Der Einfluss des Menschen auf das Klima der Erde: Wasser anstelle von Kohlenstoffdioxid! |
(1) Bei aller
Anerkenntnis der wissenschaftlichen Leistungen
von Schwarzschild ist es nicht zielführend, sich hinsichtlich
der Sonnenatmosphäre allein auf ihn mit einer Arbeit
aus dem
Jahr 1906 zu berufen. Zumindest, was die entscheidenden physikalischen
Grundlagen der Sonne anbelangt, die auch den solaren
Wärmetransport in der Atmosphäre mit bestimmen, war
1906 noch
nichts bekannt. Unterhalb der strahlenden Oberfläche der Sonne
befindet sich - unbestritten - die konvektive
Wärmetransportzone
der Sonne. Sie lässt keine Strahlung aus tieferen
Atmosphärenbereichen durch. Strahlungsquanten werden dort
vollständig absorbiert. Ursache dafür ist das
Vorhandensein
von Atomen mit einer höheren Metallizität, als sie
Wasserstoff und Helium haben, und die aus nuklearen Prozessen stammen.
Sie verfügen bei den aktuellen Temperaturen über
unvollständige Elektronenhüllen, die in der Lage
sind,
Strahlungsquanten zu absorbieren.
Analog verhalten sich
die Atmosphären der Planeten
Venus und Erde, auch wenn sie total andere Ursachen dafür
haben,
dass die Atmosphären beider Planeten unterhalb ihrer
atmosphärischen Abstrahlungszone jeweils auch eine konvektive
Wärmetransportzone besitzen. Bei der Venus ist es das
Kohlenstoffdioxid, das in sehr großer Dichte vorhanden ist
und
jegliche Bodenabstrahlung absorbiert. Bei der Erde ist es der
Flüssigwassergehalt, der - außerhalb des
IR-Strahlungsfensters - die gesamte IR-Bodenstrahlung absorbiert.
Allen drei
Himmelskörpern ist somit eigen, dass die
Abstrahlung aus der oberen Atmosphäre nur über eine
konvektive Wärmetransportzone erfolgt, die die
Wärmeabfuhr
von unten auf dem Strahlungsweg unterbricht. Damit gibt es -
mit
Ausnahme des IR-Strahlungsfensters der Erde - keine
Möglichkeit,
dass die Wärmeabfuhr von unten (der Wärmeentstehung)
nach
oben (der Abstrahlungszone) direkt und ausschließlich
über
Strahlung erfolgt.
(2) In konsequenter
Fortsetzung des o. g.
Denkansatzes gebe ich zu bedenken:
Wenn in der
Atmosphäre eines Himmelskörpers die
Wärmeabfuhr mittels Strahlung unterbrochen und - infolge
vollständiger Strahlungsabsorption - durch Konvektion ersetzt
wird, gibt es selbstverständlich auch keine Gegenstrahlung.
Bezogen auf die Erde heißt das, dass von oberhalb der
Strahlungsbarriere in Form von Haufenwolken keine Gegenstrahlung die
Erdoberfläche erreichen kann, also auch nicht aus dem
Höhenbereich, aus dem vorwiegend das
Kohlenstoffdioxid heraus
strahlt. Damit wird zwangsläufig ein klassischer
Treibhauseffekt,
der die Erdoberfläche zusätzlich zur Sonnenstrahlung
radiativ
aufwärmen könnte, obsolet.
Heißt das
jedoch automatisch, dass es keinen
anthropogenen Einfluss auf das Klima der Erde geben kann?
Mitnichten.
Auf jeden Fall muss die
Materie, die im Rahmen der
Konvektion in der Atmosphäre nach oben getragen wird, wieder
aus
der Atmosphäre entfernt und zum Erdboden
zurückgeführt
werden. Nach der Strahlungsabkühlung oben in der
Troposphäre
erfolgt auf adiabatischem Weg die Rückführung der
abgekühlten Luft zurück zur Erdoberfläche,
wo sie erneut
auf den Boden eingestrahlte Sonnenwärme aufnehmen kann.
Speziell
die in die Atmosphäre eingetragene und nach oben
geführte
Feuchtigkeit wird auf materie-gebundenem Weg, in Form von
flüssigen und festen Niederschlägen, wieder zum Boden
zurückgeführt. Dieser zuletzt genannte
Wasserkreislauf bildet
die einzige Möglichkeit, mit der der Mensch das Klima
beeinflussen kann. Und das hat er schon seit sehr langer Zeit,
nämlich bereits nach Ende der letzten (natürlichen)
Eiszeit
getan.
Wie könnte der
Mensch den Wasserkreislauf der Erde
beeinflussen? Prinzipiell dadurch, dass er durch seine
Wirtschaftstätigkeit mehr Wasser in die Atmosphäre
einträgt, als es allein die Sonnenstrahlung zu tun vermag.
Diesen
zusätzlichen Wassereintrag hat der Mensch schon vor tausenden
von
Jahren - durch die umfassende Waldrodung (enschließlich der
Holzverbrennung bzw. -verrottung; Schwendwirtschaft) - besorgt - und in
besonderem
Maße mit der Industrialisierung fortgesetzt und
verstärkt.
Wenn fortwährend auf diese Weise im Mittel mehr Wasser in die
Atmosphäre gelangt, als aus ihr ausgetragen
wird, dann
reichert sich der Wasser- und der Energiegehalt der Atmosphäre
an.
Damit wird dann nicht nur der natürliche Trend zur
Abkühlung
nach der letzten Eiszeit kompensiert, sondern es kann sogar eine
Klimaerwärmung erfolgen.
Es ist leicht
einsichtig, dass eine anthropogene
Klimabeeinflussung über das Wasser ganz andere
Gegen-Maßnahmen erfordert als eine solche über das
Kohlenstoffdioxid. Zum Beispiel dürfte die Energiewirtschaft
nicht
auf Rohstoffe umgestellt werden, die einen höheren
Wassereintrag
in die Atmosphäre fördern, wie das Erdgas.
Literatur: Brune, Physikalische Klimamodelle, Leipzig, 2014. |