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Wieviel ausgestoßenes CO2 geht in die Atmosphere, wieviel in
 
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RWTHMarc
Gast





Beitrag RWTHMarc Verfasst am: 05. Okt 2012 09:42    Titel: Wieviel ausgestoßenes CO2 geht in die Atmosphere, wieviel in Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

ich bin auf der Suche nach Literatur zu der unten beschriebenen Frage, jedoch scheine ich nicht die richtige Formulierung zu treffen, um im Netz sinvolle Suchergebnisse zu kriegen.

Wenn CO2 beispielsweise von einem Kohlekraftwerk ausgestoßen wird, dann fliegen die Moleküle (mitunter sehr lange) durch die Atmosphäre, bevor sie entweder
- zur Erde zurück fallen und von Pflanzen absorbiert werden
- Durch Stöße an anderen Molekülen Fluchtgeschwindigkeit erreichen und die Atmosphäre richtung Weltraum verlassen

Die Frage ist natürlich welcher Prozentsatz ended wo, und nachdem er statistisch wie lange in welcher Höhe der Atmosphäre unterwegs war?



Meine Ideen:
Sicher spielen die Temperatur der Moleküle bei Emmission, die Beschaffenheit der Atmosphäre und die Stoßwahrscheinlichkeit mit anderen Molekülen wichtige Rollen.


Es wäre super wenn ihr wüsstet, wer zu diesem Thema bereits geforscht hat.
Diese Literatur würde ich mir gerne durchlesen.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 05. Okt 2012 11:51    Titel: Antworten mit Zitat

Stichworte, die beim Suchen helfen könnten:

Kohlenstoffsenken

carbon sink

Quellen, die CO2 emittieren, sind ja zum Beispiel Kohlekraftwerke, Gaskraftwerke.

Senken, die Kohlenstoff (CO2) aufnehmen, sind nicht nur Pflanzen, sondern auch Meere (In Wasser gelöstes CO2 ist ja nichts anderes als Kohlensäure, H2CO3.)

Da geht es also um CO2-Emissionsraten und CO2-Absorptionsraten (Einheit zum Beispiel Gigatonnen CO2 pro Jahr), und damit die CO2-Konzentration in der Atmosphäre (Einheit zum Beispiel ppm).
RWTHMarc
Gast





Beitrag RWTHMarc Verfasst am: 05. Okt 2012 15:28    Titel: Danke schonmal... Antworten mit Zitat

Es die Art der Lagerung am Boden wäre für mich der zweite Schritt. Primär frage ich mich ob es zum Beispiel mit Biotreibstoff für Autos möglich wäre, über haupt einen relativ geschlossenen CO2 Kreislauf innerhalb weniger Höhenkilometer über der Erde hinzubekommen.

Die Frage ist, wie lange ein Molekül CO2 braucht, um vom Auspuff wieder in einer Pflanze zu enden, und wieviel "Wärmeschade" es in der Zwischenzeit in welcher Schicht der Atmosphäre anrichtet.

Ansonsten wäre Biotreibstoff keine wirkliche Energiealternative, falls auch damit nur erdnahes C02 in höhere Atmosphären gepumpt wird.

Aber vielen Dank schonmal für die erste Antwort.
magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 05. Okt 2012 16:26    Titel: Antworten mit Zitat

1. alle irdischen stoffkreislaeufe (mt ausnahme von helium aus kernzerfallsprozessen) , incl. denen der gase sind cum granus salis geschlossen: die erde verliert praktisch nix, gewinnt aber auch praktisch nix dazu.
(ansonsten ist, etwas genauer hingeguckt, die massenbilanz der erde leicht positiv wg. einiger tausend tonnen meteoritenstaub taeglich. diese enthalten oft auch kohlenstoff )

2. biokraftstoffe sind keine wirklich gute idee, aus diversen gruenden.
an der kohlendioxidkonzentration in der athmosphaere aendern sie praktisch nix.
als benzinersatz fuer autos scheiden sie schon allein aufgrund der benoetigten flaechen aus, es sei denn du willst den rest der welt verhungern lassen und auf den dann freiwerdenden lebensmittel-anbauflaechen treibstoff fuer die USA und Europa zuechten

3. das benutzen fossiler brennstoffe koennte einen einfluss haben, jedoch ist auch hier die frage des netto-effekts sehr schwierig zu beantworten: wir messen mit athmosphaerischem stets nur eine komponente eines hochdynamischen, verzweigten fliessgleichgewichtssystems, indem naturgemaess frisch emittiertes gas in primaeremissionsmedium dynamisch zunaechst ueberrepraesentiert ist.
entsprechend streuen die aussagen ueber den anthropogenen anteil am athmosphaerischen kohlendioxid stark: von "dominant" (IPCC) bis zu < 5% (von mir ernstgenommene klimawissenschaftler) ist da alles vertreten.


4. kohlendioxid richtet keinen "waermeschaden" an: es ist ein ueberaus nuetzliches gas.
der initiale beitrag des kohlendioxids zur waermedaemmung der erdoberflaeche ist schon seit langem ausgereizt, und selbst eine weitere mehr als verdoppelung wuerde nur noch marginal verbesserte isolation, also leichte erwaermung mit sich bringen: ein paar zehntel bis zu etwas ueber einem grad sind noch drin.
hierin liegt keinerlei gefahr, eher im gegenteil: die mittelalterliche warmperiode war eine zeit relativ grossen wohlstands, grade und auch wegen des klimas (wobei diese erwaermung exakt null mit kohlendioxid zu tun hatte).


gruss

ingo


Zuletzt bearbeitet von magician4 am 06. Okt 2012 00:27, insgesamt einmal bearbeitet
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 05. Okt 2012 16:46    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube, die Frage nach der "Länge der Flugphase eines CO2-Moleküls" hilft bei der Betrachtung der Sache nicht so konkret weiter. In der Atmosphäre ist so viel CO2, und das verteilt sich so gleichmäßig, da würde ich in erster Näherung einfach davon ausgehen, dass sich alles CO2 für die Zwecke der betrachteten Bilanzen schnell genug gleichmäßig verteilt.

Vielleicht hast du bei deiner Frage ja an Dinge wie FCKW gedacht (die fliegen sehr hoch, sind nur sehr wenige Moleküle, und bleiben sehr, sehr lange da oben bei der Ozonschicht aktiv) oder an Wasserdampf (der bleibt nur ziemlich kurz in der Atmosphäre, zum Beispiel nur ein paar Tage lang bis zum nächsten Regenfall).

CO2 als Gasbestandteil der Atmosphäre verteilt sich einfach ziemlich regelmäßig und gleichmäßig. Nimm vielleicht als anschauliches Bild die Vorstellung, wie schnell Sauerstoff nachströmt, wenn ein Feuer in einem geschlossenen Raum den Sauerstoff weitgehend aufgebraucht hat, man dann aber Luft frei dazulässt (durch Öffnen einer Tür oder eines Fensters). Schnell genug verteilen ist für das Gas CO2 also eher nicht die Frage.


Ich würde also schätzen, dass in erster Näherung erst mal das wichtigste ist, wieviel CO2 pro Zeit reingepumpt wird in die Atmosphäre und wieviel jeweils pro Zeit überhaupt wieder rausgeht.


--------------------------------------------

In zweiter Näherung schaut man dann natürlich schon so genau wie möglich hin und versucht, herauszufinden, wo sich das CO2 in welchen Konzentrationen verteilt und wie schnell es typischerweise von wo nach wo transportiert wird. Vielleicht sind dazu erste Literaturansätze für dich in Links wie

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=co2%20ppm%20distribution&source=web&cd=1&ved=0CCIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.physsci.uci.edu%2F~rowlandblake%2Fpublications%2F177.pdf&ei=nPBuUPbDN5DFtAahnIHwBQ&usg=AFQjCNGtWDOkJgbmsSDVrBoGv2OZ3OkcmQ&cad=rja

oder

http://airs.jpl.nasa.gov/data/about_airs_co2_data/

zu finden.



Eine einfachere Quelle, die schön die zeitliche Entwicklung und die Anteile von Nord- und Südhalbkugel der Erde zeigt, ist in

http://www.atmosphere.mpg.de/enid/25h.html

unten bei den letzten beiden Diagrammen.
magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 05. Okt 2012 17:34    Titel: Antworten mit Zitat

das hauptproblem beim beantworten derartiger - berechtigter - fragen besteht dieser tage (neben durchaus ebenfalls angebrachten diskursen ueber erhebungs- und auswertungsmethoden + modelle) leider darin, dass man nicht einmal mehr automatisch davon ausgehen kann, dass die zugrundeliegenden messdaten unmanipuliert sind.

spatestens sein "climategate" ist selbst hier - bedauerlicherweise - groesste skepsis angebracht.

( mich beispielsweise wuerde inzwischen mal wirklich interesiieren, weshalb der "globalwert" fuer kohlendioxid just und ausschliesslich auf dem Mauna Loa , einem zunehmend aktiver werdenden vulkan mit (u.a.) massivem kohlendioxid-ausstoss ermittelt wird (angeblich wird der vilkan-anteil ja rausgerechnet): gabs wirklich keine inseln ohne vulkan drauf weltweit zu finden? honi soit qui mal y pense .. )

wie will man da sinnvoll zu belastbaren aussagen kommen, wenn schon die basisdaten fragwuerdig sind?

gruss

ingo
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 05. Okt 2012 17:51    Titel: Antworten mit Zitat

Ingo, ich kann verstehen, dass solche Themen anderswo manchmal auch ziemlich unsachlich und emotional diskutiert werden.

Bitte versuche, hier möglichst sachlich zu bleiben.

Selbstverständlich errichtet man eine Messstation für großräumige CO2-Konzentrationen am besten dort, wo sie nicht davon abhängen, ob gerade viele Autos an der nahegelegenen Straße vorbeikommen, ob das nahegelegene Kohlekraftwerk gerade unter Volllast läuft oder nicht, oder wie die Windrichtung zur nächsten Ansammlung von Großstädten zufällig gerade ist.

http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/about/co2_measurements.html
magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 05. Okt 2012 19:44    Titel: Antworten mit Zitat

markus, ich bin vergleichsweise knochensachlich, angesichts dessen was da an datenmanipulation und -faelschung so ablaeuft...
empfehlenswert: link (bes. ab ~ min. 20.00 ff)

ansonsten: wenn du schon (berechtigte) bedenken hast dich zum messen auch nur in die naehe einer stadt zu stellen, weshalb kommen dir solche bedenken nicht wenn du dich direkt neben einen aktiven vulkan stellst?

der output eines vulkans an kohlendioxid uebersteigt sowohl dem level wie der heftigkeit der aenderungen nach die gewoehnlichen niveaus und schwankungen in abgelegenen gegenden (z.b. irgendein atoll der marshall-inseln) um mehrere groessenordnungen, und wenn du da durch diffferenzbildung irgendein vergleichsweise sehr kleines hintergrundsignal messen willst (den globalen kohlendioxid wert naemlich) , so stehst du unweigerlich vor dem problem das gewicht eines kapitaens zu bestimmen, indem du einmal das schiff mit ihm , und einmal ohne ihn waegst

dieses problem kannst du auch durch noch so geschickte auswahl der messpunkte nicht beseitigen...

gruss

ingo
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 06. Okt 2012 03:21    Titel: Antworten mit Zitat

Du sagst, so ein Vulkan spuckt CO2 aus. Und behauptest, das mache Messungen unmöglich.


Sehr kurz und allgemeinverständlich formuliert aus der Süddeutschen Zeitung:

http://www.sueddeutsche.de/wissen/klimawandel-eine-kurve-veraendert-die-welt-1.277211

Seite 2 von 3:
Zitat:

Und die CO2-Ausdünstungen des Vulkans konnte man bei den Messungen leicht erkennen. Schon die Windrichtung zeigte, welche Daten in den Monatsdurchschnitt einfließen durften.



Detaillierter formuliert in oben bereits genannter Quelle:

http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/about/co2_measurements.html


Zitat:

Data selection for background air.

[...]

At Mauna Loa we use the following data selection criteria:

1. The standard deviation of minute averages should be less than 0.30 ppm within a given hour. A standard deviation larger than 0.30 ppm is indicated by a “V” flag in the hourly data file, and by the red color in Figure 2.
2. The hourly average should differ from the preceding hour by less than 0.25 ppm. A larger hour-to-hour change is indicated by a “D” flag in the hourly data file, and by the green color in Figure 2.

[...]


Wenn der Vulkan gerade CO2 spuckt und das die Messstationen erreicht, dann sieht man das ganz einfach an einem deutlich stärkeren Wackeln der Anzeige. Die Daten, die für den Hintergrund-CO2-Wert verwendet werden ("background air"), nimmt man von den Stunden, in denen das nicht der Fall ist. (Und in denen die Windrichtung so ist, dass die Luft nicht vorher über andere Störungsquellen hinwegstreicht (zum Beispiel Vegetation, die die CO2-Konzentration in der darüberstreichenden Luft verringert).)
magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 06. Okt 2012 22:02    Titel: Antworten mit Zitat

um mich nicht mit fremden federn zu schmuecken:
"180 Years of atmospheric CO2 Gas Analysis by Chemical Methods"
Ernst-Georg Beck, ENERGY &ENVIRONMENT; VOLUME 18 No. 2, 2007
kurzfassung hier


ich moechte ergaenzen:
- der vulkan interessiert sich nicht dafuer ob es nacht oder tag ist, und auch eine ausschliesslich nur naechtliche messung (also im fallwind)* kann folgendes nicht verhindern: das tagsueber ausgegaste kohlendioxid ist ja nicht "weg", sondern hat sich lediglich in der luft ueber dem vulkan verteilt, wodurch es in der mehrkilometerzone des luftkorpers ueber dem schlot insoweit zu einem gasgradienten kommt. genau diese gase werden aber im fallwind wieder (anteilig) zurueckgefuehrt.
- der vulkan gast nicht ausschliesslich durch den schlot, sondern auch durch das gestein (lava, poroes). seitlich-naechtliche ausgasungen werden ebenfalls dem messfuehler zugespuelt
- der "kaltluftpfropf" in / ueber der calderea ist keinesfalls diffusionsdicht
- die mathematische nachbehandlung der messdaten** weist das systematische problem auf, dass ein bestimmtes perzentiel an abweichung des messwerts vom (bisherigen) mittelwert akzepztiert wird, bevor der wert ausgeblendet wird .
die messwerte haben aber den trend oftmals eher am oberen ende zu liegen (logischerweise, s.o.) , wodurch bei "nur eben grade noch akzeptablen werten an der oberkante" dann systematisch mehr hohe werte in die ermittlung des neuen "bezugs-mittelwerts" eingepflegt werden.
--> dadurch steigt der mittelwert
--> dadurch steigt aber auch der absolutwert, von dem ein bestimmtes perzentiel ja die grenzen der noch zulaessigen neu-messwerte kennzeichnet
--> es werden systematisch immer hoehere messwerte in die messung einbezogen, welche zuvor als "ausreisser" eliminiert worden waeren
--> mathematisch-analytisch ergibt dies den graphen einer e-funktion

... und genau dies sieht man am Mauna Loa (sowie an weiteren meßstellen die nach dem gleichen algorithmus korrigieren)

ich will nun nicht behaupten dass die werte deshalb per se fuer die tonne sind - ich wuerde lediglich einen erloschenen vulkan (wenn wir denn schon in mehrere kilometer hoehe messen wollen ) als von diesen problemen wesentlich unbelasteter bevorzugen

und genau zu diesem thema gibt es eben diskussionen in der fachpresse, allein darauf woillte ich hingewiesen haben


gruss

ingo

*
einen ueberblick /eine diskussion zur messwerterhebung findet man hier: link

**
lesenswert zur illustration der damit einhergehenden effekte und probleme: link
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 07. Okt 2012 03:45    Titel: Antworten mit Zitat

Hast du deinen Link * selber gelesen? Mein Eindruck ist, dass er einige Missverständnisse einfach und verständlich aufklärt, von denen du bisher gesprochen hast.

Bisher hier im Thread war davon hier zum Beispiel noch nicht erwähnt, wie Mess-Türme (und damit Entnahme der Luftproben auf verschiedenen Höhen) verwendet werden, um einfacher zwischen Vulkan-CO2-Ausdünstungen und Hintergrund-Luft zu unterscheiden.

Auch von deinem anderen Link im letzten Post (leider sind natürlich nicht alle Seiten im Internet so fundiert, dass ich sie empfehlen könnte) aufgeworfene Missverständnisse werden in * geklärt. Dass es zum Beispiel keinen Sinn macht, die von Beck genannten Messungen ins selbe Diagramm zu schmeißen und dabei sogar mit einer suggestiven "Fitkurve" mit anderen Daten zu verbinden, ist mit * schnell offensichtlich.



Ich bin erschrocken über deine Lesart deiner Quelle **. (Ist die Lesart wirklich von dir selber? Das ist sonst nicht deine Art.) Wie würdest du den Monatsmittelwert einer Messung darstellen, von der für die ersten zwei Drittel des Monats wegen eines Apparatur-Defekts keine Daten vorliegen? Wenn bekannt ist, dass die Werte dieses Monats jedes Jahr am Anfang höher liegen als am Ende? Ein Mittelwert nur aus den letzten 10 Tagen des Monats wäre systematisch zu niedrig. Für diesen Monat gar keinen Mittelwert anzugeben wäre weniger Information zeigen als man hat. Für diesen speziellen Monat im fehlenden Monatsteil einen für diesen Monat im Jahr typischen Verlauf zu extrapolieren scheint mir viel Sinn zu machen, um dem tatsächlichen Wert so nahe wie möglich zu kommen.

Mit deiner selbstformulierten Überlegung, es würden systematisch Messwerte an der Oberkante eines Schwankungsbereiches ausgesucht, bin ich nicht einverstanden. Im Gegenteil, die Auswahlkriterien für die background air-Stunden nehmen ja die Zeiten, in denen die Kurve am flachsten ist und damit an der Unterkante der Schwankungen durch vulkanische CO2-Ausdünstungen liegt.

Konkret im schon bekannten Link, Figure 2:

http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/about/co2_measurements.html#target

Ich finde, schon mit bloßem Auge sieht man sehr leicht, dass der Hintergrund-Messwert des Gerätes an diesem Tag in diesem Diagramm rund 1,84 Volt ist, deutlich unterscheidbar von den Zacken durch Vulkan-CO2 in Stunde 34 zwischen etwa 1,84 Volt und 1,98 Volt.

Mit deiner Argumentationskette, wie es zu einem fälschlicherweise immer stärker ansteigenden Graphen kommen könne, bin ich gar nicht einverstanden. Wenn so ein Graph falsch wäre, würde er schon nach kurzer Zeit nicht mehr zu den Messwerten wie im eben gesehenen Diagramm (Figure 2) passen, an keiner Stunde des Tages.
magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 09. Okt 2012 00:06    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Hast du deinen Link * selber gelesen? Mein Eindruck ist, dass er einige Missverständnisse einfach und verständlich aufklärt, von denen du bisher gesprochen hast.

selbstverstaendlich hab ich den gelesen ehe ich ihn hier gesetzt hab !
und ja, dort wird einiges diskutiert an fragen, ja: das hab ich doch auch gar nicht bestritten.
ich kontrastiere diese "*" quelle allerdings mit der beitragseingangs zitierten literaturstelle " ohne *" (zu deren kurzfassung ich daher auch den link zusaetzlich gesetzt hab), um mein vorheriges statement, es gaebe hierzu in der literatur kontroverse meinungen, also eine diskussion, zu illustrieren

--> wo ist das problem dabei zwei literaturstellen zu zitieren, die einen diskurs illustrieren?


Zitat:
Ich bin erschrocken über deine Lesart deiner Quelle **.

ich hab zu dieser quelle doch gar keine "lesart" gegeben?
diese quelle illustriert ausschliesslich welches gewicht die mathematische datennachbehandlung im rahmen der wertegenerierung hat, anlaesslich der probleme eben die auftreten, wenn da mal was schieflaeuft
= ich habe auf die grundsaetzliche problematik hingewiesen wenn daten stark nachbehandelt werden muessen, und dies am beispiel der auswirkungen eines "datenunfalls" beleuchtet

--> methodenimmanente sensitivitaet, also auch fehleranfaelligkeit von mess-methoden zu benennen halte ich fuer statthaft


was hingegen vollstaendig auf meine kappe geht sind die inhaltlichen aspekte der ausfuehrungen "ich moechte ergaenzen..."

diese umfassen 2 kritikpunkte:

- wenn ich eine lokale starke emissionsquelle habe, so wird sich deren output nicht instant homogen mit dem rest der welt-luft vermischen , resp. 12 stunden spaeter vermischt haben: es muss eine lokale anreicherung noch vorhanden sein. diese ist - grade weil dort eben 12 stunden homogenisiert wurde -auch nicht durch "peakartigkeit" des signals identifizierbar*
auch das aufstellen der messeinrichtung in irgendwelche windabgewandten seiten aendert nix daran, dass unweigerlich der "hintergrund-luftwert" (den ich ja messen will) stets mehr oder weniger hoch mit beitraegen aus der starkemission superpositioniert ist.
die frage ist schlicht und ergreifend "wie hoch?"
... und da erlaube ich mir den hinweis, dass man eben neben dem groessten vulkan der welt steht , der noch dazu aktiv ist, und mein erwartungswert ist dort "signifikant hoeher als an unproblematischeren standorten"
... und genau dieser wird eben in der literatur diskutiert

- der mathematisch effekt, wenn ich einen fliess-mittelwert und eine fliess-spannweite habe, wohl wissend dass der messwert dazu tendiert , nach oben hin ausreisser zu haben
dies muss meiner ansicht nach einen mit der zeit sigmoiden graphen geben, welcher ausgehend von "nahezu hintergrund" (bei allerersten messungen naemlich) gegen "hintergund + x " strebt, unweigerlich, wobei x der langfristige zeitliche mittelwert des mit der naechtlichen falluft wieder eingespuelte restanteils desjenigen kohlendioxids aus dem vulkan ist, welches sich eben noch nicht nivellierend in der athmosphaere verteilt hatte bevor es wieder "runtergespuelt" wird
--> das mathematische korrekurmodell tendiert also automatisch (und ohne dass dies durch die tatsaechliche datenlage gedeckt ware) dazu, einen "trend" zu suggerieren ! [wobei es trotzdem noch einen realen trend im tatsaechlichen hintergrund geben koennte, selbstverstaendlich: das eine schliesst das andere ja nicht aus]
--> ich mag hier einem mathematisch-analytischen irrtum aufsitzen, vermag den aber nicht zu erkennen


summa summarum: mir ist dein entsetzen irgendwie voellig unverstaendlich


gruss

ingo


*
ich sitze hier also nicht dem irrtum auf zu meinen, der vulkan wuerde direkt auf den messfuehler draufruesseln oder sowas : DAS kann man erkennen und eliminieren, ohne frage
ich hebe hingegen auf den "geglatteten" beitrag nach vermischung im luftraum ueber der lokalitaet, sowie die kontinuierlichen niederschwelligen sonstigen blindlevel ab (gesteinsausgasungen usw.) : die machen keinen peak, und sind von der signalcharakteristik des (zu messenden) hintergundsignals somit nicht unterscheidbar
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Okt 2012 03:53    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, aber dann hast du deinen Link * nicht so gründlich gelesen, wie es nötig ist, um ihn zu verstehen.

Er erklärt sehr verständlich und überzeugend, wissenschaftlich fundiert und sachlich, warum die Missverständnisse, die du und manche deiner Quellen aufzuwerfen versuchen, nicht zutreffen.

Du behauptest immer wieder, das CO2 aus dem Vulkan mache Messungen unmöglich. Das ist nicht haltbar. CO2 aus dem Vulkan ist räumlich und zeitlich weniger gleichmäßig verteilt und wird daran von der Hintergrundluft unterschieden. Und das viel genauer als du bisher denkst; lies bitte auch dazu die Quelle * genau.


Erschrocken bin ich, weil ich sehe, dass die Quellen, mit denen du dich da zu diesem Thema beschäftigst, nicht die wissenschaftlichen Quellen und Daten selbst sind. Anstatt dessen hast du dir im Internet Quellen gesucht, die sich erschreckend ähnlich anfühlen wie Forentroll-Diskussionen über Themen wie Relativitätstheorie oder Perpetuum Mobiles, in denen Trolls versuchen, Wissenschaftler und ihre Theorien und Experimente unter Beschuss zu nehmen. Und das nicht indem die Trolls wissenschaftlich besonders kompetent argumentieren oder gar besseres anzubieten hätten, sondern leider oft einfach weil sie eine Theorie oder ein Experiment nicht mögen und vor einem öffentlichen Publikum von Laien oder zumindest Nichtspezialisten auf dem Gebiet den Eindruck erwecken wollen, die Dinge seien nicht so wie von der Wissenschaft herausgefunden.

Um gerade im Internet Troll-Versuchen und ähnlichem nicht auf den Leim zu gehen, ist es natürlich unglaublich wichtig, sehr sachlich und gründlich an die Sache heranzugehen, um möglichst gut solide wissenschaftliche Quellen von weniger soliden Quellen unterscheiden zu können.


Auch nach all den Sachen, die ich mir nun angeschaut habe:
Die CO2-Messungen auf Mauna Loa halte ich ganz eindeutig für ausgesprochen solide, gute Wissenschaft.
magician4



Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 09. Okt 2012 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Sorry, aber dann hast du deinen Link * nicht so gründlich gelesen, wie es nötig ist, um ihn zu verstehen.

das mag ja angehen... aber das koennen wir ja hier klaeren

Zitat:
Er erklärt sehr verständlich (...), warum die Missverständnisse, die du und manche deiner Quellen aufzuwerfen versuchen, nicht zutreffen.

ich versuche keineswegs ein missverstaendnis aufzubauen (im sinne von bewusst irgendwelche unbegruendeten zweifel zu provozieren), dagegen verwahre ich mich entschieden.
ich hab hoechstens moeglicherweise eines.

ob andere dies auch haben oder was auch immer deren motive zum zweifeln sein moegen entzieht sich meiner kenntnis, jedoch halte ich "zweifeln" und daher "nachpruefen" fuer einen absolut erforderlichen, immanenten bestandteil wissenschaftlichen denkens.
jeder wissenschaftler sollte gelegentlich hier und da selbst mal wieder intensiv zweifeln (und wieder ueberpruefen): davon lebt der wissenschaftliche prozess.

Zitat:
Du behauptest immer wieder, das CO2 aus dem Vulkan mache Messungen unmöglich.

nein: ich habe dies an keiner stelle behauptet
ich habe lediglich auf die besondere problematik des standorts hingewiesen, sowie auf effekte in der mathematischen rohdatennachbereitung hingewiesen, die eben nur deshalb derart erfolgen muss, weil der standort eben dieses problem hat.

ich habe im gegenteil explitiz dargelegt, dass du da sehr wohl messen kannst, wobei du im langzeitigen verlauf dann auf "hintergrund + x " asymptotisch zueierst in den nachbehandelten rohdaten = "publizierten messwerten"

Zitat:
Das ist nicht haltbar. CO2 aus dem Vulkan ist räumlich und zeitlich weniger gleichmäßig verteilt und wird daran von der Hintergrundluft unterschieden.

Markus, das hab ich verstanden, hatte es auch schon verstanden , war mir auch schon vorher bekannt (z.b. indem ich * aufmerksam las, und einiges weiteres bereits in frueheren zeiten)
ich halte diese argumentation lediglich fuer unzutreffend: dies gilt nur fuer "frisch emittiertes" kohlendioxid, denn ausschliesslich dieses kohlendioxid zeigt diese signalcharakteristik.
hingegen zeigt dasjenige kohlendioxid, welches z.b. waehrend des tages in die luft um den kegel herum emittiert wurde (und sich mit dieser "gradientenmaessig" vermischt hat ) beim naechtlichen wiederabstroemen diese charakteristik nicht, wie auch ebenfalls +/- kontinuierliche gesteinsausgasungen diese charakteristik nicht zeigen.

bedenke bitte: die tagsueber emittierten gase sind ja nicht einfach hokuspokus "komplett weg" , sondern haben sich mit der luft in der umgebung gemischt (mach von mir aus ne ausbreitungsrechnung, und leg ne bubble von ~ 500 km radius zugrunde, in der ein relevanter gradient mit schwerpunkt emissionspunkt (vulkankegel) liegt [das sind so typische wanderungsgeschwindigkeiten von stoffen in der athmosphaere]
... und genau aus dieser "bubble" stammt die naechtens beprobte luft (woher auch sonst?)

Zitat:
Erschrocken bin ich, weil ich sehe, dass die Quellen, mit denen du dich da zu diesem Thema beschäftigst, nicht die wissenschaftlichen Quellen und Daten selbst sind.

??? ich glaub mein beitrag begann mit dem zitat einer originalarbeit aus " Energy Environment" ....

Zitat:
Anstatt dessen hast du dir im Internet Quellen gesucht,

aehm...nein
das was ich hier verlinken kann sind natuerlich nur fundestellen im net (denn sonst koennte man da ja auch keinen link setzen), logischerweise. auf andere literaturstellen - wie eben "energy and environment" - kann man hingegen nur hinweisen.
ich vermeide es in der regel mit literatur in internet-foren zu argumentieren, die nicht im internet fuer den leser zugaenglich ist (zumindest als abstract oder so bei Wiley oder aehnlichen portalen): das ist tendentiell eher unfair.
daher hab ich zum "energy and environment"-artikel ja auch einen link zur online zugaenglichen kurzfassung gesetzt

daraus deinerserits zu schliessen ich wuerd mich mit keiner anderen literatur beschaeftigen halte ich fuer gewagt

und ansonsten: ja, ich wage es meinen eigenen verstand zu gebrauchen ...



gruss

ingo
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 11. Okt 2012 02:30    Titel: Antworten mit Zitat

Wir sind uns einig, dass "frisch emittiertes CO2", das nachts manchmal direkt vom Krater im Fallwind zur Messstation hinuntergeweht wird, leicht zu erkennen und von der Hintergrundluft zu unterscheiden ist.

Du überlegst nun, was mit der Luft sein könnte, die sich zum Beispiel tagsüber über dem Vulkan ausbreitet; ob sie sich so gleichmäßig verteilt, dass man keine Ungleichverteilung mehr messen würde, und ob trotz dem gleichmäßigen Verteilen gleichzeitig die Konzentration an CO2 so hoch bleiben könnte, dass es was für die Messwerte ausmacht.

Okay, machen wir dazu mal eine Abschätzung.

Du sagst, so ein Gas verteilt sich (während der Tagesstunden, nehme ich an) auf ungefähr einen charakteristischen Radius von etwa 500 km durch Diffusion. Das erscheint vielleicht auf den ersten Blick viel, aber wenn man sich überlegt, dass so ein Gasteilchen mit Schallgeschwindigkeit etwa 10000 km weit in 10 Stunden fliegt (wenn es nicht immer mal wieder mit anderen Gasteilchen zusammenstößt), ist so eine Größenordnung vielleicht plausibel.

Nehmen wir nun mal für die Abschätzungsrechnung einige Daten, die ich in

http://wattsupwiththat.com/2010/06/04/under-the-volcano-over-the-volcano/

->

pdf: Paper zur Abschätzung der vom Vulkan Mauna Loa emittierten CO2-Mengen

finde:

Maximale CO2-Konzentrationen, die sich in der Inversionsschicht im Krater nachts ansammeln, während das CO2 nicht entweichen kann, sind grob einige 10 ppm über dem Hintergrundwert.
Der Vulkankrater hat einen Durchmesser von 3 bis 5 km (sagen wir für unsere Schätzrechnung mal ganz großzügig übertrieben Radius 5 km) und eine Höhe von 0 bis 200 m (nehmen wir mal 100 m).

Dann dehnt sich der Radius der betrachteten Gaswolke mit CO2 von etwa 5 km auf 500 km aus (Radiusfaktor 100, Flächenfaktor 10000), und sagen wir mal einfach vertikal vielleicht nur um einen Faktor 10 von 100 m auf vielleicht 1000 m. Das bedeutet dann eine Volumenausdehnung um den Faktor 10^5.

Bei dieser Verdünnung hat dann die Luft also nicht mehr einen um einige 10 ppm erhöhten CO2-Gehalt, sondern einen um einige zehntausendstel ppm erhöhten CO2-Gehalt. Für die Messwerte relevant sind vielleicht ppm oder zehntel ppm, über Jahrzehnte hinweg auch einige zehn ppm.

Überzeugt dich diese schnelle grobe Abschätzung, dass sich die Luft mit dem CO2, die nicht direkt nachts vom Krater hinunter zur Messtation strömt, sondern sich tagsüber über dem Vulkan mischt, dermaßen schnell verflüchtigt, dass sie auf die Messungen keinerlei Einfluss hat, weil ihr Effekt um Größenordnungen unter dem gemessenen liegt?

Und verstehst du damit auch, wie sie in dem genannten Paper dazu kommen, zu sagen (Seite 202, also zweite Seite des pdfs, linke Spalte, Absatz 2, Zeilen 21 und 22)

Zitat:

Volcanic CO2 only appears at night [...]


An der Messstation sehen sie nur nachts manchmal CO2-Signale vom Vulkan. Tagsüber wird Luft mit vulkanischem CO2 nicht am Berg gefangen gehalten und verflüchtigt sich einfach viel zu schnell und zu stark. Dieses "nicht frisch emittierte CO2" ist also um Größenordnungen zu schnell weg und um Größenordnungen zu stark verdünnt, um Auswirkungen auf die Messwerte zu haben.

Was meinst du, kannst du das soweit nachvollziehen, können wir den Punkt mit dem CO2 vom Vulkan nun abhaken?
magician4



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Beiträge: 914

Beitrag magician4 Verfasst am: 14. Okt 2012 14:17    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Wir sind uns einig, dass "frisch emittiertes CO2", das nachts manchmal direkt vom Krater im Fallwind zur Messstation hinuntergeweht wird, leicht zu erkennen und von der Hintergrundluft zu unterscheiden ist.

ja, selbstverstaendlich
und: schoen dass wir dieses missverstaendnis klaeren konnten

Zitat:
Du überlegst nun, was mit der Luft sein könnte, die sich zum Beispiel tagsüber über dem Vulkan ausbreitet; ob sie sich so gleichmäßig verteilt, dass man keine Ungleichverteilung mehr messen würde, und ob trotz dem gleichmäßigen Verteilen gleichzeitig die Konzentration an CO2 so hoch bleiben könnte, dass es was für die Messwerte ausmacht.

im prinzip ja: die "ungleichmaesigkeit" der lokalen starken quelle (als unterscheidungsktriterium) sinkt unter die bandbreite akzepabler messwerte in ihrer schwankung um den selbst-nachstellenden mittelwert (und wird in folge also eingepflegt)

Zitat:
Du sagst, so ein Gas verteilt sich (während der Tagesstunden, nehme ich an) auf ungefähr einen charakteristischen Radius von etwa 500 km durch Diffusion.

jein
wichtige teilaspekte in denen ich der formulierung ergaenzung angedeihen lassen mag:
- ich halte diffusion fuer den unwichtigeren unter den zu berucksichtigenden verduennungspfaden: bei kleinen konzentrationsgradienten ist die wanderungsgeschwindigkeit grossraeumiger konzentrationsgrenzen klein (betrachte beispielsweise die diffusionskontrollierte ausbreitung von permanganat-ionen in wasser, die zaehlt nach wochen iun der geschwindigkeitskonstante, betrachte den resultierenden netto-versatz in der brown'schen molekularbewegung , und bei gasen gilt aehnliches )
hingegen ist die allgemeine bewegung der luftmassen hier haupt-transpotpfad: konvektion mithin
- die resultierende verteilung ist nicht homogen

Zitat:
Das erscheint vielleicht auf den ersten Blick viel, (...) ist so eine Größenordnung vielleicht plausibel.

betrachte einen wind der luftgetragene partikel verweht + verteilt. denk an die staubwolke des Eyjafjallajökull, mit welcher "~zeitkonstante" die sich ausbreitete, und wie lange es dauerte bis die sich unter luftverkehrsrelevante konzentrationen verduennt / aussedimentiert hatte.
kohlendioxid sollte sich dem gut vergleichbar verhalten.


Zitat:
Nehmen wir nun mal für die Abschätzungsrechnung einige Daten, die ich in (....)

danke fuer deine abschaetzung.
wenn sie korrekt sein sollte (ich halte das lineare verduennen welches du rechnerisch -gedanklich machst fuer unzulaessig usw., aber egal) , wenn sie also in der substanz sich als belastbar herausstellen sollte, dann ergibt sich daraus dass du die frage "wie gross ist x, ist x relevant" zu "vernachlassigbar, irrelevant" beantwortest.

und nun ists an mir da noch ein wenig zu recherchieren, und ggf. mit ner ebenso belastbaren gegenrechnung wiederzkommen.
das wird nen moment dauern, und ich meld mich dann wieder

zunaechst jedoch nochmal vielen dank

ingo
dermarkus
Administrator


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Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 14. Okt 2012 15:46    Titel: Antworten mit Zitat

Gedanklich habe ich für die Verdünnungsrechnung eine Verteilung mit deinem charakteristischen Radius 500 km angenommen (bei dem die Dichte dann zum Beispiel halb so groß, oder von mir aus 1/e -mal so groß ist wie in der Mitte der Verteilung). Diesen Faktor von vielleicht 2 oder 3 oder so, um den die Dichte in der Mitte dann größer wäre als am Rand, habe ich durchs großzügige Aufrunden der Kraterfläche (um Faktor 5 oder mehr) schon mehr als mit drin.

Und weil in dieser groben Rechnung ja sowieso ein Abstand von mehreren Größenordnungen herauskam, habe ich die Beschreibung der Rechnung oben möglichst wenig mit solchen zusätzlichen Details befrachtet.




Wenn du nun annimmst, dass statt Diffusion vielleicht Transport per Luftbewegung der wichtigere Verteilungsmechanismus sein könnte, dann gehts um Wind.

Und da wissen wir ja, dass bei dieser rund 4000 m hohen Vulkaninsel mitten im Pazifik Inselwinde wehen (tagsüber landeinwärts die Hänge hinaufsteigender Wind, nachts Fallwind aufs Meer hinaus).

Das bedeutet, nachts gibt es Fallwind. Der spült die Luft, die am Ende des Tages oben am Berg ist, nach unten weg, und von oben strömt darin genau die Hintergrundluft heran, die man messen möchte: Luft mitten auf dem Pazifik, tausende von km von den nächsten Kontinenten entfernt, von 4000 m oder 5000 m oder vielleicht 6000 m oder so über dem Meeresspiegel.

Alle Gasverteilungen, die nicht durch großräumigste Diffusion dominiert sind, sondern sich wie von Winden durch die Gegend geblasene Schwaden verhalten (und tagsüber nicht einfach schon seitlich weggeblasen wurden), werden vom Fallwind also einfach am Anfang der Nacht nach unten weggepustet und mitgenommen. Mit einer mal vorsichtig angenommenen Fallwindgeschwindigkeit von 1 m/s (oder wenigen m/s) sind ein, zwei Kilometer "Luftsäule" damit in deutlich weniger als einer Stunde, oder innerhalb von ein paar Minuten, nach unten weggespült.
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