KISS, keep it simple and stupid! Behandle es einfach und begreifbar!
Globale Temperaturen und Klimaalarm
Von Dr. Rainer Link
In diesem Artikel will ich beschreiben, wie eine einfache Relation, von allen Klimaforschern anerkannt – auch den Klimaalarmisten (*) – den Einfluss der Kohlenstoffdioxid (CO2) Konzentration in der Atmosphäre auf die globale Temperaturentwicklung bewirkt.
(*) Hans Joachim Schellnhuber, Selbstverbrennung, 2015, C. Bertelsmann Verlag, S. 56-57;
(*) IPCC Third Assessment Report, The Physical Basis, 2001, S 358
Der Klimawandel hat erstens natürliche (größer 20%) und zweitens vom Menschen verursachte Einflüsse (kleiner 80%).
Der menschliche/anthropogene wird gemäß weitgehend übereinstimmender Meinung der Klimaforscher durch die Emission von CO2 in die Atmosphäre durch Energiegewinnung aus fossilen Kraftstoffen hervorgerufen. Die Frage ist, wie groß ist der Anteil der menschlichen Aktivität und welcher Anteil ist auf natürliche Prozesse zurückzuführen, Sonne, Wolken, Ozeanströme. Und hier unterscheiden sich die Klimaalarmisten und die Klimarealisten (zu denen ich gehöre).
Mit Klimamodellen, sogenannten Atmosphäre/Ozean gekoppelten Rechenmodellen versucht man eine Vorhersage oder zumindest die Möglichkeiten der zukünftigen Klimaentwicklung vorherzusagen. Und dies nicht nur auf eine Veränderung zu berechnen z. B. die Temperatur, sondern auf alle klimarelevanten Größen wie Meeresströmungen, Eisbedeckungen, etc., und dies dazu noch auf wenige 100 km2 regional. Das bedeutet eine unglaublich komplexe mathematische Berechnung, die nur numerisch gelöst werden kann. Das versagt aus ganz einfachem Grund, da die zugrundeliegenden mathematischen Relationen dies ähnlich wie bei der Wettervorhersage nicht zulassen.
(Sie sind sogenannte quadratische Differentialgleichungen 2.Ordnung, die zu chaotischen Ergebnissen führen, ist jedoch für unsere Überlegungen hier nicht wichtig).
Darüber sind sich ebenfalls alle Klimaforscher prinzipiell im Klaren. Das Ergebnis der Modelle in Bezug auf die Temperaturentwicklung stimmt schon heute nicht mit den Messungen überein. Des Weiteren streuen die Modelle in den Vorhersagen bei der Verdopplung der CO2 Konzentration in der Atmosphäre so ungemein – zwischen 1,5 bis 5 °Celsius Temperaturerhöhung – dass eine politische Aktion hierauf schon gar nicht bauen sollte, was allerdings trotzdem mit Vehemenz gemacht wird und unglaubliche Folgerungen für die menschliche Lebensweise, Ökonomie, nach sich zieht.
Dabei gibt es wirkliche Umweltprobleme, die angegangen werden müssten. Klimawandel gehört nicht dazu, wie ich im Folgenden auch ausführen werde! Die Modelle erfordern derart hohe Rechenleistungen, dass nur die großen Rechenzentren dies überhaupt bereitstellen können. Und selbst auf diesen dauern die Rechnungen Monate. Kein Physikinstitut kann diese Modelle so einfach mal nachrechnen, geschweige denn ein kritischer Physiker, ausgestattet mit neuestem PC. Vor Allem ist zu hinterfragen, was waren die Annahmen, die den Rechnungen zugrunde lagen?
Einer der bedeutendsten Physiker des vergangenen Jahrhunderts war Richard Feynman. Eine seiner wichtigen Aussagen war:
Wenn Du etwas nicht einfach beschreiben kannst, hast Du es nicht verstanden!
Nun will ich also versuchen, mit Feynman und KISS den globalen Temperaturanstieg dT, d. h. die Änderung der globalen Temperatur dT in Abhängigkeit von der CO2 Konzentration K (CO2) im Verhältnis zur vorindustriellen Zeit in der Atmosphäre zu beschreiben. Die Rechnung dazu bleibt einfach – soweit es geht.
Wenn man sich nämlich darauf beschränkt, nur den Effekt des anthropogen emittierten CO2 und nur in Bezug auf die global gemittelte Temperaturerhöhung zu berechnen, so kann man hierfür eine einfache allgemein anerkannte Gleichung benutzen,
Diese allgemein anerkannte Relation lautet:
dT= f*ln (K(Zeitpunkt)/K(vorindustriell))
(Bemerkung: Die logarithmische (ln) Abhängigkeit resultiert aus der bereits nahezu gesättigten Absorption der Schwingungsbanden von CO2. Jeder neu hinzukommende CO2 Anteil hat eine geringere Wirkung als der vorherige.)
f ist ein noch zu bestimmender, im betrachteten Temperaturbereich konstanter Faktor.
Zeitpunkt ist z. B. heute, K(heute), oder wenn die Konzentration K von CO2 um das Doppelte K(2*CO2) = 560 ppmV gestiegen ist, relativ zur vorindustriellen Zeit K(vorindustriell)=280 ppmV (280 CO2 Moleküle pro 1 Million Moleküle in der Atmosphäre).
dT ist die durch CO2 Emission bewirkte Temperaturänderung.
Der Faktor f beschreibt nicht nur die alleinige Wirkung von CO2, sondern auch alle Verstärkungs- oder Abschwächungsfaktoren infolge der von CO2 hervorgerufenen Temperaturänderungen!
Der natürliche Logarithmus (ln) ist im Rechner auf jedem Handy im mitgelieferten App auf der „loge“ Taste zu finden. Nun zurück zur Relation der globalen Temperaturerhöhung dT als Funktion der CO2 Konzentration: Die zwischen 1850 seit Aufzeichnungen bis heute 2020 gemessene mittlere globale Temperaturerhöhung (dT) seit Ende der „Kleinen Eiszeit“ um 1850 beträgt ca. 1,1 °Celsius. Die heutige gemessene CO2 Konzentration in der Atmosphäre beträgt 410 ppmV. Also:
dT=1,1°C=f*ln (410/280) = f*0,381, damit f = 2,88 °C
Dabei wurde angenommen, dass die gesamte Temperaturerhöhung durch anthropogene Emission von CO2 hervorgerufen wurde, was sicherlich nicht stimmt, denn ein nicht unbeträchtlicher Anteil ist natürlichen Ursprungs. Man ist allgemein der Meinung, dass der anthropogene Anteil (a) weniger als 80% davon beträgt, also a kleiner als 0,8 ist.
Insofern muss die vorherige Gleichung für den Beitrag von CO2 etwas modifiziert werden:
dT= a*1,1 °C = f*0,381 oder
f= a*1,1/0,381=2,88*a in °C
Sehr wichtig ist die Beantwortung der Frage, wie hoch steigt die Temperatur, wenn man die Konzentration von CO2 in der Atmosphäre verdoppelt, die sogenannte Transiente Climate Sensitivity TCS. Diese wird bei etwa gleicher Emission von CO2 wie gegenwärtig gegen Ende dieses Jahrhunderts erreicht.
dT (2*CO2) = 2,88*a*ln (560/280) = 2,88*a*ln (2),
dT (2*CO2) = 2,0*a in °C
Also z. B.:
a=1
die gesamte globale Temperaturerhöhung wird durch die menschliche CO2 Emission erzeugt.
dT (2*CO2) = 2,0 °C
davon bis heute 1,1 °C erreicht, also noch 0,9 °C bis zur Verdopplung der CO2 Konzentration in der Atmosphäre auf 560 ppmV, etwa Ende dieses Jahrhunderts.
a=0,8
80% der globalen Temperaturerhöhung wird durch den Menschen erzeugt, 20% sind natürlichen Ursprungs, bis heute 1,1 °C mal 0,8 gleich 0,88 °C durch Emission von CO2 durch den Menschen.
dT (2*CO2) = 1,6 °C
also noch 0,72 °C vor uns bis zum Ende dieses Jahrhunderts.
a=0,4
40% der globalen Temperatur, also bis heute 1,1*0,4 °C = 0,44 °C vom Menschen erzeugt:
dT (2*CO2) = 0,8 °C
das wären dann nur noch 0,8-0,44 °C = 0,36 °C bis zum Ende dieses Jahrhunderts.
Je geringer der noch zu bestimmende menschliche Einfluss sein wird, umso geringer somit die vor uns liegende globale Temperaturerhöhung bis zur Verdopplung der atmosphärischen CO2 Konzentration.
Natürlich wird eine noch ausstehende Erhöhung von 0,9 °C globaler Temperaturerhöhung (a=1.0) zu einer deutlichen Veränderung unseres Klimas beitragen.
Bei 0,72 °C Erhöhung (a=0,8) wird der Effekt gegenüber heutigen Klimazuständen nur zu erträglichen Änderungen führen.
Bei a=0,4 mit noch 0,36 °C bis zum Ende dieses Jahrhunderts gehen die Klimaveränderungen mehr oder weniger im allgemeinen natürlichen Klima-Rauschen unter.
In allen Fällen muss man sich jedoch fragen: Worin besteht eigentlich der von den Alarmisten beschworene Klimaalarm?
Die Antwort lautet: Aus heutiger Sicht gibt es ihn, den Klimaalarm, nicht!!!