Klimaskepsis mit dem PC

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Wärmepuffer Ozean

Auf die Idee eine Seite mit diesem Titel zu erstellen brachte mich diese Seite des Hamburger Bildungsservers mit dem Titel "Die Erwärmung des Ozeans". Wenn man herunterscrollt zu den Abbildungen 5 und 6, dann fällt einem die enorm große Skalierung der Diagramm-Ordinate auf: die Wärmemenge des Ozeans bis in eine Tiefe von 700 m hat seit 1955 um ca. 20 * 1022 Joule zugenommen. Der Wärmeinhalt dieser Wassermasse ist natürlich groß. Hinter dieser großen Zahl verbergen sich gemessene Temperaturanstiege. Diese rechnet das beiliegende Programm näherungsweise aus.

Weiterhin steht auf dieser Seite:

"Zwischen 1971 und 2010 hat die Erde durch den Anstieg der Treibhausgaskonzentration eine Energiemenge von 274 ZJ (1 Zettajoule= 1021 Joule ) gewonnen. 93 % dieser Energiemenge ist im Mittel über den Zeitraum 1971-2010 in den Ozean gegangen. Der obere Ozean (0-700 m) hat 64 %, der tiefere (700-2000 m) 29 % aufgenommen. 3 % sind in das Schmelzen von Eis eingegangen, ebenfalls 3 % durch die Erwärmung der Landoberfläche der Kontinente und 1 % durch die Erwärmung der Atmosphäre. Die Erwärmung bis 2000 m Tiefe des Weltozeans hat zwar zwischen 1955 und 2010 nur 0,09 °C betragen. Würde man jedoch die 24x1022 Joule, die diese Erwärmung bewirkt haben, auf die unteren 10 km der Atmosphäre übertragen, würde sich diese Atmosphärenschicht um 36 °C erwärmen."

Was, wenn die Messungen zur Bestimmung der Ozeanerwärmung - wie alle Messungen - fehlerbehaftet wären? Wie hoch wäre ein fiktiver Treibhauseffekt bei einem Meßfehler von 0,01 Kelvin? Auch das rechnet das Programm aus.

Umgang mit dem Programm

Um aus hier gegebene Programm zum Laufen zu bringen sollte man wie folgt vorgehen:
  1. Zuerst erstellen Sie ein Verzeichnis, in dem Sie dieses Programm laufen lassen wollen.
  2. In diesem Verzeichnis benötigen Sie die Quellcode-Dateien, d.h. die python3-Dateien "ozeanwaerme_haupt.py", "steuer.py" und "rechner.py" sowie die Eingabedatei "eingabe.dat" in Ihrem Verzeichnis. Sie können die Dateien entweder einzeln anklicken und speichern oder das tar-Archiv herunterladen und im Verzeichnis öffnen. Das Archiv enthält die Quelldateien, die Eingabedatei "eingabe.dat" und die Dokumentation des Programms als *.pdf.
  3. Dann öffnen Sie ein Konsolenfenster in diesem Verzeichnis (rechter Mausklick im Fenster des Verzeichnisses, dann "Terminal hier öffnen" klicken).
  4. Führen Sie einen Virenscan über dieses Verzeichnis durch. Z.B. ich benutze clamscan mit dem Befehl clamscan -r -i. Sie können natürlich einen anderen Virenscanner benutzen.
  5. In der Konsole wird das Programm mit python3 ozeanwaerme_haupt.py gestartet. Es erscheinen die Eingabedaten.
  6. Nach einem Klick auf den "weiter"-Button berechnet das Programm die Masse des Ozeanwassers bis in 700m Tiefe, den Temperaturanstieg des Meerwassers Aufgrund der Erwärmung um die genannten 20 * 1022 Joule sowie die atmosphärische mittlere Temperatur, die einem Meßfehler von 0,01 K entspricht. Die Ergebnisse werden auf dem Bildschirm angezeigt und in die Ausgabedatei "ausgabe.dat" geschrieben.
Dokumentation

Archiv für python
Hauptrogramm in python
Eingabeeinheit in python
Recheneinheit in python
Eingabedatei

Der vom Programm errechnete Temperaturanstieg des Wassers des Ozeans bis 700m Tiefe beträgt 0.1982 K. Der von Klimaskepsis-mit-dem-PC angenommene Meßfehler von 0.01 K hätte eine fiktiven Treibhauseffekt von 1.9494 K in das Klimasystem "hineinerzeugt".

Hiermit haben wir im Ozean einen großen Wärmepuffer.

Quellen:
Oberfläche des Meeres:3.6057 * 1014 m2
Dichte des Ozeanwassers:1.025 * 103 kg / m3
spez. Wärmekapazität des Ozeanwassers:3.900 * 103 J/(kg*K)
Masse der Erdathmosphäre:5.15 * 1018 kg
spez. isobare Wärmekapazität der Luft:1.005 * 103 J/(kg*K)
Wärmegewinn des Ozeans bis 700m Tiefe:20.0 * 1022 J

ps: die Klimaseite des Hamburger Bildungsservers gehört zu den hochwertigen Seiten zu diesem Thema. Die offizielle Version ist dort sehr gut dargestellt.

pps: Temperaturdifferenzen werden in Kelvin angegeben. Klimaskepsis-mit-dem-PC hält diese Norm ein.