CO2 ist kein Schadstoff und hat physikalisch NULL Wirkung in der Atmosphäre!
CO2, Physikalische Eigenschaften
CO2 ist KEIN klimaschädliches Spurengas, sondern der Rohstoff für alle Pflanzen und Lebewesen auf diesem Planeten.
Warum CO2 aus physikalischen Gründen unmöglich die Atmosphäre erwärmen kann, können Sie den nachfolgenden elementarsten physikalischen Grundlagen über das Spurengas CO2 entnehmen.
Wärmeaustausch
Beim Wärmeaustausch zwischen Atmosphäre und Erdoberfläche sind zwei grundsätzlich verschiedene Austauschmechanismen beteiligt.
Wärmeaustausch via Konvektion:
Die Wärme wird durch Stöße von Molekülen untereinander übertragen. Je schneller sich die Moleküle bewegen, desto mehr Energie, sprich Wärme kann übertragen werden, desto wärmer ist die Umgebungsluft. Die Art der Gasmoleküle ist dabei beliebig, d. h. Konvektionswärme kann von Stickstoff, Sauerstoff, Wasserdampf, Argon, Kohlendioxid, Methan, flüchtigen Kohlenwasserstoffen und anderen Gasen in der Atmosphäre übertragen werden. Konvektionswärme kann in der Gesamtbilanz nur von warm nach kalt fließen (2. Hauptsatz der Thermodynamik), da die Temperatur der Atmosphäre von unten nach oben abnimmt, kann keine Konvektionswärme aus der kalten Atmosphäre wieder zurück Richtung Erdoberfläche fließen und die Erdoberfläche erwärmen oder für eine verzögerte Wärmeabgabe verantwortlich sein. Dieser Mechanismus scheidet für eine Wärmeübertragung von der Atmosphäre in Richtung Erdoberfläche aus.
Wärmeaustausch via Infrarotstrahlung:
Infrarot (IR)-Strahlung ist eine elektromagnetische Strahlung, für deren Absorption und Emission bestimmte Voraussetzungen gelten. Ein Gasmolekül muss zwingend entweder ein permanentes oder ein sich während der Molekülschwingung veränderndes Dipolmoment aufweisen. Stickstoff, Sauerstoff und Argon haben weder ein permanentes noch ein sich während der Molekülschwingung veränderndes Dipolmoment, sie können daher Infrarotstrahlung weder absorbieren noch emittieren.
Bei der Absorption von Infrarotstrahlung geht das Molekül vom Grundzustand in einen angeregten Schwingungszustand über, bei der Emission von Infrarotstrahlung geht das Molekül vom angeregten Schwingungszustand in der Grundzustand zurück und die überschüssige Energie wird dabei als IR-Photon abgestrahlt.
Kohlendioxid ist ein Molekül aus einem Kohlenstoff- und zwei Sauerstoffatomen die linear und symmetrisch angeordnet sind. Es besitzt daher kein permanentes Dipolmoment. Da sich das Dipolmoment während einer asymmetrischen Schwingung verändert, kann Kohlendioxid Infrarotstrahlung absorbieren und sie wieder emittieren. Kohlendioxid besitzt ausschließlich zwei Absorptionsbanden, die von zwei energiegleichen asymmetrischen Schwingungen (2350 cm-1) und einer Beugeschwingung (670 cm-1) her rühren. Höher angeregte Zustände sind beim Kohlendioxid bei den atmosphärischen Temperaturen nicht besetzt.
Da alle Kohlendioxidmoleküle (analoges gilt für Wasser) gleich aufgebaut sind erhält man für alle Kohlendioxidmoleküle auch die gleichen Absorptions/Emissions Wellenlängen und nicht etwa ein kontinuierliches Spektrum der Infrarotstrahlung.
Aufgrund der von der Erdoberfläche abgestrahlten und der dann vom „anthropogenen Kohlendioxid“ zurück gestrahlten Infrarotstrahlung soll es nach Meinung einiger „Klimaforscher“ (z.B. im IPCC und im PIK) zu einer steigenden Erwärmung der Erdoberfläche kommen.
Jedoch kann ein Molekül Infrarotstrahlung nur bei der Wellenlänge emittieren, deren Wellenlänge es absorbieren kann (analog einem Rundfunksender und Empfänger deren Frequenzen ebenfalls aufeinander abgestimmt sein müssen. Liegen die Frequenzen auch nur minimal auseinander, dann ist kein Radioempfang möglich). Dieses grundlegende physikalisch-chemische Sender/Empfänger Prinzip stellt die Schlüsselrolle des Wärmeaustausches zwischen der Atmosphäre und der Erdoberfläche dar. Kohlendioxid in der Erdatmosphäre kann also nicht eine x-beliebige Wärmestrahlung, die von der Erdoberfläche abgestrahlt wird absorbieren und wieder Richtung Erde emittieren und umgekehrt kann nicht jedes Molekül auf der Erdoberfläche von der durch Kohlendioxid emittierten Infrarotstrahlung erwärmt werden, weil es diese aufgrund seiner ihm eigenen Moleküleigenschaften gar nicht absorbieren kann. Trifft also das IR-Photon des Kohlendioxids auf einen Stoff, der bei dieser Frequenz nicht absorbiert, kann dieser Stoff auch nicht durch Kohlendioxid erwärmt werden.
Kohlendioxid absorbiert und emittiert bei 2350 cm-1 und 670 cm-1 und Wasser bei 3400 cm-1, 1650 cm-1 und 730 cm-1. Dies bedeutet nichts anderes, als dass Wasser und Kohlendioxid nur in einem sehr schmalen Bereich Wärmestrahlung austauschen können. Insbesondere führen die starken Absorptionen bei 2350 cm-1 (Kohlendioxid) und 3800 cm-1/1650 cm-1 (Wasser) zu keinerlei Wärmeaustausch zwischen diesen beiden Medien und es gibt somit kein „Wärme-Pingpong“ zwischen diesen beiden Akteuren, das zu einer verzögerten Wärmeabgabe führen würde, wie dies oft behauptet wird. Oder einfach gesagt, das Kohlendioxid in der Atmosphäre lässt den Ozean völlig kalt.
Bei 670 cm-1 überlappen die Absorptionen von Wasser und Kohlendioxid zwar, ein Hin und Her an Wärme wäre denkbar. Allerdings ist sehr viel mehr Wasser in der Atmosphäre (ca. 50-100 Mal mehr) als Kohlendioxid. Um hier noch den Beitrag des Kohlendioxids heraus zurechnen muss man also äußerst exakt messen. Und selbst wenn es gelänge, was würde man mit einem Ergebnis anfangen, bei dem der Kohlendioxidbeitrag nur noch die alleroberste Spitze des i-Tüpfelchens darstellt? Es ist also nicht so, dass ausgerechnet das „anthropogene Kohlendioxid“ quasi eine Lücke verstopft und die Abstrahlung von Wärme verhindert.
Hingegen wäre natürlich der Wärmeaustausch via Infrarotstrahlung zwischen Wassertropfen in der Atmosphäre und Wasser im Ozean denkbar, denn hier passen die Wellenlängen bei allen Absorptionsbändern exakt aufeinander. Wenn die vom Wasserdampf der Atmosphäre zurück gestrahlten IR-Photonen vom Wasser im Ozean wieder absorbiert werden, wird Wärme in den Ozean zurück transportiert. Diese Wärme wurde jedoch zuvor beim Abstrahlen des IR-Photons aus dem Ozean entnommen, so dass sich in der Gesamtbilanz keine Erwärmung ergeben kann! Weiterhin wird Infrarotstrahlung radial, das heißt in alle Richtungen abgestrahlt (und nicht etwa nur in Richtung der Erdoberfläche) die Hälfte der IR-Photonen verschwindet also auf Nimmerwiedersehen ins Weltall, was zu einer Abkühlung führt.
Hingegen haben das Edelgas Argon sowie Stickstoff und Sauerstoff nicht die Fähigkeit Wärme in das Weltall abzustrahlen.
Kohlendioxid ist also aufgrund seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften tatsächlich nicht in der Lage, die Erde durch ein Hin und Her der Wärmestrahlung zu erwärmen, wie es von manchen sogenannten Klimaexperten gebetsmühlenartig behauptet wird. Solange es auf der Erde keine oder nur geringfügig Medien gibt, die bei Wellenlängen von 2350 cm-1 oder 670 cm-1 (Kohlendioxid) IR-Photonen absorbieren, spielt es überhaupt keine Rolle wie hoch die CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre sind; sie sind nicht im Stande, die Erdoberfläche zu erwärmen. Es ist doch sehr auffällig, dass in der Politik oder von sogenannten Aktivisten immer nur behauptet wird, die Erwärmung würde am anthropogenen Kohlendioxidausstoß liegen, aber nie jemand auch nur im Ansatz die physikalisch-chemischen Vorgänge dazu erläutert.
Kohlendioxid besitzt eine hohe Dichte und wiegt etwa das 1,5fache von Luft. Damit ist es das schwerste Spurengas in der Luft. CO2 absorbiert in den Bereichen 2.75, 4.25 und um 15 Mikrometer wärme. Die aufnehmbare Wärme ist jedoch begrenzt, bzw. CO2 ist bereits mit der geringen Menge in Bodennähe in der Atmosphäre zu 90% mit Wärme gesättigt. Da CO2 schwerer als Luft ist, verhält es sich entsprechend und fliesst in der Regel in Richtung Bodennähe. Durch Konvektion wird CO2 in der untersten Atmosphärenschicht durcheinander gewirbelt. In ca. 10-12 Kilometer Höhe beträgt der Anteil an CO2 noch ca. 4-16 Moleküle auf 1 Million. Das Spurengas CO2 ist nicht nur für den Calvin-Zyklus elementar wichtig, sondern spielt auch für die Wärmeableitung in der Atmosphäre eine sehr wichtige Rolle. Umso mehr CO2 in höheren Luftschichten vorhanden ist, umso besser wird Wärme ins All abgeleitet. Getreu des 2. Thermodynamischen Hauptsatzes. Ausserdem wird CO2 für den Pflanzenwachstum zwingend benötigt. Ohne CO2 gäbe es auf der Erde keine Biosphäre. Umso mehr CO2 anteilig in der Atmosphäre vorkommt, desto grösser wird die Biosphäre. Dies hatten wir bereits im Artikel vom 17.11.2017 detailliert aufgezeigt und auf die Studie vom "Lead author Zaichun Zhu from Peking University" hingewiesen.
CO2 kann überwiegend bei 15µm wärme absorbieren. Die lineare Form des Moleküls lässt keine anderen Infrarot-Linien zu, bei dem eine quantenmechanische Erregung möglich wäre. Nach einem Absorptionsereignis befindet sich das CO2-Molekül in einem angeregten Zustand mit einer
geschätzten Lebensdauer, τrad = (uj / ∆uj)2 / ν ≈ 6μs 6μs für die 15 μm Linie.
Rot, solare Einstrahlung im UV, Sichtbaren und Infrarot Bereich. Blau die Wärmeenergie, welche von der Erdoberfläche abgestrahlt wird. (Hinweis: Physikalisch gesehen ist es keine Strahlung im eigentlichen Sinn, wie Radioaktivität oder Funkwellen, sondern Wärme wird über quantenmechanische Kollisionen von Molekül zu Molekül übertragen. Diese Kollisionsübertragung kann nur immer nach oben erfolgen, niemals umgekehrt!
Fakt ist, dass Wärmeenergie zwischen 7.3µm bis 14.75µm ungehindert durch die Atmosphäre ins All Wärme abstrahlt! Es existiert kein atmosphärisches Gas, welches diese Wärmeenergie reflektieren, aufhalten oder absorbieren könnte. Die Überschneidungen der IR-Linien sind bedeutungslos. Aus diesem Grund kühlt es in jeder Nacht, in Wüstengebieten um bis zu über 50 Grad ab. In unseren Breitengraden sind es maximal ca. 20 Grad. Vor allem im Herbst- und Frühling sehr gut zu beobachten.
CO2 wirkt in der Atmosphäre kühlend
Liegt keine schützende Wolkendecke über dem Erdboden, dann gehen nachts im Sommer wie im Winter die Temperaturen besonders stark zurück. Meteorologisches Elementarwissen: Die tagsüber vom Erdboden aufgenommene Energie entschwindet nachts bei klarem Himmel unsichtbar und ungehindert „direkt“ mittels „Temperaturstrahlung“ wieder in den Weltraum. Insbesondere die CO2-Moleküle mit ihren besonderen stoffspezifischen Absorptionsbanden bei 2,8 m, bei 4,5 m und bei 15 m, die so unabänderlich und charakteristisch sind wie ein menschlicher „Fingerabdruck“, haben auf den täglichen Temperaturgang keinen Einfluß, weil sie das „offene Strahlungsfenster“ zwischen 7 und 13 m nicht schließen können. Dies gälte auch dann, wenn die Erde von einer reinen CO2-Atmosphäre umgeben wäre. Es kann also aus rein physikalischen Axiomen heraus keinen wie auch immer gearteten „Wärmestau“ unter dem fiktiven „Glasdach“ in 6 km Höhe geben. Der „Treibhauseffekt“ ist eine pure Erfindung. Selbst wenn man die Atmosphäre wegdenken und wie weiland Svante Arrhenius bei seiner „Eiszeithypothese“ 1896 rein modelltheoretisch annehmen würde, daß der gesamte CO2-Gehalt der Atmosphäre wie ein „Schwarzer Körper“ in 6 km Höhe die Erde umhülle, selbst dann kann es keinen „Treibhauseffekt“ geben, denn die -18 C kalte „Kohlendioxidschicht“ würde mit einer Leistung von 240 W/m2 die Erde „anstrahlen“, während die +15 C warme Erde permanent Energie in der Größenordnung von 390 W/m2 abstrahlen würde. Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik läßt prinzipiell nicht zu, daß freiwillig „Wärme“ von kalt nach warm fließt. Das gasförmige CO2 als „Treibhausgas“ zu bezeichnen, das wie ein „Glasdach“ in einem Gewächshaus die Wärmestrahlung „reflektiert“ und am Entweichen in den Weltraum hindert, ist physikalisch unhaltbar. Auch Gewächshäuser kühlen nachts aus und müssen im Winter beheizt werden. Wenn, wie die Enquete-Kommission zu Recht feststellt, bei wolkenlosem Himmel 70 % bis 90 % der im Erdboden gespeicherten Wärme ungehindert ins Weltall entweichen und im „Idealfall“ rein hypothetisch 10 % bis 30 % von den „Treibhausgasen“ absorbiert werden, um dann zur Erde „re-emittiert“ zu werden, selbst dann könnte die stete Abkühlung der Erde nicht verhindert werden. Eine „Erwärmung“ der Erde über die eigene an sie zurückgereichte Energie ist völlig ausgeschlossen! Damit bricht die Hypothese, die Erhöhung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre würde eine „Erderwärmung“ hervorrufen und eine „Klimakatastrophe“ zur Folge haben, die nur durch eine drastische Reduzierung der „CO2-Emissionen“ verhindert werden könnte, in sich zusammen.
Fazit: Das CO2 kann mangels geeigneter Absorptionslinien das atmosphärische „Strahlungsfenster“ nicht schließen und hat daher keinen Einfluß auf das Wetter, auf das Klima! Anders formuliert: Es ist physikalisch unmöglich, daß ein „Schwarzer Körper“, der kontinuierlich über ein breites Wellenlängenspektrum Energie abstrahlt, von einer atmosphärischen Gashülle, die nur selektiv und diskret Strahlung absorbiert, an seiner Abkühlung gehindert werden könnte. Wäre dies nicht so, dann hätte sich die Erde im Laufe ihrer Geschichte mit einem „anfänglichen“ CO2-Gehalt von 30 % und mehr nicht auf ein „Temperaturmilieu“ abkühlen können, das Leben gestattet. Der stets variable CO2-Gehalt der Atmosphäre ist Folge der bewegten Klimageschichte und keinesfalls Ursache.
CO2 ist völlig Irrelevant
CO2 ist für atmosphärische Temperaturtrends physikalisch und thermodynamisch vollkommen Irrelevant. Die Erdoberfläche kann nicht sich selbst erwärmen. Die Erwärmung der Erde durch die Sonne ist elementar und unumstritten, ebenso die Lage der Sonnenstrahlung im Elektromagnetischen Spektrum. Unbestritten ist, dass sich die Erde nicht von selbst erwärmen kann. Und das bedeutet, dass sich kein chemischer Stoff auf diesem Planeten, auch nicht das CO2 Gasmolekül, aus sich selbst heraus erwärmen kann. Wenn CO2 sich selbst und darüber hinaus auch noch seine Umgebung erwärmen soll, muss dem CO2 von außen Energie zugeführt werden.
Und da sind wir bei der physikalischen Tatsache, dass durch die solare Einstrahlung CO2 schon immer zu 90% mit Wärmeenergie
gesättigt war und das auch in Zukunft sein wird! Eine Verdoppelung des Volumengehalts wäre vollkommen wirkungslos!
Da die Wärmeenergie von der Erdoberfläche aus in Richtung Weltall abfließt und nicht umgekehrt, findet auf der Erdoberfläche eine Abkühlung durch Wärmeabstrahlung statt und somit ein Wärmeverlust von der Erdoberfläche in Richtung Atmosphäre von 15 % und direkt ins Weltall durch Wärmestrahlung von 6 %.
Für diesen Wärmeübergang von der Erdoberfläche aus in Richtung Atmosphäre gilt der Satz von der Erhaltung der Energie (Stefan Boltzmann). Aus dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik folgt, dass Wärmeenergie nicht vollständig in Nutzenergie umgesetzt werden kann, es entstehen Verluste. Weiterhin gilt, dass Wärmeenergie immer nur unter Mitwirkung von Materie aus Strahlungsenergie erhalten werden kann. Gibt ein Stoff an einen anderen, weniger energiereichen, Energie ab, bleibt die Menge der Energie insgesamt erhalten. Gibt ein Stoff Wärmeenergie an einen anderen ab, kühlt der eine durch Wärmeverlust ab, der andere erwärmt sich, bis zum vollständigen Wärmeenergie-Austausch bei Temperaturgleichheit.
CO2 ist - nachweislich der Energieflüsse der Erdoberfläche - das wichtigste Kühlmittel der Erde wegen der besonders intensiven IR-Aktivität dieses Moleküls. Mit dem SABER-Instrument auf dem TIMED-Satelliten, der Infrarot-Emissionen von Kohlendioxid und Stickoxid überwacht, stellte die NASA fest, dass die Thermosphäre derzeit kühlt und schrumpft. Hätte CO2 die ihm angedichtete Fähigkeit, wäre eine Satellitenüberwachung schlicht nicht möglich!
Wenn mehr CO2 durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre emittiert wird, ändert sich am Volumengehalt des CO2 Spurengases in der Atmosphäre absolut nichts! Der Grund liegt im stetigen Gleichgewicht zwischen dem Ein- und Ausgasen der Weltmeere. Ist mehr CO2 in der Atmosphäre, wird dieses durch die Weltmeere absorbiert, so dass immer ein Gleichgewicht besteht. Ausschliesslich Temperaturveränderungen durch solare Aktivitätsveränderungen sind in der Lage, dieses Gleichgewicht zu steuern. Werden die Weltmeere durch eine Abnahme der solaren Aktivität verursacht, mit einer Verzögerung von bis zu 800 Jahren kälter, erhöht sich das Gleichgewicht der Ein- und Ausgasung, so dass mehr CO2 gebunden wird. Erwärmen sich die Weltmeere, wird mit einer Verzögerung von bis zu 800 Jahren mehr CO2 ausgegast. Das Gleichgewicht senkt sich. Der Volumengehalt des CO2 Spurengases in der Atmosphäre erhöht sich.
Die menschlichen emittierten CO2 Mengen sind völlig Irrelevant. Vergleicht man die Atmosphäre mit dem englischen Big Ben Tower, dann ist CO2 auf der Turmspitze 1 cm2 gross, der menschliche Anteil davon ein Ameisenschiss innerhalb der 1 cm2!
Zu behaupten, im Vergleich 1 Ameisenschiss könnte den ganzen Big Ben zusätzlich erwärmen, ist eine hochkriminelle Betrügerei, um Mega-Gewinne zu erzielen. Allein der schweizerische Staat nimmt pro Jahr durch diese kriminelle Abzocke den Bürgern mehrere Milliarden an Einkommen ab, welches der Kaufkraft der Bevölkerung fehlt!
Ausgerechnet dem CO2 eine erwärmende Wirkung - genannt Treibhauseffekt - herbei modelliert zu haben, ist eine der größten Fehlleistungen der Wissenschaftler. Allein ein einziger Vulkanausbruch, wie kürzlich in Indonesien oder Italien, schleudert pro Stunde mehr CO2 in die Atmosphäre, als die gesamte Menschheit mit den Fahrzeugen in 100 Jahren emittieren könnten
Biologische Grundlagen
Ohne CO2 gäbe es auf diesem Planeten keine Photosynthese und damit keine Pflanzen und keine Tiere. Nichts! Bereits die Reduktion des Spurengases CO2 von derzeit 0.041% (410ppm) auf 0.035% (350ppm) hätte massive Rückgänge der Nahrungsmittelerzeugung zur Folge! Es ist eine biologische Tatsache und elementarste Grundlage der Photosynthese, welcher durch den Calvin-Zyklus bis ins kleinste Detail dokumentiert ist, dass umso mehr CO2 vor kommt, desto üppiger, schneller und mit weniger Wasser Pflanzen wachsen können. Ein direktes Beispiel ist die Dokumentation 2er Aquarien, bei dem eines mit CO2 gedüngt wird. Allerdings kann CO2 nicht reduziert werden, da die Ozeane, Vulkane und die Biosphäre alle Bemühungen negieren!
Studien aus der Biologischen Welt
Link zum Artikel über den Calvin-Zyklus
Wissenschaftler dokumentieren keine eindeutige Wärmerolle für CO2 bei der letzten Deglaziation - oder den letzten 10.000 Jahren.
Ein neues Papier zeigt, dass der Anstieg der CO2-Konzentration gut nach den Veränderungen der Ozeanzirkulation auf der Nordhalbkugel eingetreten ist, die die abrupte Erwärmung (~11.700 Jahre zuvor) verursachten, die die letzte Eiszeit beendete - eine Verzögerung, die praktisch keine kausale Rolle für CO2 während der Deglaziation hinterlässt.
Eiskernbeweise aus der Antarktis bestätigen auch, dass es keinen kausalen Zusammenhang für CO2 während der Deglaziation gibt.
Die holozäne Aufzeichnung selbst widerspricht auch der Erzählung, dass CO2 die Klimaerwärmung antreibt. In den letzten ~10.000 Jahren sanken die Meerestemperaturen, Oberflächentemperaturen und der Meeresspiegel mit zunehmender CO2-Konzentration.
Die einzelnen Diagramme entnehmen Sie bitte in einer grösseren Ansicht aus den entsprechend verlinkten Studien oben.
Unendliche politische Dummheit
Der Ausruf der sogenannten Klimanotstände fusst auf einer seit 40 Jahren verbreiteten Lüge, die durch 1 amerikanischen Pseudoforscher in die Welt gesetzt wurde und Grüne sowie Linke für Machtgewinn, Unterdrückung der Bevölkerung, Abzocke durch ungerechtfertigte Steuern die Bürger auf hoch kriminelle Weise betrügen und in die Irre führen. Schlimm ist dabei, dass sich Medien der absichtlichen Täuschung, vorsätzlicher Irreführung und Verbreitung von fehlerhaften Computersimulations-Ergebnissen mitschuldig machen an der Vernichtung von Arbeitsplätzen, Wohlstandsvernichtung, Enteignungen, massive Vergrösserung der Armut!