Die Spektrallinien von Kohlendioxyd (CO2), Wasserdampf und Flüssigwasser im Infrarotbereich im Hinblick auf ihre Klima-Wirksamkeit

Transkript

1 Die Spektrallinien von Kohlendioxyd (CO2), Wasserdampf und Flüssigwasser im Infrarotbereich im Hinblick auf ihre Klima-Wirksamkeit von Peter Rothdach (Stand März 2012) Bei der Diskussion um die Klima-Wirksamkeit des CO2 geht es i.w. um das Wärmeabsorptionsvermögen dieses Spurengases. Nach den Gesetzen der Quantenphysik können Stoffe, welche Strahlungsenergie binden und auch wieder abgeben, das nur im Bereich ihrer Spektrallinien. Bei Gasen sind diese ziemlich schmal. Das Wärmebindungsvermögen ist auch nicht einfach linear abhängig von der Konzentration des Gases, sondern folgt einer negativ logarithmischen Beziehung. Die Konzentration des CO2 in unserer heutigen Atmosphäre ist mit knapp 0,04 % schon so hoch, daß sie nahe der Sättigung ist; d.h. daß bei zunehmender Konzentration das zusätzliche Wärme-Bindungsvermögen immer mehr abnimmt. Schon in meiner Arbeit Politikerlügen über Vogel- und Schweinegrippe, Kyoto und CO2-Klimakatastrophe habe ich Spektralkurven gezeigt, die jeweils auf Infrarot-spektrometrischen Background-Messungen beruhen. Die jetzt unten gezeigten sind mit dem normalen Meßverfahren gewonnen und zeigen alles noch viel deutlicher. Als Background wurde hier nicht die atmosphärische Luft, sondern der ausgiebig mit Stickstoff gespülter Probenraum genommen. Die unten gezeigten Spektralkurven sind unter folgenden Bedingungen aufgenommen: Der Probenraum des FTIR-Spektrometers (Paragon 1000 von Perkin-Elmer) wurde 5 Min. mit Stickstoff gespült und damit der größte Teil der atmosphärischen Luft verdrängt. Sodann erfolgte die übliche Background- Aufnahme des gespülten Probenraums, im Anschluß daran die Messungen, erst die der atmosphärische Umgebungsluft, sodann die nach schwacher und sodann starker Anreicherung mit der Ausatmungsluft, die beim Menschen etwa 4-5% CO2 enthält. Sowohl beim Background als auch bei den folgenden Messungen erfolgten jeweils 16 Scans zur Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes. Nach 2-minütigem Hineinatmen (Versuch Z ) über einen Schlauch (Probenraumdeckel ist dabei bis auf einen kleinen Spalt geschlossen) kann man davon ausgehen, daß jetzt eine CO2-Konzentration herrscht, die den 4% nahe kommt, das ist die hundertfache Konzentration unserer derzeitigen Umgebungsluft (etwa 0,04%). Es handelt sich demnach um einen Extremversuch mit einer CO2-Konzentration, die in der Erdgeschichte wahrscheinlich überhaupt nie in der Atmosphäre vorgekommen ist. Die heutigen Diskussionen über das Treibhausgas CO2 drehen sich darum, welche Wärme-absorbierende Wirkung eine bescheidene Verdoppelung, also eine Konzentration von rund 0,08% haben könnte. Man sieht, daß die CO2-Spektrallinien bei Wellenzahl 666 (entspricht 15 u Wellenlänge) und um 2340 (entspricht 4,27 u) zwar tiefer, aber nicht breiter geworden sind. Die CO2-Banden erreichen ihre volle Sättigung, was sich darin ausdrückt, daß die Spitzen praktisch die Nullinie erreichen. Bei den anderen Linien handelt es sich i.w. um Linien des Wasserdampfes. Im Versuch Z sieht man auch den Spektralbereich des Flüssigwassers (winzige Wassertröpfchen in der Atemluft, 3-2,6 My Wellenlänge, Wellenzahl 3000 bis 3800). Da wir hier etwa die Verhältnisse in den Wolken haben, die aus feinen Wassertröpfchen und Wasserdampf bestehen, sieht man in aller Deutlichkeit, daß diese in ihrer Klima- Wirksamkeit einen extremen Vorrang gegenüber Spurengasen wie CO2 haben. Man sieht auch, daß Flüssigkeiten breitere, verschmierte Spektralbanden haben im Gegensatz zu den feinen Linien der Gase. Facit: Die demonstrierten Kurven zeigen nur äußerst schmale Spektrallinien des CO2, die aufgrund ihrer Ausdehnung kaum einen wesentlichen Einfluß auf das Wärmebindungsvermögen dieses Spurengases (und damit der Atmosphäre) haben können. Eine konträre, von den Klimaalarmisten vertretene und physikalisch nicht begründbare Vorstellung käme etwa gleich der Behauptung, man könne einen Raum nicht nur mit einem dichten Vorhang von beispielsweise 2 m Breite abdunkeln, sondern es genügten dazu schon alleine 2 schmale und verkürzte Vorhangstangen mit 1 cm Durchmesser ohne den Vorhang, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Überträgt man das Beispiel auf eine Wellenzahlskala von /cm (entspricht einer Wellenlängenskala

2 von 25 u - 1,67 u = 23,33 u Breite) und einer Gesamtbreite der beiden CO2-Linien von 0,15 u, und rechnet das Verhältnis dieser Größen aus, so kommt man auf 0,15 / 23,33 = 0,006. Also: Die CO2-Linien verdecken also nur rund 6 Tausendstel des Infrarot-Bandes! Dies beruht nun nur auf einer linearen Berechnung; würde man die Flächenintegrale nehmen, wäre das Verhältnis noch extremer. Auch eine experimentell erzeugte, etwa 100-fach erhöhte Konzentration führt lediglich zu einer (negativ logarithmischen) Vertiefung der Linien, aber nicht zu einer signifikanten Basis-Verbreiterung. Diese Vertiefung kann bis zur Null-Linie gehen, dann haben wir eine Sättigung des Wärmebindungsvermögens. Das bedeutet, dass man mit einer weiteren Erhöhung der CO2-Konzentration oder der durchstrahlten Schicht-Dicke keine Steigerung mehr erreichen kann. Im Gegensatz dazu zeigen Wasserdampf und Flüssigwasser mit ihren über die Wellenlängenskala ausgedehnten Linien und Banden ein erhebliches Wärmestrahlungs-bindendes Verhalten. Dies bestätigt den Verdacht, daß die Wolken in Form von Wasserdampf und Wasser-Aerosolen die eigentlich wichtigen Klima-Aktivisten sind. Leider sind wir weit davon entfernt, die Wolkenbewegungen voraus-berechnen zu können; auch Geschwindigkeit und Speicherkapazität zukünftiger Super-Computer wird dazu nicht ausreichen. Prognosen (über Klima-Modelle ) für die nächsten 30 oder 50 oder 100 Jahre sind damit ad absurdum geführt. Es ist erstaunlich, daß in den Klimadiskussionen kaum je auf diese Tatsachen hingewiesen wird. Es gibt nach meiner Erfahrung Leute nicht nur in der Szene der Klima-Alarmisten, sondern auch unter den Klima-Skeptikern (oder treffender bezeichnet als Klima-Realisten), die noch nie eine CO2-Spektralkurve gesehen haben. Noch skurriler ist, daß selbst intelligente Leute, die sich lebhaft und engagiert an der Klimadiskussion beteiligen, zum Teil noch nicht einmal den genauen CO2-Gehalt der Atmosphäre kennen; auf Nachfragen hört man hier Zahlen zwischen 0,5 und 5,0 %!! Beschäftigt man sich näher damit, kommen einem sehr schnell Zweifel an einer mehr als marginalen Beteiligung des Spurengases an der Erderwärmung. Der erste, der m.w. darauf hingewiesen hat, ist der ehemalige ZDF-Wettermann, der Dipl. Meteorologe Dr. Wolfgang THÜNE (etwa in seinem Buch Freispruch für CO2 ). In den letzten 12 Jahren macht die Erderwärmung sowieso Pause oder bewegt sich sogar leicht rückläufig und das trotz eines ständig steigenden CO2-Gehalts der Atmosphäre. Das ist nur einer der zahllosen Widersprüche der etablierten, staatlich geförderten Klimaforschung. Vielfach geht man von einer Temperaturerhöhung von 1,0 bis 1,5 Grad C aus bei einer Verdoppelung des CO2- Gehalts aus (was nach dem oben Gesagten schon zu hoch gegriffen ist). Da dies für viele Klimaalarmisten nicht dramatisch genug aussieht, wird ein positiver Rückkopplungseffekt mit dem Wasserdampf zusammen postuliert, der aber völlig unbewiesen ist. Hierbei soll man dann angeblich auf eine Erwärmung von 3-5 Grad C bei Verdopplung kommen. Nach FAHRENHOLT und LÜNING (Buch Die kalte Sonne, warum die Klimakatastrophe nicht statt findet Verlag Hoffmann und Campe) sind sowohl positive als auch negative Rückkopplungen möglich und wahrscheinlich. Man weiß aber weder, ob sie sich nicht gegenseitig aufheben, noch ob sie überhaupt statt finden. Meine Empfehlung an die Klimaforscher (falls ihnen die Wahrheit überhaupt ein Anliegen ist): Nicht so viel theoretisieren, sondern mehr experimentieren und mehr auf die Klimageschichte unseres Planeten schauen. Der Klimaalarmismus ist inzwischen für die einen zu einer Religion geworden, für Politiker, Banker und Kaufleute zu einem guten Vorwand, das dumme Volk kräftig zur Kasse zu bitten; deshalb ist mein Appell wahrscheinlich vergeblich. Ich zitiere einen Vertreter dieser Richtung nach dem Erscheinen des Buches von VAHRENHOLT und LÜNING: Wenn die beiden recht hätten, dann wären ja die eingeleiteten Klimaschutzmaßnahmen völlig überflüssig, und das kann man ja auf keinen Fall akzeptieren. Mein Kommentar dazu: Nach dieser Logik darf man also ruhig lügen, um die Pfründe zu behalten und die Glaubenslehre nicht in Frage stellen zu müssen. Anschrift des Verf. Dr.med. Peter Rothdach Sendlingerstr. 24 D München Tel , Fax

3

4

5