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Die Redaktion der Internet-Zeitung meldet – der Treibhauseffekt ist

Für das nachfolgende Diagramm wurden drei Diagramme überlagert, die jeweils den jahreszeitlichen Verlauf einer Größe anzeigen, die mit dem Klima zusammenhängt..

1. der jahreszeitliche Temperaturverlauf in Deutschland (Zeitreihe der Lufttemperatur in Deutschland bei Wikipedia – Link zum Diagramm)
2. die jahreszeitliche Änderung des Kohlenstoffdioxid-Gehalts (aus dem Diagramm bei der Keeling-Kurve bei Wikipedia – Link zum Diagramm, in welchen der jahreszeitliche Zyklus zu finden ist)
3. ein Diagramm zur Energieeinstrahlung der Sonne im Bereich Bayern (Material für Grundschulen vom Bundesumweltministerium – Seite 28)

2012 © Dr. Dieter Porth - zusam… (www / Kontakt)

Jahreszeitliche Zyklen von Temperatur, Sonneneinstrahlung und Kohlenstoffdioxid-Konzentration in Deutschland Foto am 7.7.12 ersetzt - Link zum Altfoto

Das Diagramm stellt drei jahreszeitlichen Zyklen dar. Die jahreszeitliche Änderung des Kohlenstoffdioxid-Gehalts in der Luft (Punkte-Line), die Änderung der mittleren Temperatur in Deutschland (grüne schmale Balken) und die Strahlungsleistung der Sonne (orange farbige breite Balken). Auffällig ist, dass es im Juli noch heißer wird, obwohl die Sonne relativ zum Juni schon an Strahlkraft verloren hat. Physikalisch ist dies unerwartet.
Die verschiedenen Verläufe lassen sich aber sinnvoll und plausibel erklären, wenn man annimmt, dass die Vegetation die Ursache für die verspätete Hitze ist. die grundsätzliche Idee ist dabei, dass die Vegetation die Lichtabsorption der Erde verändert. Im Juli wird das Licht – und damit Energie – stärker absorbiert als zum Zeitpunkt der Sonnenhöchststand im Juni.
Die Logik des Mechanismusses wird in den nachfolgenden Fragen noch einmal deutlich werden.

Fragen an die Graphik.

Warum hat der Kohlenstoff-Dioxid-Zyklus zum Mai hin sein Maximum?	Da die meiste Landfläche auf der Nordhalbkugel angesiedelt ist, scheint der Beginn der Vegetationsperiode im März sich noch nicht merklich auf den Gehalt von Kohlenstoffdioxid auszuwirken. Das Wachstum beginnt im März und ist am Anfang sehr langsam und setzt nur wenig Kohlenstoffdioxid um. Im Laufe der zeit wird die Assimilierung von Kohlenstoffdioxid immer schneller und ab Mai sind die Pflanzen groß genug geworden, um durch Photosynthese mehr Kohlenstoffdioxid zu binden als wie durch Zersetzungsprozesse weltweit freigesetzt wird. Das Maximum der Wachstumsperiode ist auf der Nordhalbkugel zwischen September und Oktober erreicht. Dann sterben viele Pflanzen ab oder sie werfen ihr Laub für die Winterruhe ab. die Bakterien im Boden beginnen mit der Zersetzung (Verbrennung) des organischen Materials es wird wieder vermehrt Kohlenstoff-Dioxid freigesetzt, bis im Frühjahr der Zyklus von neuem beginnt.
Hat das Kohlenstoffdioxid einen Treibhauseffekt?	Nein – vermute ich(!) Wenn es einen Treibhauseffekt gäbe, dann müsste die Lufttemperatur zwischen dem Sonnenmaximum und dem Konzentrationsmaximum des Kohlenstoffdioxids am Größten sein. Dies wäre in der Zeit zwischen Mai und Juni. Die Jahrestemperaturverlauf der beiden mitten in der Sahara gelegenen Stadt Bilma (Niger) oder Al Kufrah (Libyen). sind leider nicht fein genug. Ich vermute(!), dass bei tagesgenauer Analyse wird das jährliche Temperaturmaximum dicht beim 21. Juni erreicht werden. Der Treibhauseffekt sollte keinen Einfluss haben. Anmerkung: Wenn schon die jahreszeitlichen Schwankungen des Kohlenstoffdioxidsgehalt keinen merklichen Einfluss auf das jahreszeitliche Klima haben, warum sollte dann das Kohlenstoffdioxid auf das Klima der kommenden Jahrzehnte und Jahrhunderte wirken.. Hier wird hat es die Eigenschaften eines Phlogistons. Dr. Dieter Porth
Warum stimmt das Temperaturmaximum nicht mit dem Maximum der Sonnenscheineinstrahlung überein?	Hypothese: Die Verschiebung von Temperaturmaximum und Strahlungsmaximum hat mit dem Pflanzenwachstum zu tun. Man muss beachten, dass Pflanzen das Licht effektiver als Gesteine absorbieren, weil sie das LÖicht zum Leben brauchen. Weiter ist zu beachten, dass die meisten Pflanzen im Ende Juni bei weitem noch nicht ausgewachsen sind. Wenn also ab dem 21. Juni die Sonne wieder an Strahlkraft verliert, so wachsen viele Pflanzen trotzdem schneller weiter. Da die Absorptionskraft der Pflanzen also noch eine zeitlang schneller anwächst als die Strahlkraft der Sonne abnimmt, wird im Juli und manchmal auch noch im August mehr Strahlungsenergie aufgenommen als im Juni. Dies führt natürlich dann automatisch zu höheren Lufttemperaturen. Da die absorbierte Strahlung zum Großteil in Wärme umgewandelt wird, ist es Juli im August wegen der ausgewachsenen Vegetation heißer als im Juni. Hypothesenbeweis: Wünschenswert wären genaue Messungen, wie sich im Laufe des Jahres die Absorptionskraft eines Gebiets durch die Vegetation ändert. Es ist also die Vegetation, die wesentlich das jahreszeitliche Klima bestimmt. Es ist übrigens auch die Vegetation, die die jahreszeitliche Schwankung der Kohlenstoffdioxid-Gehaltes prägt. Gemäß der Keeling-Kurve steigt die Konzentration des Kohlenstoffdioxids kontinuierlich an. Dieser kontinuierliche Anstieg hat, wahrscheinlich keinen Einfluss auf diese Verschiebung. Es wäre aber zu prüfen, ob auch schon vorm Anstieg der Kohlenstoffdioxid-Konzentration der Juli heißer als der Juni war.
Warum ist die Strahlungsenergie in Deutschland im November genauso niedrig wie im Dezember und warum ist es im November im Mittel trotzdem wärmer als im Dezember?	Während der Vegetationszeit wurde im Boden in Form von Wurzeln relativ viel organisches Material "gespeichert". Dies Material wird nun im Herbst durch Bakterien zersetzt ("verbrannt") und erwärmt den Boden♠1. Gleichzeitig ist der Boden in Deutschland relativ feucht, weshalb der Boden viel Wasserdampf an die Luft abgibt. Da die Luft im November oft kälter als der Boden ist, bilden sich hauptsächlich in der Novemberzeit oft Nebel und Wolken. Weil aber wegen der bakteriellen Bodenheizung der Himmel oft Wolkenverhangen ist, wird mehr Licht reflektiert und die Lichtausbeute ist im November ähnlich mager wie im Dezember. Da die Wolken einerseits den Strahlungseinfall der Sonne reduzieren und andererseits aber auch die Erde gegen Wärmestrahlungsverluste isolieren, ist es wegen der bakteriellen Bodenheizung im November im Mittel bei vergleichbarem Strahlungseinfall am Boden wärmer als im Dezember. Auch könnte die Nähe von Deutschland zum Meer eine Rolle für den Temperatureffekt in November eine Rolle spielen. (Grundsätzlich: steht hinter der Behauptung die Idee, dass Klima etwas Lokales ist. Es gibt kein globales Klima. Die Einteilung der Erde in Klimazonen ist nur eine wissenschaftliche Systematik, die helfen kann, Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Regionen zu verstehen.) .
Könnte es sein, das die Wärmekapazität der Erde bzw. die Wärmekapazität der warmen Nordsee ausreicht, um eine Verschiebung der mittleren deutschen Höchsttemperatur auf den Juli in Deutschland zu bewirken? Könnte eventuell der verzögerte Wärmetransport des Golfstroms eine Rollen spielen?	Hypothese: Die Antwort ist nein, weil der Vegetationseffekt auf bei interkontinentalen Klimaten festzustellen ist. Plausibilitätsbetrachtung: Dazu betrachtet man zuerst einmal den Jahrestemperaturverlauf der mitten in der Sahara gelegene und dicht am nördlichen Wendekreis gelegenen Städte Bilma (Niger) oder Al Kufrah (Libyen). Dort gibt es – (Dies ist eine Vermutung. Hypothesentest) nur vernachlässigbar wenig Vegetation. Der mittlere Temperaturverlauf scheint im Mittel dem Energieangebot der Sonne zu gehorchen, welche im Juni ihr Leistungsmaximum hat. Der Vegetationseffekt ist global betrachtet der Normalfall, wie die Verläufe der jährlichen Temperaturen auf der Website http://www.iten-online.ch/klima/klimatabellen.htm zeigen. In North Plate (Nebraska; USA), in Rom (Italien), in Tunis (Tunesien, Mittelmeer-Küste), in Astana (Kasachstan), in Yakutsk (Russland), in Hotan (China), Tokio (Japan) oder auch in Sacramento (USA, Californien). Überall ist die höchste mittlere Jahrestemperatur im Juli oder August und nicht im Juni. Sicher findet sich dieser Effekt auch an vielen anderen Stationen. Auf der Südhalbkugel führt der Vegetationseffekt wegen der verschobenen Vegetationszeit zu Maximal-Temperaturen nach der weihnachtlichen Sonnenwende also im Januar oder Februar. Die Jahrestemperaturverläufe bei Santa Rosa (Argentinien), bei Santiago (Chile), bei Warbirton (Australien), bei New Plymouth (Neuseeland) oder auch beim ozeanisch geprägten Pitcairn (Ozeanien) bestätigen dies exemplarisch. Überall war das mittlere Jahrestemperaturmaximum nach dem Zeitpunkt der maximalen Sonneneinstrahlung zu finden. Hypothese unterschiedlicher Vegetationseffekt bei Meer und Land: Bei der Durchsicht der Daten hatte ich den Eindruck, dass Nachheizeffekt bei meeresnahen Orten stärker ausgeprägt ist als bei interkontinentalen Orten. Den dahinter stehenden Mechanismus, der den Vegetationseffekt noch verstärkt, habe ich bisher nicht verstanden. Haben die Meere einen vegetationsbedingten Absorptionszyklus, der vom Absorptionszyklus der Landvegetation abweicht? Hypothesenprüfung: Reichen Auswertung von Satellitenaufnahmen aus oder sind Messungen notwendig?)

Fazit

Dieser Artikel ist nicht wissenschaftlich, weil er nicht die verschiedenen Quellen zu den Themen und Fragestellungen geprüft hat. Er erhebt damit keinen Anspruch auf wissenschaftliche Priorität, er ist bestenfalls ein Gedankenspiel, welches vielleicht sich nachträglich vielleicht als Originell herausstellen könnte.
Der Artikel ist bestenfalls als Anregung zu verstehen, die eigenen wissenschaftlichen Vorstellungen zu prüfen. Gern hätte ich natürlich mir mehr Mühe mit dem Artikel gegeben, aber als dem Tratsch, Skandalen und Klatsch verpflichteter (Lokal-Journalist fehlt mir einfach die Zeit, ordentliche wissenschaftliche Arbeit zu leisten. Die Wissenschaftler mögen mir dies nachsehen.
Dr. Dieter Porth

Liste der redaktionellen Inline-Kommentare

♠1) Der Warme Boden im Herbst speichert also nicht die Energie vom Sommer, sondern das im Sommer hergestellte organische Material sorgt für ein Aufheizen des Bodens.
Dr. Dieter Porth