Warum wächst die CO2-Absorptionsbande nicht?

Also, alle mir bekannten Satellitenspektren der 15 µm-CO2-Bande zeigen, dass diese mit der Zeit kleiner wird.
Wie kann der CO2-bedingte Treibhauseffekt dann mit der Zeit größer werden?
Die Erde steckt ja in einer prima Thermosflasche (Vakuum) und kann sich deshalb nur durch Strahlung kühlen.
Nur die 15 µm-CO2-Bande kann die Abstrahlung der Erde maßgeblich beeinflussen.
Somit müsste die CO2-Bande größer werden, wenn zusätzliches CO2 die Erderwärmung verstärken würde.
Kennt jemand Satellitenspektren, die ein Anwachsen der 15 µm-CO2-Bande mit der Zeit zeigen würden?
Dieses Paper der Uni Bremen 
www.iup.uni-bremen.de/carbon_ghg/Clim4Ed...Hintergrundinfos.pdf
zeigt nur Spektren von CO2-Banden mit kürzeren Wellenlängen. Diese haben aber keinen Einfluss auf den Treibhauseffekt.
 

Bernd schrieb:

Also, alle mir bekannten Satellitenspektren der 15 µm-CO2-Bande zeigen, dass diese mit der Zeit kleiner wird.

Kein Wunder, dass sich dann die Erde erwärmt.

Bernd schrieb:

Wie kann der CO2-bedingte Treibhauseffekt dann mit der Zeit größer werden?

Das hast Du bereits selber beantwortet.

Bernd schrieb:

Somit müsste die CO2-Bande größer werden, wenn zusätzliches CO2 die Erderwärmung verstärken würde.

Es ist anders herum: weil die Bande wegen des CO₂ kleiner wird, wird die Erde wärmer. Erst wenn die Wärme der Erde im Gleichgewicht mit dem CO₂ ist, steigt die Abstrahlung wieder. 

Man muss zwischen Transmission, Reflexion und Absorption sowie Eigenstrahlung der Atmosphäre und Gegenstrahlung der Erdoberfläche  unterscheiden. Ein Detail sagt gar nichts, wenn man die anderen verschweigt. Im Artikel wird wohl Absorption und Transmission in einen Topf geworfen, und die Abstrahlung der Erde mit Reflexion der Sonnenstrahlung gleichgesetzt.

Wenn die Reflexion vor allem von der Atmosphäre herrührt, kann eine Erhöhung des CO₂ die Reflexion nur verstärken und somit die Absorption verringern. Dieser homöopatische Effekt nützt nur nichts, weil genau die Abstrahlung der Erdoberfläche im Infrarot noch viel stärker zurück zur Erdoberfläche reflektiert wird. Die "Saldo-Reflexion" nach außen sinkt also.

Über die Entwicklung der Absorption oder Abstrahlung kann ich dem Artikel aber nichts entnehmen.
 

Rainer Raisch schrieb:

Bernd schrieb:

Also, alle mir bekannten Satellitenspektren der 15 µm-CO2-Bande zeigen, dass diese mit der Zeit kleiner wird.

Kein Wunder, dass sich dann die Erde erwärmt.

Bernd schrieb:

Wie kann der CO2-bedingte Treibhauseffekt dann mit der Zeit größer werden?

Das hast Du bereits selber beantwortet.

Bernd schrieb:

Somit müsste die CO2-Bande größer werden, wenn zusätzliches CO2 die Erderwärmung verstärken würde.

Es ist anders herum: weil die Bande wegen des CO₂ kleiner wird, wird die Erde wärmer. Erst wenn die Wärme der Erde im Gleichgewicht mit dem CO₂ ist, steigt die Abstrahlung wieder. 
...

Der Treibhauseffekt besteht darin, dass die Treibhausgase (hauptsächlich CO2 und H2O) die
Abstrahlung des Erdbodens außerhalb des Atmosphärischen Fensters (8 – 13 µm) verringern.
Dadurch erwärmt sich der Erdboden solange, bis er durch das Atmosphärische Fenster so viel
mehr abstrahlt, dass die Minderung außerhalb des Atmosphärischen Fensters ausgeglichen wird.
Somit führt eine Vergrößerung der CO2-Bande zu einer Temperaturerhöhung – nicht umgekehrt.
Hier mal ein Spektrum, das zeigt, wie klein die CO2-Bande bereits geworden ist:

 

Hier mal ein Satelliten-Spektrum aus dem Jahre 1974:

Die CO2-Bande ist deutlich größer als bei aktuellen Messungen:

Wie kann das sein, wo doch die CO2-Konzentration seit der Industrialisierung stetig zunimmt?
 

Das alte Spektrum zeigt einen zweiten Absorptionsbereich neben dem CO2 Bereich, der im aktuellen Spektrum nicht mehr da ist. Warum das? Kann es sein, dass damals anders gemessen wurde und die beiden Messungen nicht wirklich vergleichbar sind?  

Clauss schrieb:

Das alte Spektrum zeigt einen zweiten Absorptionsbereich neben dem CO2 Bereich, der im aktuellen Spektrum nicht mehr da ist. Warum das? Kann es sein, dass damals anders gemessen wurde und die beiden Messungen nicht wirklich vergleichbar sind?  



 

Die Wellenlängenskalen der beiden Spektren sind zueinander seitenverkehrt.
Zudem ist die Wellenlängenskala beim Spektrum von 1974 nichtlinear.
Wenn Sie mit der 2. Bande, die bei 10 µm meinen, das ist die O3-Bande (Ozon).
Die ist auf beiden Spektren zu erkennen.
Schön wäre es, es gäbe Spektren vom selben Satelliten über demselben Punkt der Erde im Abstand
von 10 oder 20 Jahren. Leider habe ich solch eine Vergleichsmessung bisher nicht gefunden.



 

Clauss schrieb:

Kann es sein, dass damals anders gemessen wurde und die beiden Messungen nicht wirklich vergleichbar sind?

Die Frage kann man mit einem deutlichen Ja beantworten.

Bernd schrieb:

Schön wäre es, es gäbe Spektren vom selben Satelliten über demselben Punkt der Erde

Nur so wären die Messungen vergleichbar.
Die Aussage "Die CO2-Bande ist deutlich größer als bei aktuellen Messungen" ist also nicht haltbar.
 

Eclipse4 schrieb:

Clauss schrieb:

Kann es sein, dass damals anders gemessen wurde und die beiden Messungen nicht wirklich vergleichbar sind?
 

Die Frage kann man mit einem deutlichen Ja beantworten.

Bernd schrieb:

Schön wäre es, es gäbe Spektren vom selben Satelliten über demselben Punkt der Erde

Nur so wären die Messungen vergleichbar.
Die Aussage "Die CO2-Bande ist deutlich größer als bei aktuellen Messungen" ist also nicht haltbar.


 

Nennen Sie eine Messung, die ein Anwachsen der CO2-Bande mit der Zeit zeigen würde.
Wer die Physik des Treibhauseffekts verstanden hat weiß natürlich, dass die CO2-Bande
sich oberhalb von 100 ppm gar nicht mehr vergrößern kann.
Wenn Sie das nicht verstehen, fragen Sie einfach höflich.
 

Bernd schrieb:

Eclipse4 schrieb:

Clauss schrieb:

Kann es sein, dass damals anders gemessen wurde und die beiden Messungen nicht wirklich vergleichbar sind?

Die Frage kann man mit einem deutlichen Ja beantworten.

Bernd schrieb:

Schön wäre es, es gäbe Spektren vom selben Satelliten über demselben Punkt der Erde

Nur so wären die Messungen vergleichbar.
Die Aussage "Die CO2-Bande ist deutlich größer als bei aktuellen Messungen" ist also nicht haltbar.

Nennen Sie eine Messung, die ein Anwachsen der CO2-Bande mit der Zeit zeigen würde.
Wer die Physik des Treibhauseffekts verstanden hat weiß natürlich, dass die CO2-Bande
sich oberhalb von 100 ppm gar nicht mehr vergrößern kann.
Wenn Sie das nicht verstehen, fragen Sie einfach höflich.

Gemeint ist natürlich deshalb nicht haltbar, weil die Aussage mit den gelieferten, nicht vergleichbaren Messungen begründet werden sollte.

Unklar ist, was sich überhaupt vergrößern soll. Wenn mit "CO2-Bande" die sog. Absorbtionsbande gemeint ist, dann ist das laut wikipedia ein bestimmter Wellenlängenbereich, in dem ein CO2-Molekül Strahlung absorbiert. Wie sollte sich der Bereich denn ändern können?

Vermutlich ist also nicht die Absorbtionsbande selbst gemeint, sondern die Strahlungsintensität in diesem Bereich. Dann sollte man es aber auch so hinschreiben und es nicht salopp als größere "CO2-Bande" bezeichnen.

Eclipse4 schrieb:

...
Unklar ist, was sich überhaupt vergrößern soll. Wenn mit "CO2-Bande" die sog. Absorbtionsbande gemeint ist, dann ist das laut wikipedia ein bestimmter Wellenlängenbereich, in dem ein CO2-Molekül Strahlung absorbiert. Wie sollte sich der Bereich denn ändern können?
...

Mit anderen Worten, Sie posten in einem Thema, von dem Sie nicht einmal die Grundlagen verstehen.
Mit Banden meinen wir Physiker die Fläche, die die einzelnen Spektrallinien des jeweiligen Stoffes einnehmen.
Je mehr CO2-Moleküle im Strahlengang, desto größer ist die Fläche der CO2-Bande im Spektrum.
Hier z.B. lassen die CO2-Moleküle bei 15 µm nichts mehr durch:

 

ChatGPT schrieb:

Bernd schrieb:

Mit anderen Worten, Sie posten in einem Thema, von dem Sie nicht einmal die Grundlagen verstehen.
Mit Banden meinen wir Physiker die Fläche, die die einzelnen Spektrallinien des jeweiligen Stoffes einnehmen.

Kurz gesagt: Die zitierte Aussage ist so nicht korrekt und führt in die Irre.

Was Physiker tatsächlich mit „Bande“ meinen:
In der Spektroskopie bezeichnet eine Bande keinen Flächeninhalt, sondern einen zusammenhängenden Spektralbereich, in dem viele dicht benachbarte Linien auftreten, die oft nicht mehr einzeln aufgelöst werden können.

Bei Molekülen wie CO₂ entstehen durch kombinierte Rotations- und Schwingungsübergänge sehr viele Einzellinien.
Diese liegen so dicht beieinander, dass sie im Spektrum als breiter Streifen („Band“) erscheinen.
Beispiel: Die bekannte CO₂-Absorptionsbande um 15 µm ist eine solche Schwingungs-Rotationsbande.

Was mit „Fläche“ gemeint sein könnte (aber nicht die Definition ist):
Es gibt in der Spektroskopie tatsächlich eine wichtige Größe, die eine Fläche ist: Die integrierte Absorption (auch Linien- oder Bandstärke genannt)
Mathematisch: das Integral über die Absorption (oder Extinktion) über die Wellenlänge bzw. Frequenz

Diese Fläche beschreibt, wie stark insgesamt absorbiert wird, nicht was eine Bande ist.

Man kann das formal schreiben als:

S=∫α(ν)dν

α(ν): Absorptionskoeffizient
S: Linien- oder Bandstärke (integrierte Größe)

Wichtiger Unterschied:
Bande (physikalischer Begriff): Bereich im Spektrum mit vielen Übergängen
Fläche unter der Bande: Maß für die gesamte Absorption in diesem Bereich

Fazit: Die Aussage „Banden sind die Fläche der Spektrallinien“ ist fachlich falsch.
Korrekt ist: Eine Bande ist ein Spektralbereich mit vielen Linien.
Die Fläche ist eine separate, abgeleitete Messgröße (integrierte Absorption).

Man muss kein Physiker sein um die Definition von Absorbtionsbande bei wikipedia zu verstehen.

Bernd schrieb:

Hier z.B. lassen die CO2-Moleküle bei 15 µm nichts mehr durch:

Nun denn, da anscheinend trotzdem eine Fläche gemeint ist: Welche Fläche?
Im oberen Transmissionsspektrum ist die Fläche bei 15 µm winzig und im unteren Absobtionsspektrum riesig.
Also was darf es sein?

Eclipse4 schrieb:

...
Man muss kein Physiker sein um die Definition von Absorbtionsbande bei wikipedia zu verstehen.
... 
Nun denn, da anscheinend trotzdem eine Fläche gemeint ist: Welche Fläche?
Im oberen Transmissionsspektrum ist die Fläche bei 15 µm winzig und im unteren Absobtionsspektrum riesig.
Also was darf es sein?

 

Ich habe seit 1978 FTIR-Spektrometer entwickelt und kann Ihnen sagen, weder Sie noch Ihre KI haben
Grundkenntnisse von optischer Spektroskopie.
Mit CO2-Bande ist die Fläche gemeint, die im Spektrum fehlt, gegenüber einem Spektrum ohne CO2 im Spektrometer.
Wenn man etwas nicht versteht, dann fragt man höflich und plappert nicht kindlichen Unfug nach!
Das Gleiche gilt auch für Ihre KI!
 

Bernd schrieb:

Ich habe seit 1978 FTIR-Spektrometer entwickelt und kann Ihnen sagen, weder Sie noch Ihre KI haben
Grundkenntnisse von optischer Spektroskopie.
Mit CO2-Bande ist die Fläche gemeint, die im Spektrum fehlt, gegenüber einem Spektrum ohne CO2 im Spektrometer.
Wenn man etwas nicht versteht, dann fragt man höflich und plappert nicht kindlichen Unfug nach!
Das Gleiche gilt auch für Ihre KI!
 

Moderatoren Hinweis

Bitte um Respekt gegenüber dem anderen. Dieses Forum richtet sich ausdrücklich an alle Interessierten.

Nochmal:
Warum gibt es keine Satelliten-Spektren, die eine kleinere 15 µm-CO2-Bande zeigen?

 

@Bernd:

Beim Eröffnungspost kanntest du noch Satellitenspektren, die zeigen, dass die15 µm-CO2-Bande mit der Zeit kleiner wird:

Bernd schrieb:

Also, alle mir bekannten Satellitenspektren der 15 µm-CO2-Bande zeigen, dass diese mit der Zeit kleiner wird.

Und jetzt willst du wissen, warum es sie nicht gibt:

Bernd schrieb:

Nochmal:
Warum gibt es keine Satelliten-Spektren, die eine kleinere 15 µm-CO2-Bande zeigen?

Kann es sein, dass du dir hier selber widersprichst und vergessen hast worauf du überhaupt hinaus willst?

Oder ist dir einfach nicht klar, dass deine Grafik lediglich eine beispielhafte Messung ist um die Wirkung der Treibhausgase zu belegen?

Eclipse4 schrieb:

@Bernd:

Beim Eröffnungspost kanntest du noch Satellitenspektren, die zeigen, dass die15 µm-CO2-Bande mit der Zeit kleiner wird:

Bernd schrieb:

Also, alle mir bekannten Satellitenspektren der 15 µm-CO2-Bande zeigen, dass diese mit der Zeit kleiner wird.

Und jetzt willst du wissen, warum es sie nicht gibt:

Bernd schrieb:

Nochmal:
Warum gibt es keine Satelliten-Spektren, die eine kleinere 15 µm-CO2-Bande zeigen?

 

Kann es sein, dass du dir hier selber widersprichst und vergessen hast worauf du überhaupt hinaus willst?
Oder ist dir einfach nicht klar, dass deine Grafik lediglich eine beispielhafte Messung ist um die Wirkung der Treibhausgase zu belegen?

 

Nein!
Wo sehen Sie einen Widerspruch zu meiner Frage, ob die CO2-Bande gewachsen wäre?

Bernd schrieb:

Eclipse4 schrieb:

@Bernd:

Beim Eröffnungspost kanntest du noch Satellitenspektren, die zeigen, dass die15 µm-CO2-Bande mit der Zeit kleiner wird:

Bernd schrieb:

Also, alle mir bekannten Satellitenspektren der 15 µm-CO2-Bande zeigen, dass diese mit der Zeit kleiner wird.

Und jetzt willst du wissen, warum es sie nicht gibt:

Bernd schrieb:

Nochmal:
Warum gibt es keine Satelliten-Spektren, die eine kleinere 15 µm-CO2-Bande zeigen?

Kann es sein, dass du dir hier selber widersprichst und vergessen hast worauf du überhaupt hinaus willst?
Oder ist dir einfach nicht klar, dass deine Grafik lediglich eine beispielhafte Messung ist um die Wirkung der Treibhausgase zu belegen? 

Nein!
Wo sehen Sie einen Widerspruch zu meiner Frage, ob die CO2-Bande gewachsen wäre?

Du lenkst ab. Was soll das?

Ich sehe einen Widerspruch in deiner Frage, warum es keine Satelliten-Spektren gibt, die eine kleinere 15 µm-CO2-Bande zeigen, obwohl dein erster Satz im Eröffnungspost aussagt, dass dir nur solche bekannt sind.

Auf deutsch: Du fragst warum es Spektren nicht gibt, die dir bekannt sind. Widersprüchlicher geht es ja nun nicht.
Ich fürchte du weißt nicht was du sagst. Für mich entbehrt es jeder Logik ^^.

Eclipse4 schrieb:

...
Auf deutsch: Du fragst warum es Spektren nicht gibt, die dir bekannt sind. Widersprüchlicher geht es ja nun nicht.
Ich fürchte du weißt nicht was du sagst. Für mich entbehrt es jeder Logik ^^.
 

Sie müssen schrecklich einsam sein.
Zeigen Sie doch einfach ein Satelliten-Spektrum, dass eine kleinere CO2-Bande aufweisen würde:

Falls Sie überhaupt wissen, was Spektren physikalisch aussagen.

 

Die Antwort ist eigentlich recht einfach. Entweder jemand hat zwei Messungen aus der selben Messquelle mit den selben Messbedingungen publiziert, bei denen "ausreichend" Jahre dazwischen liegen. Oder eben nicht. Die Wärmeabstrahlung der Erde in der vorindustriellen Zeit ist ohnehin nicht mehr messbar.

Eine nicht vorliegende Messung lässt keine Rückschlüsse auf irgendetwas zu. Wir können wie überall in der Naturwissenschaft nur auf das zugreifen, was wir haben - und das ist immer unvollständig.

Clauss schrieb:

Die Antwort ist eigentlich recht einfach. Entweder jemand hat zwei Messungen aus der selben Messquelle mit den selben Messbedingungen publiziert, bei denen "ausreichend" Jahre dazwischen liegen. Oder eben nicht. Die Wärmeabstrahlung der Erde in der vorindustriellen Zeit ist ohnehin nicht mehr messbar.

Eine nicht vorliegende Messung lässt keine Rückschlüsse auf irgendetwas zu. Wir können wie überall in der Naturwissenschaft nur auf das zugreifen, was wir haben - und das ist immer unvollständig.

 

Nun es gibt Satelliten-Spektren von 1974:

Eigentlich müssten aktuelle Satelliten-Spektren eine größere CO2-Bande aufweisen.
Das ist aber nicht der Fall. Ein neueres Spektrum sieht man hier:
www.physi.uni-heidelberg.de/~eisele/schu...hysikExperimente.pdf

Das Datum der Messung wollte mir der zuständige Prof. Eisele von der Uni Heidelberg jedoch nicht mitteilen.
Er schmollte, nachdem ich bewiesen hatte, dass die Strahlung außerhalb des Atmosphärischen Fensters nicht
aus vom Erdboden re-emittierten Photonen bestehen kann.