Gastblog van Tinus Pulles
Een steeds weer terugkerende discussie op Twitter start vanuit enkele publicaties van Ned Nikolov en Karl Zeller (of Den Volokin en Lark RelLez, hun namen achterstevoren!). In die publicaties beweren zij dat de opwarming van de aarde niet wordt veroorzaakt door de toenemende CO2-concentratie. Zij komen met een alternatief, waarin zij in de kern beweren dat de temperatuur op een hemellichaam binnen ons zonnestelsel alleen wordt bepaald door de zonnestraling en de druk van de atmosfeer aan het oppervlak van het hemellichaam. Zij brengen hun “theorie” met indrukwekkende formules en een paginalange afleiding van die formules. Die theorie is geen theorie, maar een ingenieursbenadering: ze hebben een aantal data-punten beschikbaar en gaan daarin met behulp van een zogenaamde dimensieanalyse zoeken naar een mathematisch verband. De interpretatie van het resultaat van die analyse is hun theorie.
Hieronder een door hen zelf geformuleerde samenvatting. Verwijzingen naar de twee artikelen staan in de tweet, waaruit deze samenvatting is gekopieerd.
Kort samengevat komt hun theorie erop neer dat de gemiddelde temperatuur aan het oppervlakte van een hemellichaam alleen wordt bepaald door de intensiteit van de zonnestraling en de atmosferische druk aan het oppervlak van dat hemellichaam. De samenstelling van de atmosfeer is daarbij, in hun ogen, niet relevant.
De door Nikolov en Zeller uitgevoerde dimensie-analyse, leidt tot een vergelijking met 4 parameters en twee onafhankelijke variabelen: een dimensieloos gemaakte oppervlaktetemperatuur (temperatuur gedeeld door een referentietemperatuur) en een eveneens dimensieloos gemaakte atmosferische druk (druk gedeeld door een referentiedruk). De waarden van de 4 parameters worden vervolgens afgeleid van een statistische regressie op de gemeten temperatuur en de druk op vijf hemellichamen (de planeten Venus, Mars, Aarde, de Aardse maan en de Saturnus maan Titan). Daarbij worden 12 verschillende functies getest, afgeleid uit het zogenaamde Buckingham Pi theorema. Uiteindelijk wordt de best passende functie gekozen. Het zal niet verwonderen dat een zelf te kiezen functie met 4 parameters die zeer goed past op niet meer dan 5 meetpunten, gemakkelijk te vinden moet zijn. En die functie vinden Nikolov en Zeller dan ook. Immers, met 4 échte vrijheidsgraden (de parameters) en een halve vijfde (de precieze functievorm binnen de mogelijkheden van Buckingham Pi), zou het raar zijn als je géén goede fit zou vinden. Opmerkelijk is bovendien dat de gegevens van een zesde hemellichaam (de Neptunus-maan Triton) buiten beschouwing worden gelaten, omdat zij niet goed in de regressie passen.
Maar laten we eens aannemen dat de theorie van Nikolov en Zeller zou kloppen en dat de temperatuur op een hemellichaam zoals de aarde alleen wordt bepaald door de intensiteit van de zonnestraling en de atmosferische druk en dat de samenstelling van de atmosfeer geen rol speelt in het volgende gedachtenexperiment (h/t Willis Eschenbach).
- We kijken naar een (fictief) hemellichaam in een baan om de zon, zonder een atmosfeer. De temperatuur op dat hemellichaam wordt bepaald door de instraling van het zonlicht, waardoor het hemellichaam opwarmt. Hoe hoger de temperatuur van dat hemellichaam, hoe meer warmtestraling weer zal worden uitgestraald naar de ruimte.
- Wanneer de energie van de uitgaande straling gelijk is aan die van de inkomende zonnestraling bereikt de temperatuur een constante waarde. Op deze manier bepaalt de stralingswet van Stefan-Boltzmann de temperatuur op dit hemellichaam. De aanwezigheid van een atmosfeer maakt dat de temperatuur op zo’n hemellichaam altijd hoger is dan Stefan-Boltzmann voorspelt. Nikolov en Zeller stellen dat alleen de atmosferische druk daarvoor verantwoordelijk is, onafhankelijk van de samenstelling van die atmosfeer.
- We nemen daarom aan dat onze fictieve planeet wél een atmosfeer heeft, maar een atmosfeer die geen absorberende broeikasgassen bevat. Volgens Nikolov en Zeller wordt de temperatuur op die planeet daardoor hoger. Een warmere planeet zendt meer warmtestraling uit volgens de wet van Stefan-Boltzmann. Omdat de zonnestraling niet verandert, wordt er dan meer energie uitgestraald dan er binnenkomt en moet de planeet energie verliezen. Daar zou die planeet juist kouder van moeten worden.
- De theorie van Nikolov en Zeller blijkt daarmee dus in strijd met de wet van behoud van energie (de planeet verliest energie maar wordt toch warmer).
Interessant zijn ook de effecten op het gewicht van de atmosfeer als je de formules van Nikolov en Zeller toepast temperatuursveranderingen tijdens de ijstijden (h/t David Appell). De energieoutput van de zon is de afgelopen honderdduizenden jaren gemiddeld genomen ongeveer hetzelfde als nu het geval is, maar de temperatuur op aarde was tijdens glacialen circa 5 graden lager. Om dat te bereiken met de formules van Nikolov en Zeller moet de gemiddelde druk aan het oppervlak dalen naar circa 750 millibar, ongeveer 26% lager dan nu het geval. Hiervoor moest de atmosfeer op miraculeuze wijze dus 26% van haar massa verliezen. De zwaartekrachtsversnelling is immers nauwelijks veranderd: de aarde heeft geen grote hoeveelheden massa verloren. Om de drukverlaging toch te realiseren zou de atmosfeer dus een grote hoeveelheid massa moeten hebben verloren. Bij een interglaciaal zou al die massa weer terug moeten keren in de atmosfeer. Totale onzin natuurlijk.
Professor Scott Denning heeft op twitter een evaluatie van het model van Nikolov en Zeller gegeven voor lokale temperaturen op aarde. Het zou hier op de meeste plekken onwerkelijk en onleefbaar koud zijn.
Conclusie
Het “Atmosferisch Thermisch Effect”, zoals voorgesteld door Nikolov en Zeller is op niet meer gebaseerd dan een statistische fit van een zelfgekozen vergelijking met 4 parameters op gemeten waarden van de gemiddelde temperatuur en druk op 5 hemellichamen. De kans dat die fit bij toeval zo goed is, is zeer groot.
Als we toch aannemen dat hun theorie klopt, blijkt uit een eenvoudig gedachtenexperiment, dat die theorie in tegenspraak is met de wet van behoud van energie. De ijstijden kunnen alleen worden verklaard als de aarde tientallen procenten van de atmosfeer kan verliezen en weer opnieuw invangen. Of als de wet van behoud van massa niet zou gelden.
Het is in wezen niet veel meer dan een ingewikkelde vorm van curve fitting. En het resultaat gebruiken ze om onomstreden (want op tal van manieren bevestigde) fysische kennis over de energiehuishouding van de atmosfeer naar de prullenbak te verwijzen. Zonder daar een alternatief tegenover te stellen, of zelfs maar een begin van een verklaring te geven over waar de bestaande kennis niet zou kunnen kloppen.
Hun conclusies zijn op grond van relatief eenvoudige natuurkunde dus niet houdbaar.
Klimaatverandering 
Ik stel me opwarming door een atmosfeer als volgt voor in een gedachten-experiment wanneer we plotseling een atmosfeer zonder broeikasgassen toevoegen aan een planeet zoals de aarde:
Door de grote atmosferische druk (ongeveer 1,0 x 10^5 Pa !! ) is het aardoppervlak geen zwarte straler meer en straalt het dus minder uit waardoor het oppervlak warmer wordt dan zonder atmosfeer. Dit is het gevolg van die hoge druk die geleiding afdwingt ten koste van straling – voor een deel dan.
De atmosfeer warmt daardoor dus op en kan maar zeer moeilijk uitstralen zonder broeikasgassen. De straling die het aardoppervlak nog uitstraalt kan vrijwel zonder weerstand door de atmosfeer van N2 en O2 naar het heelal.
Door voortdurende toevoer van stralingsenergie van de zon gaat de accumulatie van energie in de vorm van warmte door totdat het aardoppervlak zo warm is geworden dat het aardoppervlak weer net zoveel uitstraalt aan energie als dat er in komt.
Op dit punt aangekomen hebben we thermisch evenwicht bereikt en de inkomende straling is gelijk aan de uitgaande.
De grootte van de druk bepaalt in hoeverre het aardoppervlak afwijkt van een zwarte straler en deze afwijking bepaald de eindtemperatuur in dit experiment.
Dit verhaal staat of valt met het antwoord op de vraag of de aarde inderdaad geen zwarte straler meer is onder de atmosferische druk.
Het zou me niet verbazen dat de aarde onder de atmosferische druk inderdaad geen zwarte straler meer is en dat dus de opwarming door de atmosfeer zeker niet alleen door broeikasgassn wordt veroorzaakt.
Stap 2 in het experiment is dan toevoeging van IR-actieve gassen zoals CO2 en H2O etc.
Nadat deze zijn toegevoegd is de atmosfeer in staat energie uit te stralen naar het heelal hetgeen op zich een afkoelende factor is.
Aan de andere kant kan het aardoppervlak alleen nog via het atmosferische venster voor een klein deel rechtstreeks uitstralen naar het heelal en kan de resterende energie alleen nog in de vorm van convectie naar boven waar het transport dan weer verder kan in de vorm van straling naar het heelal.
Onder in de atmosfeer zijn de IR-actieve gassen voornamelijk gericht op absorptie van IR afkomstig van het aardoppervlak en bovenin voornamelijk op uitstraling daarvan.
Deze uitstraling gaat natuurlijk alle kanten op dus wordt er ook nog energie terug naar beneden geworpen, maar deze wordt onderweg geabsorbeerd en opnieuw door convectie omhoog gebracht – dit gaat natuurlijk voortdurend zo heen en weer.
Dat de betreffende gassen onder zijn gericht op absorptie en boven op emissie is een gevolg van het verloop van de atmosferische druk als gevolg van de gravitatie.
Ook het temperatuurverloop (lapse rate) lijkt me zeker niet alleen het gevolg van absorptie/emissie in de atmosfeer door IR–actieve gassen, maar zeker ook een gevolg van de gravitatie. (adiabatische compressie)
Het lijkt er dus zo erg veel op dat de zwaartekracht een flinke duit in het zakje doet en de vraag is nu nog in welke mate IR-actieve gassen verantwoordelijk zijn voor de temperatuur van de biosfeer………….
Zou het kunnen dat de processen die IR-actieve gassen toevoegen van ondergeschikt belang zijn………….?
Het staat of valt met de vraag wat het stralingskarakter is van het aardoppervlak onder de atmosferische druk…
LikeLike
Peter,
“Het staat of valt met de vraag wat het stralingskarakter is van het aardoppervlak onder de atmosferische druk”
Je had “staat” hier weg kunnen laten. Als druk invloed zou hebben op het stralingskarakter was dat al lang bekend geweest. Zo’n effect zou namelijk heel simpel te meten zijn.
Je draait ook de logica rond het effect van convectie om. Convectie kan een extra proces zijn dat warmte afvoert, waardoor het oppervlak verder afkoelt. Dat het oppervlak door die extra afvoer van warmte warmer zou worden is in strijd met alle basale natuurwetenschappelijke logica.
LikeLike
@Peter
De aarde is natuurlijk geen perfecte zwarte straler. Als men de emissiviteit van het aardoppervlak meet met satellieten, zijn het de woestijngebieden die de laagste emissiviteit laten zien:
https://terra.nasa.gov/news/aster-global-emissivity-database-100-times-more-detailed-than-its-predecessors
De luchtdruk bij de Sahara wijkt echter niet dramatisch af van de luchtdruk op de rest van de planeet.
En de IR-actieve gassen zijn wel degelijk van grote invloed op de temperatuur op het aardoppervlak.
LikeLike
@Hans,
Lijkt mij ook niet zo moeilijk te achterhalen – hoe dit zit met het aardoppervlak. Ik zal het uitzoeken.
Ik zou eigenlijk ook denken wat jij denkt daarover, dus dat wel bekend is hoe dit zit.
Maar ik vond het experiment wel interessant op zich en ik sluit nog niet uit dat er helemaal geen waarheid in zit………
Natuurlijk is convectie afkoeling – ik bedoel te zeggen dat door de IR-actieve gassen het energietransport vanaf het aardoppervlak voor een (groot) deel overgaat van straling naar convectie tot een zekere afstand vanaf het oppervlak. Dit ivm mogelijke gevolgen op de temperatuur door verdere accumulatie van energie in het gedachte-experiment…
Als het stralingskarakter van het aardoppervlak niet wordt beïnvloed door de atmosferische druk blijft er wat betreft de invloed van de gravitatie alleen het drukverloop en volgens mij ook invloed op het temperatuurverloop over.
Ik geloof dat Boltzman, Kirchoff e.d.destijds een gradiënt in de temperatuur door de gravitatie tegenspraken………
LikeLike
@Jos
Het verhaal van accumulatie door een beperkte emissiviteit van het aardoppervlak speelt dus wel in bepaalde mate, maar nog niet duidelijk voor mij is in hoeverre de atmosferische druk invloed hierop heeft.
Ik zou toch wel moeten zeggen dat de opwarming van 33 graden niet helemaal door de broeikasgassen wordt veroorzaakt ? (gezien de emissiviteit van…..90 – 95 % voor het aardoppervlak als geheel)
Ik vraag me trouwens wel af hoe ze met satellietmetingen de straling vanaf de aardbodem kunnen detecteren – gezien daarboven natuurlijk ook de emissie van de atmosfeer wordt mee gemeten……..
Bovendien wordt de meeste straling vanaf het aardoppervlak al op kleine hoogte geabsorbeerd door H2O en CO2……..
LikeLike
Kern van het hele verhaal is ook dat je de vraag of druk de emissiviteit van het aardoppervlak wel of niet beïnvloedt helemaal niet hoeft te beantwoorden omdat de infraroodabsorptie van de toenemende CO2-concentratie de waargenomen opwarming al verklaart.
Het is dan zeer gekunsteld om aan te nemen dat we de invloed van druk op de stralingsemissie van het oppervlak niet zouden kennen. Je introduceert hier een mechanisme dat niet bekend en niet nodig is. Bovendien leidt alles wat we wel zeker weten tot een conflict met de wet van behoud van energie.
Kortom, ik waardeer de poging van Peter, maar blijf vooralsnog bij de bekende kennis. Die is voldoende om de optredende klimaatverandering op hoofdlijn te verklaren.
LikeLike
Hoe zou deze theorie uit pakken als je de aarde vergelijkt met de Maan? Beide hemellichamen staan gemiddeld even ver van de zon en krijgen dus de zelfde hoeveelheid zonne-energie. Het verschil in temperatuur zou dan uitsluitend voor rekening moeten komen voor het verschil in druk van hun atmosfeer. De temperatuur van de aarde is 288 K en die van de Maan 208 K. De druk van de atmosfeer van de Aarde is bekend en de maan heeft geen atmosfeer. Hoe goed doet de theorie het dan?
LikeLike
@Raymond
De maan is een van de hemellichamen die Nikolov en Zeller meegenomen hebben in hun curve-fitting. Zie het blogstuk.
LikeLike
De maan kan nauwelijks warmte vasthouden, i.t..t. de waterplaneet Aarde.
e maan heeft ook een hoger geleidingsvermogen. Zonnewarmte oveerdag op de evenaar wordt snel getransporteerd naar de polen. “s Nachts kan deze dan snel worden uitgestraald.
LikeLike
Ik zie de volgende zaken rond de temperatuur:
1
Accumulatie van energie in, en uitstraling daarvan door de atmosfeer als gevolg van absorptie/emissie van IR-actieve gassen zoals H2O, CO2, etc.
2
Accumulatie van energie in, en uitstraling daarvan door het aardoppervlak.
3
Wisselwerking tussen de aardbodem en de atmosfeer door geleiding (2 kanten op) en verdamping en daardoor ook verschuiving van accumulatie vanuit de aardbodem naar de atmosfeer.
4
Een atmosferisch thermisch effect als gevolg van de gravitatie dat een temperatuurverloop teweeg brengt. (naar beneden toe een toename, lapse rate)
Stel dat we rondom een planeet een (geïsoleerde) atmosfeer aanbrengen.
Dan zien we binnen deze atmosfeer een verschuiving van warmte naar het planeetoppervlak door de adiabatische compressie naar onderen toe Er ontstaat daarna volgens mij geen homogene temperatuurverdeling als gevolg van convectie omdat dit strijdig is met de wet van behoud van energie. De som van potentiële energie en kinetische energie blijft immers gelijk en omdat de potentiële energie bovenin groter is dan onderin is de kinetische energie onderin groter, dus heerst er daar een hogere temperatuur.
5
Instraling door de zon die de uitstraling compenseert.
In mijn gedachte-experiment laatst liet ik punt 1 weg.
Er ontstaat dan met zo’n atmosfeer volgens mij een temperatuur die hoger ligt dan wanneer die er niet is………..
Ook dan is er accumulatie en ontbreekt de uitstraling door de atmosfeer.
LikeLike
Peter,
“Dan zien we binnen deze atmosfeer een verschuiving van warmte naar het planeetoppervlak door de adiabatische compressie naar onderen toe ”
Dat is precies dezelfde fout die je maakte toen je het over convectie had. De expansie en compressie hangen direct samen met de atmosferische circulatie die warmte afvoert van het oppervlak. De circulatie levert geen extra energie aan het oppervlak, maar draait juist op energie die aan het oppervlak wordt onttrokken. Het is een warmtemotor, geen warmtepomp.
Overigens zou er, denk ik, wel sprake zijn van warmte gegenereerd door compressie als er zomaar ineens vanuit het niets een atmosfeer zou ontstaan. Maar dat is een tijdelijk effect.
LikeLike
@Hans,
Ik bedoel dat de warmte van zo’n atmosfeer die uit het niets opduikt zich concentreert naar het aardoppervlak in een van dat oppervlak geïsoleerde situatie en in deze situatie zal er vervolgens geen convectie optreden op grond van de wet van behoud van energie….
LikeLike
Peter,
Het gevolg van een atmosfeer die uit het niets opduikt is totaal irrelevant voor de echte wereld. Omdat we geen atmosfeer hebben die vanuit het niets opduikt natuurlijk, maar ook omdat het een tijdelijk effect zou zijn. De warmte die zou ontstaan zou binnen de kortste keren uit het systeem verdwenen zijn.
Verder is het me een raadsel hoe de wet van behoud van energie convectie zou kunnen verhinderen. Volgens alle basale natuurwetenschappelijke logica zou een warmer oppervlak juist tot meer convectie (en dus afvoer van warmte leiden). En de wet van behoud van energie heeft daar helemaal niks mee te maken.
LikeLike
@Hans,
Het ging mij om de werking van de gravitatie te verduidelijken op het temperatuurverloop in de atmosfeer door een geïsoleerde atmosfeer op de planeet te zetten die dus zo alleen onder invloed staat van de gravitatie.
En dan heb je zowel met de potentiële energie van het gravitatieveld op de luchtmoleculen te maken als met de kinetische energie van de moleculen.
Het gravitatieveld verplaatst veel gasmassa richting het aardoppervlak op het moment dat de geïsoleerde atmosfeer op de planeet wordt geplaatst waardoor de totale potentiële energie boven afneemt en de kinetische energie onder toeneemt – net als bij een vallende steen. De som van beide energieën is constant volgens de wet van behoud van energie, dus wordt door de gravitatie beneden een hoge temperatuur en boven een lage temperatuur afgedwongen.
Dit is geen toevoeging van energie, maar slechts een ordening van de temperatuur die blijft bestaan en dus in een werkelijke planeet werkzaam is.
Aldus had ik gedacht.
LikeLike
Peter,
Zijn we het er dan over eens dat er geen enkele reden is waarom de combinatie gravitatie-atmosfeer (dus exclusief het broeikaseffect) op zich ervoor zou kunnen zorgen dat het aardoppervlak warmer is dan het zonder atmosfeer zou zijn? Behalve dan het zeer tijdelijke en helemaal fictieve (en dus voor de realiteit irrelevante) effect van de compressie van een uit het niets verschijnende atmosfeer?
LikeLike
Hans,
Ja, volgens mij betekent het ‘atmosferisch thermisch effect’ niet meer dan dat door de gravitatie naar een een regelmatig temperatuurverloop (lineair) gestreefd wordt.
De absorptie en emissie door broeikasgassen ligt in dezelfde lijn wat betreft de temperatuurverloop, maar ik stel me zo voor dat het ‘atmosferisch thermisch effect’ hierin een lineaire ordening afdwingt….
Het levert geen energie, maar ordent die – lijkt mij.
LikeLike
Peter,
Heb je het blogstuk wel gelezen? Volgens mij maakt Tinus daarin best goed duidelijk wat de theorie van Nikolov en Zeller is. En dat is iets heel anders dan een “lineaire ordening” in het temperatuurverloop van de aardatmosfeer.
LikeLike
@Hans, @Peter
als meelezer krijg ik de stellige indruk dat Peter de zogeheten Motte and Bailey argumentatie hanteert. Dat is geen drogredenering maar een argumentatie-strategie met een drogredenering erin.
Zie https://rationalwiki.org/wiki/Motte_and_bailey Mogelijk helpt het.
LikeLike
@Hans, heb ik gelezen.
Tinus deed een gedachte-experiment.
Dit inspireerde mij om dat ook eens te doen met daarin een poging de accumulatie van energie te zoeken door een atmosfeer zonder broeikasgassen.
Zo begon het.
Omdat volgens Nikolov en Zeller het niet uit zou maken of er nu wel of geen broeikasgassen in de atmosfeer zitten ben ik gaan kijken hoe ver ik dan kom als ik de broeikasgassen weglaat.
Ik zie wel een temperatuurverhoging zonder de broeikasgassen, maar of we daarmee op 287 – 288 K komen kan ik zo niet zien.
LikeLike
Volgens de het klimaat concept van Ned Nikolov en Karl Zeller is de bijdrage van de atmosferische druk aan de temperatuur op aarde 90 graden K. Dus als er geen atmosfeer was zou het op aarde 90 graden kouder zijn. Daarmee zou de gemiddelde temperatuur hier nog iets lager zijn dan hij nu op Mars is. De planeet Mars heeft een ijle atmosfeer met een druk aan het oppervlak van 6,36 hPa, 0,6% van die van de aarde. Die heeft dus bijna geen invloed op de temperatuur in hun concept. De afstand van Mars tot de zon is gemiddeld 1,5x de afstand van de aarde tot de zon. De instraling door de zon is dus per m^2 op het oppervlak van Mars 1 /2,25 van de instraling op aarde, minder dan de helft dus. Hun concept voldoet dus niet aan de gegevens van Mars en de aarde.
LikeLike
Het begrip (adiabatisch) compressie komt een paar keer langs hierboven.
Ook hier kan een experiment ons helpen.
1) pak een fietspomp en pomp een band op
2) de temperatuur onder in de pomp loopt op: er wordt een druk opgebouwd en de energie die daarvoor nodig is warmt het gas in de pomp wat op.
3) als je klaar bent met oppompen, laat je de slang aan de band zitten en houd je de druk in de pomp vast.
4) Je zult zien dat de pomp weer naar omgevingstemperatuur afkoelt.
(Adiabatische) compressie leidt tot een hogere temperatuur, zolang je pompt. Als je ophoudt met pompen houdt ook de opwarming op en komt het gecomprimeerde gas in de pomp weer tot een thermisch evenwicht met de omgeving.
Bij drukverlaging geldt het omgekeerde: de temperatuur van het gas neemt af, zolang er expansie is. Denk aan het afkoelen van een gasfles die je leeg laat lopen. Ook daar keert de fles terug naar omgevingstemperatuur als je de gaskraan dicht draait.
Zowel adiabatische compressie als expansie zijn goed begrepen fysische verschijnselen die zich prima aan alle bekende natuurwetten houden en daarmee verklaarbaar zijn.
In de atmosfeer wordt gas wellicht steeds gecomprimeerd en expandeert steeds weer. Beide verschijnselen heffen elkaar op. De atmosferische druk op aarde is immers gemiddeld genomen constant. Ik zie niet hoe door dit proces van compressie en expansie de temperatuur in de atmosfeer zou kunnen toenemen. Als dat wel zou kunnen hadden Nikolov en Zeller dat mechanisme wel gebruikt om te bekijken of ze hun waarneming aan eenfysisch verschijnsel zouden kunnen koppelen. Zij gebruiken wel de term (adiabatische) compressie, maar leggen niet uit hoe dat dan zou werken in hun benadering.
LikeLike
Het punt bij de atmosfeer is dat deze onderhevig is aan relatief grote verschillen t.a.v. de potentiële energie van het gravitatieveld.
De zon oefent via het aardoppervlak voortdurend arbeid op de gassen in de vorm van een opwaartse kracht. Door de verplaatsing naar boven in het gravitatieveld neemt de potentiële energie van het gas toe en dus de kinetische energie van het gas af volgens de wet van behoud van energie – in geval van thermisch evenwicht.
Er wordt dus door de atmosfeer niet continu warmte toegevoerd omdat de inkomende energie van de zon gelijk is aan de uitgestraalde energie.
Zou de zon stoppen met het toevoegen van energie en zou daarnaast de atmosfeer niet uitstralen, dan zou de temperatuur en het temperatuurverloop t.a.v. de hoogte wel in stand blijven, maar de stroming zou stoppen.
Zouden we nu vervolgens broeikasgassen in de atmosfeer aanbrengen zonder de zon in te schakelen dan zou de boel alleen maar afkoelen.
We hebben dus de zon nodig om het koelend effect van de broeikasgassen te compenseren?
Of leveren de broeikasgassen in combinatie met de zon een hogere temperatuur dan in de situatie zonder zon en zonder broeikasgassen?
Dit is de vraag volgens mij.
Het antwoord van Ned Nikolov en Karl Zeller is nee.
LikeLike
@ Willem Schoot,
Volgens Ned Nikolov en Karl Zeller levert de atmosfeer van Mars ongeveer 35 graden op!
LikeLike
in mijn verhaal hierboven klopt iets niet.
Zou de atmosfeer helemaal niet kunnen uitstralen, dan hebben we een zuivere warmte pomp en straalt het aardoppervlak minder energie uit dan erin gaat natuurlijk.
Dit is mogelijk omdat een planeetoppervlak geen zwarte straler is.
Met wat stralend vermogen van de atmosfeer erbij hebben we een mix van een warmtepompsysteem en het andere.
Voor de aarde hebben we nog maar weinig of helemaal geen warmtepompsituatie.
Wat nu volgens mij Ned Nikolov en Karl Zeller eigenlijk zeggen is dat elke mix van warmtepompsysteem/ander systeem tot dezelfde temperatuur leidt?
LikeLike
@Peter,
Het is erg raar dat de ijle atmosfeer van Mars dan wel 32 graden zou opleveren. Dan nog klopt het niet want de instraling op Mars is maar 0,44x die van op aarde.
De gegevens van Saturnus maan Titan kloppen ook niet met hun concept. Titan heeft een dichte atmosfeer met een druk van 1467 hPa aan het oppervlak. Op aarde is dat 1013 hPa. De invloed van de atmosfeer van Titan moet dan dus aanzienlijk groter zijn dan die 90K van de atmosfeer van de aarde. De temperatuur op het oppervlak van Titan is echter 90K met deze atmosfeer. Zonder atmosfeer zou de temperatuur op Titan dus onder het absolute nulpunt zakken volgens hun concept. Overigens is de temperatuur op de 3 andere grote Saturnus manen, Rhea, Japetus en Dione, die geen atmosfeer hebben, niet zoveel verschillend van die 90K van Titan, wat ook niet klopt met hun concept.
LikeLike
“Of leveren de broeikasgassen in combinatie met de zon een hogere temperatuur dan in de situatie zonder zon en zonder broeikasgassen?”
Peter, er is nog nooit iemand geweest die heeft beweerd dat broeikasgassen uit zichzelf warmte leveren. Natuurlijk komt de energie uiteindelijk van de zon.
Blijkbaar ben je niet op de hoogte van de meest elementaire basisprincipes van de atmosferische fysica. Ik raad je aan om je de komende tijd maar eens goed te gaan inlezen in de materie. Want dit gaat nergens meer over. In eerdere discussies heb je meer dan voldoende links naar allerlei informatie gehad.
LikeLike
Voor Titaan kom ik op een temperatuurverhoging van ongeveer 30 graden – volgens Ned Nikolov en Karl Zeller dus.
92/1,48 = ongeveer 62, dus ongeveer 92 – 62 = ongeveer 30 graden verschil.
Hoe lager de instraling van de zon hoe kleiner het verschil.
Dus voor Aarde is het verschil groter ondanks de kleinere druk.
Voor Aarde geldt ongeveer 288/ 1,47 = 196, dus een verschil van 92 graden.
LikeLike
Willem,
Nikolov en Zeller hebben geen “concept”. Het is niet meer dan curve-fitting. Zonder enige natuurwetenschappelijke logica. Als je probeert hun resultaat naar via natuurwetenschappelijke kennis te verklaren kom je daarom onherroepelijk op een ander resultaat.
LikeLike
@Hans,
Ik beweer juist niet dat een atmosfeer warmte levert – dat was in ieder geval niet mijn bedoeling.
Ik zie maar 1 energiebron die de boel op temperatuur houdt – hoe dan ook – en dat is de zon.
LikeLike
@Hans,
Je zegt:
“Nikolov en Zeller hebben geen “concept”. Het is niet meer dan curve-fitting. Zonder enige natuurwetenschappelijke logica. Als je probeert hun resultaat naar via natuurwetenschappelijke kennis te verklaren kom je daarom onherroepelijk op een ander resultaat.”
Via dimensie-analyse is het zeker niet onmogelijk dat je – los van dat je het natuurkundige verhaal niet helemaal duidelijk hebt – tot een juist resultaat komt.
Waarom precies moeten we het resultaat van Nikolov en Zeller afwijzen?
LikeLike
Peter,
Tinus heeft in zijn blogstuk keurig uitgelegd waarom we het resultaat van Nikolov en Zeller af moeten wijzen. Dat je die vraag stelt doet dus vermoeden dat je zijn stuk nog steeds niet hebt gelezen, al beweerde je gisteren het tegendeel. En als je het wel hebt gelezen heb je in elk geval maar bar weinig moeite gedaan om het te begrijpen.
LikeLike
@Peter en Hans
In hun artikel beschrijven Ned Nikolov en Karl Zeller niet hoe de gegevens van al deze planeten en manen in hun verhaal passen. Ook de berekeningen van Peter kunnen niet kloppen: Mars heeft 0,44 x de instraling van de aarde. Een atmosfeer met een druk van 1013 hPa, zoals de aarde, zou dus in de baan van Mars minder invloed op de temperatuur dan de 90K bij de aarde. Mars heeft een atmosfeer met een druk van 6,4 hPa en deze atmosfeer zou dan nog altijd 35K bijdragen aan de temperatuur van Mars, hoezo? Het lijkt erop dat Nikolov en Zeller met een imposant ingewikkeld verhaal sprookjes vertellen, maar ik ben wel benieuwd welke lijn er dan toch nog in zou kunnen zitten.
LikeLike
Die berekening baseer ik consequent puur op gegevens die ik haal van een curve van Nikolov en Zeller.
Verder heb ik daar geen ideeën over.
We komen zo wel op een erg lage temperatuur voor de aarde bv.
En daar hebben Nikolov en Zeller wel wat over te vertellen.
Het is wel iets meer dan alleen maar curve-fitting zo te zien.
Maar ik heb het niet bekeken.
Ik ben alleen maar vanuit het idee dat de aard van de gassen niet zou uitmaken eens gaan ‘experimenteren’ met een atmosfeer de niet uitstraalt. (dus alleen met een uitstralende aardbodem en voor de straling transparante atmosfeer)
Dan zie je in ieder geval dat je met zo’n atmosfeer ook een toevoeging krijgt op de temperatuur.
Als dit niet zo is kun je de theorie van Nikolov en Zeller falsifiëren.
LikeLike
Willem,
Nogmaals: het is niet meer dan curve-fitting. Ze hebben dus helemaal geen verhaal waar iets al dan niet in past. Ze vinden een lijntje dat door 5 punten loopt en meer is het niet.
LikeLike
Peter,
“Dan zie je in ieder geval dat je met zo’n atmosfeer ook een toevoeging krijgt op de temperatuur.”
Nee, dat zie je helemaal niet. Behalve in onzinnige gedachtenexperimenten waarin je alle factoren die er werkelijk toe doen buiten beschouwing laat en er nog wat factoren bij verzint die in werkelijkheid helemaal niet bestaan.
LikeLike
Hans,
Als ik nu maar 1 ding verander aan de aarde, nl dat de atmosfeer totaal geen straling absorbeert en emitteert, dan komt de temperatuur zeker hoger dan zonder een dergelijke atmosfeer.
Ga dat maar na.
LikeLike
Nikolov en Zeller zullen toch wel een verklaring moeten hebben voor het feit dat de temperatuur voor bv de aarde zonder atmosfeer lager moet zijn gezien de opwarming van 90 graden – zou ik denken.
LikeLike
Peter,
Allerlaatste poging:
Als de atmosfeer geen straling absorbeert en emitteert dan hou je een afkoelend effect over ten gevolge van convectie. En geen enkel opwarmend effect.
En Nikolov en Zeller geven geen enkele verklaring op basis van fysica, zoals duidelijk door Tinus in het blogstuk aangegeven en in de reacties ondertussen al meermaals benadrukt.
LikeLike
Hoe kan het zijn dat bij een constante temperatuur de inkomende energie gelijk is aan de uitgaande?
Er blijft zo niks over voor het in beweging houden van de massa van de atmosfeer…….?.
Het antwoord op deze vraag ligt volgens mij hierin:
Er is energie nodig voor het transport naar boven – gezien het feit dat de gasmassa zich beweegt in een gravitatieveld.
Naar boven toe wordt er dus (door de zon) arbeid geleverd op de gasmassa waarbij de potentiële energie ervan toeneemt.
Omdat de totale energie-inhoud van het systeem constant is moet de kinetische energie bovenin de atmosfeer lager zijn dan onderin omdat bovenin de potentiële energie groter is.
Dus bovenin is het koeler dan onder.
Maar omdat op de weg terug door de gravitatie nu evenveel positieve arbeid wordt verricht op de gasmassa als negatieve naar boven, wordt de opgeslokte energie weer teruggegeven.
Dus zo kan het dat het geen energie kost om de boel continu rond te pompen zonder dat het energie kost! (Wrijving?)
Maar, op weg naar beneden neemt de potentiële energie af en de kinetische toe, dus neemt de temperatuur toe.
En is dit proces nu afhankelijk van hoe de uitgaande energie uitgestraald wordt?
Ik zou zo denken: nee, als het maar uitgestraald wordt.
Hoe simpel kan het zijn…….?
Hebben Nikolov en Zeller dan gelijk?
LikeLike
Hoe kan het zijn dat bij een constante temperatuur de inkomende energie gelijk is aan de uitgaande?
Dat heet de wet van behoud van energie. Als een systeem in evenwicht verandert de temperatuur niet. Je hebt de basis overduidelijk nog steeds niet onder de knie. En ik ga er geen tijd en energie meer aan besteden, want dat is overduidelijk zinloos.
LikeLike
Probleem met dit verhaal is at men er vanuit gaat dat de heren Nikolov en Zeller gelijk hebben en dat hun eenheden van onderzoek juist zijn namelijk planeten en hun satellieten. Maar dat klopt niet noodzakelijkerwijs. Men kan zich ook beperken tot de Aarde en vaststellen dat de gravitatie op aarde overal vrijwel gelijk is en ook de luchtdruk vrijwel overal gelijk is. De enigste twee dingen die op Aarde niet overal gelijk zijn is de temperatuur en de de hoeveelheid zonne-energie. De zonne-energie op Aarde wordt niet gelijkmatig verdeeld. De dagkant krijgt alle zonne-energie en de nachtkant krijgt niets. Toch is het verschil nog geen 4 graden. Zomers is het veel warmer dan winters voor ieder afzonderlijk halfrond. het enigste wat veranderd is de hoeveelheid zonne-energie die zomers veel hoger is dan winters. Ook zijn de tropen veel warmer dan de poolgebieden. Nogmaals het enigste verschil is de hoeveelheid zonne-energie. Althans als we uitgaan van de theorie van de heren Nikolov en Zeller. Dit is toch iets dat men bevestigen respectievelijk kan weerleggen lijkt mij zo. Gaarne uw reactie.
LikeLike
Hans,
Je zegt:
‘Als de atmosfeer geen straling absorbeert en emitteert dan hou je een afkoelend effect over ten gevolge van convectie. En geen enkel opwarmend effect.’
Geen enkel opwarmend effect?
Jawel toch? Want als een atmosfeer niet kan uitstralen komt de uitstraling alleen van het aardoppervlak en aangezien dat oppervlak geen zwarte straler is krijg je toch accumulatie (maar nu alleen in het aardoppervlak) die aan de atmosfeer door geleiding/stroming wordt afgegeven.
Verder zeg je:
‘En Nikolov en Zeller geven geen enkele verklaring op basis van fysica, zoals duidelijk door Tinus in het blogstuk aangegeven en in de reacties ondertussen al meermaals benadrukt.’
Ik weet dat ze de zaak anders benaderen, maar er komen resultaten uit waar ze toch een fysische verklaring voor moeten geven en anders vind ik dat niet tof.
Ik heb al eerder gelezen over deze mannen en meen toen begrepen te hebben dat dit wel het geval was, maar ik heb het zelf niet gelezen.
Maar jij hebt de hele zaak doorgenomen neem ik aan, dus dan neem ik dit van je aan.
Niet tof dan Nikolov en Zeller.
LikeLike
Peter,
“Want als een atmosfeer niet kan uitstralen komt de uitstraling alleen van het aardoppervlak en aangezien dat oppervlak geen zwarte straler is krijg je toch accumulatie (maar nu alleen in het aardoppervlak) die aan de atmosfeer door geleiding/stroming wordt afgegeven.”
Dit is gewoon klinkklare onzin. Die niets te maken heeft met wat er in het echt gebeurt.
Je blijft er op een of andere manier van uitgaan dat lucht als isolatielaagje werkt. Dat is niet het geval. Een thermoskan isoleert vanwege het vacuüm in de dubbele wand: vacuüm isoleert beter dan lucht.
En nu hou ik er echt mee op.
LikeLike
Raymond,
Als je meent dat Tinus er in zijn stuk vanuit gaat dat Nikolov en Zeller gelijk hebben raad ik je aan om het wat beter te lezen. Het tegendeel is namelijk het geval.
LikeLike
@Raymond Horstman,
Nee, ik ga er niet vanuit dat Nikolov en Zeller gelijk hebben.
Ik probeer deze theorie te falsifiëren juist.
Misschien is dit al bijna gelukt.
Maar ik ga wel langs een andere weg eerst met die mannen Nikolov en Zeller mee in zekere zin.
Tinus inspireerde me daartoe.
Lijkt me ook de bedoeling om daar op in te gaan.
Het is me nog niet gelukt de gangbare theorie te falsifiëren voor zover onbeperkt toevoegen van absorberend vermogen tot onbeperkte temperatuurverhoging leidt.
Zonder absorberend vermogen een planeetsysteem geen opwarming krijgen door toevoeging van een atmosfeer, maar daarvoor hoeft nog niet die atmosfeer zelf straling te kunnen absorberen. Ook alleen met de planeetbodem als absorber voor straling kan dat lijkt mij.
LikeLike
@ Hans,
Je haalt alleen dit aan:
‘Hoe kan het zijn dat bij een constante temperatuur de inkomende energie gelijk is aan de uitgaande?’
De volgende zin in mijn verhaal is:
‘Er blijft zo niks over voor het in beweging houden van de massa van de atmosfeer…….?.’
Hiermee kom ik op de rol van de gravitatie in het verhaal van de atmosfeer.
En daarmee op het ontstaan van het temperatuurverloop tav de hoogte.
Maar, nog niet op wat nu de hoogte van de temperatuur aan het oppervlak bepaalt.
Er zal op z’n minst op enig moment voldoende absorptie van straling moeten zijn geweest om de atmosfeer van het huidige warmte-volume te voorzien en waarbij tegelijkertijd de emissie tijdelijk kleiner was.
Als daarna de absorptie voortduurt na het bereiken van een bepaalde temperatuur maakt dat niks uit als de uitstraling maar gelijk is aan de instraling.
Dus: absorptie zal toch als een variabele moeten zitten in een theorie over de atmosfeer.
Nikolov en Zeller kunnen dus niet hebben aangetoond dat bv de concentratie broeikasgassen niks uitmaakt.
LikeLike
Peter,
Zoals gezegd, ik hou ermee op.
Alleen nog even een correctie van mezelf. Als de atmosfeer helemaal geen straling zou emitteren of absorberen speelt die per definitie geen rol in de stralingsbalans. Je kunt een gedachtenexperiment uitvoeren dat te vergelijken is met dat van Willis Eschenbach om tot de onvermijdelijke conclusie te komen dat zo’n atmosfeer geen enkel effect heeft op de temperatuur van het oppervlak. Dat zou namelijk onvermijdelijk tot gevolg hebben dat de stralingsbalans voor eeuwig uit evenwicht raakt en dat kan niet. Zo’n atmosfeer kan dus onmogelijk een opwarmend of afkoelend effect hebben op het oppervlak.
Geleerde les: pas op met onrealistische gedachtenexperimenten, want de kans dat je daar iets over het hoofd ziet is levensgroot.
LikeLike
Hans,
Nou, dat kan ook leerzaam zijn………
Ik ben – denk ik positief eigenwijs.
Ik zie wat je hier zegt over een atmosfeer zonder absorberende en emitterende vermogens ook. Zo krijg je geen opwarming van het oppervlak, maar wel van de atmosfeer.
Maar de temperatuur van zo’n atmosfeer in de omgeving van het oppervlak wordt niet hoger dan dat het oppervlak zonder die atmosfeer zou hebben.
Na dit leerzame avontuur heb ik een stevigere basis voor de vraag:
In hoeverre levert een toename van het absorberend vermogen van de huidige aardse atmosfeer nog tot een groter warmtevolume van de atmosfeer, ofwel, in hoeverre kan de temperatuur nog omhoog?
Een toename van het absorberend vermogen betekent tegelijkertijd ook een toename van de emitterend vermogen…..
Het zou kunnen dat met meer CO2 per saldo de emissie meer toeneemt dan de absorptie…..?
Als het gelijk blijft zou mooi zijn – dan is er niet zo’n haast….
In ieder geval bedankt voor je tijd.
Groeten,
Peter
LikeLike
Naar aanleiding van artikelen van Ned Nikolov en Karl Zeller.
Volgens wetenschappers van de Radboud universiteit: Druk en de absorptie van licht door O2-moleculen.
https://www.ru.nl/fnwi/nieuws-agenda/nieuws/nieuwsoverzicht/vm/onderzoekers-vinden-botsende-zuurstofmoleculen/
LikeLike
Louis, ik hoop dat je niet denkt dat dit verhaal van de Radboud Universiteit op enigerlei wijze de claims van Nikolov en Zeller onderschrijft! Want dat doet het namelijk niet. Helemaal niet, zelfs.
LikeLike
Wat is de rol van de individuele broeistofkasgassen.
We zouden nog eens beter kunnen kijken naar de uitwisseling van straling tussen waterdamp en de andere broeistofkasgassen.
We gooien alle straling op een hoop in het model wat we gebruiken. Dat maakt dat tussen de moleculen onderling aanwezige dynamische stralingsbalans wordt genegeerd. We zouden in het infrarode gebied de absorptie en opname in elk molecuul in een model moeten zetten.
Om de onderlinge dynamiek daartussen te leren herkennen.
Vanuit verdamping van watermoleculen komt dezelfde hoeveelheid energie, in infraroodstraling vrij, als uit de condensatie van waterdamp naar water en ijs.
Ieder molecuul heeft een eigen specifieke frequentie, een groot deel vanuit deze faseovergang zal daarom niet door CO2 geabsorbeerd worden, we moeten daarom de balans tussen de diverse broeistofkasgassen precies in kaart brengen om exact invloed van deze faseovergang te bepalen, ook waar in de atmosfeer dit uiteindelijk plaatsvindt, en hoeveel er geabsorbeerd wordt in de neerslag die daardoor hoger in temperatuur wordt.
Het gaat over een enorme hoeveelheid stralingswarmte die daarbij vrijkomt 35.17 megajoule per m3 regen die op gemiddeld op een m2 Aarde valt.
LikeLike
@ Gerrit,
Begrijp ik je goed dat je eigenlijk schrijft dat de modellen (met beperkingen JH) de werkelijke processen die klimaatverandering sturen deze processen door hiaten in kennis nog niet voldoende kunnen simuleren?
Je schrijft ‘we’ en mag ik daaruit afleiden dat je behoort tot een groep onderzoekers op dit terrein van wetenschap en ben je bezig met ontwikkeling of gebruik van modellen? Je maakt mij nieuwsgierig naar je inzicht en ervaring.
Mvg,
Frans
LikeLike
“We zouden in het infrarode gebied de absorptie en opname in elk molecuul in een model moeten zetten.”
Je bedoelt zoiets als, eh…dit?
http://modtran.spectral.com/
en dit?
https://hitran.org/
Bestaan al 40-50 jaar.
Volgens mij is condensatiewarmte niet gekwantificeerd, dus ik weet niet helemaal waar je met je verhaaltje over ijs en regen naartoe wil.
LikeLike
beste Marco
deze grafiek bedoel ik https://en.wikipedia.org/wiki/File:Atmospheric_Transmission.png
Als waterdamp condenseert komt er straling vrij.
De wet op behoud van energie maakt dat de straling vrij komt, de warmte blijft niet in het water molecuul hangen. Warmte verplaatst in de lucht door straling en geleiding, als het molecuul condenseert komt hoe dan ook de warmte vrij.
Anders gaat het molecuul weer in dampvorm over.
De uitgezonden frequentie is altijd gerelateerd aan het molecuul, daarom moet daar beter over nagedacht worden. We gooien alle straling op een hoop, maar zo werkt het niet in de natuur.
Zoals je ziet in de grafiek is het spectrum van CO2 heel anders dan van H2O
Gerrit
LikeLike
Gerrit,
Als je zegt dat ergens beter over nagedacht moet worden, dan vind je dus dat dat onvoldoende is gebeurd. Waar is je stelling op gebaseerd dat de klimaatwetenschap onvoldoende rekening houdt met specifieke eigenschappen van waterdamp, of dat ze “alle straling op een hoop” gooien?
LikeLike
Gerrit, nogmaals, volgens mij is condensatiewarmte niet gekwantiseerd (sorry, gebruikte het verkeerde woord eerder), want voornamelijk translatie-energie. Ofwel, de frequentie van de uitgestraalde energie is NIET gerelateerd aan het molecuul. Als je meent dat dat niet zo is, dan zou ik graag een wetenschappelijk artikel met een verklaring zien – leer ik ook eens wat nieuws bij.
En als je alleen maar denkt dat die warmte niet wordt meegenomen in klimaatmodellen, dan raad ik je aan om “latent heat” eens op te zoeken in connectie met GCM (global climate model).
De grafiek die je laat zien laat de absorptie door *gassen*, en dus excitatie van vibrationele modes zien, en dat is niet gerelateerd aan condensatie en evaporatiewarmte.
LikeLike
Hans en Frans
Dat er te weinig aandacht is voor het stralingsaspect zie je aan de kritiek op de rol van CO2 in het klimaatdebat. Daar zie je dat de rol van CO2 in de opwarming niet linieer correspondeert met de toename van de temperatuur.
Daar hebben we geen goed weerwoord op. Er vindt wel degelijk opwarming plaats maar die wordt met dit argument ter zijde geschoven.
Als we de rol van straling daarin berekenen zal vrij waarschijnlijk deze relatie wel aantoonbaar gemaakt kunnen worden. Dat moet in een simulatie model worden berekent. Als dat zo is dan zou de rol van CO2 specifieker benoemd kunnen worden.
Zo te zien heeft CO2 een versterkend effect op de energietransmissie in of van waterdamp. Bij een graad temperatuur stijging neemt de vochtinhoud van lucht met 7 % toe. De dampspanning neemt ook daarmee toe, waardoor het aardoppervlak koeler wordt. Dat betekent dat via verdampingswarmte de temperatuur vanuit het oppervlak verplaatst naar hogere lagen in de atmosfeer. De warmte inhoud van lucht neemt zo naar verhouding toe door ons handelen. Dat zou de reden kunnen zijn dat de vooral de Noordpool maar ook Nederland meer opwarming vertoont.
Ik ben overigens geen wetenschapper, wel heb ik waarschijnlijk een fotografisch geheugen voor dit soort verhoudingen. Ik kan ze naast elkaar plaatsen en dan kijken of de berekeningen kloppen met de waargenomen feiten. Om dan vervolgens dit te koppelen aan een situatie die wel past in wat we waarnemen.
Zo zijn er meer interessante aspecten die onder de loep genomen kunnen worden.
Bijvoorbeeld, de Milankovich cyclus.
De fysische werking daarvan is niet goed verklaard.
De discussie van hierboven, over de rol van zwaartekracht kan daar in mee genomen worden.
Eerst een stelling:
Als er een dynamische balans is, dat zijn de cycli, dan is er ook een dynamische structuur die dit bewerkstelligt. Daar zit dan een fysische
element in die dit verklaarbaar maakt. Het is een fysisch proces!
Nu kan je dit toepassen op de cycli.
Het heelal dijt uit, de Aarde, het zonnestelsel en de Melkweg circuleren. Is er een verschil meetbaar of deze processen met de uitdijingsrichting mee, gelijk daaraan of daartegenin plaatsvinden. Als dat zo is dan zouden we beter kunnen voorspellen of dit van invloed is op de zwaartekracht en daarmee op het klimaat.
Gerrit
LikeLike
Marco
Alle elementen en moleculen hebben herkenbare energie niveau s
Daardoor kunnen we in sterren meten welke elementen ze bevatten en de afstanden exact bepalen. Ook de moderne meetinstrumenten kunnen zo exact moleculen, stoffen lokaliseren. Als een molecuul energie verliest of opneemt dan veranderen niet de vibraties alleen, maar dan wordt er ook een foton uitgezonden of ontvangen.
Gerrit
LikeLike
Gerrit,
“Daar zie je dat de rol van CO2 in de opwarming niet linieer correspondeert met de toename van de temperatuur.”
Geen enkele klimaatwetenschapper beweert dat er een lineair verband is. Het verband is op basis van alle bestaande kennis logaritmisch. En dat weet men omdat men, in tegenstelling tot wat je eerder beweerde, niet alle straling op een hoop gooit. Overigens zou het zelfs onmogelijk zijn om het broeikaseffect door te rekenen als alle straling op een hoop wordt gegooid. De essentie van het broeikaseffect is nu net dat de transparantie van de atmosfeer verschilt voor verschillende golflengtes.
“Als we de rol van straling daarin berekenen zal vrij waarschijnlijk deze relatie wel aantoonbaar gemaakt kunnen worden. Dat moet in een simulatie model worden berekent”
Er bestaan tientallen klimaatmodellen waarmee dergelijke simulatie worden gedaan.
“Zo te zien heeft CO2 een versterkend effect op de energietransmissie in of van waterdamp.”
Nee. Of je probeert misschien iets heel eenvoudigs via een ingewikkelde omweg te formuleren. Het simpele feit is dat warmere lucht meer waterdamp kan bevatten en dat waterdamp ook een broeikasgas is. Zo wordt de opwarming door CO2 versterkt.
En zo zou ik nog wel even door kunnen gaan. Al de factoren die jij noemt zijn al lang en breed bekend in de klimaatwetenschap en ze worden dan ook al decennialang meegenomen in de berekeningen. In raad je aan om je wat beter in de materie in te lezen.
LikeLike
Gerrit, nogmaals, kun je me de literatuur aangeven die aantoont dat condensatie-energie is gekwantiseerd?
Het meten van elementen in sterren heeft met condensatie of verdamping niets te maken, dat zijn electronische overgangen. Vibraties zijn weer andere overgangen, en translationele veranderingen nòg weer wat anders (want niet gekwantiseerd).
LikeLike
Marco
Morgen ga ik het bekijken
Het gaat over gigantisch veel energie.
Wat gebeurt daar mee?
Het gaat ook over verhoudingen daarin, de wet op behoud van energie vraagt daarin om een oplossing.
Al die energie moet ergens zijn, blijven.
Dat geld ook voor Hans zijn weerwoord.
Als je die vraag niet kunt beantwoorden dan zal er nooit consensus zijn en komen over de rol van CO2.
Dat heeft ook consequenties, je moet de tegenstanders een goed weerwoord bieden. Dat mis ik ten zeerste op deze site.
Gerrit
LikeLike
Gerrit,
Waar al die energie blijft daar zijn de klimatologen het over eens (consensus). Die vraag is dus beantwoord. Zoals Hans al zei: lees je gewoon in. Deze site is daarvoor een goede leidraad. Bekijk het nou eens goed als het je echt interesseert en stel evt. vragen i.p.v. mankante stellingen aan te dragen.
LikeLike
Gerrit, zoek maar eens op latent heat flux. Dat concept is al vele, vele tientallen jaren bekend in de meteorologie.
LikeLike
1
Ik denk dat de absorptie van IR nogal onregelmatig is verdeeld over de hoogte van de atmosfeer.
Desondanks verloopt de temperatuur lineair als functie van de hoogte!
Naar mijn idee komt dit laatste doordat het gehele thermisch proces van absorptie- en emissie ingebed is in een structurerende werking van de gravitatie op het temperatuurverloop. (balans potentiële energie / kinetische energie als functie van de hoogte)
Nu kan ik me voorstellen dat een hogere concentratie CO2 tot nog wat meer absorptie leidt van straling met golflengten aan de rand van de absorptieband van CO2 (Dit zou dan volgens mij het meeste effect hebben aan de kant van de kleinere golflengten omdat aan de kant van de grotere golflengten er een intensere overlap met H20 heerst.)
Op zich leidt meer absorptie tot een groter warmtevolume in de atmosfeer en dus tot een hogere begin-temperatuur aan het oppervlak waarbij de steilheid in het temperatuurverloop niet verandert door de hier boven aangegeven werking van de gravitatie.
Maar, aan de andere kant betekent een grotere absorptie ook meer emissie naar het heelal – op grotere hoogte.
Nu zou ik me ook kunnen voorstellen dat een toename van absorptie ook in evenwicht zou kunnen zijn met een toename van de emissie zodat er per saldo geen sprake is van een groter warmte-volume.
Door een toename van de uitstraling naar het heelal vindt er afkoeling plaats boven in de atmosfeer en door toename van de absorptie opwarming daaronder.
Maar, door de ordende werking van de gravitatie verschuift de extra warmte door absorptie naar boven in de laag waarin de afkoeling plaatsvindt.
Hierdoor wordt de uitstraling vergroot wegens herstel van de temperatuur in de betreffende laag.
Door dit herstel zou de uitstraling door de grotere concentratie CO2 groter kunnen zijn dan vóór de verhoging van de CO2.
Door het herstel van de temperatuur herstelt ook de uitstraling van H2O naar het heelal.
Natuurlijk is er in de lagen van de atmosfeer met een groot uitstralend vermogen ook veel neerwaartse straling die op lager niveau weer wordt geabsorbeerd.
Maar, de warmte die hierbij ontstaat wordt versneld naar boven geleid door de ordenende werking van de gravitatie.
Ik zeg nu niet dat extra CO2 geen enkele opwarming oplevert, maar ik probeer wel de thermische dynamiek in beeld te krijgen.
Dus graag commentaar indien……
LikeLike
@Gerrit
– “Dat zou de reden kunnen zijn dat de vooral de Noordpool maar ook Nederland meer opwarming vertoont.”
Dat het Arctische gebied sneller opwarmt dan mondiaal heeft voornamelijk te maken met de albedo verandering en de inversie van de luchtlaag aldaar:
https://klimaatverandering.wordpress.com/2014/03/01/arctische-amplificatie-en-albedo/
Het PBL geeft de volgende verklaring voor de snellere opwarming van Nederland:
“De snellere opwarming in onze omgeving wordt verklaard doordat landmassa’s in het algemeen sneller opwarmen dan wereldgemiddeld (doordat oceanen langzaam opwarmen). Verder heeft Nederland – net als andere delen in West-Europa – te maken met meer (zuid) westenwind in de late winter en het vroege voorjaar, minder bewolking, stijgende temperaturen van het Noordzeewater en een toename in de hoeveelheid zonnestraling (door schonere lucht) in het voorjaar en de zomer (KNMI 2008a).”
http://www.pbl.nl/publicaties/2012/effecten-van-klimaatverandering-in-nederland-2012
– ”De discussie van hierboven, over de rol van zwaartekracht kan daar in mee genomen worden.”
De theorie van Nikolov is onzin, Harry Potter fysica. Zie het blogstuk.
– “Bijvoorbeeld, de Milankovich cyclus.
De fysische werking daarvan is niet goed verklaard.”
Het kan altijd beter, maar op de grote lijnen wordt dat goed begrepen. Waar baseer jij die uitspraak op?
– “Als je die vraag niet kunt beantwoorden dan zal er nooit consensus zijn en komen over de rol van CO2.”
Die consensus is er al in de wetenschap:
https://klimaatverandering.wordpress.com/2016/04/13/consensus-over-consensus-brede-overeenstemming-in-de-wetenschap-over-de-menselijke-invloed-op-het-klimaat/
@peter
– “Dus graag commentaar indien……”
Zie alle eerdere verwijzingen naar de literatuur die je hebt gekregen in diverse discussies op deze website.
LikeLike
Warmere lucht kan meer waterdamp bevatten en dat zorgt voor extra opwarming.
Nou nee. Deze zogenaamde positieve feedback bestaat niet en is ook niet logisch. Als er meer waterdamp in de atmosfeer komt betekent dat in eerste instantie afkoeling. Van water naar waterdamp gaan kost energie en dat wordt bij evaporatie onttrokken aan de omgeving.
Stel dat die positieve feedback wel zou bestaan. Dan zou dat betekenen dat iedere ppm CO2 voor extra warmte zorgt, zorgt voor meer waterdamp, zorgt voor meer warmte.
Dit proces zou ook direkt meer CO2 uit de oceanen laten verdampen, hetgeen een proces ontketent dat eindeloos is. Binnen een jaar zou de aarde helemaal uitgekookt raken. Dat kennen we niet van de 4,5 miljard geschiedenis van de aarde en zal bij het huidige aandeel CO2, gezien het historische aandeel, ook niet gebeuren.
Positieve feedback bestaat niet en is ook nog nooit aangetoond.
LikeLike
Tuurlijk Aad, als die duizenden klimaatonderzoekers op de hele wereld zijn niet op de hoogte van het bestaan van evapotranspiratie. Geloof je het zelf? En zo ja, dan stel ik voor dat je een wetenschappelijk artikel schrijft om ze op het bestaan van dat fenomeen te wijzen.
LikeLike
Aad, lees dit artikeltje maar eens:
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01384430/document
Heel simpel experimentje dat laat zien dat positieve feedback *niet* automatisch runaway warming betekent.
Nadat je het hebt gelezen, zou het je sieren als je hier je excuses aan komt bieden voor het met grote stelligheid verkondigen van onzin.
LikeLike
Marco
Allereerst mijn achtergrond.
Ik ben 50 tuinder geweest, mijn expertise over klimaat is wel degelijk ontwikkeld.
Daardoor weet ik veel over verhoudingen in het klimaat. Geleiding, verdamping en infrarode straling ten aanzien van groei en temperatuur, zijn vanuit het verleden, in het heden en naar de toekomst toe zeer belangrijke parameters die bepalend zijn voor het resultaat als ondernemer.
Over de discussie in het klimaatdebat,
Als ik naar de critici luister in het klimaatdebat dan denk ik, waarom wordt er geen duidelijk en helder weerwoord gegeven.
Dan zie ik dat men niet goed verwoord hoe de temperatuurstijging in vooral de noordelijke gebieden plaatsvindt.
Overduidelijk is dat de kennis daarover niet aanwezig is, anders zou het weerwoord wel overkomen. Dat moet niet mij verweten worden, dat is de taak van de specialisten. De polarisatie in het debat is ook een blokkade die een oplossing in de weg staat.
Daarom mijn bijdrage in de discussie.
Er is wel degelijk iets aan de hand en er zijn te veel onduidelijkheden in de argumentatie hierover.
Vooral hoe de warmte verplaatst naar noordelijke gebieden is niet goed in kaart gebracht.
Daarom mijn gedachte dat er beter naar latente warmte gekeken moet worden. Daar zit het hiaat volgens mij.
Per liter water die condenseert komt 2256 kJ vrij. dat is 0.36 l per m2 en 812 KJ per week. Die warmte moet ergens blijven. Mijn voor de hand liggende eerste keuze is dat het omgezet wordt in straling. Maar het kan zoals je aangaf ook via geleiding door botsingen met andere moleculen verwerkt worden.
Het komt in ieder geval niet grotendeels via neerslag naar beneden, want dan zou regen zeer warm moeten zijn.
Waar blijft al de latente warmte dat zou een cruciaal deel moeten zijn in de discussie over het klimaat. Het is duidelijk dat verdampingswarmte het klimaat beneden en boven in de atmosfeer beïnvloedt, en maakt dat metingen over de temperatuur-invloed in het klimaat wisselvallig en moeilijk te implementeren zijn.
We moeten de latente warmte in waterdamp als een op zichzelf staand dynamisch proces zien, om helderheid hierover te scheppen.
Dat is uiteindelijk mijn inbreng in het geheel.
En hoe dat exact plaatsvindt daar wil ik best over meedenken, er zijn namelijk nog vereenvoudigingen die een rol spelen in dit proces.
Gerrit
LikeLike
Gerrit,
Je zegt dat er niet goed wordt verwoord hoe de temperatuurstijging in noordelijke gebieden plaatsvindt. Jos heeft je enkele reacties hierboven daar de nodige informatie over gegeven. Wat is daar niet goed of niet duidelijk aan?
LikeLike
Hans
Dat is niet aan mij om dat te beoordelen.
Het gaat om de overtuigingskracht richting bijvoorbeeld,
Marcel Crock of Hans Labohm, Het forum voor demoncratie, enz
Het zijn er veel meer, ook in het buitenland, het gaat om de critici, mij hoef je niet te overtuigen.
Zo als het nu gaat krijgen politieke partijen die kritisch zijn alleen maar meer stemmen, dat zal toch niet de bedoeling zijn.
Gerrit
LikeLike
Gerrit,
Wat een merkwaardig antwoord. Eerst klaag je dat informatie over een specifiek onderwerp niet goed verwoord zou zijn, en als je dan die informatie krijgt is het “niet aan jou” om te beoordelen wat er niet goed is aan die informatie.
Zou je misschien eens willen proberen ook een constructieve bijdrage te leveren. Als de informatie die (bijvoorbeeld) wij op dit blog leveren niet goed is, hoe zou het dan wel moeten? Hoe kunnen we beter antwoorden op de retoriek van Crok, Labohm of FvD dan we nu doen? Met alleen maar de opmerkingen dat het niet goed is kunnen we zo weinig.
LikeLike
Hans
Het is echt positief bedoelt.
Niet kritisch naar jullie toe.
Ik constateer dat de critici de grond gelijk maken met alle goede bedoelingen die er zijn. Wat ik gedaan heb is vooral een aanzet om daar iets tegen te doen.
Jullie zijn beter in de uitvoering dan ik, dat heb je ook aangegeven in het weerwoord dat jullie gaven.
Als er niets mee gedaan wordt, het zij zo.
Ik zal nog een bijdrage schrijven over luchtdruk, daar heb ik ook een uitvinding in gedaan. Zoals je ziet, zet ik mij in met de mogelijkheden die ik heb.
Gerrit
LikeLike
Gerrit, ik ben bang dat je nog niet heb begrepen dat sommige mensen geen enkele uitleg zullen accepteren die hun diepe overtuigingen niet ondersteunen. Hans Labohm is daarvan een goed voorbeeld.
Het lijkt mij ook dat is allang uitgelegd waarom het meer opwarmt verder van de evenaar vandaan – sterker nog, Arrhenius heeft in 1896 al berekend dat dat zo zou moeten zijn. Da’s meer dan 120 jaar geleden! Er is, geloof het of niet, ook een Wikipedia pagina over:
https://en.wikipedia.org/wiki/Polar_amplification
en uiteraard een hele berg wetenschappelijke artikelen.
En nogmaals, zoek eens “latent heat” en “latent heat flux” op in connectie met weer en klimaat. Dan zul je al gauw merken dat al dat wat jij als zo onbekend danwel onvoldoende bekend ziet, al vele, vele tientallen jaren wordt onderzocht en in detail is beschreven.
Misschien zou je je kennis toch vooral eens moeten gebruiken om kennis te nemen van de kennis die je blijkbaar niet bezit.
LikeLike
@ Marco
Ik heb je doorverwijzing naar de link verschillende malen gelezen. Probleem is dat de figuren waarnaar ze verwijzen niet zichtbaar zijn in het artikel. Dat maakt het voor mij moeilijk te beoordelen om welk experiment het gaat. De vraag voor mij is of het hier om een feedback-experiment gaat. Ik wil dat voorlopig niet in twijfel trekken omdat ik het niet goed kan beoordelen.
In het artikel wordt er gesteld dat meestal positieve feedback leidt tot een runaway effect. Tenzij de feedback leidt tot een stabiele situatie. Maar er wordt geen enkele aanwijzing aangevoerd waarom in het klimaat die positieve feedback tot een stabiele nieuwe situatie kan leiden.
Ja, er wordt gesteld dat na een positieve feedback er wel eens een situatie kan ontstaan dat de negatieve feedback wel eens groter kan worden. In de beschouwingen over het klimaat wordt helemaal niet gerept over negatieve feedbacks die pas hun intrede doen als de positieve feedbacks hun werk hebben gedaan. Als voorbeeld noemen de onderzoekers de situatie dat door de situatie dat door positieve feedback de opaciteit van de atmosfeer zo sterk is, dat de uitstraling van IR door het aardoppervlak zo is toegenomen dat het de opwarming remt. Maar wordt dan die IR-straling niet geremd door de toegenomen opaciteit?
Maw de uitwerking van die positieve feedback wordt helemaal niet geremd door de gevolgen van die positieve feedback.
LikeLike
Aad,
Als je bij het verschillende malen lezen van dat artikel een ietsje verder naar beneden had gescrolld had je de afbeeldingen gezien. Ze staan er namelijk pal onder.
En het is niet zo dat er na positieve feedbacks ineens negatieve feedbacks opduiken, maar waar het om gaat is dat de totale opwarming wordt bepaald door de optelsom van al die feedbacks. En uiteindelijk domineert de negatieve Planck-feedback (ofwel: uitstraling van IR) omdat die tot de vierde macht toeneemt met de temperatuur. Maar dat neemt niet weg dat er ook positieve feedbacks zijn, zoals waterdamp, die voor wat extra opwarming zorgen.
De IR-straling waar het dan over gaat is de uitstraling van het oppervlak. Die neemt toe met een stijgende temperatuur. Dat die uitstraling geremd wordt door de toegenomen opaciteit klopt. Dat heet: het versterkte broeikaseffect.
Dat is het hele eieren eten. De temperatuur van het oppervlak moet stijgen om de stralingsbalans weer in evenwicht te brengen als de atmosfeer minder transparant wordt voor IR. Maar omdat die uitstraling tot de vierde macht stijgt met de temperatuur moet er wel heel sterke positieve feedbacks tegenover staan om een runaway-effect te krijgen. Er zijn wel degelijk positieve feedbacks, maar die zijn niet zo sterk om dat voor elkaar te krijgen.
LikeLike
Aad, zoals Hans zegt, gewoon even ietsjes verder naar beneden scrollen, daar staan alle figuren. Het lijkt me ook dat je het artikel niet helemaal heb begrepen. Ze stellen namelijk juist *niet* dat “door positieve feedback de opaciteit van de atmosfeer zo sterk is, dat de uitstraling van IR door het aardoppervlak zo is toegenomen dat het de opwarming remt.”
De toenemende opaciteit wordt gebruikt in hun introductie om een “run-away” effect te beschrijven.
Ook stellen ze *niet* dat een positieve feedback meestal tot een run-away effect leidt. Ze stellen dat je intuitief zou kunnen denken dat een positieve feedback tot een run-away effect zal leiden (en noodzakelijk is voor een run-away), maar dat dit onterecht is: je kunt prima een positieve feedback hebben zonder run-away.
Vervolgens komen ze met een simpel experiment, dat niets met het klimaat te maken heeft, maar wel duidelijk maakt dat een positieve feedback niet eensluidend is met een run-away effect: er is een contragewicht dat die positieve feedback loop in bedwang houdt. In het klimaatsysteem is dat “contragewicht” met name de Planck feedback waar Hans op wijst.
LikeLike
Allen
Omvang van de waterkringloop
Jaarlijks verdampt er op aarde ongeveer 480.000 km³ water. Dat is een laag van ongeveer 94 cm over de gehele aarde. Er valt natuurlijk evenveel neerslag. Wel zijn er lokaal verschillen tussen neerslag en verdamping. Op het land valt er jaarlijks ca. 110.000 km³ neerslag, waarvan ca. 75.000 km³ verdampt en 35.000 km³ naar zee stroomt via rivieren. Daarvan komt bijna 20 % voor rekening van één enkele rivier, de Amazone. Op zee valt ca. 370.000 km³ neerslag per jaar, terwijl er ca. 405.000 km³ verdampt.
De warmte die nodig is om al dat water te laten verdampen bedraagt ongeveer 20% van alle warmte die de aarde van de zon ontvangt. Als de waterdamp condenseert wordt deze latente warmte weer teruggegeven aan de atmosfeer. Door dit mechanisme vindt er een belangrijk warmtetransport plaats binnen de aardatmosfeer. De waterdamp die in de waterkringloop opgenomen is het belangrijkste broeikasgas dat in de atmosfeer van de Aarde voorkomt.
bron Wikipedia
We moeten volgens mij vanuit dit gegeven en de veranderingen daarin, een nieuw model realiseren om beter te begrijpen waarom de Aarde in het verleden opwarming en afkoeling liet zien.
Als wetenschapper moet je de blokkade die de complexiteit veroorzaakt transformeren, om de eenvoud van deze begin situatie beter in kaart te brengen.
Gerrit
LikeLike
Gerrite, alsjeblieft, zoek nou eens op “latent heat” en/of “latent heat flux”. Dit wordt allang meegenomen in alle klimaatmodellen (en, uiteraard, weermodellen). Echter, die latent heat kan geen opwarming of afkoeling veroorzaken (iig niet op lange termijn, wel op korte termijn), want het is interne energie in het aardse systeem. Hoe dan ook moet aan het einde van de dag (bij evenwicht) gelden “energie in = energie uit”.
LikeLike
Marco
Natuurlijk heb ik gekeken.
Daar gaat het ook niet over.
Het gaat over de balans die je in dit proces ziet, die verschuift.
Je legt het goed uit.
We moeten dit principe als basis nemen en niet de temperatuur, die verschuift namelijk mee.
Daarom is de verdediging niet op orde, die moet hier over gaan.
Gerrit
LikeLike
Sorry, Gerrit, maar ik zie niet waarom de verdediging niet in orde is. Het hele versterkte broeikaseffect gaat om “energie in = energie uit”.
LikeLike
Ik heb even doorgescrolled en nu wel de plaatjes gezien. Het gaat om een leuk experiment dat laat zien hoe zich een evenwicht instelt met bepaalde gegevens over de watercilinder hoogte en het gewicht van het tegenwicht.
Dit heeft niks te maken met feedback en de analogy met feedback in de atmosfeer ontgaat me volkomen. Terug naar af.
LikeLike
Aad,
Terug naar af? Waarom ga je niet in op de rest van de antwoorden die je van Marco en mij hebt gehad?
LikeLike
Fijn, Aad, inderdaad terug bij af. Ik geef je een artikel dat in detail een simpel experiment beschrijft dat positieve feedbacks niet per definitie tot run-away leidt èn ook nog eens uitlegt hoe dit relevant is voor het klimaatsysteem…en dus wuift Aad het weg. Naar mijn mening gewoonweg omdat je niet kan hebben dat het zo eenvoudig is om aan te tonen dat je onzin uitkraamt.
LikeLike
Ik probeer me voor te stellen hoe een toename van broeikasgassen geen effect zou kunnen hebben op het warmtevolume van de atmosfeer en dus niet op de temperatuur….
Als ik niks over het hoofd zie bewijs ik dit als volgt:
Stel dat een toename van CO2 tot meer absorptie van straling leidt.
Dat zou op zich een toename van het warmtevolume leiden.
Maar eveneens neemt het aantal CO2-moleculen hoger in de atmosfeer toe die straling emitteren.
Dit leidt tot afkoeling.
De lapse rate wordt verstoord door deze afkoeling en ook door de extra opwarming daaronder.
Nee dus, want de gravitatie herstelt deze ogenblikkelijk en voert de extra warmte door de extra absorptie naar boven waar het warmteverlies door een grotere emissie is toegenomen.
De vraag is nu alleen of: extra warmte absorptie = extra warmteverlies emissie.
Zo niet – naar welke kant helt de balans over……?
Stel dat de extra warmte door absorptie de overhand heeft.
Dan zou de lapse op een hogere begintemperatuur starten en de biosfeer is warmer…..
Dit betekent dat in elke laag van de atmosfeer de temperatuur in absolute zin met het zelfde bedrag toeneemt.
Dus, in de lagen waarin de atmosfeer veel emitteert is het nu ook warmer en de toename van het warmtevolume zal in deze lagen relatief groter zijn dan in de lagen daaronder omdat de absolute temperatuurstijging in elke laag gelijk is en de temperatuur naar beneden toe oploopt.
Tegenspraak dus, want zo zou juist afkoeling moeten plaatsvinden – immers, het warmte-verlies door emissie neemt relatief meer toe dan de winst aan absorptie-warmte.
Andersom:
Stel dat de emissie de overhand heeft.
Dan zou de labse rate op een lagere temperatuur starten en de biosfeer is kouder.
Dit betekent dat in elke laag van de atmosfeer de temperatuur in absolute zin met het zelfde bedrag afneemt.
Dus, in de lagen waarin de atmosfeer veel emitteert is het nu ook kouder en de afname van het warmtevolume zal in deze lagen relatief groter zijn dan in de lagen daaronder omdat de absolute temperatuurafname in elke laag gelijk is en de temperatuur naar beneden toe oploopt.
Tegenspraak dus, want zo zou juist opwarming moeten plaatsvinden – immers, het warmte-verlies door emissie neemt relatief meer af dan het verlies aan absorptie-warmte.
Conclusie: de temperatuur is onafhankelijk van de concentratie broeikasgassen.
Hiervoor is de gravitatie verantwoordelijk.
Kortom: afstand tot de zon, albedo en druk geven de temperatuur aan……?
Kan de albedo afgenomen zijn door menselijk toedoen?
LikeLike
“Kortom: afstand tot de zon, albedo en druk geven de temperatuur aan……?”
Kan de albedo afgenomen zijn door menselijk toedoen? (Peter)
https://www.skepticalscience.com/earth-albedo-effect-intermediate.htm
Voor zover we weten is de afstand tot de zon niet veranderd en is het albedo effect ook nauwelijks veranderd en is de druk van de atmosfeer gelijk gebleven. De hoeveelheid CO2 moleculen is wel sterk toegenomen. Maar misschien hebben we het probleem opgelost als we regenwouden kappen en de grond wit maken?
LikeLike
@Peter
– “Dat zou op zich een toename van het warmtevolume leiden.”
Je bedoelt warmteinhoud?
– “…de gravitatie herstelt deze ogenblikkelijk…”
De lapse rate wordt niet ‘hersteld’ door de gravitatie. Warmere lucht betekent meer warmtetransport naar grotere hoogte, een negatieve feedback. Op hogere breedtegraden overheerst de opwarming en is de laps rate feedback positief:
https://klimaatverandering.wordpress.com/2013/02/08/klotzbach-revisited/
– “Conclusie: de temperatuur is onafhankelijk van de concentratie broeikasgassen. Hiervoor is de gravitatie verantwoordelijk.”
Totale onzin. Je redenering gaat alléén over de lapse rate. Je vergeet hierbij het effect van de temperatuur op de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer en waterdamp is ook een broeikasgas: water vapor feedback. Dan zie je ook de belangrijkste negatieve terugkoppeling volledig over het hoofd: de Planck feedback.
Beste Peter, in plaats van hier allerlei onzin neer te kletsen, zou je eens kunnen beginnen met een studieboek. Bijv: https://www.bol.com/nl/f/global-warming/30074751
LikeLike
@Jos,
Ja, warmte-inhoud bedoelde ik met ‘warmtevolume’ – het moet inhoud zijn natuurlijk.
Het temperatuurverloop van de troposfeer is lineair ondanks dat het absorptie-vermogen en emissie-vermogen onregelmatig zijn verdeeld over de hoogte.
Deze lineariteit is m.i. het gevolg van het gravitatieveld dat de warmte-inhoud ordent in een bepaalde balans van kinetische en potentiële energie voor elke hoogte.
Onzin?
Indien ja, hoe verklaar je dan de lineariteit? Kan toch niet door absorptie/emissie…..?
Volgens het bovenstaande neigen absorptie en emissie de lineariteit van het temperatuurverloop aan te tasten, maar de gravitatie streeft naar behoud van deze lineariteit.
In dit perspectief moet je mijn opmerking zien als dat de lapse rate wordt hersteld door de gravitatie.
(Maar, als het bovenstaande ivm temperatuurverloop/gravitatie onzin is, is dit dus ook onzin)
Maar even los hiervan:
Met meer CO2 zou de curve (rechte lijn) van de temperatuur naar boven schuiven met dezelfde steilheid – volgens de huidige broeikastheorie. Ofwel, op elke hoogte zou de absolute toename van de temperatuur dezelfde zijn.
Wel, hierin zag ik een tegenspraak waarbij ik appels met peren vergeleek.
De tegenspraak was het gevolg van een verkeerde vergelijking dus.
Ik zie toch een tegenstrijdigheid:
De kinetische energie bovenin zal door de toename van de temperatuur als gevolg van een versterkte absorptie hoger zijn waardoor de uitstraling naar het heelal juist groter dreigt te worden……
Ik zie nl niet in waarom de atmosfeer op een (grotere) hoogte waar het kouder is zou gaan uitstralen bij een temperatuurtoename omdat volgens mij de druk niet verandert bij een hogere temperatuur. (Opwarming veroorzaakt uitzetting in balans met de gravitatie)
In plaats van dat de uitstraling naar het heelal tijdelijk minder is bij plotselinge toename van CO2, stijgt juist tijdelijk deze uitstraling totdat de boel weer is afgekoeld tot ……..
Geen opwarming door CO2 ?
LikeLike
Peter,
Wetenschappers die iets nieuws ontdekken zeggen wel eens dat ze op de schouders van reuzen staan. Daar bedoelen ze mee dat ze alleen weer iets verder kunnen kijken dankzij al het werk van voorgangers waar ze op voortborduren.
Jij schijnt te denken dat het voor jou niet nodig is om eerst eens op de schouders van die reuzen te klimmen om zo ver te kunnen kijken. In plaats daarvan denk je even wat nieuwe inzichten uit je mouw te kunnen schudden zonder de moeite te nemen om je te verdiepen in de wetenschap die in, pakweg, 200 jaar is ontwikkeld. Laat nou eens tot je doordringen dat het zo niet werkt. Niemand is in staat om zomaar even al die wetenschap op eigen houtje niet alleen maar opnieuw uit te vinden, maar dan ook nog eens te verbeteren.
LikeLike
Hans,
Ik kijk naar het verhaal van de reuzen en heb daar vragen bij.
LikeLike
@Peter
“Ik kijk naar het verhaal van de reuzen en heb daar vragen bij.”
Jij hebt geen enkele vraag. Je herhaalt enkel opmerkingen die al -tig keer door de reuzen zijn weerlegd vòòr jij geboren was.
LikeLike
@Peter
“Ik kijk naar het verhaal van de reuzen en heb daar vragen bij.”
Jij hebt geen enkele vraag. Je hebt enkel opmerkingen die al -tig keer door de reuzen zijn weerlegd.
LikeLike
@ G.J. Smeets,
Jawel, meestal sluit ik een gedachtegang toch wel af met een vraag…..
Ik probeer mijn redenering helder weer te geven zodat jullie per stap kunnen bekijken of het klopt of niet.
Nog méér C02 levert naast extra absorptie van straling afkomstig van het aardoppervlak ook extra uitstraling naar het heelal.
Klopt?
Nu probeer ik zelf in te zien hoe dit per saldo zou moeten uitpakken op de temperatuur.
Ik heb nog steeds de indruk dat de extra warmte door toename van de CO2 onmiddellijk naar boven wordt afgevoerd en uitgestraald naar het heelal.
Maar dat schijnt dus niet (helemaal) zo te zijn waardoor er eerst extra accumulatie (met als gevolg dus temperatuurverhoging) optreedt vóór dat het vermogen van de uitstraling richting heelal zich hersteld.(gelijk is aan de inkomende straling)
LikeLike
@Peter
– “Nog méér C02 levert naast extra absorptie van straling afkomstig van het aardoppervlak ook extra uitstraling naar het heelal.”
Het punt is dat door de absorptie van het extra CO2 in de atmosfeer de uitstraling naar het heelal gemiddeld verschuift naar grotere afstand van het aardoppervlak. Daar is het kouder en dus is de energie-uitstraling lager. Meer energie in dan uit betekent dat het warmer zal worden (wet van behoud van energie). Warmer betekent meer energie-uitstraling (Stefan-Boltzmann), dit herstelt het evenwicht.
Nogmaals, lees een studieboek i.p.v. van alles te verzinnen en hier neer te spammen. Dit is ook een goed boek:
https://www.bol.com/nl/f/principles-of-planetary-climate/30538531/
LikeLike
@Jos,
Dat de atmosfeer wat verder van de aardbodem gaat afstralen naar de atmosfeer moet dan komen door uitzetting ervan als gevolg van een grotere extra absorptie in vergelijking tot de extra emissie naar het heelal – ivm de stijgende CO2.
De totale warmte-inhoud wordt hierbij dus groter en dus ook de temperatuur totdat de temperatuur in het gebied waarvan de atmosfeer uitstraalt zodanig hoger is geworden dat de uitstraling gelijk is aan de instraling.
(Beetje raar beschreven natuurlijk – in werkelijkheid is het een continu proces)
Zou de extra absorptie gelijk zijn aan de extra emissie, dan zou je een CO2-neutraal verhaal krijgen en als de extra emissie groter is dan de extra absorptie, dan zou de temperatuur lager worden…….
En dan hebben we het nog niet over de invloed hiervan op de H2O….
Ik zal eens een inschatting proberen te maken met wat rekensommetjes…
De uitkomst zal ik alleen spammen als die positief uitvalt voor de temperatuur. Kom ik op afkoeling uit, dan koop ik wel een boek.
Vraag:
Is de CO2-hypothese getoetst kunnen worden a.d.h.v. satellietdata – bv door middel van veranderingen in de afstralingskarakteristiek van de atmosfeer?
LikeLike
@peter
– “Dat de atmosfeer wat verder van de aardbodem gaat afstralen naar de atmosfeer moet dan komen door uitzetting ervan als gevolg van een grotere extra absorptie in vergelijking tot de extra emissie naar het heelal – ivm de stijgende CO2.”
Nee, de kans dat een foton niet meer geabsorbeerd wordt, ligt door de extra CO2 gemiddeld gewoon wat verder weg van het aardoppervlak.
Hier ben je ook al eerder op gewezen, maar blijkbaar beklijft niets van wat wij schrijven:
https://klimaatverandering.wordpress.com/2018/10/09/ipcc-2018-speciaal-rapport-over-de-opwarming-van-15-c/#comment-31106
– “Ik zal eens een inschatting proberen te maken met wat rekensommetjes…”
Je kunt beter eerst kennis tot je nemen, voordat je zover bent dat je eraan kunt rekenen. Jij kijkt naar het verhaal van de reuzen schrijf je. Probeer eerst nou eens te begrijpen wat die reuzen schrijven, vóórdat je van alles gaat verzinnen wat nergens op slaat. Koop dus éérst een studieboek, beter nog, koop meerdere studieboeken en bestudeer die.
– “Is de CO2-hypothese getoetst kunnen worden a.d.h.v. satellietdata – bv door middel van veranderingen in de afstralingskarakteristiek van de atmosfeer?”
Zie https://klimaatverandering.wordpress.com/2015/03/05/toename-van-co2-versterkt-het-broeikaseffect/
LikeLike
@ Jos,
Ik zal je verder niet meer lastig vallen.
Bedankt dat je toch weer inhoudelijk erop ingegaan bent – naast het advies een goed boek aan te schaffen.
Het kan wel zijn dat ik met zulke boeken ook met dergelijke vragen kom te zitten en zelf moet oplossen.
Klopt, heb je op gewezen en is me duidelijk – ivm de grotere absorptiekans bovenin en dus grotere kans op terugstraling.
Was ik even kwijt.
Maar méér CO2-moleculen betekent ook dat er meer kinetische energie in straling wordt omgezet – daar waar de druk niet te groot is.
Maar het effect van de absorptie overweegt dus.
Verder zal toch ook uitzetting een gevolg zijn en daardoor een verder doorlopende temperatuurafname naar de rand van de troposfeer, maar deze uitzetting zal maar heel klein zijn gezien het kleine temperatuurverschil waardoor dit weinig effect heeft.
LikeLike
Marco
Ik heb je door jou aanbevolen informatie bekeken.
Inderdaad het klopt dat er geen straling vrijkomt bij de faseovergangen.
ik vroeg me af wat ik dan wel waarnam.
Vandaar deze bijdrage:
De dynamische balans als uitgangspunt om onze impact op het klimaat te bekijken.
Als er een dynamische balans is dan zijn het altijd dynamische structuren die deze balans beïnvloeden.
Dat is een fysisch proces en als zodanig te herleiden. Hoe zit de dynamiek in elkaar, wat is wel dynamisch en wat is er niet dynamisch in dit proces, daar moeten we ons op focussen.
Het klimaat is bij uitstek een dynamisch proces, je ziet dat deze dynamische balans door menselijke invloeden veranderd, maar ook door natuurlijke processen, dat onderscheidt kan wetenschappelijk worden bepaald.
We zouden deze veranderingen in de dynamische balans beter is kaart moeten brengen, en daar dan de discussie over voeren. Dat is pragmatischer dan vanuit een veelheid van losse onderzoeken een model realiseren, je ziet dat daar een eigen inzicht aan wordt ontleent. We zijn het overzicht daar in kwijt geraakt en dat moeten we terug vinden. We moeten de eenvoud weer ontdekken, en daar ons onderzoek op richten. De dynamische balans mag je zien als een vereenvoudiging ten opzichte van computermodellen die niet goed onze tekortkomingen weergeven. Een dynamische structuur doet vanuit een balans dat wel, de balans moet corresponderen met de waargenomen feiten, anders klopt het niet. Dat is beter dan dat we een computermodel modeleren ten opzichte van de waarnemingen.
Ik zal dat met een voorbeeld illustreren.
In de atmosfeer zweven de gasmoleculen. Dat zweven is een balans. Wat beïnvloed dat zweven, dat is duidelijk zichtbaar de temperatuur. Nu gaan we kijken naar de dynamiek van de temperatuur in dat proces. Het omzetten van vloeistof naar een gas kost energie. Is dat een vast of een dynamisch proces? De wet op behoud van energie biedt hierin uitkomst. De warmte inhoud van water is anders, ongeveer twee maal groter dan van waterdamp. Deze omzetting van waterdamp naar water en andersom is niet dynamisch. Het kost wel energie maar een groot deel van die energie zit verborgen in de grotere of kleinere warmte inhoud van het molecuul.
Dan is de volgende vraag is van belang hoe wordt de dynamiek die je ziet in het stijgen en dalen van moleculen overgebracht. Daar zit een balans in, en de dynamische structuur daarin is daarom fysisch herleidbaar.
Geleiding of convectie kan het niet zijn, het gaat over teveel energie, dan moet de dynamiek door infrarode straling ontstaan. Een werverstorm of orkaan wordt vooral gevoed door infrarode straling. Nu zie je dat straling op zichzelf niet dynamisch is, het bestaat uit deeltjes, kwantums. Daarom is de uitstraling van een bos anders dan van een stad. Een bos bestaat voor een groot deel uit water, en heeft zo een andere invloed op de dynamiek van de stijg en daal processen in de atmosfeer dan een stad. Je ziet dat een bos het klimaat ook verder weg positief beïnvloedt.
Je kan daarnaast vanuit dit inzicht naar luchtdrukverschillen kijken.
Is de luchtdruk een constante of een dynamisch proces. Waarom zweven moleculen bij een luchtdruk van 10000 kg per m2. Je ziet duidelijk een balans in hoe moleculen zweven in de atmosfeer, hoe ontstaat die balans zuiver fysisch gezien. We kunnen wat dit betreft nog eens goed kijken naar dit proces.
Je ziet dat de valsnelheid van twee ongelijke gewichten gelijk is recht richting het middelpunt van de Aarde. Is dat andersom met de stijgsnelheid van moleculen in gas of vloeistof toestand ten opzichte van de druk ook zo. Zo te zien ja, als je naar de diepzee kijkt dan zie je dat bij die enorme druk de stijgsnelheid voor het oog vrijwel gelijk is. Dan is de stijgsnelheid puur temperatuur afhankelijk. Luchtdruk verschillen die we zien zijn daarmee ook temperatuur afhankelijk. En dat luchtdrukverschillen voornamelijk een gevolg zijn van de temperatuur. De draaiing van de aarde is ook een constante factor hierin op elke breedtegraad. De atmosferische druk is een constante gezien vanuit de zwaartekracht. De vrijheidsgraad is wel afhankelijk van de zwaartekracht. En temperatuur brengt de dynamiek in dit proces.
De dynamiek die we zien in het dalen en stijgen van lucht door temperatuursveranderingen kunnen we zo beter in kaart brengen. Maar ook dat de hoeveelheid infrarode straling voor het belangrijkste deel de dynamiek verzorgt in dit proces. En dat de frequentie bij absorptie of uitstraling zeer belangrijk is als we over klimaatverandering nadenken. Dat is voor ieder broeistofkasgas anders.
Daarom is de rol van CO2 niet linieer met de verwachte temperatuur stijging in computermodellen.
LikeLike
“Je ziet dat de valsnelheid van twee ongelijke gewichten gelijk is recht richting het middelpunt van de Aarde.”
Is in huize Hamburg ongeveer het stukje tekst wat wij nog net begrepen. Wat ons betreft had je ook kunnen afsluiten met: Daarom zijn bananen krom.
LikeLike
En toen kwam Hamburg met de lange snuit en blies het verhaaltje uit : )
LikeLike
Aan Allen
Jammer dat het niet begrepen is.
Wij hebben in een algenproef in samen werking met de WUR, zelf een proef gedaan waarin overtuigend werd bewezen dat de stijgsnelheid van gasmoleculen een constante is.
Het bedrijf LGem dat ook aan de proef mee deed had al eerder ontdekt dat het transporteren van water in een schuin oplopende buis met lucht ondersteuning vrijwel geen energie koste. Op de site van LGem kun je kijken hoe dit werkt.
http://lgem.nl/
Zo heb ik vanuit de gedachte dat de stijgsnelheid van een gas constant is terwijl de druk verschilt, net zoals de valsnelheid van ongelijke gewichten, het volgende experiment bedacht dat dit zichtbaar maakt. In dit experiment wordt de veronderstelde constante stijgsnelheid gecombineerd met de verplaatsing van de Aarde door de ruimte, vandaar de volgende opstelling met een helling ten opzichte van het Aardoppervlak.
In een schuin omhooggaande buis gevuld met water wordt van onder uit lucht ingeblazen. Hierdoor ontstaat een golfbeweging van door lucht omhooggestuwd water, waarvan een deel weer terugstroomt. Dit is een belangrijk gegeven.
Ik heb de helling van de buis naar 3% gebracht, om daarmee te testen of de stijgsnelheid een constante is. De constante in de kracht van de omhoog gaande watergolven zou je kunnen aantonen door een aantal vernauwingen aan te brengen in de buis. De verwachting was dat door het opsluiten van de omhoog gaande stroom de wisselwerking tussen lucht en water niet af zou nemen. De kracht van de golfbeweging zou wel af moeten nemen als de druk vanuit de opstijgende lucht geen constante was.
Er zijn 25 vernauwingen gemaakt op een onderlinge afstand van 1 meter. De vernauwingen zijn aangebracht met tie-wraps, de diameter van de buis vernauwde steeds van 7 cm naar ongeveer 2.5 cm., de druk van de luchtpomp bepaalde de opvoerhoogte.
De waarneming was dat de kracht waarmee het water in de vernauwde buis omhoog gestuwd werd niet afnam. Ook de opvoerhoogte veranderde niet.
Het ontstaan van een golfbeweging beperkte de waterdruk tot de eerste golf onder in de buis.
De kracht van stroomsnelheid van lucht en water nam in de vernauwing (naar verhouding) wel toe. De golfbeweging herstelde zich daarna weer, het water werd opgestuwd door de omhoog gaande luchtstroom, tegelijk stroomde het onder in de buis terug. Het golfpatroon veranderde als je de helling van de steiler maakt. Ook als je de helling op het einde van de buis zeer steil maakte dan spoot het water met zeer grote kracht naar buiten, net zoals bij een geiser. De opvoerhoogte van de luchtpomp verdubbelde ongeveer door de ontstane golfbeweging.
Mogelijk is dit overtuigender voor jullie dan een beschrijving dat zo is, er zijn zoals je ziet goede proeven genomen om dit aan te tonen.
Gerrit
LikeLike