Sonntag, 1. September 2019

Falsifizierung der atmosphärischen CO2 - Treibhauseffekte im Rahmen der Physik

Zusammenfassung

Der atmosphärische Treibhauseffekt ist eine Idee, die viele Autoren auf die überlieferten Werke von Fourier (1824), Tyndall (1861) und Arrhenius (1896) zurückführen. Er wird in der Globalklimatologie immer noch als grundlegend angesehen und beschreibt im wesentlichen einen fiktiven Mechanismus, in dem die planetare Atmosphäre wie eine Wärmepumpe arbeitet, die von ihrer Umgebung angetrieben wird, die sich mit dem atmosphärischen System zwar in einer Stahlungswechselwirkung, aber gleichzeitig in einem Strahlungsgleichgewicht befindet. Nach dem Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik kann eine solche planetare Maschine niemals existieren. Trotzdem wird in fast allen Texten der Globalklimatologie und in einer weit verbreiteten Sekundärliteratur stillschweigend vorausgesetzt, dass ein solcher Mechanismus physikalisch möglich ist. In dieser Arbeit werden die populäre Vermutung analysiert und die physikalischen Grundlagen klargestellt.

Indem gezeigt wird,

(a) dass die Erwärmung eines Glashauses und die fiktiven atmosphärischen Treibhaus- effekte sich in keinerlei Hinsicht durch gemeinsame physikalische Gesetze auszeichnen,

(b) dass es keine Berechnungen gibt, welche die durchschnittliche Oberflächentempe- ratur eines Planeten bestimmen,

(c) dass die häufig erwähnte Differenz von 33 ∘C eine bedeutungslose und falsch berechnete Zahl ist,

(d) dass die Formeln der Hohlraumstrahlung falsch angewendet werden,

(e) dass die Annahme der Strahlungsbilanz unphysikalisch ist,

(f) dass Wärmeleitfähigkeit und Reibung nicht gleich Null gesetzt werden dürfen, ist der atmosphärische Treibhauseffekt falsifiziert.

Falsifizierung der atmosphärischen CO2 - Treibhauseffekte im Rahmen der Physik Deutsche
Übersetzung Version 4.00-de11-A4 (11. Juni 2015) der englischen Version 4.00 (January 6, 2009)



Gerhard Gerlich
Institut für Mathematische Physik
Technische Universita¨t Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig Mendelssohnstraße 3
D-38106 Braunschweig Federal Republic of Germany g.gerlich@tu-bs.de
Ralf D. Tscheuschner
Postfach 60 27 62 D-22237 Hamburg
Federal Republic of Germany
ralfd.tscheuschner@googlemail.com

 https://drive.google.com/file/d/1zh_4zJ8LiiiChni7I2SV7LCahxhrNHoI/view?usp=sharing




 Schlussfolgerung

Einer statistischen Analyse von Vorgängen in der Natur, egal, wie anspruchsvoll sie ist, müssen physikalische Modelle zugrunde liegen. Wenn aber die letzteren schlicht falsch sind, dann führt die Analyse zu gar nichts. Man kann nicht etwas entdecken oder zuordnen, was aus prinzipiellen Gründen nicht existiert - wie der atmosphärische CO2-Treibhauseffekt!

Es gibt so viele ungelöste und unlo¨sbare Probleme der Nicht-Linearität, und die Computer- Klimatologen glauben offensichtlich, sie alle mit lächerlich groben Näherungen erschlagen zu können. Dies führt zwangläufig zu unphysikalischen Resultaten, die nachträglich durch mystische Methoden korrigiert werden müssen - Flusskontrolle in der Vergangenheit, obskure ,,Ensemble“-Mittelwerte über die Resultate verschiedener Klimainstitute in der Gegenwart, oder gar, indem man Resultate, die wider Erwarten eine globale Kühlung zeigen, einfach per Hand ausschließt [154]. Dieses setzt die vom Treibhaus inspirierten globalklimatologische Tradition der physikalisch bedeutungslosen Mittelwerte und der physikalisch bedeutungslosen Anwendungen der mathematischen Statistik nahtlos fort.

Zusammenfassend muss gesagt werden: Die Herleitung von Aussagen über eine angeblich durch CO2 verursachte menschengemachte globale Erwärmung liegt außerhalb jeder Wissenschaft.

Eine gründliche Diskussion des planetaren Wärmeübertragungsproblems im Rahmen der Theoretischen Physik und Ingenieursthermodynamik führt zu den folgenden Resultaten:

1. Es gibt keine gemeinsamen physikalischen Gesetze zwischen dem Erwärmungsphänomen in Glashäusern und dem fiktiven atmosphärischen Treibhauseffekt (egal in welcher Version), welche die relevanten physikalischen Phänomene erklären. Die Begriffe ,,Treibhauseffekt“ und ,,Treibhausgase“ sind bewusste Fehlbenennungen.

2. Es gibt keine Berechnungen welche die durchschnittliche Oberflächentemperatur eines Planeten bestimmen könnten

∙ mit oder ohne Atmosphäre,

∙ mit oder ohne Rotation,

∙ mit oder ohne Infrarotlicht absorbierenden Gase.

Die häufig erwähnte Differenz von 33 ∘C für den fiktiven Treibhauseffekt ist eine bedeu- tungslose Zahl.

3. Jegliche Strahlungsbilanz für den durchschnittlichen Strahlungsfluss ist völlig irrele- vant für die Bestimmung der bodennahen Lufttemperatur und ebenso für ihren Durch- schnittswert.

4. Durchschnittliche Temperaturwerte können nicht identifiziert werden mit der vierten Wurzel der Durchschnittswerte der vierten Potenz der absoluten Temperaturen.

5. Strahlung und Wärmeflüsse bestimmen nicht die Temperaturverteilungen und ihre Durch schnittswerte.

6. Re-Emission ist nicht Reflektion. Re-Emission kann in keiner Weise die bodennahe Luft gegen den wirklichen Wärmefluss erwärmen ohne mechanische Arbeit.

7. Die Temperaturanstiege in den Klimamodellrechnungen werden durch ein Perpetuum mobile der zweiten Art erklärt. Dies ist möglich, weil man in den atmosphärischen Modellen die Wärmeleitung gleich Null setzt. Dies ist eine unphysikalische Annahme. Es wäre kein Perpetuum mobile der zweiten Art mehr, wenn man die ,,durchschnittliche“ Strahlungsbilanz, die ohnehin keine physikalische Rechtfertigung hat, aufgeben wurde.

8. Nach Schack (1972) ist Wasserdampf für den wesentlichen Anteil der Absorption des Infrarot-Strahlung der Atmosphäre der Erde verantwortlich [98]. Der Bereich der Wel- lenlängen der Strahlung, welche von Kohlendioxid absorbiert wird, ist nur ein kleiner Teil des vollständigen Infrarot-Spektrums und ändert sich nicht wesentlich, wenn dessen Partialdruck erhöht wird.

9. Infrarot-Absorption heißt nicht ,,Rückwaärmung“. Eher führt sie zu einem Abfall der Temperatur der bestrahlten Oberfläche.

10. In den Strahlungstransport-Modellen unter der Annahme eines lokalen thermodynamischen Gleichgewichts (Local Thermodynamic Equilibrium, LTE ) geht man davon aus, dass die absorbierte Strahlung in die Wärmebewegung aller Gasmoleküle umgewandelt wird. Bei den niedrigen Temperaturen der Atmosphäre der Erde gibt es keine selektive Re-Emission von Infrarot-Strahlung.

11. In den Klimamodellen werden die planetaren und astrophysikalischen Mechanismen nicht angemessen berücksichtigt. Die zeitliche Abhängigkeit der Gravitationsbeschleu- nigung durch den Mond und der Sonne (also der Einfluss der Gezeiten, sprich: hohe und niedrige Tide) und die lokale geographische Situation können nicht angemessen berücksichtigt werden.

12. Nachweis- und Zuordnungsstudien (detection and attribution studies), Vorhersagen von Computer-Modellen in chaotischen Systemen und das Konzept der Analyse von Szenarien liegen außerhalb der exakten Wissenschaften, insbesondere der Theoretischen Physik.

13. Die Wahl einer geeigneten Diskretisierungsmethode und die Definition von geeigne- ten dynamischen Zwangsbedingungen (Fluss-Steuerung), die integraler Bestandteil der Computer-Modellierung geworden sind, sind nichts anderes als eine weitere Form des Fittens von Datenkurven (das ist eine Anpassung von Kurven an gegebene Daten durch Ausgleichsrechnung). Der mathematische Physiker von Neumann sagte einst einem sei- ner jungen Mitarbeiter: ,,Wenn Sie mir vier freie Parameter geben, kann ich ein mathe- matisches Modell konstruieren, dass exakt das beschreibt, was ein Elephant tun kann. Wenn Sie mir erlauben, einen fu¨nften Parameter hinzuzufu¨gen, so wird das Modell vor- hersagen, dass der Elefant fliegen kann.“ (cf. Ref. [185].)

14. Operatoren mit höheren partiellen Ableitungen (zum Beispiel der Laplace-Operator) könnnen niemals auf Gittern mit weiten Maschen dargestellt werden. Schon daher ist die Beschreibung der Wärmeleitung in globalen Computer-Modellen unmöglich. Die Wär- meleitungsgleichung wird nicht angemessen dargestellt auf Gittern mit weiten Maschen. Sie kann es grundsätzlich nicht werden.

15. Computer-Modelle von höherdimensionalen chaotischen Systemen, die am besten durch nichtlineare partielle Differentialgleichungen (Navier-Stokes-Gleichungen) beschrieben werden, unterscheiden sich fundamental von Berechnungen, in denen die Störungstheorie anwendbar ist und schrittweise Verbesserungen der Vorhersagen - im Zuge der Erhöhung der Rechenleistung - möglich sind.

16. Die Klimaforschung bezieht sich auf eine falsche Interpretation der Unvorhersagbarkeit des Chaos als Schmetterlingsphänomen (,,schon der Flügelschlag eines Schmetterlings beeinflusst die spätere Entwicklung schwerwiegend“) als eine weitere Bedrohung der Gesundheit unseres Planeten.

Mit anderen Worten: Schon der natürliche Treibhauseffekt ist ein Mythos jenseits jeder physikalischen Realität. Der CO2-Treibhauseffekt jedoch ist ein ,,Wunder“ [205].

Die Horror-Visionen der ansteigenden Meeresspiegel, abschmelzenden Polkappen und ent stehenden Wüsten in Nordamerika und Europa sind fiktive Konsequenzen von fiktiven physika lische Mechanismen, weil sie nicht einmal in Klimamodellrechnungen gesehen werden können. Die Entstehung von Hurricans und Tornados kann nicht von Klimamodellen vorhergesagt werden, weil diese Abweichungen von vornherein ausgeschlossen sind.

Die Hauptstrategie der modernen CO2-Treibhausgas-Verteidigern liegt offensichtlich dar in, sich selbst hinter mehr und mehr Pseudo-Erklärungen zu verstecken, die nicht Teil der akademischen Ausbildung, erst recht nicht Teil der Physik-Ausbildung sind. Ein gutes Beispiel sind die Strahlungstransport-Gleichungen, die nicht vielen bekannt sind. Ein anderes Beispiel sind die sogenannten Rückkopplungsmechanismen, die eingeführt worden sind, um Effekte zu verstärken, die nicht nur marginal sind, sondern überhaupt nicht existieren.

Es offensichtlich, dass die Verteidiger der CO2-Treibhaus-Hypothese es ablehnen, reprodu zierbare Berechnungen vorzulegen. Statt dessen stützen sie sich auf nicht-reproduzierbare Berechnungen. Ein theoretischer Physiker muss hier das Fehlen an Transparenz rügen. Er muss auch den Stil der wissenschaftlichen Diskussion kritisieren, in der Vertreter der Treibhaus-These behaupten, die Diskussion sei abgeschlossen. Andere wiederum diskreditieren gerechtfertigte Argumente als eine Diskussion über ,,Fragen von Gestern und Vorgestern“.26.



In den exakten Wissenschaften, insbesondere in der Theoretischen Physik, ist die Diskus sion niemals abgeschlossen und ist im Prinzip fortzusetzen ad infinitum, selbst wenn Beweise der betreffenden Theoreme verfügbar sind. Eine grundlegende Regel sollte mindestens erfüllt sein, auch in wissenschaftlichen Disziplinen, die methodisch so weit voneinander entfernt sind, wie Physik und Meteorologie: Die Resultate und Schlussfolgerungen sollten mindestens unter Experten verständlich und reproduzierbar sein. Und es sollte streng unterschieden werden zwischen einer Theorie und einem Modell auf der einen Seite, und zwischen einem prognosefähigem Modell und einem Szenario auf der anderen Seite. Dieser Unterschied lässt sich aus 26 eine Phrase, die von Storch verwendete Ref. [1] der Wissenschaftstheorie ableiten.

Letztlich heißt das, dass wenn Schlussfolgerungen auf Computer-Simulationen mehr als einfältige Spekulationen sein sollen, die betreffenden physikalischen Grundgleichungen stets kritisch geprüft werden müssen, und zwar

∙ hinsichtlich ihrer numerischen Stabilität,

∙ hinsichtlich der Abschätzung der Effekte möglicher Veränderungen vager Eingabe-Pa rameter,

∙ hinsichtlich ihrer Vereinfachungen.

Nicht die Kritiker haben die Effekte einer Approximation abzuschätzen, sondern die Wissen schaftler, welche die Computer-Simulationen durchführen.

,,Globale Erwärmung ist gut . . . Der Netto-Effekt einer globalen Erwärmung ist positiv.“ (Singer). 27 Wie auch immer, es ist extrem interessant, die Dynamik und die Ursachen der Langzeit-Fluktuationen der Klimaten zu verstehen. Jedoch war es nicht Zweck dieser Arbeit, alle Aspekte der Klima-Variabilität zu behandeln.


5.2 Zusammenfassung

Der Punkt, der hier diskutiert werden sollte, war die Beantwortung der Frage, ob der be- hauptete atmosphärische Effekt eine physikalischen Basis hat. Die ist nicht der Fall. Zu- sammenfassend gesagt, gibt es keinen Treibhauseffekt, insbesondere keinen atmosphärischen CO2-Treibhauseffekt, weder in der Theoretischen Physik, noch in der Ingenieursthermodynamik. Es ist daher nicht legitim, daraus Vorhersagen herzuleiten und sie als Beratungslösung für Ökonomie und regierungsübergreifende Politik zu verkaufen.





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