Kapitel 1: Naturwissenschaftliche Hypothesen
1824 Der französische Mathematiker Jean Baptiste Joseph Fourier postuliert, dass die Atmosphäre durch vom Erdboden ausgehende Strahlung erwärmt wird nachdem die Sonnenstrahlung den Erdboden aufgeheizt hat.
1850 Der deutsche Physiker Rudolf Emanuel Clausius formuliert den sogenannten 2. Hauptsatz der Thermodynamik: „Wärme kann nie von selbst von einem Körper niederer Temperatur auf einen Körper höherer Temperatur übergehen“.
1859 Der deutsche Physiker Gustav Robert Kirchhoff formuliert die Gesetze des Wärmeübergangs durch Strahlung (Kirchhoff’sche Strahlungsgesetze). Im thermischen Gleichgewicht müssen Absorption und Emission zweier Wärme austauschende Körper gleich sein. Beachte: Die Erdatmosphäre ist ein offenes System in dem kein Gleichgewicht zwischen Erdboden und Hochatmosphäre einstellbar ist.
1862 Der irische Physiker John Tyndall beschreibt einen auf den Strahlungseigenschaften der Gase beruhenden Treibhauseffekt, für den vor allem Wasserdampf eine Rolle spielt, aber auch CO2 wichtig ist.
1896 Der schwedische Physiko-Chemiker Svante Arrhenius entwickelt ein auf dem Treibhauseffekt aufbauendes Klimamodell. CO2 absorbiert die von der Erde ausgehende Strahlung und heizt dadurch das Klima auf. Durch Vulkanismus schwankt der CO2 Gehalt, was zu Klimaänderungen führt. Er erkennt auch, dass dabei auch Wasserdampf eine wichtige Rolle spielt. Zitat: „Der Anstieg des CO2 wird dem Menschen erlauben, unter einem wärmeren Himmel zu leben“.
Betrachtet man die auf der vorigen Seite in historischer Reihenfolge zitierten Beiträge der damals führenden Forscher, so erkennt man, dass sie nicht widerspruchsfrei sind. Das soll den unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Schwerpunkten arbeitenden Forschern nicht angelastet werden.
Heute wissen wir:
Der Anteil des Kohlendioxids CO2 in der Atmosphäre ist extrem gering (4 Moleküle CO2 auf 10.000 Luftmoleküle). Schon von daher ist es nicht plausibel, dass kleine Änderungen in der ohnehin derart niedrigen Konzentration dieses Gases das ganze System des Erdklimas entscheidend beeinflussen können. Die dreiatomigen CO2 Moleküle können in Bodennähe nicht strahlen, da sie nur Schwingungsenergie aufnehmen, die sie in der dichten Atmosphäre sofort durch Stöße mit den Luftmolekülen wieder verlieren. CO2 kann erst in der dünnen und kalten Hochatmosphäre Wärmeenergie durch Strahlung abgeben. Dies ist wichtig, für die Kühlung der Erde zum Weltraum hin. Eine nach der Treibhaus-Hypothese geforderte Wärmeübertragung durch eine „Gegenstrahlung“ zur niedrigen Troposphäre, also vom Kalten zum Warmen, widerspricht dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik und kann daher nicht stattfinden.
Die Erdatmosphäre ist kein Treibhaus, es fehlt das Dach als wesentliches Element der im Garten benutzten Gewächshäuser. Deren Effekt beruht auf der Behinderung des konvektiven Wärmeaustauschs. Die Strahlung spielt dabei keine Rolle. Dies wurde von dem U.S. Amerikanischen Physiker Robert William Wood bereits 1906 experimentell nachgewiesen.