Betrachtungen zum Klimawandel

Im Bereich des Klimawandels hat sich mittlerweile so etwas wie eine Religion herausgebildet, die sich auf die Naturwissenschaft beruft. Aus diesem Grund möchte ich den Klimawandel naturwissenschaftlich betrachten, ohne die Absicht, den Klimawandel zu erklären. Erklärungen fallen in den Bereich des Glaubens und der Glaube ist die Angelegenheit jedes einzelnen Menschen für sich.

Verdunstung der Landflächen
Angenommen, in Sachsen fallen durchschnittlich 600 mm/a  Niederschlag auf den Erdboden. 1)
Des weiteren  wird angenommen, dass die Globalstrahlung in Sachsen durchschnittlich 1100 W/(m² a) beträgt. 2)
Angenommen, die Menge des verdunsteten Wassers schwankt zwischen 380 l/(m² a) bei Grasflächen, 480 l/(m² a) bei Buchen und Eichenwäldern und 580 l/(m² a) bei Kiefernwäldern . 3)
Die Verdunstung von Wasser benötigt Energie. Die Verdampfungsenthalpie von Wasser beträgt 2459 kJ/kg beziehungsweise 0,683 kWh/kg bei einer Temperatur von 17,5°C.  Das bedeutet eine Verdampfungsenthalpie auf die Fläche bezogen von 259 kWh/(m² a) bei Grasflächen, 327 kWh/(m² a) bei Buchen und Eichenwäldern und 395 kWh/(m² a) bei Kiefernwäldern.
Bezogen auf die auftreffende Globalstrahlung bedeutet dies, dass zur Verdunstung folgende Anteile der eintreffenden Globalstrahlung notwendig sind: 23,6% bei Grasflächen, 29,7% bei Buchen und Eichenwäldern und 35,9% bei Kiefernwäldern.
Über die Niederschlagsmenge, die als Regen oder Nebel nieder geht und den Erdboden nicht erreicht, kann hier keine Aussage getroffen werden.

Infrarotstrahlung der Wolken
CO2 Absorbiert die Infrarotstrahlung, die vom Boden ausgehend gegen den Himmel strahlt. Die Strahlung kann somit nicht vollständig in den Weltraum entweichen und wird in der Atmosphäre absorbiert. Die Erde wird so vor einem zu starken Wärmeverlust geschützt. Wenn feuchte Luft vom Boden aus nach oben steigt und der Luftdruck sinkt, sinkt auch die Temperatur der Luft und der Wasserdampf kondensiert zu Wolken. Die Wolken, die sich in großer Höhe über der dichten Luft am Boden befinden, haben über sich lediglich eine Luftschicht mit sehr dünner Luft und somit wenig CO2 und können mehr Infrarotstrahlug in den Weltraum abgeben. Dies ist sehr schön an den Infrarotaufnahmen des Wettersatelliten EUMESAT zu sehen. Die Wolken strahlen im Infraroten Bereich und sind auf der Aufnahme weiß. Trockene Gebiete wie z.B. die Sahara sind vor allem tagsüber schwarz, senden also weniger Infrarotstrahlung aus.

Transport von CO2 Richtung Boden
Die Wassertropfen in den Wolken bilden zusammen mit dem CO2 der Luft Kohlensäure. Die Kohlensäure wird über den Regen in Richtung Boden transportiert. Aus diesem Grund ist zu erwarten, dass der CO2 Gehalt der Luft mit der Höhe über dem Boden abnimmt.

Fazit
Es gibt einige Dinge, die man jetzt schon sagen kann, ohne die Welt zu erklären:

  1. Die Sache mit dem Klimawandel ist auf jeden Fall ein Riesen Geschäft, bei dem eine Menge Geld verdient wird.
  2. Unsere Böden beeinflussen den Wasserhaushalt und somit das Klima wesentlich. Wir sollten sorgsam mit ihnen umgehen.

Hier sei noch auf einen Artikel im Online-Magazin von „Spektrum der Wissenschaft“ verwiesen, in dem die Auswirkungen der Verdunstung von Wasser durch die Regenwälder betrachtet wird.

 

 

 

 

 

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4) Cerbe, G; Wilhlems, G: Technische Thermodynamik. Hanser Verlag. München, 2008