MeerWasser und Wolken – sie machen das Klima der Erde

-          Ein Klima-Essay     -   

Meerwasser und Wolken prägen das Klima der Erde. Selbstverständlich auch die Sonne. Sie liefert die erforderliche Energie. Das Wasser vermag sie zu speichern und es kann Phasenumwandlungen ausführen. Das Kohlenstoffdioxid hat mit dem Klima auf der Erde wenig zu tun. Oh doch. Es hilft der Erde, die Sonnenwärme wieder los zu werden. Damit die Erde nicht zu heiß wird. Danke für die Kühlung.

Ist das nicht so ziemlich das Gegenteil dessen, was uns den lieben langen Tag so vorerzählt wird? Von der Kanzlerin kraft ihrer Richtlinienkompetenz. Oder von ihren hochdotierten Beratern, die sie soufflierend unterstützen. Oder von den Märchenonkeln des IPCC im fernen New York, die am Ende immer wieder die Geschichten erzählen, die man am liebsten von ihnen hören will.

So vertraut uns Meerwasser und Wolken auch sind, so wenig genügt es, diese zwei Worte einfach auf den Tisch zu legen und zu glauben, jeder wüsste schon Bescheid, wie es geht.

Das Wasser der Ozeane saugt begierig die wärmenden Sonnenstrahlen auf und legt einen Teil davon zurück, um darauf zugreifen zu können, wenn die Sonne nicht scheint. Das vergleichmäßigt die Wärme­abgabe an die Atmosphäre ungemein.

Der Boden strahlt durch ein immer geöffnetes Fenster Wärme nach oben ab, in den Wellenlängen von etwa 8 bis 13 Mikrometern. Ungefähr zwei Drittel davon erreicht direkt das All. Etwa ein Drittel verfängt sich in den Wolkenvorhängen vor dem Fenster und verbleibt damit in der Atmosphäre. Was nicht auf diese Weise durch Strahlung nach oben befördert wird, verlässt durch Wärmeleitung und Wasserverdunstung den Boden.

Die Verdunstung bringt es zuwege, dass Wasser in die Atmosphäre eingetragen wird. Dort kondensiert ein Teil davon – und wir haben die schönsten Wolken am Himmel. Das bedeutet nun nicht mehr und nicht weniger, als dass wir Menschen uns, und alle Tiere und alle Pflanzen sich, zwischen diesen beiden Wasserschichten oben und unten aufhalten. Gewissermaßen stehen wir mit den Füßen im Wasser - von Meereswellen umspült - und mit den Köpfen stecken wir irgendwie in den Wolken - na wenigstens optisch; wir haben sie in ganzer Pracht, mal lieblich ausgeformt, mal drohend, vor den Augen.

Von oben kommt es herunter.

Erst einmal die Sonne. Die Bewölkung vermag sie teilweise zu verdecken. So erreichen uns einmal mehr, einmal weniger Licht und Wärme aus dem All. Dann die terrestrische Wärmestrahlung, die jeder Körper entsprechend seiner Temperatur aussendet, also auch das Flüssigwasser in den Wolken oder auch der Wasserdampf ringsherum, der nicht auskondensiert ist. Na schließlich, und das kennen wir doch zur Genüge, die Niederschläge, die uns häufig überraschen, also Regen und Schnee.

Die Niederschläge bringen das Wasser zum Boden zurück, das zuvor verdunstet ist. Im Durchschnitt abgekühlt, denn die Wärme, die mit ihnen in die Atmosphäre eingetragen wurde, die wird nach draußen ins All abgestrahlt. Dafür sorgen Spurenelemente in der Atmosphäre, die uns auf diese Weise davor bewahren, dass es auf der Erde zu heiß wird. Darunter das Kohlenstoffdioxid – Sie erinnern sich, wir hatten uns bereits dafür bedankt.

Kommen wir auf die terrestrische Wärmestrahlung zurück. Man kann sie nicht sehen, aber sie ist da. Sie umfängt uns von oben, aus dem Bereich der Wolken, aber auch von unten, vom Boden. Sie tobt sich rings um uns aus, ohne dass wir das alles wahrnehmen können. Übt sie denn gar keine Wirkung aus? Wir wissen doch, dass sie da sein muss. Jeder Körper, dem eine Temperatur zugeordnet werden kann, strahlt sie aus. Was von der Bodenstrahlung im Wolkenbereich absorbiert wird, müsste diesen Bereich erwärmen. Und umgekehrt: Was von der Strahlung aus dem Wolkenbereich durch den Boden absorbiert wird, müsste diesen aufwärmen. Es bleibt eigentlich nur eine Schlussfolgerung: Weder der Wolkenbereich noch der Boden werden durch terrestrische Wärmestrahlung aufgewärmt oder abgekühlt – ganz einfach, weil die Intensitäten beider Strahlungen im Mittel gleich groß sind. Möglicherweise. Denn das muss tatsächlich noch geprüft werden.

Ja, sind sie denn wirklich gleich groß, die terrestrischen Strahlungsintensitäten, die im Mittel von unten und von oben kommen? Von unten kommt im Mittel eine Bodenstrahlung, die einer als plausibel empfundenen Globaltemperatur von ungefähr 289 Grad entspricht; sie beträgt rund 400 Watt je Quadratmeter und wird bevorzugt vom Wasser der Ozeane ausgesandt. Davon muss die Strahlung abgezogen werden, die unmittelbar durchs geöffnete Fenster entweicht. Es verbleiben noch ungefähr 340 Watt je Quadratmeter, die um uns herum nach oben strahlen. Von oben kommt eine Strahlung, die vereinfacht vom Flüssigwasser geprägt ist, das sich mit der größten Wasserdichte am Grund der Wolken ansammelt. Sie hat eine Intensität von ebenfalls ungefähr 340 Watt je Quadratmeter, ist also tatsächlich etwa gleich groß wie die Gegenstrahlung – und, ganz erstaunlich, sie geht auch in starkem Maße von flüssigem Wasser aus.

Es ist doch eigentlich merkwürdig, wie simpel diese Rechenaufgabe ist: 340 minus 340 ist gleich Null. So etwas lernt man schon als Schulkind.

Die gesamte restliche Bodenstrahlung, die nicht durchs offene Fenster entweicht, wird also im Unterbereich der Wolken verschluckt. Die Wärme des Bodens gelangt nicht durch Strahlung nach oben. Außer durch das geöffnete Fenster ist die Troposphäre für Strahlung zu. Die Bodenwärme wird materie-gebunden nach oben transportiert. Erst oben, wo es kalt und die Luft dünn ist, setzt wieder Strahlung ein. Hinaus ins All.

Und das Kohlenstoffdioxid? Wir wiesen schon darauf hin. Es ist überall in der Atmosphäre vorhanden. Sogar ziemlich gleichmäßig verteilt. Aber wirklich wirksam wird es nur ganz oben in der Troposphäre. Dort wo es schrecklich kalt ist. Es ist keineswegs der Bösewicht, als der es häufig an den Pranger gestellt wird. Dennoch darf man sich natürlich auch weiter darum bemühen, davon so wenig wie möglich in die Atmosphäre zu pusten. Nur Wunder darf man sich nicht erwarten. Fürs Klima bringt es nichts. Im Unterschied dazu: Das Wasser aber schon. Wenn man es intelligent anstellt, könnte man damit sogar das Klima steuern, damit es bleibt, wie es für alle Lebewesen auf der Erde angenehm ist.

Es ist klar, man braucht natürlich keine Physikerin mehr zu sein, wenn man einmal Politikerin geworden ist. Aber: Worum es hier geht, sollte wohl auch eine Politikerin kapieren können. Gar nicht auszudenken, wenn man es jedoch vielleicht gar nicht kapieren will. Aber das wollen wir hier lieber nicht zu Ende denken! Nehmen wir als Hypothese an, es sind die Flüsterer, die ihr an der Spitze Falsches eingeben. Aber eigentlich ist es wohl auch ihre ureigene Angelegenheit, wem sie als Flüsterer ihr Gehör leiht. Nun beginnt sich die Sache doch irgendwie im Kreis zu drehen. Mit einem Mittelpunkt, den es aber gar nicht geben sollte. Daher: Schwamm drüber, wie die alten Römer gesagt haben!

Die Kanzlerin jagt weiter unbeirrt dem Kohlendioxid hinterher. Da kennt sie nichts. An den Kanzlern beißt man sich eben manchmal die Zähne aus. Deutschland hatte bereits des Öfteren eiserne Kanzler zu bieten. Warum nun nicht mal eine deutsche eiserne Lady?

Eisen erweist sich bekanntlich als besonders reaktionsfreudig im wässerigen Klima der Erde.

Es rostet.

(Copyright by Wolfgang Brune, Leipzig, 2014. Nachdruck wird auf Antrag genehmigt. info@wolfgang-brune.eu)