{"id":441,"date":"2019-10-21T12:29:53","date_gmt":"2019-10-21T12:29:53","guid":{"rendered":"http:\/\/klima-fakten.net\/?page_id=441"},"modified":"2025-08-24T12:51:15","modified_gmt":"2025-08-24T11:51:15","slug":"die-rolle-von-wasser-und-wasserdampf","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/klima-fakten.net\/?page_id=441","title":{"rendered":"Wolken und Wasserdampf"},"content":{"rendered":"<div class=\"pdfprnt-buttons pdfprnt-buttons-page pdfprnt-top-right\"><a href=\"https:\/\/klima-fakten.net\/index.php?rest_route=wpv2pages441&print=print\" class=\"pdfprnt-button pdfprnt-button-print\" target=\"_blank\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/klima-fakten.net\/wp-content\/plugins\/pdf-print\/images\/print.png\" alt=\"image_print\" title=\"Inhalt drucken\" \/><\/a><\/div>\n<h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"WasserdampfAlsTreibausgas\">Wasserdampf als Treibhausgasverst\u00e4rker?<\/h4>\n\n\n\n<p>  <br>Seit Beginn der Diskussion \u00fcber Treibhausgase war den beteiligten Wissenschaftlern klar, dass Wasserdampf ein sehr viel st\u00e4rkeres &#8222;Treibhausgas&#8220; als CO<sub>2<\/sub> ist, zum einen, weil sein Anteil in der Luft im Schnitt sehr viel h\u00f6her ist (0.25% statt 0.04%), zum anderen weil Wasserdampf in einem gr\u00f6\u00dferen Bereich des Infrarot-Spektrums aktiv ist.  <br>Weil aber klar ist, dass es politisch aussichtslos ist, den \u00fcberaus komplexen, das ganze Wettergeschehen ma\u00dfgeblich bestimmenden Kreislauf des Wassers kontrollieren zu wollen, hat man sich wohl darauf verst\u00e4ndigt, das n\u00e4chst-wirksame Treibhausgas CO<sub>2<\/sub> unter Kontrolle zu bekommen.  Dazu kommt, dass die unz\u00e4hligen Ph\u00e4nomene, bei denen Wasser oder Wasserdampf involviert sind, in ihrem komplexen Zusammenwirken noch keineswegs verstanden sind.  <br>Daher hat man sich beim IPCC im wesentlichen auf das<a href=\"http:\/\/climateknowledge.org\/figures\/Rood_Climate_Change_AOSS480_Documents\/QC012_Soden_Feedback_Models_JClim_2006.pdf\"> Grundmodell <\/a>verst\u00e4ndigt, dass der CO<sub>2<\/sub>-Treibhauseffekt der prim\u00e4re &#8222;Antrieb&#8220; des Klimageschehens ist, und das Wasserdampf infolge von &#8222;Feedback-Effekten&#8220; diesen Antrieb verst\u00e4rkt oder abschw\u00e4cht.  <br>Der zentrale Streitpunkt zwischen &#8222;Klimalarmisten&#8220; und &#8222;Klimaskeptikern&#8220; ist nicht mehr die Frage der CO<sub>2<\/sub>-Sensitivit\u00e4t (3.7 W\/qm oder 1.1 Grad C bei Verdoppelung des CO<sub>2<\/sub>-Gehalts), sondern die Frage des Feedbacks: &#8222;Steigt die Temperatur um ein Vielfaches der reinen CO<sub>2<\/sub>-Sensitivit\u00e4t an?&#8220; bei positivem Feedback oder &#8222;Bleibt die Gesamtsensitivit\u00e4t geringer als die reine CO<sub>2<\/sub>-Sensitivitit\u00e4t?&#8220; bei mehr oder weniger starkem negativen Feedback.  <br>Diese Abhandlung hat<strong> nicht den Anspruch, die komplexen Zusammenh\u00e4nge zwischen Temperatur, Wasserdampf und Wolken im Detail zu modellieren<\/strong>, wie es in den IPCC-Szenarien geschieht, sondern beschr\u00e4nkt sich darauf, aufgrund von gemessenen und (einfach) nachvollziehbaren Abh\u00e4ngigkeiten <strong>ein Kriterium zu finden, mit dem sich im globalen Gleichgewicht feststellen l\u00e4\u00dft, ob die Gesamtwirkung aller Wolken und des gesamten Wasserdampfes ein positives oder negatives Feedback bewirkt. <\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"Feedback-Factors\">Die bekannten Feedback-Faktoren<\/h4>\n\n\n\n<p>Ein naheliegender Feedback-Faktor ist die Aufnahme von mehr Wasserdampf in der durch CO<sub>2<\/sub> leicht erw\u00e4rmten Luft aufgrund der <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Clausius-Clapeyron-Gleichung\">Clausius-Clapeyron-Beziehung<\/a>.  Dadurch, dass Wasserdampf ebenfalls als Treibhausgas wirkt, wird dies als positive Feedback-Beziehung betrachtet, ja, sogar als die wichtigste Feedback-Beziehung \u00fcberhaupt. <br>Wenn der Wasserdampf-Gehalt und damit die Kondensation ansteigt, dann verringert sich der <a href=\"http:\/\/klima-fakten.net\/?page_id=269#Block_Temperaturgradient\">adiabatische Temperaturgradient<\/a> (MALR bzw. SALR), die Temperaturabnahme pro H\u00f6henkilometer, mit der Folge, dass die Abstrahltemperatur bei einer gegebenen H\u00f6he anw\u00e4chst und damit auch die Abstrahlungsleistung. Dieser Effekt wird als &#8222;Lapse-Rate-Feedback&#8220; bezeichnet und stellt ein negatives Feedback dar.  <a href=\"http:\/\/climateknowledge.org\/figures\/Rood_Climate_Change_AOSS480_Documents\/QC012_Soden_Feedback_Models_JClim_2006.pdf\">Seine Gr\u00f6\u00dfenordnung ist nach den verwendeten Modellen etwa die H\u00e4lfte des positiven Wasserdampf-Feedbacks<\/a>. (S. 3355 im Link) <\/p>\n\n\n\n<p>Das Dilemma dieser Feedback-Berechnungen ist, dass sich die eigentlichen Kalkulationen im Innern komplexer Klimamodelle befinden, die sich f\u00fcr Au\u00dfenstehende nicht inhaltlich nachvollziehen lassen. <\/p>\n\n\n\n<p>Prof. Richard Lindzen hat <a href=\"http:\/\/www-eaps.mit.edu\/faculty\/lindzen\/236-Lindzen-Choi-2011.pdf\">die aktuellen Klima-Modelle hinsichtlich des Feedbacks verglichen mit gemessenen Satelliten-Temperaturdaten<\/a>. Das Ergebnis der nicht ganz einfachen Berechnungen f\u00fchrte ihn zu der <strong>Schlu\u00dffolgerung, dass das Gesamt-Feedback negativ sein muss<\/strong>, um mit den Messdaten kompatibel zu sein. <strong>Demnach gehen die existierenden Klimamodelle<\/strong> von der falschen Voraussetzung eines in der Summe positiven Wasserdampf Feedbacks aus.  In Wirklichkeit mu\u00df die Wirkung von Wasserdampf und Wolkenbildung ein stabilisierendes, negatives Feedback bewirken, damit die Klimamodelle die bereits gemessenen Temperaturen korrekt reproduzieren. Die Publikation liefert aber keinen expliziten  physikalisch\/meteorologischer Wirkmechanismus, der die negative R\u00fcckkopplung erkl\u00e4rt. <\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"Block_Uncertainty\">Unsicherheit von Temperaturvorhersagen aufgrund von Fehlern des Wolken-Feedbacks<\/h4>\n\n\n\n<p>Seit kurzem wurde eine wertvolle Analyse der globalen Temperaturvorhersagen der aktuellen CMIP5-Klimamodelle mit dem Titel <stark><em><a href=\"https:\/\/www.frontiersin.org\/articles\/10.3389\/feart.2019.00223\/full#B97\">Fehlerausbreitung und die Zuverl\u00e4ssigkeit globaler Lufttemperaturprojektionen<\/a><\/em><\/stark> durchgef\u00fchrt. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Analyse sind: <\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><stark>Eine wesentliche Schw\u00e4che aller CMIP5-Klimamodelle ist der j\u00e4hrliche durchschnittliche Fehler von \u00b112,1% im globalen j\u00e4hrlichen durchschnittlichen Wolken-Anteil<\/stark>, der innerhalb von CMIP5-Klimamodellen erzeugt wird<\/li>\n\n\n\n<li><stark>Die Fehler sind keine zuf\u00e4lligen Fehler, sondern systematische<\/stark>, was einen starken Hinweis darauf gibt, dass in den CMP5-Modellen eine strukturelle Verzerrung eingebaut ist. <\/li>\n\n\n\n<li> <stark>Dieser Fehler ist stark paarweise korreliert zwischen den Modellen, was auf eine Quelle in der der offenbar fehlerbehafteten Theorie hindeutet<\/stark>. <\/li>\n\n\n\n<li> Der resultierende <starke> langwellige Wolkenzwangsfehler (LWCF) f\u00fchrt zu einem Jahresdurchschnitt von \u00b14 Wm<sup><stark>&lt;-2<\/stark><\/sup><stark> Unsicherheit in den simulierten troposph\u00e4rischen thermischen Energiefluss<\/stark>. Diese j\u00e4hrliche \u00b14 Wm<sup>-2<\/sup> Simulation <stark>Unsicherheit ist \u00b1114 \u00d7 gr\u00f6\u00dfer als der Jahresdurchschnitt \u223c0.035 Wm<\/stark><sup><stark><stark>-2<\/stark><\/stark><\/sup><stark> Ver\u00e4nderung des troposph\u00e4rischen thermischen Energieflusses, der durch Erh\u00f6hung des Treibhausgasantriebs seit 1979<\/stark> erzeugt wird. <\/starke><\/li>\n\n\n\n<li> <stark>Unsicherheit im simulierten troposph\u00e4rischen thermischen Energiefluss f\u00fchrt zu Unsicherheit bei der projizierten Lufttemperatur<\/stark>. Die Ausbreitung des LWCF-W\u00e4rmeenergieflussfehlers durch die historisch relevanten Prognosen von 1988 der GISS Modell II Szenarien A, B und C, die IPCC SRES Szenarien CCC, B1, A1B und A2 und die RCP-Szenarien des F\u00fcnften Bewertungsberichts 2013 des IPCC decken eine Unsicherheit der Lufttemperatur von \u00b115 C am Ende einer hundertj\u00e4hrigen Projektion auf. Der Unsicherheitsbereich ist fast zehnmal gr\u00f6\u00dfer als der erwartete durchschnittliche Temperaturanstieg von 3,2 C und auch viel gr\u00f6\u00dfer als im schlimmsten Fall.   <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p><stark>Die unvermeidliche Schlussfolgerung ist, dass ein anthropogene \u00c4nderung der  Lufttemperatur nicht mit aktuellen Klima-Me\u00dfdaten nachgewiesen werden kann. <\/stark><br>Die folgenden \u00dcberlegungen erheben nicht den Anspruch, das Cloud-Feedback genau zu modellieren &#8212; eine Art von verbessertem &#8222;Plugin&#8220; f\u00fcr Klimamodelle &#8211;, aber <stark>der Zweck der Untersuchung beschr\u00e4nkt sich auf die vereinfachte Frage, ob global Wasserdampf und Wolken zusammen mit positivem oder negativen Feedback an die CO<\/stark><sub>2<\/sub><stark>-Wirkung ankoppeln<\/stark>.  Dass die <strong>Zusammenh\u00e4nge zwischen Wasserdampf und Wolken sehr kompliziert und in den bekannten Klimamodellen unzureichend ber\u00fccksichtigt<\/strong> werden, wird in diesem <strong>Vortrag von Dr. Roy Spencer<\/strong> deutlich:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-4-3 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Roy Spencer - Global Warming: One Scientist&#039;s View of the Science and Policy.\" width=\"1200\" height=\"900\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/ZZz_e946ITU?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"Cloud-Feedback\">Feedback der Wolken innerhalb der Troposph\u00e4re <\/h4>\n\n\n\n<p>Aufgrund der vielf\u00e4ltigen Erscheinungsformen und der nicht vorhersagbaren Konstellationen von Wolken lassen sich diese \u00edn Klimamodellen nur schwierig simulieren. Zudem sind die &#8222;Elementarzellen&#8220; der Klimamodelle mit 100 km Seitenl\u00e4nge zu grob, um das dynamische Geschehen der Wolkenbildung korrekt zu modellieren. Das hast dazu gef\u00fchrt, dass die Wolken unvollst\u00e4ndig und daher einseitig in den Klimamodellen erscheinen. <\/p>\n\n\n\n<p><strong>Ein f\u00fcr die Absch\u00e4tzung von klimarelevanten Effekten ist eine au\u00dferordentlich wichtige Eigenschaft der Wolken, dass sie sowohl die einfallende kurzwellige Strahlung \u00fcber die Albedo als auch die abgehende W\u00e4rmestrahlung \u00fcber die Infrarotabsorption beeinflussen. <\/strong>Wie stark diese beiden Einfl\u00fcsse sind, wird daran deutlich, dass wir beides unmittelbar f\u00fchlen k\u00f6nnen: <\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Wenn wir in der Sonne stehen, und es schiebt sich eine Wolke dazwischen, dann sp\u00fcren wir unmittelbar eine deutliche Abk\u00fchlung, also eine D\u00e4mpfung der kurzwelligen Strahlung.<\/li>\n\n\n\n<li>In einer sternenklaren Nacht ist es deutlich k\u00e4lter als in einer Nacht mit wolkenbedecktem Himmel, das hei\u00dft, dass die W\u00e4rme schneller in den Weltraum entweicht.  Dieser Effekt wird haupts\u00e4chlich dadurch bewirkt, dass es durch die Wolken die direkte Abstrahlung von der Erdoberfl\u00e4che aus durch das &#8222;atmosph\u00e4rische Fenster&#8220; unterbunden wird. <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Diese an sich einfachen Ph\u00e4nome angemessen zu erfassen und statistisch richtig zu wichten ist nicht trivial. Die Albedo der Atmosph\u00e4re f\u00fcr einstrahlendes Licht l\u00e4\u00dft sich mit Satelliten erfassen.  Die beiden Erdbeobachtungssatelliten der NASA <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/CloudSat\">CloudSat und CALIPSO<\/a><strong><sup>&nbsp;<\/sup><\/strong>haben \u00fcber den Zeitraum 2000 bis 2010 den globalen <strong>Albedoeffekt der Wolken<\/strong> genauer bestimmt. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"866\" height=\"431\" src=\"https:\/\/klima-fakten.net\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/image.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-7981\" srcset=\"https:\/\/klima-fakten.net\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/image.png 866w, https:\/\/klima-fakten.net\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/image-300x149.png 300w, https:\/\/klima-fakten.net\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/image-768x382.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 866px) 100vw, 866px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Er<strong> betrug in diesem Zeitraum gemittelt 47.5 W\/m<\/strong><sup><strong>2<\/strong><\/sup><strong>&nbsp;und kommt <\/strong><a href=\"https:\/\/lecuyer.aos.wisc.edu\/publications\/2012_EBupdate_stephens_ngeo1580.pdf\"><strong>haupts\u00e4chlich durch die Reflexion von Sonnenlicht durch Wolken<\/strong><\/a><strong> in den mittleren Breiten der jeweiligen Sommerhemisph\u00e4re zustande. <\/strong><br>Der gesch\u00e4tzte w\u00e4rmende <a href=\"https:\/\/lecuyer.aos.wisc.edu\/publications\/2012_DLR_stephens_jc.pdf\">&#8222;<strong>Treibhauseffekt&#8220; infolge von Wolken und Wasserdampf betr\u00e4gt etwa 24-31 W\/m<\/strong><sup>2<\/sup><\/a>, im <a href=\"https:\/\/www.ipcc.ch\/site\/assets\/uploads\/2018\/02\/WG1AR5_Chapter07_FINAL-1.pdf\">IPCC-Bericht AR5 wird ein mittlerer Wert von 30 W\/m<\/a><sup><a href=\"https:\/\/www.ipcc.ch\/site\/assets\/uploads\/2018\/02\/WG1AR5_Chapter07_FINAL-1.pdf\">2<\/a><\/sup><a href=\"https:\/\/www.ipcc.ch\/site\/assets\/uploads\/2018\/02\/WG1AR5_Chapter07_FINAL-1.pdf\"> angegeben<\/a>. <br><strong>In der Bilanz ergibt sich daraus eine st\u00e4rkere Abstrahlung, als wenn kein Wasserdampf und Wolken vorhanden w\u00e4ren, also insgesamt negatives Forcing von 16.5-23.5  W\/m<\/strong><sup><strong>2<\/strong><\/sup><strong>.  <\/strong>Diese Werte beinhalten s\u00e4mtliche Wolkentypen, sowohl die Cumulus-Wolken mit gro\u00dfer Albedo als auch die Cirrus-Wolken mit fast verschwindender Albedo. <br><strong>Damit ist im weltweiten Durchschnitt und \u00fcber alle Wolkentypen gerechnet in der Summe die Gesamtwirkung der Wolken negativ, also k\u00fchlend.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Dass in der globalen Energiefluss-Bilanz die negative Albedo-Abschw\u00e4chung des kurzwelligen Sonnenlichts durch Wolken um etwa <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/klima-fakten.net\/wp-content\/ql-cache\/quicklatex.com-5104e0cdfa8d353e64018218de890e76_l3.png\" class=\"ql-img-inline-formula quicklatex-auto-format\" alt=\"&#50;&#48;&#92;&#102;&#114;&#97;&#99;&#123;&#87;&#125;&#123;&#109;&#94;&#50;&#125;\" title=\"Rendered by QuickLaTeX.com\" height=\"23\" width=\"39\" style=\"vertical-align: -7px;\"\/> die positive Treibhauswirkung \u00fcbersteigt, ist in der Klimaforschung mittlerweile Konsens. <\/p>\n\n\n\n<p>Nachtrag 24.8.2025: \u00dcber die im Endeffekt <a href=\"https:\/\/klima-fakten.net\/?p=9287\">geringf\u00fcgige positive Feedbackwirkung des Wasserdampfes habe ich an anderer Stelle geschrieben<\/a>, mit dem Ergebnis, dass es bei einer Temperaturerh\u00f6hung von 1\u00b0C zu einer wasserdampfbedingten weiteren Temperaturerh\u00f6hung von 0.22\u00b0C kommt, also bei Ber\u00fccksichtigung der Rekursivitit\u00e4t des Prozesses zu einer Gesamt-Temperaturerh\u00f6hung von 1,28\u00b0C.  <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wasserdampf als Treibhausgasverst\u00e4rker? 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