hrwe schrieb am 04.01.2024 08:54:
Es gibt den Podcast „Das Klima“, in dem der IPCC Bericht erläutert wird von einem Physiker und einer Meteorologin.
Ich habe den bisher noch nicht gehört, weil ich schon reichlich Podcasts auf der Liste habe.
Dort wird in Folge DK015 das Thema Strahlungsantrieb behandelt.
Die werde ich mal anhören.Man kann auch Fragen stellen. Das wäre vielleicht eine Möglichkeit, das zu klären.
2h später:
Was mir noch einfällt:
Das Stefan-Boltzmann-Gesetz gilt für schwarze Strahler.
In der Atmosphäre hat man es aber mit großen Wärmespeichern zu tun. Bei der thermodynamischen Erwärmung steigt die Temperatur linear mit der eingetragenen Energie.
Wie stark die Lufttemperatur steigt, hängt dann stark davon ab, wieviel Energie vom Meer aufgenommen wird.
Den Podcast kannte ich noch nicht und werde auch einmal reinhören...Danke!
Das Stefan-Boltzmann-Gesetz gilt für die Wärmeübertragung in seiner reinen Form P = ε σ A T⁴ mit dem Emissionsgrad ε=1 tatsächlich nur für schwarze Strahler und da wird ε auch weggelassen. Da ε sich praktisch immer zwischen 0 und 1 bewegt und 1 eigentlich nie vorkommt, spricht man dann von grauen Strahlern, oder in der Wikipedia steht Nicht-Schwarze-Strahler. Der schwarze Strahler ist eher eine idealisierte Form.
siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz#Nicht-Schwarze_Strahler
Dabei erwärmt sich zunächst nur die Oberfläche auf die entsprechende Temperatur.
Der Fall der Erwärmung eines festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffes hängt richtigerweise von seiner Masse und der Wärmekapazität ab und wird mit Q = c m ∆T beschrieben, wobei Q die zugeführte Wärme ist, c die spezifische Wärmekapazität, m die Masse und ∆T die Temperaturänderung ist. Dies ist dann in idealisierter Form ein linearer Vorgang, der durch Wärmeleitung erfolgt. Wärmeleitung spielt in der Atmosphäre aber eine eher untergeordnete Rolle, weil die Wärmeübertragungen im Wesentlichen durch Strahlung und Konvektion (warme Luftpakete steigen auf und kalte sinken ab) stattfinden.
Vorstellen kann man sich das ganz gut mit einer Infrarotheizung. Da ändert sich die Raumtemperatur kaum, aber die eingestrahlte Wärme spürt man auf der Haut oder auf Oberflächen, die natürlich Wärme in den Körper weiterleiten. Schaltet man die Infrarotheizung aus, spürt man sofort, dass die Strahlung fehlt. Vergleichbar ist das auch mit dem Wechsel von Tag und Nacht. Analog ist es, wenn man an einem sonnigen Tag im Freien steht und sich plötzlich eine Wolke vor die Sonne schiebt. Die einfallende Strahlungsleistung nimmt sofort ab.
Die Strahlungsbilanz (Einstrahlung von der Sonne und Abstrahlung von der Erde) ist prinzipiell ausgeglichen, denn sonst würde sich die Erde entweder direkt immer mehr aufheizen, wenn sie zu wenig Wärme abgibt oder immer mehr abkühlen, wenn sie zu wenig Wärme aufnimmt. Auch die Meere geben Wärme in Form von Strahlung ab, aber erwärmen sich natürlich auch, wenn die atmosphärische Gegenstrahlung zunimmt. Durch die 4. Potenz ist die Abgabe von Strahlungswärme auch sehr effizient.