Dienstag, 30. Dezember 2014

Warum die Meere nicht saurer werden - eine chemische Erklärung

Sowohl Zugabe von Säuren als auch von Basen werden von der Meereschemie neutralisiert. Das Meer behält seinen PH-Wert. Da würde ich gern mal die Chemischen Formeln der erwähnten Stoffe sehen, um mir das ein bisschen besser vorstellen zu können.

Gefunden auf EIKE in einem Kommentar von

Burckhard H. ADAM 


Das CO2 und das Meerwasser

In den kalten Bereichen der Meere löst sich das Kohlendioxid im Wasser. Die sich bildende Kohlensäure ist im Meerwasser nicht stabil, sondern wird z. B. durch die vorhandene Kalzium- und Hydrogenkarbonate (Bikarbonate) sofort in Kalziumhydrogenkarbonat umgewandelt. 
Kalziumhydrogenkarbonat ist gut in Wasser löslich und bleibt im Wasser nur beständig, wenn das Gleichgewicht mit der Konzentration an Kohlendioxid ausgewogen ist. Verschiebt sich das Gleichgewicht, zerfällt z. B. ein Teil des Kalziumkarbonates zu kaum löslichen Karbonat. Außerdem werden ständig unvorstellbare Mengen CO2 durch den Phytoplankton und Bikarbonat durch die Schalentiere und Korallen für die Bildung ihrer Kalkhüllen „herausgelöst“ und u. a. auch sedimentiert– siehe auch Kohlenstoffkreislauf. Der ständige Nachschub an Kohlendioxid ist also für diese Prozesse nötig!
Das Karbonatsystem bedingt mit ihren Salzen das Puffervermögen des Wassers für die sich bildenden schwachen Kohlensäure. Puffer haben die Eigenschaft bei Zugaben von Säuren (oder Basen), je nach Puffervermögen, den pH-Wert zu stabilisieren, dass keine nennenswerte pH-Wertänderung des Meerwassers (7,5 – 8,4) bei Eintritt pH-verändernder Stoffe erfolgt. Diese Eigenschaft des Hydrogenkarbonates wird als Säure-Bindungsvermögen (SBV) bezeichnet. 
Eine wesentliche Rolle spielt das Gas Kohlendioxid, das in beträchtlichen Mengen im Meerwasser gespeichert ist. Und zwar wegen der Alkalinität des Meerwassers (überwiegend Kationen gegenüber Anionen) in viel stärkerem Maße, als es der Löslichkeit von Wasser oder wässrigen Salzlösungen entspricht.
Während die ganze irdische Lufthülle etwa 2.300 Mrd. t Kohlendioxid enthält, findet sich in den Ozeanen etwa 50-mal so viel (1,3 1014 t) teils gelöst, teils in Carbonaten (lösliche Hydrogenkarbonate). Die im Meer lebenden Pflanzen (vor allem das Plankton) können daher das zur Photosynthese benötigte CO2 direkt aus dem sie umgebenden Wasser aufnehmen.

Da das CO2 und seine Folgeprodukte (Hydrogenkarbonate) in einem chemischen Gleichgewicht stehen, bleibt der pH-Wert des Meerwassers sowohl bei Zugabe von Säuren, als auch bei Zugabe von Basen annähernd konstant. (S. 72/73)


Quelle:
Die Umwelt des Menschen – Wie funktioniert das? Meyers Lexikonverlag, 1989

Warum aus tausend Metern dicken Eisschilden ein paar "nur" noch -zig Meter dicke Eisberge werden.

Das erklärt dieses Bild:

clip_image007

Der Großteil des Eisschildes (also ein bis mehrere Kilometer dicker Gletscher aus Süßwassereis) rutscht langsam ins Meer wird von unten vom Meerwasser abgeschmolzen. Übrig bleibt eine relativ dünne Schicht aus Schelfeis, das dann irgendwann mal (vermutlich wenn ein bisschen ein Lüfterl weht) in Eisberge zerbricht.

Das Bild stammt vom Artilkel

http://wattsupwiththat.com/2014/12/29/will-greenland-begin-accumulating-ice-in-2015-and-beyond/

in dem erklärt wird, warum in den vergangenen Jahren der Eisverlust des Grönland-Eischildes weitergegangen ist und warum möglicherweise das Grönland-Eis wieder zunehmen wird.

Montag, 29. Dezember 2014

Wissenschaftler sagte vor 20 Jahren Abkühlung voraus

Inzwischen wird ja allgemein von Wissenschaftlern zugegeben dass

  • sich das Weltklima nicht mehr so schnell erwärmt oder dass
  • es über ein Jahrzehnt sich mehr erwärmt hat oder dass
  • es sich schon eine Reihe von Jahren etwas abkühlt
je nach vorliegender Datenreihe.

Dieser Zustand wird auch als Hiatus oder Pause bezeichnet. Don Easterbrock hat eine leichte Abkühlung schon vor 20 Jahren vorausgesehen. Hier ein Bericht über ihn bei CNS.

Er hat dies aus der Beobachtung von Ozeanzyklen und geologischen Datenreihen geschlossen.

Ein Selfie unser Erde - vom Nordpol aus - heute und vor fast 36 Jahren

2007, bei der Verleihung des Nobelpreises warnte Al Gore: Schon in 7 Jahen könnte die Arktis eisfrei sein.

Seit dem 1.Januar 1979 können wir mit Satelliten Selfies von uns machen. Also schaun mer mal, dann sehn mer schon.

Der beliebte Vorher-Nachher-Beweis:


Von der University of Illinois, die mit der Uni Bremen zusammenarbeitet:


Violett ist übrigens die Farbe, wenn das Eis das Meer lückenlos bedeckt. Weiß ist eis-und schneebedecktes Festland. Haben Sie Kanada, die Huson Bay, Grönland, Island, Norwegen mit Spitzbergen, Sibirien und die Behringstraße entdeckt?

Und man sieht sogar den Schnee, der gerade in Süddeutschland liegt. Huhu, hier bin ich!

Und wie sah es vor 36 Jahren aus?





Haben Sie schon den Unterschied gemerkt?

Heutzutage sind im Ostchinesischen Meer viel weniger Eisschollen als damals. Wenn das so weitergeht, dann ist das Ostchinesische Meer bald wirklich eisfrei! Aber das hat Al Gore ja nicht voraus gesagt.

Nur Schnee, den hatten sie damals anscheinend nicht. Bitte mal die grünen Flächen von Sibirien und Kanada angucken. War wohl das Föhnwetter...

Update: Tja, Irrtum meinerseits. Schnee wird auf den Satellitenbildern erst die letzten  paar Jahre angezeigt. Sorry.

Klimawirksamkeit von CO2 - gibt es die? Und wie groß ist sie? Wieder mal ein Versuch.

Bei Beantwortung begebe ich mich auf Glatteis. Denn ehrlich gesagt: Ich kann es nur vermuten. Es gibt wissenschaftliche Erkenntnisse, auf die man Theorien aufbauen kann. Und Erklärungsmodelle. Aber Atmosphäre und die darin vorkommenden Einflüsse sind sehr komplex.

Deshalb gibt es keine Grundaussage oder eine kleine Formel, mit der das Klima erklärt werden kann. Die oft gehörte Aussage:

CO2 reflektiert Wärmestrahlen zurück auf die Erde und hält sie warm>>> mehr CO2 reflektiert mehr Wärmestrahlung auf die Erde und macht sie zu warm.

stimmt so nicht. Mehr CO2 in der Atmosphäre seit ca 17 Jahren führt zu keiner wärmeren Erde:

http://woodfortrees.org/plot/esrl-co2/plot/hadcrut3vgl/from:1959/normalise/scale:100/offset:300/mean:13/plot/rss/normalise/scale:100/offset:300/mean:13



Hier ist die original Keeling Kurve (CO2 Mount Mauna, Hawaii in PPM = 0,001 Promille) verglichen mit Satelliten- und Bodenmessungen.

Während die Kurve bis ca 1998 zu stimmen scheint, tut sich ab da gar nichts mehr. Außerdem stimmen die Ausschläge der Temperatur in keinem Maß mit dem CO2 überein. Also kann hier ganz klar postuliert werden:

CO2 beeinflusst laut tatsächlichen Beobachtungen weder in jährlichem Rhythmus noch auf 10-bis 20jähriger Basis die Globaltemperatur.

(Es gibt noch 3 Versuche, die ursprüngliche Aussage zu retten:

  • CO2 bleibt bis zu hundert Jahren in der Luft, bevor es sich wieder abbaut, deshalb erfolgt die Klimaerwärmung zeitverzögert
  • Die entstanden Wärme wird in den Ozeanen gespeichert und erhitzt später überproportional die Atmosphäre
  • Neu überarbeitete Temperaturdatensätze, die mit dem CO2-Gehalt in der Atmosphäre übereinstimmen
Es erscheint immer bedenklich, wenn es für eine wissenschaftlich (d.h. real beobachtet) widerlegte Aussage Zusatzkonstruktionen braucht, um sie am Leben zu erhalten. Als diese o.a. Aussage über den direkten Einfluss des CO 2 getätigt wurde, brauchte man keine dieser 3 Konstrukte. Über sie werde ich mal gesonderte Betrachtungen schreiben.)

***

Nun kommen wir aber mal zu den tatsächlichen Beobachtungen über das CO2 und Co.

In Laborexperimenten kann eindeutig nachgewiesen werden, dass die Spurengase Wasserdampf, CO2 und Methan infrarote Wärmestrahlung in gewissen Frequenzbereichen aufnehmen und in den selben Frequenzbereichen wieder in alle Richtungen abstrahlen.

Und nun kann man daraus Modelle entwickeln, die das Geschehen in der Atmosphäre erklären sollen.

Das gängigste Modell ist folgendes:
  • Kurzwellige (teilweise sichtbare) Sonneneinstrahlung erwärmt die Erdoberfläche.
  • Diese strahlt die Wärme als infrarote Strahlung Richtung Weltall durch die Atmosphäre ab.
  • (Zusätzlich wird etwas Luft durch Bodenkontakt erwärmt und die erwärmte Luft steigt durch Umwälzung/Konvektion auf)
  • Die meiste kurzwellige Strahlung trifft irgendwann in der ca. 100 km hohen Atmosphäre auf Moleküle der o.g. Spurengase und wird von ihnen aufgenommen (absorbiert).
  • Die erwärmten Spurengas strahlen Wärmestrahlung wieder gleichmäßig nach allen Seiten (also zur Hälfte nach oben und zur Hälfte nach unten) ab. Auch diese Wärmestrahlung wird großteils wieder von Spurengasen absorbiert und allseitig abgestrahlt.
  • Durch diese mehrfache Umlenkung der Wärmestrahlung wird die eingestrahlte Wärmemenge der Sonne langsamer abgegeben und die Erde bleibt deswegen wärmer, als sie es ohne Spurengase wäre.
  • Im oberen Bereich der Atmosphäre finden sich nur sehr wenige Luftmoleküle. Deshalb wird fast alle von Spurengasen nach oben abgestrahlte IR-strahlung ungehindert ins Weltall abgegeben und verhindert somit eine Überhitzng der Atmospäre. Denn: Wärme von der Erde kann nur über Strahlung ins Weltall abgegeben weden.
Das wäre mal das Grundprinzip des Modells der klimawirksamen Gase.

Noch ein paar Feinheiten dazu:
  • In bestimmten Frequenzbereichen nehmen Spurengase keine Wärmestrahlung auf (absorbieren) und strahlen sie auch nicht ab (emittieren). In diesen Banden kann die IR-Strahlung ungehindert passieren.
  • Spurengase strahlen die erhaltene Wärmemenge nicht sofort wieder ab, sondern erst, wenn sie eine bestimmte Wärmemenge aufgenommen haben.
  • Die Spurengase in der Atmosphäre haben zusammen weinger als ein Prozent Volumen aller Gase. Alle anderen Gase können weder Wärmestrahlung aufnehmen noch abgeben.
  • Wasseredampf ist das häufigste Spurengas und sein Volumenanteil in der Luft verändert sich ständig. Wolken und Nebel sind kein Wasserdampf, sondern Tröpfchen. Sie haben wieder andere Eigenschaften als die Spurengase.
  • Alle Atmosphärengase können durch Kontakt zueinander oder zu festen und flüssigen Materieteilchen Wärmeenergie aufnehmen und abgeben.
***

Auf diesen Bausteinen kann man nun über den Wärmetransport in der Atmosphäre und den daraus resultierenden Temperaturen spekulieren. Es wurde noch nicht festgestellt
  • wie warm die Erde bei einem bestimmten CO2-Gehalt wird
  • ob zusätzliches CO2 die Globaltemperatur steigen lässt
Es gibt nun ein paar Theorien über die Funktion und die Auswirkungen des CO2-Gehalts in der Atmosphäre.

Eine besagt, das CO2 keine Wärmestrahlung Richtung Erdoberfläche zurücksendet. Man begründet wird das mit folgenden Thesen:
  • CO2 strahlt nur in Richtung Weltall ab (aufgrund irgendwelcher physikalischen Wirkungen, die ich nicht verstanden habe).
  • Es gibt keinen Wärmetransport von einem kälteren Gegenstand auf einen wärmeren - 2. Hauptsatz der Thermodynamik. Deswegen ist es nicht erlaubt, dass das CO2 Richtung Erde Wärmestrahlen sendet.
und dann noch eine relativ nachvollziehbare:
  • CO2 in Bodennähe ist umgeben von anderen Luftmolekülen, die durch den Kontakt mit den Spurengasen erwärmt werden und durch Konvektion aufsteigen und somit das CO2 ständig kühlen und somit verhindern, das es soviel Energie aufnimmt, dass es zu einer Abstrahlung kommt. Erst in den oberen Schichten der Atmosphäre hört dieser Kontakt auf und dann strahlen die Spurengase eben ab.
Zu letztere Theorie ist zu sagen, dass der Wärmetransport durch Kontakt etwa zäher vorangeht als durch Strahlung. Zudem haben die Luftteilchen irgendwann alle eine gleiche Temperaturniveau erreicht. Deshalb führt dann jede neue Erhöhung der Energiemenge durch Einstrahlung zur Überhöhung des Energeiniveaus des Spurengases und zur Abstrahlung.

Immerhin kann man ja einiges messen, was mit dem grundlegende Modell übereinstimmt
  1. Vom oberen Rand der Atmosphäre per Satelliten die kurzwellige solare Einstrahlung von der Sonne
  2. Vom Erdboden aus die kurzwellige solare Einstrahlung, die von der Atmosphäre durchgelasen wurde.
  3. Am Boden die langwellige Wärmestrahlung, die vom Erdboden abgestrahlt wird.
  4. Am Boden die langwellige Wärmestrahlung, die von Atmosphäre zurückgeworfen wird.
  5. Am oberen Rand der Atmosphäre die langwellige Wärmestrahlung, die von der Atmosphäre aus in den Weltraum abgestrahlt wird.
Die gemessenen Werte stimmen mit den errechneten in der grundsätzlichen Theorie überein, womit man also mal von deren Gültigkeit ausgehen kann - solange bis nichts anderes bewiesen wird. Allerdings melden einige Skeptiker Zweifel bei der unter Nr. 4 aufgelisteten sogenannten Gegenstrahlung an, da diese nicht direkt gemessen werden kann, sondern etwas umgerechnet werden muss. Allerdings wird in diesem Modell die Atmosphäre wie eine black box angeschaut, wo beobachtet wird, was hinein- und herausgeht. Und das scheint alles schlüssig zu stimmen, incl. Nr. 4.


Bei vielen Menschen, die dem grundlegenden Modell der Kimawirksamkeit der Spurengase zustimmen, gibt es folgende Theorie:
  • Spurengase absorbieren und emittieren Wärmestrahlung. Je mehr sie in der Atmosphäre vorhanden sind, desto früher trifft ein Wärmestrahl ein Spurengasmolekül und desto mehr Wärmestrahlung wird zurückgeworfen. Und desto wämer wird die Erdoberfläche. Und irgendwann wird es dann so heiß, dass durch die Erwärmung der wasserdampfgehalt in der Atmosphäre zusätzlich ansteigt und die Temperatur unkontrolliert ansteigt - mit katastrophalen Folgen für Umwelt und Menschheit.
Die andere These heißt ungefähr so:
  • Spurengase absorbieren und emittieren Wärmestrahlung. Je mehr sie in der Atmosphäre vorhanden sind, desto früher trifft ein Wärmestrahl auf ein Spurengasmolekül und desto mehr Wärmestrahlung wird zurückgeworfen. Jedoch treten jetzt weitere Wirkungen auf:
    • Erhöhte Temperatur erzeugt höhere Konvektion, die die Wärme schneller wegtreibt
    • Erhöhte Temperatur erzuugt mehr Luftfeuchtigkeit und damit Wolken. Wolken reflektieren eingehende Sonnenstrahlung und vermindern der Wärmeeintrag auf die Erde.
    • Es gibt eine große Reihe von Einflüssen auf das Weltklima, wie Solarstrahlung, Ozeanzyklen, Verschiebung der Erdachse und der Umlaufbahn und Vulkantätigkeit, die einen so bedeutenden Einfluss haben, dass das CO2 nur noch einen verschwindenden Einfluss auf die Globaltemperatur hat.
  • Im großen und ganzen - übereinstimmend mit den reell gemachten Beobachtungen trägt CO2 nur geringfügig zur Klimaerwärmumg bei. Wechselwirkungen und Rückkopplungen können dazu führen, dass die bisher gemessene globale Erwärmung eher von näturlichen Einflüssen als von Spurengasen herrührt. Wenn überhaupt, habt die leichte Klimaerwärmung eher positve als negative Auswirkungen.


Entropie (Temperaturausgleich) im System Erde-Atmosphäre

Auf Eike erreichte mich folgende Frage von Besso Keks:

#12: Johannes Herbst sagt:

"Bei diesen Beobachtungen wird auch eine Klimawirkung des CO2 nicht abgestritten. Die Spurengase haben in Bodennähe eine die Wärmeabstrahlung dämpfende Wirkung und in größeren Höhen der Atmosphäre eine die wärmeabstrahlende Wirkung. Eine mit der CO2-Konzentration direkt proportionale Zunahme der Globaltemperatur konnte aber bisher nicht nachgewiesen werden."

Sehr geehrter Herr Herbst,

Sie beschreiben den Fall "unten" wärmer, "oben" kälter.
Dies stellt eine Temperaturentmischung bzw. eine Reduzierung der Entropie dar.
In dem geschlossenen System Atmosphäre/Erde ist dies nur durch Erbringung von "Arbeit" möglich.

Wie und wo soll diese "Arbeit" erbracht werden, bzw. wer oder was erbringt sie??? 

Ihre Antwort hierzu erwarte ich mit großer Spannung...

Hmm.

Entropie: Ist die beobachtete Tatsache, dass in einem System sich höhere und niedrigere Temperaturen ausgleichen. Im Weltall mit seiner Hintergundtemperatur von ein paar Grad Kelvin (-273°C) bewirkt das, dass eben alle Energie dorthin abfließt und alles abkühlt.

Das System ist die Erdoberfläche mit einem höheren Temperaturniveau und das grottenkalte Weltall auf der anderen Seite. Und dazwischen ist die Atmosphäre.

Die ist nun eine gewisse Bremse für die Temperaturabstrahlung: Spurengase absorbieren Ir-Strahlung, wärmen Luftbestandteile auf, und emittieren schließlich nach einiger Verzögerung diese Wärme Richtung Weltall.

Die Erde und die Atmosphäre sind kein geschlossenes System. Es hat vorne und hinten Löcher.

Das komplette System sieht so aus: Sonne >> Kurzwellige Strahlung >> tw. Reflektion and der Atmosphärenoberschicht >> tw. Wärmeabgabe in der Atmosphäre (z.B. in der Ozonschicht) >> >> tw. Reflektion auf der Erdoberfläche >> großteils Absorption und Massenspeicherung (Wasser/Gestein) >> IR-Emmision Richtung Atmosphäre >> tw. Rückstrahlung und wieder Richtung Atmosphäe >> in der Atmosphäre (Absorption + Konvektion + Wärmeleitung + Emission) >> Emission(Abstrahlung) ins Weltall.

Die Atmosphäre kommt bei diesem Energie-Flusssystem zweimal (rein/raus) vor, hat aber wegen der unterschiedlichen Strahlungsform (kurzwellig/langwellig) auch unterschiedliche Wirkungen.

Die Erde mit Atmosphäre ist kein geschlossene System, sondern ein System, in dem Energie auf eine sehr komplexe Weise fliest. Die Arbeit dieser Wärmekraftmaschine wird von der Sonne erbracht.

Sonntag, 28. Dezember 2014

Klimawandel - um was geht es dabei? Klimawandel 1.0. Ein Erklärungsversuch.

Gemeint ist damit landläufig die Theorie vom menschen-gemachten Klimawandel. Sie sagt sehr einfach formuliert folgendes aus:

Klimawandel 1.0

  1. Durch Verbrennung fossiler Brennstoffe (Öl, Kohle) reichert der Mensch die Atmosphäre mit dem Treibhausgas (Spurengas, klimaaktives Gas) Kohlendioxid CO2 an.
  2. CO2 reflektiert Wärmestrahlung auf die Erde zurück.
  3. Dadurch wird die Erde immer wärmer.
  4. Die Folgen davon sind steigende Meere, schmelzende Eisflächen und Extremwetter.
  5. Ein erweiterter Punkt sagt: Schreitet die Erwärmung immer weiter fort, dann erreicht das Weltklima einen Kipp-Punkt, der nicht mehr rückgängig gemacht werden kann und die Erwärmung geht ungebremst exponentiell nach oben. Eine globale Katastrophe mit unzähligen Opfern ist die Folge.
Schlussfolgerung: deshalb müssen wir die drohende Klimaerwärmung aufhalten indem wird den CO2-Ausstoß soweit verringern dass sich das Weltklima nicht mehr als 2 Grad über den vorindustriellen Stand erhöht.

Beweis: Es wird angeführt, dass sich die Globaltemperatur synchron mit dem CO2-Gehalt in der Atmosphäre erhöht.


Auf diesem Graphen von 1974 bis 1998 ist das sehr schön zu sehen.

Gegeneinwand: Während der CO2-Gehalt im Wechsel der Jahreszeiten gleichmäßig ansteigt, macht die Globaltemperatur wilde Ausschläge nach oben und nach unten.

Gut, die Kurven, die oft als Beweis gezeigt werden, sehen etwas gepflegter aus, ungefähr so:




Kenner wissen, dass man hier die Wellen mit einem gleitenden Durchschnitt geglättet hat.


Einwand Nr. 2: Bis ca. 1998 war das auch recht gut sichtbar. Aber was ist danach?




Durch die Trendlinien ist es leicht ersichtlich: das passt irgendwie vorne und hinten nicht. Damit ist dieser Beweis hinfällig. Der CO2-Anstieg stimmt nicht mit dem Temperaturverlauf überein. 
***
Wer sich aber an andere, stimmigere Graphen erinnern kann, dem sei hier geholfen. Das kriegen wir auch noch hin:



Das ist der Beweis: Die globale Erwärmung steigt ungebremst an, synchron mit dem CO2.

Und ich kann's noch besser!


http://woodfortrees.org/plot/gistemp-dts/from:1954/mean:121/mean:13/plot/esrl-co2/normalise/offset:0.4/to:2009/from:1959/scale:1.1

Also bitteschön: Der Klimawandel schreitet ungebremst voran, synchron mit dem CO2-Anstieg und zwar und fast ein Grad die letzten 50 Jahre!

Gut wer's wissen will, was ich gemacht habe: 
  • Die superoptimistische, extrapolierte und nachbearbeitete Datenreihe von GISS verwendet
  • Mit einem 11-Jahresfilter geglättet und dabei zugleich hinten und vorne 6 Jahre abgeschnitten
  • Die Steigung des CO2 exakt dem Temperaturverlauf angepasst
  • Das CO2 über die Temperatur geschoben, sodass es fast wie eine gemeinsame Kurve aussieht.
Wenn es jetzt nicht zu abgedroschen klänge, würde ich sage: Glaube keinem Graphen, den du nicht selbst bearbeitet hast. Wohlgemerkt: Bearbeitet. Es ist nichts gefälscht, nur optisch aufbearbeitet und naja, hinten und vorne was abgeschnippelt.

Irgendwann zeige ich auch mal, wie man Graphen aneinander anpasst.


Samstag, 27. Dezember 2014

Global greening due to CO2

From Poster Jimbo on 

Abstract – 28 June 2013
Randall J. Donohue et al
Impact of CO2 fertilization on maximum foliage cover across the globe’s warm, arid environments
Satellite observations reveal a greening of the globe over recent decades. The role in this greening of the “CO2 fertilization” effect—the enhancement of photosynthesis due to rising CO2 levels—is yet to be established. The direct CO2 effect on vegetation should be most clearly expressed in warm, arid environments where water is the dominant limit to vegetation growth. Using gas exchange theory, we predict that the 14% increase in atmospheric CO2 (1982–2010) led to a 5 to 10% increase in green foliage cover in warm, arid environments. Satellite observations, analyzed to remove the effect of variations in precipitation, show that cover across these environments has increased by 11%. Our results confirm that the anticipated CO2 fertilization effect is occurring alongside ongoing anthropogenic perturbations to the carbon cycle and that the fertilization effect is now a significant land surface process.
Geophysical Research Letters – Volume 40, Issue 12, pages 3031–3035
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Abstract – May 2013
A Global Assessment of Long-Term Greening and Browning Trends in Pasture Lands Using the GIMMS LAI3g Dataset
Our results suggest that degradation of pasture lands is not a globally widespread phenomenon and, consistent with much of the terrestrial biosphere, there have been widespread increases in pasture productivity over the last 30 years.
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Abstract – 10 April 2013
Analysis of trends in fused AVHRR and MODIS NDVI data for 1982–2006: Indication for a CO2 fertilization effect in global vegetation
…..The effect of climate variations and CO2 fertilization on the land CO2 sink, as manifested in the RVI, is explored with the Carnegie Ames Stanford Assimilation (CASA) model. Climate (temperature and precipitation) and CO2 fertilization each explain approximately 40% of the observed global trend in NDVI for 1982–2006……
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Abstract – May 2013
The causes, effects and challenges of Sahelian droughts: a critical review
…….However, this study hypothesizes that the increase in CO2 might be responsible for the increase in greening and rainfall observed. This can be explained by an increased aerial fertilization effect of CO2 that triggers plant productivity and water management efficiency through reduced transpiration. Also, the increase greening can be attributed to rural–urban migration which reduces the pressure of the population on the land…….
doi: 10.1007/s10113-013-0473-z
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Abstract – 19 March 2014
Martin Brandt et al
Local Vegetation Trends in the Sahel of Mali and Senegal Using Long Time Series FAPAR Satellite Products and Field Measurement (1982–2010)
…..Significant greening trends from 1982 to 2010 are consistently observed in both GEOV1 and GIMMS3g FAPAR datasets. Annual rainfall increased significantly during the observed time period, explaining large parts of FAPAR variations at a regional scale. Locally, GEOV1 data reveals a heterogeneous pattern of vegetation change, which is confirmed by long-term ground data and site visits……
Remote Sensing 6, pp. 2408-2434
DOI:10.3390/rs6032408
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Abstract – 2014
Forest stand growth dynamics in Central Europe have accelerated since 1870,
Forest ecosystems have been exposed to climate change for more than 100 years, whereas the consequences on forest growth remain elusive. Based on the oldest existing experimental forest plots in Central Europe, we show that, currently, the dominant tree species Norway spruce and European beech exhibit significantly faster tree growth (+32 to 77%), stand volume growth (+10 to 30%) and standing stock accumulation (+6 to 7%) than in 1960. Stands still follow similar general allometric rules, but proceed more rapidly through usual trajectories. As forest stands develop faster, tree numbers are currently 17–20% lower than in past same-aged stands. Self-thinning lines remain constant, while growth rates increase indicating the stock of resources have not changed, while growth velocity and turnover have altered. Statistical analyses of the experimental plots, and application of an ecophysiological model, suggest that mainly the rise in temperature and extended growing seasons contribute to increased growth acceleration, particularly on fertile sites.
Nat. Commun. 5:4967, DOI:10.1038/ncomms5967

Werden die Ozeane saurer?

Die Ozeane werden saurer durch steigenden CO2-Gehalt in der Atmosphäre. Das wird hier und da in den Medien behauptet.

Nun, da gibt es zwei Probleme:

Erstens löst sich mit steigender Temperatur mehr CO2 aus dem Wasser. Das Wasser wird also basischer oder alkalischer. Und nicht saurer.

Zweitens besteht das Ozeanbecken fast ausschließlich aus alkalischen Materialien, die auch im Meerwasser gelöst vorkommen und so einer Versauerung vorbeugen.

Also eher nicht.

Nun gibt es aber wissenschaftliche Untersuchungen, die die Versauerung beobachtet haben wollen.

Hawaii Carbon Dioxide Time-Series
Ist es also bewiesen? Aufzeichnungen über die Alkalinität des Ozeans gibt es schon über 100 Jahre.



Die blaue Linie zeigt den Trend während der letzten 100 Jahre an. Kein Zusammenhang mit dem seit 1950 stark steigenden CO2-Ausstoß wie behauptet. Wenn sich was tut, dann wird es eher alkalinischer. Das obere Bild zeigt übrigens nur eine Messstelle für CO2 über 20 Jahre. Das untere Bild sind über 100 Jahre weltweit mit 1,5 Millionen Messungen erstellt. Die Messungen liegen im Bereich von ca. zwei Zehntel pH. Das liegt im Bereich der Messtoleranz.

Der Artikel dazu in Englisch und in Deutsch.

Also kann man die Ozean-Versauerung nicht nachweisen. Übrigens: Die beobachteten ausgebleichten Korallen, die man gefunden hat, scheinen eher vom superwarmen 1998er El Nino zu stammen.

Ist die globale Durchschnittsstemperatur ein Quatsch?

Natürlich ist es unsinnig, wenn man die weltweiten Temperaturen zusammenführt und die daraus berechneten Durchschnitte als richtig oder zu hoch oder zu niedrig bezeichnet. Also die Aussage, dass 15°C die Normaltemperatur der Erde ist und dass sie 17°C nicht überschreiten darf, ist Nonsens (und ich weis gar nicht, ob die Aussage so jeweils gemacht wurde, besonders von Wissenschaftlern). Die 15°C, die irgendwann mal gemessen wurden, können gar nicht exakt als der Durchschnitt aller Temperaturen auf der Erde ermittelt werden, denn die Messstationen sind höchst ungleichmäßig verteilt und werden unterschiedlich zuverlässig beobachtet.

Aber es ist schon sinnvoll, weltweite Temperaturmessreihen zu erstellen und langfristige Vergleiche zu machen. Nicht nur wegen einer möglichen menschengemachten Erwärmung, sondern auch wegen der Temperaturzyklen, die eine langfristige Prognose ermöglichen. Wichtige dazu ist der Temperaturunterschied über die Jahre hinweg von nur einer Messreihe, denn alle haben eine unterschiedliches Temperaurniveau. Es gibt also wärmere und kältere Reihen. Die Globaltemperatur hat sich übrigens seit 1850 um ca. 0,6 bis ein ein Grad C erhöht, je nach Messreihe. Schon hier sieht man große Unterschiede. Pro Jahr wäre das eine durchschnittliche Erwärmung von 0,0036 °C bis 0,0061°C. Wie man sieht, hier ist man schon im Zehntausendstel-Bereich.

Dieser Temperaturanstieg erscheint gering. Trotzdem ermöglicht dieses knappe Grad mehr ein wesentlich angenehmeres Leben als damals vor 165 Jahren. Und es war noch kälter.

Temperaturmessreihen mit Angaben von hundertstel Grad auch schon vor über hundert Jahren?

Oft wird bemängelt, das schon zu Beginn der Temperaturmessreihen Temperaturangaben von bis zu 1/100 eines Celsiusgrades angegeben werden. So gut konnte man doch damals gar nicht messen! Das kann man übrigens auch heute nicht. Von einem normalen Thermometer kann man ein halbes, vielleicht ein viertel Grad ablesen. Nur wenn der Durchschnitt einer Zahl genommen wird, dann können die Stellen hinter dem Komma immer mehr werden. Oft wird der Durchschnitt von mehreren Tagesmessungen genommen, dann 30 Tage des Monats* und dann multipliziert mit der Anzahl der Messtationen. Das sind heute mehrere Tausend.

* Die gängigen Temperaturdatensätze stehen heute als Monatsangaben zur Verfügung, also 12 Daten pro Jahr. Für jeweils einen Monat vom ersten bis zum letzten Tag. Da die weltweiten Daten erst einmal gesammelt und berechnet werden, vergehen einige Wochen, bis die jeweilige globale Monatsdurchschnittstemperatur veröffentlicht werden kann.


Arbeiten mit Woodfortrees: Zyklen darstellen

Wer sich immer fragt, wie diese Klimakurven entstehen, den möchte ich mal mit der Website woodfortrees.org bekannt machen. Hier kann man die gängigsten Klimadaten bildlich darstellen und bearbeiten. Nicht unbedingt, um zu tricksen, sondern um Aspekte, wie zum Beispiel Zyklen herauszuarbeiten.

Wir gehen also mal auf die Website und beginnen mit der bekanntesten Temperaturkurve, der globalen Hadcrut3.


  • Seite Interactive öffnen
  • Im Feld Data Source z. B. Hadcrut3 global auswählen
  • und auf Plot Graph klicken, um die Kurve anzuzeigen.
  • wer noch eine zusätzliche Kurve dazu erstellen will, klickt gleich auf Add Series, wodurch sich eine weiteres Kästchen eröffnet.
Hier sehen wir die Kurve seit 1850 ziemlich wild, weil ja jeder Monat sichtbar ist.


Nun kann man diese Kurve glätten, indem man mit einem gleitenden Mittel einer bestimmten Anzahl von Monaten die darin vorkommenden Schwankungen eliminiert. Wenn man die jahreszeitlichen Schwankungen heraushaben will, dann wählt man 12 Monate. Das geht so:
  • Auf Add Series klicken
  • Auf Data Source nochmal Hadcrut 3 auswählen
  • Unter Processing Steps das erste Feld auswählen und dort unter Averaging Mean (Durchschnitt) anklicken.
  • Nun im Feld Value (Wert) dahinter die Anzahl der Monate eingeben, also 12.
  • Nun noch Plot Graph anklicken


man sieht, die Ausschläge sind nicht mehr ganz so wild. Aber so richtig hilfreich ist da nicht. Nun gibt es Schwankungen, die einige Jahre umfassen. Deshalb wählen wir lieber mal 3 Jahre, also 36 Monate. und dann gibt man einfach noch ein Monat hinzu. Das macht den Graphen noch etwas runder.


Schon etwas übersichtlicher. Nur sind da, wo man eigentlich eine Spitze erwartet, eine oder mehrere Dellen zu sehen. Also runden wir das nochmal ab mit einer Anzahl von Monaten die ungefähr 2/3 des vorigen Wertes betragen, also in diesem Fall 25 Monate. Das wird im zweiten Feld von Processing Steps wieder nach Mean eingegeben.


Schöne elegante Rundungen. Was können wir hier erkennen? Das Klima schwankt im 60-Jahres Rhytmus: 30 rauf, 30 runter. Die Spitzen finden sich bei 1880, 1940 und 2000. Und dann sieht man noch Wellen ca. all 10-11 Jahre.

Wenn wir die 60 Jahre deutlich darstellen wollen, dann müssen wir die 11 Jahre glätten. Also im dritten Feld von Processing Steps bei Mean 133 Monate eingeben.


Noch einfacher und übersichtlicher. Nur sind noch Beulen im 60-Jahres Rytmus zu sehen: Starke ca 20 Jahre nach der Spitze also bei 1900 und 1960 und sehr schwache 20 Jahre vor der Spitze, also bei 1920 und 1980.

Auch das kann man noch glätten: Im vierten Feld 265 Monate (22 Jahre plus 1 Monat) eingeben:

Die reine 60-Jahres Kurve! übrigens fehlen hinten und vorne 11 Jahre, das sind jeweils die Hälfte der 22 Jahre, die gemittelt werden. 

jetzt machen wir doch noch den 60 Jahres-Rhytmus weg. Also 720 Monate ins Feld 5.


Ein leicht beschleunigter Anstieg und es fehlen hinten und vorne jetzt 50 Jahre wegen dem Mitteln.
Aber ab 1940 ist der Anstieg gleichbleibend, nicht mehr beschleunigt. Man kann auch die ganzen Stufen 1-4 weglassen. Dann ist die Kurve hinten und vorne 20 Jahre länger, aber etwas gröber.


Doch das lässt sich verschmerzen. Und wer fit werden will im Kurven manipulieren, der sollte jetzt rumspielen auf WFT und üben....


Die Erde wird 10 Grad wärmer! In einer Milliarde Jahren.




Die Abkühlung der Erde dauerte 3 Milliarden Jahre. Jetzt geht's wieder aufwärts wegen der steigenden Sonnenenergie. Aber das dauert noch Milliarden Jahre.

Quelle: Kalte Sonne.

Freitag, 26. Dezember 2014

Temperaturzyklen - Schunkeln im Takt


Auf Woodfortrees geplottet



Während ich den Temperaturverlauf und die 10 Jahres-Trends 5-jährig überlapped plottete, fiel mir eine Wellenbewegung innerhalb des 60-Jahreszyklus auf: Eine leichte Wellenbewegung im 20- Jahres-Rhytmus. Siehe die Spitzen bei 1962, 1982 und 2002. Ab diesem Moment streikte WFT. Mehr Graphen wollte er nicht.

Der Versuch, das mit einem gleitenden 11-Jahresmittel dazustellen, gelang einigenmaßen. Nur ist das ganze noch etwas krakelig.

Hier ein weiterer Glättungsversuch:

http://woodfortrees.org/plot/hadcrut3vgl/mean:37/mean:25



bei einer Glättung mit 3 und 2 Jahren sah das Ganze etwas runder aus. nur waren da ca 10 bis 11-jährige Zyklen zu sehen. Die Sonnenflecken?

Aber ich wollte ja die 20-Jahre-Zyklen sehen. also nochmal mit 11 Jahren Durchschnitt geglättet:

http://woodfortrees.org/plot/hadcrut3vgl/mean:37/mean:25/mean:131


und hier ist der 20-Jahresrhytmus zu sehen. 1920 und 1980 beim ansteigenden 60-Jahres-Rhytmus etwas undeutlich, sehr deutlich beim abfallenden 60er 1900 und 1960. Und anscheinend die 60er-Spitzen 1880, 1940 und 2000 betonend.

Und jetzt etwas zum Spekulieren:

  • Kommt 2020 der 20er wieder?
  • Ist der leichte Abfall ab 2002 eine Mulde, die bis 2020 wieder ansteigt?
  • Fällt der 60er Rhytmus nach 2000 wieder stark ab, wie nach 1880 und 1940?
  • Wird der 2000er Gipfel etwas flacher wie beim 1880er wegen dem 20er?
  • Oder trägt das CO2 was dazu bei?
meine Idee ist, dass die Plattform oder der Hiatus etwas mit dem 20-JahresRhytmus zu tun haben, und es danach wieder etwas abwärts geht. Wieviel, das hängt von CO2-Sensivität ab, also wieviel das CO2 zur Klimaerwärmung beiträgt.

Übrigens: Es ist eher ein 22-Jahres-Zyklus: Vor 1940 ist der Gipfel eher etwas vor den runden 20ern, danach, ab 1940 eher etwas danach. Der 2020er kann also auch erst 2025 oder später auftreten - und den Hiatus in die Länge ziehen, bevor es wieder etwas abwärts geht.

Und dann gibt es ja noch aus der Geologie bekannt die 1000er, die 220er und die 110er Zyklen. Wäre mal interessant, wo deren Spitzen sind... wir sollten es uns nicht zu einfach machen.

Donnerstag, 25. Dezember 2014

Extremwetter: Zahl der Naturkatastrophen sinkt 2013 auf Zehn-Jahres-Tief


Die Zahl der Naturkatastrophen ist im vergangenen Jahr so niedrig gewesen wie seit zehn Jahren nicht mehr. Das geht aus dem «Weltkatastrophenbericht 2014» hervor, den die Föderation der Rotkreuz- und Roter-Halbmond-Gesellschaften (IFRC) am Donnerstag in Genf veröffentlichte. Demnach wurden im vergangenen Jahr 337 Naturkatastrophen gezählt, fast die Hälfte des Höchststandes 2005. Die Zahl der Toten lag bei 22'452 und damit deutlich unter dem Durchschnitt des Jahrzehnts von 97'954 Opfern.
Am meisten Menschen kamen demnach bei Überschwemmungen um, gefolgt von Stürmen. Die beiden grössten Naturkatastrophen waren der Taifun «Haiyan», der im November 2013 auf den Philippinen 7986 Menschen tötete, gefolgt von den Überschwemmungen infolge des Monsuns im Juni in Indien mit 6054 Todesopfern.

Wie es zur Angst vor der Klimaerwärmung kam. Eine Hypothese.

1988 wurde der Weltklimarat IPCC gegründet, um mehr Information über die Klimaentwicklung zu sammeln. Schon damals bestand der Verdacht dass sich das Klima wegen menschlichen Einflusses erwärmt, und dass das gefährlich sein könnte.

Schauen wir uns einmal die damalige Temperaturdatenlage an.

Auf WFT:





  • Temperaturanstieg die letzten 40 Jahre davor: 0,3°C, also 0,075°C pro Dekade
  • Temperaturanstieg die letzten 25 Jahre davor: 0,4°C, also 0,16°C pro Dekade
  • Temperaturansteig die letzten 14 Jahre davor: 0,4°C, also fast 0,3°C pro Dekade
Das sind ja 3°C pro Jahrhundert! Und es beschleunigt sich immer mehr!

Es dauert ja einige Zeit, bis so eine Behörde wie der Weltklima-Rat aufgebaut wird. Interessant ist deshalb der Beobachtungszeitraum von 1974 bis 1984, also bis 4 Jahre davor. Ein halbes Grad Anstieg in 10 Jahren! Wer eine Klimaerwärmung vermutet, der fühlt sich hier bestätigt.






Ich muss zugeben: Ich habe schon ziemlich suchen müssen, bis ich Datenpunkte finden konnte, die solch steile Anstiege zuliesen. Anders sähe es so aus:



  • 50 Jahre davor waren es 0,1°C, also 0.02°C pro Dekade.
  • 60 Jahre davor waren es 0,15°C. also 0,025% pro Dekade. Ein viertel Grad pro Jahrhundert.
Das liegt ja schon eher im Rahmen der Messtoleranz. Wie im vorigen Blog schon herausgefunden, sind 60 Jahre - also ein voller Ozeanzyklus - die am meisten aussagefähigste Zeitspanne, um einen Trend zu ermitteln.

Man weiß nie genau was Menschen zu etwas bewegt, aber es sieht ein bisschen so aus, als wollte man etwas finden.

Nun haben aber die darauffolgenden 10 Jahre die Befürchtungen anscheinend bestätigt:



ein halbes Grad in 25 Jahren, also 0,2 im Jahrzehnt. Und mit der Aussicht auf Beschleunigung!




Ist die Globaltemperatur von Ozeanzyklen abhängig?


geplottet auf WFT



Wir sehen hier die Hadcrut-Kurve mit jeweils exakt 30-Jahres-Trend, beginnend mit 1852. Das sind die Temperaturen 1-2 m über Land und von der Meeresoberfläche gemessen.

  • Es ist ein deutlicher Wechsel des Trends auf und ab zu erkennen
  • sie stimmt recht gut mit der blauen AMO-Kurve überein. (Atlantische multidekadische Ozillation, über 5 Jahre geglättet)
Man könnte daraus schließen:
  • Die Globaltemperaturen hängen von den 60jährigen Ozeanzyklen (30 Jahre auf / 30 Jahre abwärts) ab.
  • Der Aufwärtstrend ist jeweils höher als der Abwärtstrend. Speziell die beiden Abwärtstrends ab 1942 und 2012 sind flacher.
  • Es besteht also ein gewisser Aufwärtstrend der Gesamttemperatur.
  • Die Ursachen des Aufwärtstrends sind entweder andere Zyklen (z.B. ein 200- und ein 1000-Jahr-Zyklus) oder der Einfluss von CO2, der die Temperaturschwankungen überlagert.
Wir können hier auch eine Regel ableiten; um den Ozeanzyklus herauszufiltern, muss man immer mit Messabständen von 60 Jahren arbeiten, weil die dann jeweils beide gleich auf der absteigenden oder absinkenden Kurve liegen.

Die beiden Aufwärtstrends von 1912 bis 1942 und von 1972 bis 2002 sind mit 0,5°C exakt gleich.
Da erst ab ca. 1950 maßgeblich CO2 in die Atmosphäre geblasen wurde, kann der steile Anstieg ab 1972 nicht mit CO2 begründet werden, da er ja schon 60 Jahre früher genauso stattgefunden hat.

Versuchen wir mal, den Temperaturanstieg mit Berücksichtigung der Ozeanzyklen zu ermitteln.

Dazu glätten wir die Globaltemperatur mit einem 10-Jahresfilter, um im wilden Zickzack der einzelnen Jahre nicht danebenzugreifen

http://woodfortrees.org/plot/hadcrut3vgl/mean:120/plot/hadcrut3vgl/from:1852/to:1882/trend/plot/hadcrut3vgl/from:1882/to:1912/trend/plot/hadcrut3vgl/from:1912/to:1942/trend/plot/hadcrut3vgl/from:1942/to:1972/trend/plot/hadcrut3vgl/from:1972/to:2002/trend/plot/hadcrut3vgl/from:2002/trend/plot/esrl-amo/mean:60


  • Trotz Glättung sind die Spitzen der Zyklen sehr exakt zu sehen
  • 60 Jahre ab 1882: Anstieg um 0,25°C, also 0,04°C per Dekade
  • 60 Jahre ab 1942: Ansteig um 0,4°C, also 0,066°C per Dekade
  • 120 Jahre von 1882 bis 2002: 0,65°C also 0,05°C per Dekade
Also nichts alarmierendes.

Und nun der Versuch, die 60-Jahres-Zyklen herauszuglätten:


Okay, dabei fallen 30 Jahre davor und danach weg, aber man sieht einen Teil einer Welle, die vom Nullpunkt an etwas steiler ansteigt, über ca 110 Jahre. Ist das möglicherweise ein 200-Jahres-Zyklus? Oder ein Teil des Millennium-Zyklus (1000 Jahre)? 

0,5°C während dieser Zeit, also 0,05°C pro Dekade. Wieder nichts Alarmierendes, aber möglicherweise eine leichte Beschleunigung.

Man wird also noch einige Zyklen abwarten müssen, bis man Genaueres weiß.

Nun noch ein Versuch, um mehr Gewissheit über den Trend in die Zukunft zu bekommen:

http://woodfortrees.org/plot/hadcrut3vgl/last:720/plot/hadcrut3vgl/last:720/trend/plot/none


Ein Temperaturanstieg von 0,75°C während der letzten 60 Jahre, also während einer Ozeanzykluslänge. Das sind 0.125 °C pro Dekade. Bis 2100 wären das ca. ein Grad zusätzlich. Alles im grünen Bereich.

Are the oceans overheating?


http://woodfortrees.org/plot/hadsst2gl/plot/hadsst2gl/trend/plot/none



Yes the ocean Temperature is rising:

  • Temperature rise 0.7°C within 165 years = 0.042°C within one Decade.
  • With the same trend this would be additional 0.36°C until 2100.
And short time trends?




  • 0.6°C within 75 Years = 0.08°C within one decade
  • 0.4°C within 30 Years = 0.13°C within one decade. Same as air temperature.
  • 0°C within 14 Years.

No dangerous temperature rise within the last 30 years; no rise within 18 years; global sea ice area stays the same

Climate Change within 30 Years:

Plotted on Woodfortrees




  • Air Temp went up by 0.4°C = 0.13°C per decade. With the same trend, this will be additional 1.1°C until 2100.
  • From about 1998 no temperature rise, despite steadily rising CO2.
  • Artic sea ice decline, Antarctic sea ice increase, in total about the same area as 30 years ago.


Samstag, 20. Dezember 2014

Jetzt wirds spanned! Kommt ein kalter Winter?

Die Neue Zürcher Zeitung meint:

Europa könnt ein kalter Winter bevorstehen

Er werden verschiedenste Wirkmechanismen diskutiert, die von Wissenschaftlern beobachtet wurden. Auch der diesjährige Mini-El-Nino gehört dazu.

(Natürlich würde ich mich freuen, wenn der Winter warm bliebe. Dann könnte ich mit meinen Bau wetermachen. Mal sehen...)

Nach dem Artikel wieder mal eine Diskussion über die Erderwärmung in den Leserbriefen. Ein Leser führt als Beweis für die fortschreitende Erderwärmung, bzw. Ozean folgenden Graphen an:



Wenn man die Trendlinien einfügt, ergibt sich folgendes Bild:



Wenn man die Erwärmung über die letzten 165 Jahre betrachtet, dann waren das 0,04 Grad (vier hundertstel) pro Jahrzehnt. Ja, der Ozean ist wärmer geworden, aber nicht viel, und genausoviel wie die Lufttemperatur.
Für die 85 Jahre bis 2100 hätten wir damit eine weitere Erwärmung von 0.34°C. Damit könnten wir trotz weiterhin ansteigenden Trend der Sache recht gelassen entgegensehen.
Die letzten 14 Jahre waren ein gleichbleibender Trend.
Die letzten 12 Jahre waren ein Abwärtstrend.
Zuerst gelesen in der kalten Sonne.

Donnerstag, 18. Dezember 2014

Schmelzendes Eis und Gletscher: Wieviel ist natürlich?

Tim Steele zeigt in diesem englischsprachigen Video auf, welche natürlichen Einflüsse zu Gletscher- und Seeeis-Schmelze beitragen.


Dazu gibt es auch ein Transkript des Vortrags mit Verweisen auf über 60 wissenschaftliche Arbeiten dazu:

http://landscapesandcycles.net/shrinkingice.html

Interessant ist zum Beispiele die Tatsache, dass Gletschereis nicht nur Schmelzen kann, sondern auch sublimieren, d.h. bei Minusgraden und Sonneneinstrahlung einfach verdunsten kann.

Gletscher werden durch Schneefall aufgebaut, Fehlt der jährliche Niederschlag, können sie sich einfach langsam sozusagen in Luft auflösen.

Hier eine interessante Studie (englisch) aus Innsbruck über den Kilimandscharo. Nein, der liegt nicht in Österreich. Und hier über dasselbe Thema endlich was umfassendes auf Deutsch.



Mittwoch, 17. Dezember 2014

Früher hatte man Angst vor der Eiszeit - Schlagzeilen (englisch) aus den 70er Jahren

It is my understanding that it was all due to one article in time magazine…..however:
1970s: Every major climate organization endorsed the ice age scare, including NCAR, CRU, NAS, NASA, as did the CIA.
1970s: ‘Fears of a coming ice age showed up in peer-reviewed literature, at scientific conferences, by prominent scientists and throughout the media’
February, 1973: Science Digest: “the world’s climatologists are agreed” that we must “prepare for the next ice age.”
1971: NASA warned of human caused coming ‘ice age’.
Flashback 1971: Hansen’s climate model says ice age to occur by 2021
July 9, 1971: The Washington Post, Times Herald: The world could be as little as 50 or 60 years away from a disastrous new ice age, a leading atmospheric scientist predicts. Dr. S. I. Rasool of the National Aeronautics and Space Administration and Columbia University.
Flashback 1972: CRU Chief Hubert Lamb of U. of East Anglia said in an Associated Press article that Earth Would Definitely Cool Over The Next Two Centuries
1975: National Academy of Sciences Issued Report Warning of Coming Ice Age.
May 21, 1975, New York Times: Scientists Ask Why World Climate Is Changing; Major Cooling May Be Ahead; Scientists Ponder Why World’s Climate Is Changing; a Major Cooling Widely Considered to Be Inevitable
Flashback 1975 New York Times: Climate Experts Said That Jumbo Jets Would Cool The Planet And Produce Global Famine
1964: CRU Director Hubert Lamb Predicted Little Ice Age for Britain.
1972: CRU Director Hubert Lamb of U. of East Anglia Predicted A New Ice Age: ‘We are in a definite downhill course for the next two centuries.’
1974: Office of Research and Development of the Central Intelligence Agency produced a report entitled “A Study of Climatological Research as it Pertains to Intelligence Problems”: “The western world’s leading climatologists have confirmed recent reports of a detrimental global climate change. The stability of most nations is based upon a dependable source of food, but this stability will not be possible under the new (colder) climatic era. A forecast by the University of Wisconsin projects that the earth’s climate is returning to that of the neo-boreal era (little ice age) (1600- 1850) – an era of drought, famine and political unrest in the western world.
November 22, 1974 (AAP-Reuters, London) Science Documentary: “New ice age could be in our lifetime” “The threat of a new ice age must now stand alongside nuclear war as a likely source of wholesale death and misery for mankind.” “Present international cooperation in meteorology was a hopeful sign that man might be able to alter the weather pattern in some way and meet the challenge of the ice.”
1974: Global Cooling To Kill One Billion People. ‘Dr. Reid Bryson, a U. of Wisconsin climatologist, fears that climatic changes (cooling) now in progress will eventually affect the whole human population – ‘like a billion people dying,’ he says
1975: World Meteorological Organization: Global Cooling Causes More Extreme Weather
1977 book “The Weather Conspiracy: The Coming of the New Ice Age” – CIA Feared Global Cooling – Excerpt: In the early 1970s, top CIA thinkers concluded that changing (cooling) weather was “perhaps the greatest single challenge that America will face in coming years”. As a result they ordered several studies of the world’s climate, the likely changes to come and their probably effect on America and the rest of the world. The studies conclude that the world is entering a difficult period…
August 8, 1974: New York Times: “Climate Changes Endanger World’s Food Output,” Excerpt: A recent meeting of climate experts in Bonn, West Germany, produced the UNANIMOUS conclusion that the (cooling) change in global weather patterns pose a severe threat to agriculture that could lead to major crop failures and mass starvation.
January 25, 1975: Science News National Academy of Sciences Report on Global Climate Change: “We may be approaching the end of a major interglacial cycle, with the approach of a full-blown 10,000-year ice age.”
1975: Walter Orr Roberts of the National Center for Atmospheric Research (NCAR): The Earth may have entered a new “little ice age”. There are strong signs that these recent climate disasters were not random deviations from the usual weather, but instead signals of the emergence of a new normal for world climates.
August 14, 1975: New York Times: “many signs that the Earth may be heading for another ice age.”
December 10, 1976: Science Magazine: heading “toward extensive Northern Hemisphere glaciation.”
1976 Book: “The Cooling: Has the Next Ice Age Already Begun” By Lowell Ponte – Excerpt: “This cooling has already killed hundreds of thousands of people. If it continues and no strong action is taken, it will cause world famine, world chaos and world war, and this could all come about before the year 2000.”

Erdhörnchen erhöhen den CO2-Ausstoß, meint die BBC

Die BBC bringt hier einen englischsprachigen Bericht, in dem die Erdhörnchen bei ihren Grabarbeiten in Permafrost-Gebieten zusätzliches CO2 freisetzen.

Arctic ground squirrels unlock permafrost carbon

Wieviel sie zur Klimaerwärmung beitragen, ist noch nicht erforscht.

Dienstag, 16. Dezember 2014

Die Zukunft des arktischen Meereises - Wissenschaftler, auch aus Deutschland, sehen kein Verschwinden voraus

Im Kalte-Sonne-Blog des Geologen Sebastian Lünig hier ein interessanter Artikel mit Abschätzungen verschiedener Wissenschaftler über die Ausdehnung des Meereises in nächster Zukunft.

Montag, 15. Dezember 2014

Achtung Polemik! Wieviele Politiker glauben noch daran?

Eigentlich wollte ich hier einen Blog haben, in dem ganz nüchtern und unemotional diskutiert wird. Aber ab und zu darf man schon was rauslassen. Also bitte nicht alles so ernst nehmen, was hier steht.

Ende des letzten Jahrhunderts schien die globale Temperatur sich immer mehr zu erhöhen. doch seit 1998, dem großen El Nino, tut sich nichts mehr.

Russische Forscher sagen schon seit 20 Jahren, dass wieder mal eine Abkühlung bevorsteht. Und auch immer mehr westliche Forscher kommen darauf, dass das Erdklima maßgeblich von Sonnen- und Ozeanzyklen gesteuert wird.

Spurengase  wie CO2 (z. Zt. 0,4 Promille in der Atmosphäre) haben bestimmte Einflüsse auf die Lufttemperatur (und schaffen überhaupt erst erträgliche Temperaturen), aber ein direkt proportionaler Einfluss mit der Erhöhung der Konzentration ist in der komplexen Realität nicht nachweisbar.

Ich denke, die Politik hat sich da in etwas verrannt (und ein Großteil der Forschungsinstitute und der Medien auch). Nur kann man da keine 180°-Wende hinlegen, sondern plänkelt so vor sich hin und rudert dabei vorsichtig zurück.

Ist Euch schon mal aufgefallen, dass früher die Katastrophe viel näher war als heute? Da sprach man von wenigen Jahren, die uns noch bleiben. Der Nordpol müssten schon längst eisfrei und die Südseeinseln abgesoffen sein, unsere Kinder müssten eigentlich gar nicht mehr wissen wie Schnee aussieht und um an die Nordsee zu gelangen, müssten wir nicht mehr durch Holland fahren müssen. Ist aber alles noch wie früher.

Jetzt haben die Forscher die Katastrophe nach hinten verschoben. Ja, so bis 2030 oder 2050 haben wir noch Zeit, und dann sollten wir so langsam in die Puschen kommen, damit unsere Enkel und Urenkel nicht böse über uns denken.

Die Wärme versteckt sich ganz gemein dort wo das Meer am tiefsten ist - im Mariannen-Graben - um irgendwann hinterrücks über uns herzufallen. Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre nimmt zu, ohne dass ich das Klima weitererwärmt. Des halb spricht man ja auch nicht mehr von der Klimaerwärmung sondern Klimawandel, wo das Wetter immer extremer wird. Und das Wetter ist deshalb so extrem, weil es weiß, dass irgendwo die Wärme lauert, wegen der es ja extremer werden soll.

Und immer das Meer um die Antarktis schön kalt halten, denn sonst rutscht der ganze Eisschild in der Westantarktis ruckzuck innerhalb von 500-1000 Jahren ins Meer. Also wenn das nicht stimmt, was die da sagen, dann würde ich die sofort entlassen...

Sorry, das nehme ich nicht mehr ganz ernst. Und so mancher Politiker auch nicht. Doch wer gibt als erster zu, dass der Kaiser keinen Kleider anhat?

Temperatur-Betrachtungen, Teil 1: Die vier Graphen und die Pause (oder der Hiatus)

Auf Woodfortrees habe ich mal die vier meistzitierten Temperatur-Reihen seit der Beginn der Satellitenmessungen, also ab 1979, geplottet. Das sind ca. 36 Jahre.

Während der Trend aller vier Temperaturreihen mit ca. einem halben Grad °C ziemlich gleich ist (also ca. 1/8 Grad pro Jahrzehnt), fällt der Zeitpunkt, ab dem keine Erwärmung mehr zu beobachten ist, unterschiedlich aus.


  • Remote Sensing System (RSS, von Satelliten gemessen) hat mit 18 Jahren und 2 Monaten die längste Zeitreihe ohne Temperaturerhöhungen.
  • Hadcrut 4 (mit Thermometern ca. 1-2 m über Land gemessen) zeigt seit 13 Jahren und sechs Monaten keine Erwärmung
  • UAH (von der University of Alabama in Huntsville, von Satelliten gemessen) zeigt seit 13 Jahren einen Aufwärtstrend von nur wenigen Hundertsteln)
  • genauso wie Gisstemp ( mit Thermometern ca. 1-2 m über Land gemessen) vom Nasa Goddard Institute for Space Studies


Warum es Abweichungen untereinander gibt, hängt unter anderen davon ab, wie man die Temperatur-Rohdaten bearbeitet.

Gisstemp von der NASA hat zum Beispiel einen Computer-Algorithmus, der Temmperatur-Messtationen, die auffällig von ihren Nachbarn abweichen, durch einen Durchschnitt ihrer Nachbarn ersetzt werden, auch wenn diese mehrere 100 km entfernt sind.

Was bei all diesen Korrekturen auffällt: Daten in der Vergangenheit werden nach unten korrigiert, Daten in der Gegenwart nach oben. Dadurch ergibt sich ein steilerer Temperaturanstieg als mit den Rohdaten.

Wunderbares aus der Welt des CO2

Im Kalte-Sonne-Blog des Geologen Sebastian Lünig gab es einen interessanten Artikel über CO2 und die Weltmeere. Im Prinzip geht es um die einfache bekannte Tatsache, dass kälteres Wasser CO2 aufnimmt und wärmeres CO2 abgibt. Das hat man auch in der Realität festgestellt: Sowohl langfristig als auch kurzfristig erfolgt zuerst der Temperaturanstieg und dann der CO2-Anstieg.

Nun scheint aber das große ganze Bild noch nicht komplett zu sein, denn tatsächlich hat der Mensch seit ca. 1950 (vorher waren das eher Peanuts...) beträchtliche Mengen CO2 aus fossilen Quellen in die Luft geblasen. Und jetzt sollen noch zusätzlich die Ozeane CO2 freigesetzt haben? Dann müsste ja jetzt noch viel mehr davon in der Atmosphäre sein.

Nun weist HOCKEY SCHTICK auf eine sehr interessante wissenschaftliche Arbeit hin:

Global carbon budget 2014

Hier der Ausführungen von Hockey Schtick:

New paper shows nature absorbs ~83% of man-made CO2 emissions, much more than previously thought

A paper published today in Earth System Science Data Discussions analyzes the 2014 carbon budget and predicts man-made CO2 emissions from fossil-fuels and cement production have increased by 65% since 1990. However, atmospheric levels of CO2 have only increased by 11% since 1990, indicating that ~83% of man-made emissions have been absorbed by natural sinks, far greater than the IPCC belief that natural sinks absorb 50% of man-made emissions. 

Thus, natural sinks [such as the up to 30% greening of the planet over the past few decades] are expanding faster than the IPCC anticipated, CO2 lifetime in the atmosphere is much less than the IPCC believes, or the source of the increase is primarily natural due to ocean outgassing, or some combination of the three. 

Thus, the IPCC assumptions about greenhouse "pathways" and "warming in the pipeline" are exaggerated, erroneous, and overheated. 

Further, the 65% increase in CO2 emissions was only associated with 0.2C warming since 1990. If we make the false assumption that 100% of the warming since 1990 was due to man-made CO2 emissions, we can calculate the climate sensitivity to man-made emissions as

~0.2C = x*ln(1.65), where x = 0.399 [13 times less than the 5.35 fudge factor (x) the IPCC uses]

Thus doubling of man-made emissions [as opposed to net atmospheric levels] of CO2, assuming all warming is due to man-made CO2 emissions, would produce a temperature rise of only 0.28C, in line with several other observational estimates of low climate sensitivity to CO2 levels:

0.399*ln(2) = .28C

Die Übersetzung dazu:

Ein neuer  Artikel zeigt: Die Natur absorbiert ungefähr 83% der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen, viel mehr als bisher angenommen. 

Ein heute veröffentlichter Beitrag in Earth System Science Data Discussions analysiert das CO2-Budget von 2014 und prognostiziert dass die von Menschen verursachten CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen und aus der Zementproduktion um 65% seit 1990 getiegen sind. Allerdings erhöhten sich die atmosphärischen CO2-Konzentrationen seit 1990 nur um 11%, was darauf hinweist, dass ~ 83% der vom Menschen verursachten Emissionen in natürlichen CO2-Senken verschwinden (weit größer als die Überzeugung des IPCC, dass natürliche Senken 50% der vom Menschen verursachten Emissionen absorbieren). 

So expandieren natürliche Senken [wie die bis zu 30%ige  Zunahme an Biomasse der Welt in den letzten Jahrzehnten] viel schneller als der IPCC erwartet. Oder die CO2-Verweildauer in der Atmosphäre ist viel weniger als das IPCC glaubt. Oder die Quelle des Anstiegs ist in erster Linie einen natürliche durch das Ausgasen der Ozeane. Oder eine Kombination dieser drei Möglichkeiten. 

So sind die IPCC-Annahmen über Treibhaus "Pfade" und "Aufwärmen in der Pipeline" übertrieben, fehlerhaft und überhitzt. 

Ferner ist die 65% ige Erhöhung der CO2-Emissionen nur mit 0,2 C Erwärmung seit 1990 verbunden. 

Wenn die falsche Annahme, dass 100% der Erwärmung seit 1990 die durch Menschen verursachten CO2-Emissionen waren, können wir die Klimasensitivität berechnen 

~ 0,2 C = x * ln (1,65), x = 0,399 [13 mal weniger als der 5,35 Schummelfaktor (x) den der IPCC verwendet] 

Wobei eine Verdoppelung der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen [im Gegensatz zum atmosphärische Nettogehalt] sofern alle Erwärmung vom Menschen durch CO2-Emissionen verursacht wäre, einen Temperaturanstieg von nur 0.28C ergibt, im Einklang mit mehreren anderen Schätzungen. 

0,399 * ln (2) = 0.28C

Fassen wir mal das große Bild von der CO2-Konzentration zusammen:

  • Die Menschheit hat seit ca 1950 sehr hohe Mengen CO2 aus fossilen Quellen emittiert.
  • Zusätzlich wurde durch Ausgasung aus den Ozeanen weiteres CO2 freigesetzt.
  • Der Anstieg an CO2 in der Atmosphäre ist nur ein Bruchteil dieses Betrages
  • Die globale Biomasse scheint einen Großteil dieser Menge aufnehmen zu können.
  • Der fehlende Temperaturanstieg in der Atmosphäre seit ca. 18 Jahren zeigt keinen Zusammenhang mit dem CO2-Anstieg.
  • Ozeane können zusätzlich CO2 aufnehmen durch Karbonisierung der Meeres-Biomasse und deren Ablagerung am Meeresgrund.
Folgendes ist zusätzlich zu bemerken:
  • Bei diesen Betrachtungen wurden andere natürliche Einflüsse wie Ozean- und Sonnenzyklen, kosmische Strahlung und Wolkenbedeckung nicht berücksichtigt.
  • Ozeane können nach dem bisher Gesagten nicht versauern, da mit ausgasendem CO2 die Alkalinität zunimmt. Die bisherigen Messungen der Alkalinität der Ozeane über kurze Zeit sind unvollständig und liegen im Bereich der Messfehler. Ausbleichung der Korallen werden von Wissenschaftlern vor allem auf den El Nino von 1998 zurückgeführt. 
  • Bei diesen Beobachtungen wird auch eine Klimawirkung des CO2 nicht abgestritten. Die Spurengase haben in Bodennähe eine die Wärmeabstrahlung dämpfende Wirkung und in größeren Höhen der Atmosphäre eine die wärmeabstrahlende Wirkung. Eine mit der CO2-Konzentration direkt proportionale Zunahme der Globaltemperatur konnte aber bisher nicht nachgewiesen werden.

Rot: Soviele Gigatonnen CO2 stoßen wir pro Jahr aus.
Blau: Soviel % vom menschengemachten CO2 bleibt in der Luft.