Posted on: March 02, 2010
stuur dit door
Sinds kort meent een wakkere krant een aantal pagina's met 'groene informatie' te moeten vullen. Onlangs werd hier het broeikaseffect uitgelegd door Dr. Ir. Saul M. Lemkowitz van TU Delft.
We weten natuurlijk niet in hoeverre het volgende de exacte bewoordingen van Lemkowitz zijn, maar het komt wel overeen met wat we vaker als simpele uitleg van het broeikaseffect tegen komen dus laten we eens kijken hoe een dergelijke uitleg voor leken uit de bus komt ten opzichte van de fysische werkelijkheid, en welke valkuilen we tegen komen.
"De planeet aarde absorbeert energie van de zon, waardoor de aarde opwarmt. De aarde straalt energie terug naar de ruimte waardoor de aarde af koelt.
Over het algemeen bestaat er een energie-evenwicht tussen de zon en de aarde. Hierdoor blijft de gemiddelde temperatuur op aarde ruwweg conÂstant."
Dit is een simpele voorstelling om een mooi energie-evenwicht te kunnen conluderen, maar staat ver van de werkelijkheid. De aarde ontvangt op elk moment slechts energie van de zon op de helft die naar de zon gekeerd is, maar zal continu energie afstaan over het totale aardoppervlak zowel dag als nacht. Op elke plek en moment op aarde is er een enorme diversiteit en verschil tussen in en uitgaande energie.
De hoeveelheid energie die de aarde op enig moment per oppervlak van de zon ontvangt is niet uniform omdat de aarde rond is. Tussen de evenaar en keerkringen is er een punt waar het 12 uur is en maximaal en van hieraf afnemend in alle andere richtingen.
Indien de aarde een plat vlak was zou elk punt even veel straling ontvangen, in werkelijkheid wordt de straling verdeeld over het boloppervlak van 4 ? R², en ontvangt per m² gemiddeld een kwart van de loodrechte stralingshoeveelheid.Boven dit punt zal 1368 watt/m² binnen komen (aan de top van de atmosfeer) en afnemen in alle richtingen tot 0, en gemiddeld zal het 342 watt/m² bedragen. Met dit gemiddelde worden simpel de berekeningen gedaan, maar de werkelijkheid is dus veel complexer.
De plaatselijk ontvangen energie wordt al dan niet door wolken gereflecteerd / geabsorbeerd en verder naar beneden afhankelijk van het soort oppervlak (water, ijs, sneeuw, bodemsoort, vegetatie enz.) in verschillende mate geabsorbeerd, uitgestraald (IR) of direct gereflecteerd en maakt de plaatselijk uitgestraalde energie nog verder divers.
Vanwege deze redenen kan er nooit een energie-evenwicht bestaan, maar hoogstens een dynamisch evenwicht (er bestaat alleen evenwicht voor wat straling betreft).
Maar we zijn er nog niet want datgene wat een evenwicht totaal onmogelijk maakt en veruit de grootste invloed heeft op het weer en klimaat is wat we in overvloed op aarde hebben, namelijk water. Naast het feit dat water unieke eigenschappen heeft hebben we het op aarde in alle drie verschillende fasen; vast, vloeibaar en gasvormig.
De oceanen die 71% van het aardoppervlak beslaan maken gehakt van het simpele in en uitgaand energie-evenwicht. Het wateroppervlak reflecteert namelijk slechts 3% van de invallende straling en de overige 97% kan tot 100 meter diep doordringen en deze energie wordt door de inmense oceaan opgeslagen (warmte) en naar believen afgestaan (sommige stromingscycli duren meer dan 1000 jaar) en zo is de oceaan een gigantische energie-buffer. Er kan dus een substantieel deel van de inkomende energie voor kortere tijd of tot honderden jaren opgeslagen worden door de oceaan, en daarom kan er nooit gesteld worden dat per dag-cyclus of jaar evenveel energie de dampkring uit gaat dan er binnen komt. Het is gewoon niet bekend.
Aan het oceaanoppervlak hebben we natuurlijk de waterverdamping, deze verdamping waarbij warmte naar de hogere luchtlagen wordt getransporteerd om uit te stralen naar het heelal is het belangrijkste proces voor de energie afvoer van de aarde. Maar dit proces staat op zichzelf en is niet direct te koppelen aan de invallende energie. het is o.a. afhankelijk van temperatuur, vochtigheid, verdampingssnelheid, latente warmte, convectie, condensatie en wolkenvorming, en de kennis van dit proces kent behoorlijke fysische hiaten.
Dus daar waar het voor het vaste (onbewolkte) aardoppervlak wellicht aannemelijk is om te stellen dat er per dag-cyclus evenveel in als uitgestraald wordt, is dit voor het oceaan-oppervlak en de totale aarde dus helemaal niet zo. De
oceaan buffert energie en laat de temperatuur van de atmosfeer variëren.
"We kunnen over lange tijdsperioden natuurlijke veranderingen optreden, zoals veranderingen in de baan van de aarde rond de zon, die leiden tot periodieke klimaatveranderingen, zoals het ontstaan en het verdwijnen van ijstijden.
De energie die de aarde absorbeert van de zon bestaat grotendeels uit licht. De gassen en dampen van de atmosfeer random de aarde laten dit licht door. Het licht dat door de aarde wordt geabsorbeerd warmt de aarde op. De opgewarmde aarde straalt energie terug naar de ruimte in de vorm van warmtestraling en niet als licht."
Ten eerste snap ik nooit waarom de lezer in geval van het beschrijven van een stralingsbalans zo vaak verward moet worden door de termen 'licht' en 'warmtestraling' alsof het twee verschillende verschijnselen zijn. We hebben het hier dus over één en dezelfde
elektromagnetische straling, slechts de golflengte is verschillend (volg de link voor uitleg).
Dan lezen we nog dat de energie die de aarde absorbeert voornamelijk zichtbaar licht is, maar dit is niet waar. In werkelijkheid vormt zichtbaar licht slechts 43% van de straling die we ontvangen.
Dat zichtbaar licht bijna volledig wordt doorgelaten klopt, mits er geen bewolking is. Maar als we de overige 57% meenemen wordt het verhaal heel anders, kijk maar eens hier onder.
Links in de bovenste grafiek is het inkomend spectrum van de zon. Als we uiterst links beginnen zien we dat hier de golflengtes liggen van UV-straling en deze wordt voor het grootste deel zoals we zien (gelukkig) wel bij binnenkomst geabsorbeerd (de tweede grafiek er onder laat 100% opname zien door Ozon voor dit eerste traject).
Dan zien we zichtbaar licht verder naar rechts (visible) en daarna komen we al in het infrarood terecht, 49% van de inkomende zonnestraling ligt al in het IR gebied. En hier zijn diverse pieken te zien waar het inkomende IR door de atmosfeer wordt geabsorbeerd. Dit gebeurt voornamelijk door water. Maar kijk eens bij 3 en 4 µm, jawel de inkomende straling wordt ook geabsorbeerd door CO
2 en dat betekent dus dat CO
2 er ook voor zorgt dat er minder stralingswarmte op het aardoppervlak terecht komt.
Nu blijkt dus dat als je aan een leek het broeikaseffect wilt verkopen je een hoop lastige vragen kunt omzeilen door alleen het zichtbaare licht te bespreken dat minder dan de helft van de energiestroom omvat. En waarom lezen we verder niets over wat er op het oceaan-oppervlak gebeurt welke 71% van het aardoppervlak beslaat en veel belangrijker is voor de energiebalans? (
lees hier)
Concluderend zien we dat het gedrag van 57% van de straling en 71% van het oppervlak onbesproken blijft bij een dergelijke uitleg, terwijl wat er zich in de oceaan afspeelt juist cruciaal is. (
meer hier)
"Hoewel alle gassen en dampen in de atmosfeer licht doorlaten, laat een aantal, waaronder waterdamp, kooldioxide en methaan, warmtestraling niet door. Zij houden die warmte vast. Daardoor functioneren ze als een soort deken om de aarde en veroorzaken ze een 'broeikaseffect' dat leidt tot een temperatuurverhoging van de aarde. Zonder dit natuurlijke broeikaseffect zou de temperatuur van de aarde ca. 33 graden Celsius lager zijn waardoor het oppervlak van de aarde grotenÂdeels bevroren zou zijn. Er zou dan geen vloeibaar water zijn en daardoor ook geen leven. Het natuurlijke broeiÂkaseffect is dus noodzakelijk voor het huidige leven op de aarde."
Het zogenaamde 'warmte vast houden' is een vaste term die in bijna elke broeikashypothese omschrijving voor komt. Maar dit is natuurlijk onzin, als broeikasgassen warmte vast houden is er niets aan de hand want dan merk je er ook niets van. Wat er gebeurt is dat de gassen energie (tijdelijk) opnemen en weer af staan, dus niets anders dan een doorgeefluik, en we blijven dezelfde hoeveelheid energie behouden.
Het is ongeveer hetzelfde als wat er daarvoor al gebeurd is, het aardoppervlak neemt energie op van de zon en staat het weer af. Dus het zogenaamde 'warmte vast houden' levert geen broeikaseffect op.
Als je het over echt warmte vast houden wil hebben dan betreft dit de hydrologische cyclus, de oceaan warmtebuffer en waterverdaming.
De fout die gemaakt wordt is namelijk dat warmte energie in transitie is, je kunt warmte niet vast houden. Warmte kan wel worden opgenomen en de energie van een systeem verhogen, en energie is geen warmte.
Het tweede item is de beroemde analogie van het dekentje om het broeikaseffect te verklaren. Dat is ook een vreemde vergelijking, want we hebben het toch over warmtestraling zoals de schrijver zelf zegt en niet over geleiding of convectie. Dus stel je voor dat je onder je deken in bed ligt, maar dan wel dusdanig dat je deken door een constructie pakweg 30 centimeter boven je zweeft en het dus rondom je bed verder open is. Op deze manier zal de deken niet veel helpen om warm te blijven denk ik, alhoewel je lichaam nog steeds warmte uitstraalt. Onder een deken blijf je warm door geleiding en convectie te belemmeren, straling gaat er dwars door heen. (wel eens opsporing van mensen gezien met een IR camera, gaat prima ondanks dat ze kleding aan hebben). Ook een deken levert geen broeikaseffect op.
Dus vinden we in deze uitleg voor leken geen bestaan van een broeikaseffect, alhoewel de meeste lezers het voor zoete koek zullen slikken.
Laten we even een uitstapje buiten het artikel maken en er van uit gaan dat enkelen wellicht op internet nog eens verder gaan zoeken, en wat zij veelal zullen vinden is een plaatje als het volgende en dit is zowaar een officieel IPCC plaatje!
Duidelijk toch, lees even mee 'CO
2 absorbeert IR-straling en straalt het weer uit naar beneden en verwarmt daar opnieuw het aardoppervlak'??? En zoals te zien en te lezen is gaat dit zelfs zo door tot in het oneindige. Wauw het IPCC denkt het
perpetuum mobile uitgevonden te hebben, nee zelfs nog beter. Er gaat geen energie verloren, maar er wordt zelfs energie gewonnen uit het niets. Pomp voortaan uw oven vol met CO
2 en het energiegebruik zakt zienderogen naar beneden.
Wat een ongelooflijke waanzin is dit, hoe krijgen ze het in hun hoofd om iets dergelijks te publiceren
Een ieder die een beetje thermodynamica beheerst weet dat zowel de
eerste als de
tweede hoofdwet hier worden geschonden. Zelfs zonder deze kennis voelen we dit aan:
1 Een zekere hoeveelheid warmte(energie) kan niet tussen twee grenslagen heen en weer pendelen en daarbij telkens de temperatuur verhogen, niet één keer en zeker niet continu. Warmte die opgenomen is om ergens temperatuur te verhogen is dan uit het er tussen gelegen medium verdwenen.
2 Bovendien kan er geen warmtetransport plaats vinden van lage naar hoge temperatuur (zonder arbeid) en zal er dus nooit warmte van boven in de atmosfeer bij temperaturen ver onder nul terug het aardoppervlak bereiken.
3 Maar dat het IPCC het daarnaast nog presteert om te beweren dat zelfs extra warmte wordt gegenereerd door hun fantasieprocessen en dus gewoon de wet van behoud van energie niet schijnt te kennen is absurd.
Dat we hier te maken hebben met omzettingen van straling in warmte en vice versa maakt niet uit. Dit argument wordt vaak door alarmisten gebruikt, maar we laten ons niet foppen, de wetten van de thermodynamica gelden voor alle vormen van warmte(transport). Zij werken al zo vanaf de oerknal toen het heelal praktisch alleen maar uit straling bestond.
En indien je wilt vast houden aan een visie dat straling zich rondom verpreid en een gedeelte toch terug naar de aarde straalt, goed maar dan zal het volgens de tweede hoofdwet het geheel van heen en terug stralen een reversibel proces moeten zijn. En dat wil zeggen dat er netto
geen warmte bij vrij kan komen. Zie ook
mathematische methode sluit blijvende global warming uit.
De broeikasuitleg voor het grote publiek is zo kunnen we constateren een compleet fiasco met misleidende en verkeerde informatie, en strijdig met de natuurwetten.
Degenen die meer geïnformeerd zijn weten dat er meer speelt op een dieper niveau en dan hebben we het met name over de stralingsprocessen en komen we op absorptiespectra, rek- en buigvibratie, bandverbreding, verzadiging, re-emissie, fotonen die de weg niet weten etc. Maar de conclusie over de basis die gegeven wordt doet daar niets aan af.
Nu moet ik toch even kort wat dieper op die stralingsaspecten ingaan. De IR absorptie door CO
2 is geen absorptie van een foton die een elektron aanslaat (excitatie), dit gebeurt alleen door de meer energierijke straling van zichtbaar licht en hogere frequenties.
De langgolvige IR straling wordt
geabsorbeerd in de bindingsenergie tussen de atomen in het CO
2 molecuul, en verhogen zo de kinetische energie resulterend in meetbare warmte.
In vrijwel alle gevallen zal deze energie echter binnen een fractie van een seconde worden doorgegeven aan de omringende moleculen in de atmosfeer Stikstof en Zuurstof. Dit is begrijpelijk als je weet dat elk molecuul bijna 10 miljard keer per seconde met een ander molecuul botst (bij 1 bar en 20 graden).
Dus is de conclusie dat het CO
2 molecuul de kans niet krijgt om de opgenomen energie weer af te geven als straling, dus valt er niets terug te stralen zoals in het IPCC plaatje wordt weergegeven. Het beschreven 're-emitted' in het plaatje bestaat niet.
En dit gegeven betekent dat het broeikaseffect zoals het IPCC ons wijs wil maken niet kan bestaan.
En er is nog iets m.b.t. de straling van de atmosfeer die zoals ik eerder stelde wel in evenwicht moet zijn (volgens de wet van
Stefan-Boltzmann). Als de temperatuur van de atmosfeer zou stijgen door CO2 , dan betekent dit namelijk dat deze warmere atmosfeer ook meer straling moet afgegeven aan de ruimte (E=?T
4). Dus krijgen we dan kortweg: CO2 betekent meer energie uitstralen bij dezelfde energie input van de zon, hetgeen strijdig is met de wet van behoud van energie. Dus ook via deze weg zien we nogmaals dat het broeikaseffect niet klopt.
"Door steeds meer ontbossing, meer landbouw en door het grootschalige verbranden van fossiele brandstoffen stijgt de concentratie van broeikasgassen, zoals kooldioxide en methaan heel snel. De concentraties van deze gassen zijn nu veel hoger dan in de laatste 600.000 jaar. Hierdoor wordt het natuurlijke broeikaseffect versterkt, waardoor de aarde wat extra opwarmt."
Waarom niet verder terug kijken dan 600.000 jaar, kijk hier naar de
CO2 concentratie verder in het verleden.
"Daardoor worden de zeeen iets warmer, waardoor meer water verdampt, waardoor de concentratie van waterdamp in de atmosfeer wat toeneemt. Maar waterdamp is het sterkste van alle broeikasgassen. Daarom versterken de beschreven effecten elkaar. Het gevolg van dit alles is dat de temÂperatuur op aarde stijgt. Dit effect is tot nu toe nog niet groot; het is zelfs veel minder dan 1 %. Maar een tempeÂratuurverhoging van slechts 1 % zou leiden tot een temperatuurstijging van ruwweg 3 graden Celsius, wat dramatische effecten zou hebben. De zeespiegel stijgt en het klimaat verandert."
Hier hebben we echt te maken met foutieve informatie. Een warmere atmosfeer
kan de oceaan niet verwarmen, de oceaan verwarmt de atmosfeer en niet andersom. Zowel de thermische warmte van de atmosfeer als IR-straling worden volledig gebruikt in de grenslaag om water te verdampen!!! Toch komen we deze foute informatie iedere keer tegen, omdat global warming anders niet te verkopen is.
Wel zal er dus meer water aan het oceaanoppervlak verdampen, maar betekent dit ook automatisch dat de waterdampconcentratie in de totale atmosfeer toeneemt en voor versterking zorgt? Over de hydrologische cyclus is daarvoor te weinig bekend, dus deze stelling kan niet onderbouwd worden, maar als het wel zo is mag je ook meer wolken verwachten en die blokkeren zonlicht en kunnen dus een eventuele temperatuurstijging weer teniet doen.
Metingen op diverse hoogtes laten echter zien dat de waterdampconcentratie afneemt en dat gaat dus lijnrecht in tegen de hypothese dat waterdamp toeneemt door CO
2 verhoging en het effect versterkt.
We zien hier afnames tot 25%, dus de beweringen kloppen totaal niet. Integendeel, we zien vermindering van de waterdampconcentratie op alle hoogtes die het broeikaseffect door CO2 juist doen afnemen.
Een recente
studie door o.a. alarmiste Susan Solomon noemt een waterdamp afname van 10% na 2000, en schrijft hier 25% minder opwarming aan toe. Tevens 'denkt men' dat tussen 1980 en 2000 waterdamp toenam en zorgde voor 30% van de opwarming die ten onrechte aan CO2 werd toegeschreven.
De laatste twee zinnen van het artikel wil ik dus maar laten voor wat het is.
Ga naar hoofdpagina Klimaatfraude
categorie:
AGW,
IPCC,
Uncategorized,
broeikaseffect,
fysica,
klimatologie,
straling,
temperatuur,
thermodynamica