beschrieben die Wirkung von CO2 von vielen anderen 
Einflußfaktoren ab. Also z.B. der
Wärmebilanz der Ozeane, Wasser/Luft/Zirkulation, Verteilung der 
Land/Wasser/Fläche, Albedo von Wolken, Bewuchs (Albedo des Boden) usw. 
Diese Verhältnisse waren damals deutlich anders als heute.
Ich denke es macht also keinen Sinn hier mit Verhältnisrechnungen 
"Damals so viel CO2 und so viel Grad, heute soviel CO" und soviel Grad" 
anzufangen. Allein die geringe O2 (1%)- und damit auch O3-Konzentration im
Kambrium hatte ein völlig anderes atmosphärische Spektrum zur Folge (O3 
== Ozon ist auch stark strahlungsaktiv).
> 2. Wie schon angedeutet, spielt bei der Absortion elektromagnetischer
> Strahlung im infraroten Spektralbereich Wasser eine wesentliche Rolle.
> Nach meinem Kenntnisstand ist es z. B. bis heute problematisch, die
> Ausdehung von Wolken exakt zu bestimmen.
>   
Ja. Das ist richtig. Wolken sind ein schwieriges Thema. Das IfT 
(http://tropos.de) hat zu diesem Zweck eine eigene 
Wolkensimulationskammer (http://www.tropos.de/ift_forschung.html [unten 
Links der Wolkenturm]) gebaut. Dort wird an einzelnen Wolkentröpfchen, 
wie auch an Wolkentröpfchenspektren geforscht. Auch wird die Interaktion 
von Aerosolen mit Wolken untersucht.
Dies ist ein weites Feld, was vor allem daher schwierig ist, da In Situ 
Messungen in Wolken schwer durchführbar sind, auch wenn dies versucht 
wird (http://cloudlab.tropos.de/physik_ACTOS1.html).
Das bedeutet aber im Umkehrschluß nicht, dass es nicht Klimatologien von 
Wolkenbedeckungen und Wolkenalbedos geben würde. Diese fließen natürlich 
in die Klimamodelle ein.
> 3. Die Meldungen wie z. B.  "Gletscher xxx nach soundsovielen Jahren
> eisfrei" treibt sicherlich vielen Menschen den Angstschweiß auf die
> Stirn, bedeutet im Klartext aber, das es eben genau vor sondsovielen
> Jahren  schon mal so warm war (Siehe zum Beispiel mittelalterliche
> Warmzeit...).
>   
Die mittelalterliche Warmzeit war ein auf Nordeuropa beschränktes Phänomen.
Bringe bitte keine Argument, die entweder bei uns im Wiki oder auf "How 
to talk to sceptic" (http://www.grist.org/article/series/*skeptic*s) 
längst entkräftet sind.
> 4. Um beim Absorptionsvermögen im infraroten Bereich zu bleiben, andere
> "Treibhausgase" haben einen viel stärkeren Effekt (Methan, Lachgas) als CO2.
>   
Lachgas und Methan werden glücklicherweise eher von Ozon und 
UV-Strahlung zerlegt als CO2 oder FCKWs.
Die Verweildauer von CO2/FCKW ist daher um einiges höher als das von 
Methan und Lachgas in der Atmosphäre und damit auch deren Klimawirkung 
(über die Zeit). [Das soll aber nicht heißen, dass CH4, oder N2O 
ungefährlic h wären. Die Summe aller Effekte ist das Problem.] Gerade 
die FCKW oder CKWs sind wegen der langen Verweildauer (CO2 mehrere 
hundert Jahre) eine große Gefahr.
Glücklicherweise hat das Ozonloch und daraus resultierende Maßnahmen 
zumindest die Produktion von FCKW
gedrosselt und es ist ein Bewusstsein entstanden mit diesen Stoffen 
vorsichtig zu sein. Das dies so bleibt ist Aufgabe einer AG wie der 
unsrigen.
> Ich könnte noch viele andere Punkte hier aufführen, aber ich will das
> lassen. Sowohl die Rolle des CO2 als auch des Menschen beim Klimawandel
> werde ich weiter kritisch hinterfragen, schon allein weil mit dieser
> Panik(mache) ein Haufen Leute sich einen goldene Nase verdient haben und
> noch immer verdienen.
>   
Das mit der goldenen Nase ist Käse. Ich kenne sehr viele Leute aus der 
Klimaforschung, aber niemand von denen hat eine solche. Wissenschaft, 
dass solltest gerade Du als Akademiker wissen, macht werde reich noch 
glücklich.
Zum einen gibt es nicht mal im Ansatz genügend feste Stellen und zum 
anderen lernt man ständig alles zu hinterfragen und kann sich nie auf 
einer bequemen Verschwörungstheorie oder urbanen Legende ausruhen.
> Und ich bin auch überzeugt, wenn wir als Menschen etwas tun können, dann
> ist es die Vermeidung von unnützer Wärmefreisetzung.
>   
Das ist sicher auch ein Punkt. Aber alles was ich zu diesem Thema 
gelesen habe war nicht überzeugend. Die antropogene 
Weltenergie-Produktion liegt immer noch weit unter 4W/m^2.
Allerdings bin ich völlig Deiner Meinung, wenn es darum geht ineffektive 
Großkraftwerke stillzulegen und durch
effektive Kraft-Wärme-Kopplung auf kleinerer Skala die Wärme erstmal 
sinnvoll zu nutzen bevor sie in die Atmosphäre kommt.

Beste Grüße

Volker

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