Atmosphäre ohne Treibhausgase

Steinzeit-Astronom schrieb:

Danke Mondlicht für deinen Beitrag  Beitrag #10864 !

Den Sachverhalt hatte ich in der Diskussion zwar schon mehrfach erklärt, ist aber wohl kaum oder gar nicht angekommen. Es ist eben so, dass Die Atmosphäre kein abgeschlossenes System ist, auch ohne Treibhausgase nicht. Es wird Arbeit verrichtet, die von der eingebrachten Wärmeenergie stammt. Konvektion und ein Temperaturgradient werden dabei aufrecht erhalten.

Die Oberfläche stellt sowohl die Wärmequelle als auch die Wärmesenke für die Wärmeleitung dar. Insgesamt bleibt die Innere Energie konstant, ohne dass die Temperatur in allen Höhen gleich wird. Ein Perpetuum Mobile ist es nicht, denn die Sonne liefert permanent die Energie für den Antrieb. Auch im Erdinneren gibt es bekanntlich seit Milliarden Jahren Konvektion, angetrieben von den nuklearen Prozessen im Erdkern und Erdmantel.
 

Rainer Raisch schrieb:

Die Oberfläche heizt einmal mit +15°C und auf der anderen Seite mit -15°C. Beides ist Heizung, solange die Atmosphäre insgesamt kälter (weniger dicht) ist.

Rainer Raisch schrieb:

nur die unterste Schicht kühlt nachts ab, da hier KEINE Konvektion (der kalten dichten schweren Luft) erfolgt.

Rainer Raisch schrieb:

Mondlicht2 schrieb:

Ein paar Zeilen darüber steht dick:

Dichteunterschiede als Auslöser der Konvektion:

Dann bleibt dies umso widersprüchlicher:
Die Konvektion kommt also nicht zum Stillstand, wenn die Dichte überall gleich ist,

 

hmpf schrieb:

Also wie kann eine adiabatische Zustandsänderung zu einer dauerhaften räumlichen Temperaturdifferenz führen?
 

hmpf schrieb:

Sie erschafft keine Temperaturdifferenzen.

hmpf schrieb:

Mondlicht2 schrieb:

....
Wiki Konvektion Wärmeübertragung

www.dwd.de/DE/service/lexikon/Functions/...here%20Luftschichten .

Wie ich schon sagte, Konvektion transportiert Wärme nach oben. Sie erschafft keine Temperaturdifferenzen.

Warme Luft steigt von unten auf, kühlt sich dabei ab und sinkt in der Höhe seitwärts wieder ab. Dieser Prozess transportiert schnell und wirksam Wärme von der unteren Heizfläche in höhere Luftschichten.

Rainer Raisch schrieb:

hmpf schrieb:

Sie erschafft keine Temperaturdifferenzen.

Aufsteigende Wärme erhöht natürlich die Temperatur.

Rainer Raisch schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

Die Luft kühlt nachts so uneffektiv ab wie sich sich tagsüber erwärmt.

Das ist ein Irrtum.
Tags führt die Konvektion die warme Luft nach oben, während nachts keine Konvektion, sondern nur Wärmeleitung möglich ist.
Damit ist der Temperaturunterschied an der Erdoberfläche tags größer als nachts, und der Wärmetransport entsprechend schneller.

Nachts wird nur die unterste Schicht abgekühlt, weiter oben ändert sich nichts. Tags steigt die erwärmte Luft hingegen weit nach oben, solange die Dichte nicht schon gleich ist.
 

Rainer Raisch schrieb:

Rainer Raisch schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

Die Luft kühlt nachts so uneffektiv ab wie sich sich tagsüber erwärmt.

Das ist ein Irrtum.
Tags führt die Konvektion die warme Luft nach oben, während nachts keine Konvektion, sondern nur Wärmeleitung möglich ist.
Damit ist der Temperaturunterschied an der Erdoberfläche tags größer als nachts, und der Wärmetransport entsprechend schneller.

Nachts wird nur die unterste Schicht abgekühlt, weiter oben ändert sich nichts. Tags steigt die erwärmte Luft hingegen weit nach oben, solange die Dichte nicht schon gleich ist.

dot.Q = λ·A·Δ.T/h Wärmestrom durch Wärmeleitung
Der Wärmestrom hängt unmittelbar von der Temperaturdifferenz Δ.T ab und sinkt linear mit der Entfernung h, während die Konvektion große Fernwirkung haben kann.

hmpf schrieb:

Es bleibt dabei, ohne Wärmesenke gibt es kein Temperaturabfall mit der Höhe in der Atmosphäre.

Steinzeit-Astronom schrieb:

Was zusätzlich tagsüber einfließt und nachts nicht wieder abfließt, das arbeitet tagsüber für den Aufstieg und erwärmt nicht die höheren Luftschichten. Die Arbeit für den Abstieg übernimmt die Gravitation.

hmpf schrieb:

Andernfalls wären die Hauptsätze der Thermodynamik verletzt.

hmpf schrieb:

Warum sollte die Dichte nicht höhenabhängig sein?

hmpf schrieb:

Je höher sich ein Volumen in der Atmosphäre befindet, desto weniger Luft lastet auf dem Volumen.

hmpf schrieb:

Daraus folgt aber keine Temperaturdifferenz

hmpf schrieb:

Bei konstanter Dichte wie am Erdboden dürfte die Atmosphäre aber nicht dicker als 8 km sein.
Also mit oder ohne Treibhausgase, eine konstante Dichte in der Atmosphäre anzunehmen,
hat mit der Realität nichts zu tun.

Rainer Raisch schrieb:

Steinzeit-Astronom schrieb:

Was zusätzlich tagsüber einfließt und nachts nicht wieder abfließt, das arbeitet tagsüber für den Aufstieg und erwärmt nicht die höheren Luftschichten. Die Arbeit für den Abstieg übernimmt die Gravitation.

Aufsteigende Luft erwärmt immer den oberen Luftraum, weil dichtere (kältere) Luft verdrängt wurde, die Energie bleibt erhalten, ein Teil davon als Wärme.

hmpf schrieb:

warum die Atmosphäre ohne Treibhausgase
merklich schwerer wäre?

hmpf schrieb:

Nur deshalb ist es auf den Bergen kälter als auf Meereshöhe – nicht wegen adiabatischen Konvektionen.

hmpf schrieb:

Das Ende der Atmosphäre gibt es eigentlich nicht, da deren Dichte etwa exponentiell abnimmt.

hmpf schrieb:

Aber was hat das mit den Temperaturen in der Troposphäre also den unteren 15 km in der
Atmosphäre zu tun?