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HaraldL 05.03.2018 18:47

Thermik und Treibhauseffekt
 
Der Treibhauseffekt beruht bekanntermaßen auf dem Umstand, daß bestimmte Gase Wärmestrahlung mehr oder minder gut absorbieren. Nun ist bekanntermaßen Wärmestrahlung ein sehr ineffektiver Weg, um Wärme loszuwerden. Konvektion ist da viel effektiver.
Eigentlich müßte doch durch zunehmenden Treibhauseffekt die Thermik zunehmen, weil sich die erwärmte Luft ausdehnt und nach oben steigt, wo sie wegen geringerer Dichte ( und geringerer Konzentration der Treibhausgase) ihre Wärme ins All abstrahlen. Dadurch würde sich auch die Atmosphäre ausdehnen. Aber in der Praxis scheint das nicht so zu sein, denn die Atmosphäre der Venus, welche 90-mal dichter ist als die Erdatmosphäre und bekanntermaßen über einen starken Treibhauseffekt verfügt, reicht auch nicht weiter ins All wie die Erdatmosphäre ( zumindest kann ein Satellit in seinem Orbit der Venusoberfläche genau so nahe kommen wie der Erdoberfläche).
Warum reicht die Venusatmosphäre nicht weiter ins All? Unter welchen Umständen kann bei zunehmender Erwärmung auf einem Planeten die Thermik zunehmen?

Sakslane 05.03.2018 20:00

Zitat:

Zitat von HaraldL (Beitrag 225544)
Der Treibhauseffekt beruht bekanntermaßen auf dem Umstand, daß bestimmte Gase Wärmestrahlung mehr oder minder gut absorbieren.

Das muss offenbar "reflektieren" heißen, statt "absorbieren".
Zitat:

Konvektion ist da viel effektiver.
Es gibt aber in der oberen Atmosphäre keine "kalte Oberfläche", die mit der aufsteigenden Luft in Kontakt steht und die Wärme aufnimmt. Also bleibt nur Strahlung. Und die geht von Boden aus besser, weil Luft kein guter Wärmestrahler (Schwarzkörper) ist.
Zitat:

Eigentlich müßte doch durch zunehmenden Treibhauseffekt die Thermik zunehmen, weil sich die erwärmte Luft ausdehnt und nach oben steigt, wo sie wegen geringerer Dichte ihre Wärme ins All abstrahlen.
Die Abkühlung erfolgt eher durch adiabatische Expansion, weil der Druck in der höheren Atmosphäre geringer ist.
Zitat:

( und geringerer Konzentration der Treibhausgase)
In großer Höhe sind mehr Treibhausgase, nicht weniger, weil diese leichter sind (wie z.B. Methan).
Zitat:

Warum reicht die Venusatmosphäre nicht weiter ins All?
Die Atmosphäre der Venus hat eine andere chemische Zusammensetzung und daher eine höhere Dichte. Leichtere Gase, die höher aufsteigen würden, werden vom Sonnenwind mitgenommen, da die Venus kein eigenes Magnetfeld hat.

HaraldL 05.03.2018 20:50

Nicht alle Treibhausgase sind leichter als Luft, Schwefelhexaflourid und Kohlendioxid sind schwerer!

Sakslane 06.03.2018 08:25

Zitat:

Zitat von HaraldL (Beitrag 225553)
Nicht alle Treibhausgase sind leichter als Luft, Schwefelhexaflourid und Kohlendioxid sind schwerer!

Das stimmt natürlich, wobei ich den Anteil an Schwefelhexaflourid in der Erdatmosphäre doch eher gering einschätzen würde. Für den Treibhauseffekt wichtig ist aber vor allem Wasserdampf, und davon eher die Reflektion in höheren Schichten.

HaraldL 06.03.2018 13:49

Wie ändert sich eigentlich die Situation, wenn die Atmosphäre viel hellen oder dunklen Staub enthält? Im Fall dunklen Staubes könnte das mit der Abstrahlung der Wärme in großer Höhe besser funktionieren. Oder?

Sakslane 06.03.2018 20:39

Zitat:

Zitat von HaraldL (Beitrag 225563)
Wie ändert sich eigentlich die Situation, wenn die Atmosphäre viel hellen oder dunklen Staub enthält? Im Fall dunklen Staubes könnte das mit der Abstrahlung der Wärme in großer Höhe besser funktionieren. Oder?

In erster Linie würde die Atmosphäre dadurch mehr Wärme absorbieren - heller Staub dagegen reflektiert mehr Licht und verringert die Wärmeaufnahme. Letzterer wäre also effektiver für eine Abkühlung (und es gibt tatsächlich Ideen, größere Mengen Schwefel in die Atmosphäre zu bringen, damit ähnlich wie bei einem Vulkanausbruch die Temperatur sinkt).

HaraldL 06.03.2018 21:09

Welchen Einfluß übt hierbei die Rotationszeit des Planeten aus? Wäre die Venus bei gleicher Atmosphäre heißer oder kühler, wenn sie sich in 24 Stunden um die Achse bei gleicher Achsenneigung drehen würde?

Sakslane 07.03.2018 08:05

Zitat:

Zitat von HaraldL (Beitrag 225593)
Welchen Einfluß übt hierbei die Rotationszeit des Planeten aus? Wäre die Venus bei gleicher Atmosphäre heißer oder kühler, wenn sie sich in 24 Stunden um die Achse bei gleicher Achsenneigung drehen würde?

Auf die mittlere Temperatur hätte die Rotation keinen großen Einfluss, da die durch Strahlung aufgenommene Energie nicht davon abhängt, wie der Planet orientiert ist. Allerdings hängt die Temperaturverteilung stark davon ab. Bei Planeten, die ihren Stern so nahe umkreisen, dass sie ihm immer die gleiche Seite zuwenden (gebundene Rotation wie beim Mond-Erde-System) hat man eine heiße und eine kalte Seite.

derwestermann 09.03.2018 20:38

Was für mich die Entwicklung von Leben nahezu unmöglich macht.

Sakslane 10.03.2018 07:17

Zitat:

Zitat von derwestermann (Beitrag 225682)
Was für mich die Entwicklung von Leben nahezu unmöglich macht.

Was auch immer "nahezu" sein soll. Die Erde ist zumindest ein Beweis dafür, dass es nicht komplett unmöglich ist.


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