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Vollständige Version anzeigen : Diskussion: Fachlicher Infostrang zur Klimaforschung



Nietzsche
09.09.2020, 12:55
Ich habe zwei Fragen.

1. Wenn die Energie abgestrahlt wird und dann wie im Treibhaus sozusagen auf der Erde gefangen wird und nicht zurückgestrahlt wird, welchen Einfluss haben dabei die abstrahlenden Flächen? Als Beispiel: Wenn nun 1km² in der Wüste beschienen wird und wenn 1km² Wald beschienen wird? Immerhin absorbiert der Wald inkl. der gesamten Ökologie dort das Sonnenlicht und wandelt zusätzlich CO² um.
2. Die Gase halten die Sonneneinstrahlung und deren Energie auf der Erde. Welche Auswirkungen haben 1% mehr Sonneneinstrahlung durch Fluktuationen der Sonnenaktivität auf die Erde und das gesamte System? (um es zu verdeutlichen: Ich kann einen Schweinebraten mit konstanten 150°C braten. Wenn ich aber den Braten kontinuierlich mit 100, 140, 110, 190, 130, 140, 250°C mache habe ich eine steinharte Kruste, gar muss er aber nicht zwangsläufig sein, bedeutet, vielleicht kommt es darauf an welche Regionen mehr oder weniger reflektieren und wenn genau diese mehr Strahlung abbegommen potentiert sich die Leistung die nicht abgeführt werden kann)

Schwabenpower
10.09.2020, 07:10
Wärmeübertragung beschränkt sich nicht auf Strahlung

Differentialgeometer
10.09.2020, 09:06
Eine Frage, die ich selbst noch nirgendwo beantworten konnte (kann niemand btw), die dem fachlichen Strang ein wenig vorgreift: Die zugrundeliegenden Modelle der Atmosphäre, der Ozeane etc beruhen allesamt auf der Navier-Stokes-Gleichung. Es ist noch nichts über die Existenz und Eindeutigkeit der Lösungen dieser Gleichung bekannt; bei dem kleinen Cousin der NS-Gleichung, der Eulergleichung, weiß man sogar, dass die sog. schwachen Lösungen eben NICHT eindeutig sind....
Man kann das Paper 'A PDE view on climate modeling'* googlen, dort wird ebenfalls explizit erwähnt, dass Existenz- und Eindeutigkeitsaussagen nicht möglich sind. Für den mathematisch unbeleckten Leser: Wenn ein Lösung nicht eindeutig ist, dann ist die Vorhersagekraft einer Gleichung eingeschränkt; angenommen es gäbe eine Lösung, die zur Erwärmung führt und eine, die zu einer Eiszeit führt; dann hängt es ggfs. von den Startparamtern ab, wo ich dann am Ende der Simulation rauskomme - nicht befriedigend.

*dort heißt es =
2.2 Existence, Uniqueness, and Regularity
It has been known since the 1930’s [7] that the initial value problem for the time-dependent Navier-Stokes equations has a unique smooth solution on a bounded timeinterval, given that the initial conditions are sufficiently smooth. However, extend-ing this solution for longer time would possibly present a less regular function,and this is a crucial question which is as yet unanswered: will the solution remainsmooth for all time? If an affirmative answer could be proved, the question ofuniqueness and existence would be considered resolved. If not, it would be impor-tant to have information on the the nature of the singularities, and on whether theweak solutions would be unique [7]. (A weak solution, or ageneralized solution to an ODE or a PDE is a solution who’s derivatives may not all satisfy the problembut which solves it in some precise sense made clear for a given context.)

2.3 Long Time Behavior
And what happens when t → ∞, for the time-dependent Navier-Stokes equations? As explained in [7], if the given forces and boundary values of the velocity aresmall then there exists a unique stable stationary solution and the time-dependentsolution converges to it as t → ∞. But when the forces grow larger, we understandfrom physical evidence and knowledge of offsets and bifurcations due to chaos, thatas t → ∞, the solution often tends to a time periodic one or to a more complicatedattracting set, in which case the long time behavior of the solution (representing a”permanent” state) could appear chaotic. This is known to occur even in simpledynamical systems of finite dimension, as is discussed in the following section.

2.4. Instability of Solutions
Nonlinear deterministic equations, such as the Navier-Stokes equations, havebeen found to exhibit irregular and unexpected behaviour. In 1963, the mathematician E. N. Lorenz produced a simple, nonlinear mathematical model of a weathersystem that would generate nonperiodic weather patterns, which was a cuttingedge idea at the time. He worked on an early personal computer, the Royal-McBeeLGP-30, to perform his computations. Despite its computing power being comparable to a modern pocket calculator, it was capable of solving a set of weatherequations involving around a dozen variables, time step by time step, printing outthe results every ten seconds. When tweaking the inserted values, he came uponthe nonperiodic patterns he sought.Apparently, a dynamical system with no explicit randomness or uncertainty tobegin with, would after a few time steps produce unpredictable motion with onlythe slightest changes in the initial values. Seen how even the Lorenz equations (asthey have become known over time) present chaotic traits, one can just imagine to what (short, presumably) extent the Navier-Stokes equations on a grid with a million points would be predictable. As previously mentioned, this is the reason whyatmospheric models of today use a number of simplifying assumptions, linearizations and statistical methods in order to obtain more well-behaved systems. Theremainder of this section will provide a sketch of ideas concerning the unpredictablebehavior of solutions to deterministic equations reacting to slightly varying initialconditions.

Klopperhorst
10.09.2020, 10:22
... die Temperatur des Erdkerns ist höher als die der Sonne. ...
Der Erdkern ist so heiß wie die Sonnenoberfläche. Natürlich ist er nicht heißer als das Innere der Sonne.

---

Schwabenpower
10.09.2020, 13:26
Steht bereits in Beitrag #4. Schredder einen anderen Strang.
Nein, da ist nur Wärmeübertragung von Sonne zu Erde betrachtet

ganja
10.09.2020, 14:42
Ich würde im ersten Beitrag des anderen Strangs einen Link zu diesem Thema platzieren. Dann ist gleich ersichtlich, wo der Platz für Fragen und Diskussionen und wo der Platz für Informationen und Quellen ist.

Ansonsten spannende Sache. Ich werde mich da mal reinlesen und sicher noch einiges lernen :dg:

Differentialgeometer
10.09.2020, 19:40
Ich würde im ersten Beitrag des anderen Strangs einen Link zu diesem Thema platzieren. Dann ist gleich ersichtlich, wo der Platz für Fragen und Diskussionen und wo der Platz für Informationen und Quellen ist.

Ansonsten spannende Sache. Ich werde mich da mal reinlesen und sicher noch einiges lernen :dg:
Vielen Dank. :)

Differentialgeometer
10.09.2020, 23:45
Nein, da ist nur Wärmeübertragung von Sonne zu Erde betrachtet
Ja und?! Wenn ich genau das beschreiben will; das Klima ist nun mal in erster Linie von der Sonne abhängig.... Liest Du auch ab und zu die Stränge?!

Schaschlik
11.09.2020, 00:48
Ja und?! Wenn ich genau das beschreiben will; das Klima ist nun mal in erster Linie von der Sonne abhängig.... Liest Du auch ab und zu die Stränge?!

Die Sonne hat sicher Einfluss auf das Klima, es gibt aber andere, sehr gewichtige Faktoren. Der Einfluss der Atmosphäre ist m.E. größer als der, der Sonne. Vergleich Merkur, Venus, Erde. Nach Sonneneinstrahlung müsste Merkur am heißesten sein. Ist er aber nicht, da er faktisch keine Atmosphäre besitzt. Venus dagegen ist die Hölle, obwohl sie nicht so nah wie Merkur an der Sonne ist.

Dass andere Faktoren großen Einfluss haben, sieht man auch daran, dass die Neigung der Erdachse mehr ausmacht (Sommer, Winter), als die Entfernung Erde - Sonne (elliptische Bahn).

Differentialgeometer
11.09.2020, 06:31
Die Sonne hat sicher Einfluss auf das Klima, es gibt aber andere, sehr gewichtige Faktoren. Der Einfluss der Atmosphäre ist m.E. größer als der, der Sonne. Vergleich Merkur, Venus, Erde. Nach Sonneneinstrahlung müsste Merkur am heißesten sein. Ist er aber nicht, da er faktisch keine Atmosphäre besitzt. Venus dagegen ist die Hölle, obwohl sie nicht so nah wie Merkur an der Sonne ist.

Dass andere Faktoren großen Einfluss haben, sieht man auch daran, dass die Neigung der Erdachse mehr ausmacht (Sommer, Winter), als die Entfernung Erde - Sonne (elliptische Bahn).
Das ist alles richtig. Es ging aber spezifisch um den Energieübertrag von der Sonne zur Erde; und da kommt halt nur Strahlung in Frage, da es nun mal dazwischen nur Vakuum gibt.

Schwabenpower
11.09.2020, 06:33
Ja und?! Wenn ich genau das beschreiben will; das Klima ist nun mal in erster Linie von der Sonne abhängig.... Liest Du auch ab und zu die Stränge?!
Ja, und Wärme ist alleine schon komplex genug, ganz ohne Atmosphäre.
Das Klima auf Strahlung zu reduzieren ist der völlig falsche Weg. Du erwähnst die verschiedenen Arten der Wärmeübertragung, läßt sie dann aber außen vor. Zu Deinen Gunsten rechne ich mal Wind zu Konvention. Nur die Verdunstung hast Du gar nicht drin (Verdunstungskälte).

Wir haben eine ähnliches Thema in einem Bauphysikforum.

Schwabenpower
11.09.2020, 06:34
Die Sonne hat sicher Einfluss auf das Klima, es gibt aber andere, sehr gewichtige Faktoren. Der Einfluss der Atmosphäre ist m.E. größer als der, der Sonne. Vergleich Merkur, Venus, Erde. Nach Sonneneinstrahlung müsste Merkur am heißesten sein. Ist er aber nicht, da er faktisch keine Atmosphäre besitzt. Venus dagegen ist die Hölle, obwohl sie nicht so nah wie Merkur an der Sonne ist.

Dass andere Faktoren großen Einfluss haben, sieht man auch daran, dass die Neigung der Erdachse mehr ausmacht (Sommer, Winter), als die Entfernung Erde - Sonne (elliptische Bahn).
Ups, überschnitten

Differentialgeometer
11.09.2020, 06:42
Ja, und Wärme ist alleine schon komplex genug, ganz ohne Atmosphäre.
Das Klima auf Strahlung zu reduzieren ist der völlig falsche Weg. Du erwähnst die verschiedenen Arten der Wärmeübertragung, läßt sie dann aber außen vor. Zu Deinen Gunsten rechne ich mal Wind zu Konvention. Nur die Verdunstung hast Du gar nicht drin (Verdunstungskälte).

Wir haben eine ähnliches Thema in einem Bauphysikforum.
Ich habe ja nun gerade erst angefangen. Und im nächsten Kapitel wird auch die Frage Konvektion aufgegriffen. Ich sage: geht auf das ein, was ich geschrieben habe, nicht, was ich nicht geschrieben habe! Da steht extra, dass in erster Ordnung erstmal nur der Überrtrag von Sonne zur Erde betrachtet wird, dann wurden Absorptionspektren betrachtet, warum Gase nicht lesdiglich nach Konzentration reagieren, dann wurde eine Rechnung mit Bändermodellen vorgeführt, mit der man überschlagen konnte, was die Konzentration ausmacht, in Bezug auf die Streuung. Die nächsten Beiträge gehen dann um numerische Modelle, mit denen auf die Temperatur eingegangen wird, eben auch durch Konvektion. Nur weil ich Familie, Job und Diss am Bein habe und net wir Du 24/7 hier schreibe, musst Du nicht mit Themen kommen, die noch ausstehen. Geh NUR auf dss ein, was da steht!

Schwabenpower
11.09.2020, 07:31
Ich habe ja nun gerade erst angefangen. Und im nächsten Kapitel wird auch die Frage Konvektion aufgegriffen. Ich sage: geht auf das ein, was ich geschrieben habe, nicht, was ich nicht geschrieben habe! Da steht extra, dass in erster Ordnung erstmal nur der Überrtrag von Sonne zur Erde betrachtet wird, dann wurden Absorptionspektren betrachtet, warum Gase nicht lesdiglich nach Konzentration reagieren, dann wurde eine Rechnung mit Bändermodellen vorgeführt, mit der man überschlagen konnte, was die Konzentration ausmacht, in Bezug auf die Streuung. Die nächsten Beiträge gehen dann um numerische Modelle, mit denen auf die Temperatur eingegangen wird, eben auch durch Konvektion. Nur weil ich Familie, Job und Diss am Bein habe und net wir Du 24/7 hier schreibe, musst Du nicht mit Themen kommen, die noch ausstehen. Geh NUR auf dss ein, was da steht!
Genau da ist doch das Problem: man kann es nicht nacheinander betrachten. Der Versuch ist ja nicht schlecht. Aber die Diskussionen - und Streitereien - der letzten 30 Jahre scheitern immer genau daran.

Querfront
14.09.2020, 20:22
Die Sonne hat sicher Einfluss auf das Klima, es gibt aber andere, sehr gewichtige Faktoren. Der Einfluss der Atmosphäre ist m.E. größer als der, der Sonne. Vergleich Merkur, Venus, Erde. Nach Sonneneinstrahlung müsste Merkur am heißesten sein. Ist er aber nicht, da er faktisch keine Atmosphäre besitzt. Venus dagegen ist die Hölle, obwohl sie nicht so nah wie Merkur an der Sonne ist.

Dass andere Faktoren großen Einfluss haben, sieht man auch daran, dass die Neigung der Erdachse mehr ausmacht (Sommer, Winter), als die Entfernung Erde - Sonne (elliptische Bahn).

Hier hilft der Blick auf den Mond weiter, der in etwa genau so weit von der Sonne entfernt ist, wie die Erde, aber keine Atmosphäre besitzt. Nachts ist es dort mit bis zu -200 C° kälter als draußen. Tagsüber ist es mit > 100 C° mörderheiß.

Süßer
14.09.2020, 22:23
Das ist alles richtig. Es ging aber spezifisch um den Energieübertrag von der Sonne zur Erde; und da kommt halt nur Strahlung in Frage, da es nun mal dazwischen nur Vakuum gibt.

Was verstehst Du unter Strahlung? Photonen?
Dann kann die Aussage nicht vollständig sein, da das was allgemein unter Neutrinos verstanden wird, auch von der Sonne abgestrahlt wird.

Differentialgeometer
15.09.2020, 00:07
Was verstehst Du unter Strahlung? Photonen?
Dann kann die Aussage nicht vollständig sein, da das was allgemein unter Neutrinos verstanden wird, auch von der Sonne abgestrahlt wird.
Schau: mit Strahlung meine ich in erster Linie Photonen, denn die machen die Temperatur auf der Erde. Neutrinos haben einen viel zu kleinen Wirkungsquerschnitt um überhaupt irgendwelche Reaktionen zu machen. Du, ich, die ganze Erde wird jede Sekunde von Milliarden von Neutrinos durchströmt, ohne dass wir erwas merken. Selbst in einem dafür vorgesehenen Experiment (Super-Kamiokande) findet man nur eine handvoll Reaktionen. Für das Klima kann man das ausschließen.

Differentialgeometer
20.09.2020, 21:56
Nein.

Als ob Du Baustellendödel mit Zweibuchbildung das beurteilen kannst. :D Nie Differentialrechnung gesehen aber bei PDEs mitdiskutieren, genau mein Humor :D Weiter so.

Süßer
20.09.2020, 22:25
Schau: mit Strahlung meine ich in erster Linie Photonen, denn die machen die Temperatur auf der Erde. Neutrinos haben einen viel zu kleinen Wirkungsquerschnitt um überhaupt irgendwelche Reaktionen zu machen. Du, ich, die ganze Erde wird jede Sekunde von Milliarden von Neutrinos durchströmt, ohne dass wir erwas merken. Selbst in einem dafür vorgesehenen Experiment (Super-Kamiokande) findet man nur eine handvoll Reaktionen. Für das Klima kann man das ausschließen.

Wirkungsquerschnitt ist auch so ein blumiger Kunstbegriff, der mehr verschleiert als definiert. Wie war das nochmal mit den thermischen Neutronen und dem Resonanzeinfang?

Süßer
20.09.2020, 22:27
Als ob Du Baustellendödel mit Zweibuchbildung das beurteilen kannst. Nie Differentialrechnung gesehen aber bei PDEs mitdiskutieren, genau mein Humor Weiter so.

Um es kurz zu machen...
Im Gegensatz zu Dir, versteht er wenigstens richtig was von einer Sache.

Differentialgeometer
20.09.2020, 22:29
Wirkungsquerschnitt ist auch so ein blumiger Kunstbegriff, der mehr verschleiert als definiert. Wie war das nochmal mit den thermischen Neutronen und dem Resonanzeinfang?
Bei obiger Antwort war ich noch höflich; allerdings muss ich Dir jetzt sagen: Du verstehst wenig bis gar nichts. Und ich kann Dir leider in Deinem Unwissen nicht helfen. Wenn Wirkungsquerschnitt Dir nichts sagt, solltest Du nicht über Teilchen-/Kern- und Atomphysik diskutieren. Oh Mann, es ist wirklich schlimmer als im Kindergarten.

Differentialgeometer
20.09.2020, 22:30
Um es kurz zu machen...
Im Gegensatz zu Dir, versteht er wenigstens richtig was von einer Sache.
Gut, wie ich eben schrieb, halte ich Dich auch für einen Schwachkopf. Natürlich versteht Ihr Euch blendend :D

Süßer
20.09.2020, 22:41
Bei obiger Antwort war ich noch höflich; allerdings muss ich Dir jetzt sagen: Du verstehst wenig bis gar nichts. Und ich kann Dir leider in Deinem Unwissen nicht helfen. Wenn Wirkungsquerschnitt Dir nichts sagt, solltest Du nicht über Teilchen-/Kern- und Atomphysik diskutieren. Oh Mann, es ist wirklich schlimmer als im Kindergarten.

Höflich?
:hi::muaha:

Pillefiz
20.09.2020, 22:49
Dieser Pöbelstrang wird geschlossen. Diskussionen zum Thema können in dem eigentlichen Faden geführt werden.