Påstand: Ideen om tilbakestråling er feil

[Amatør1]

Her må jeg innrømme at dette er ikke mitt felt, men jeg har i det siste støtt på flere velformulerte utsagn fra Bishop Hill-kommentatoren mydogsgotnonose som har fascinert meg. Et av hans vesentlige poenger er at Arrhenius ide om 'tilbakestråling' er fullstendig feil. Siden AGW faller til jorden dersom han har rett på dette, synes jeg det kunne passe å sitere ham på dette, for å høre hva kompetente lesere her mener.

Jeg fant den samme 'dog' også under en av Christopher Booker's artikler i The Spectator, der mydogsgotnonose gir en strukturert oversikt over poengene sine (uthevningene og linkene har jeg lagt til)


Mydogsgotnonose
December 9th, 2011 8:23am

"We have come to the point in this pseudo-science where honest scientists have to say 'Enough is Enough'.

There are four serious mistakes in the IPCC so-called consensus and the inner circle probably knows this and has since 1997 been covering them up. If true, this is scientific fraud.

1. The initial claims were based on the assumption that CO2 drove the end of ice ages. In 1997 this was disproved so they had to fjnd an ice-age amplification mechanism and prove the hockey-sticks. Mann's was fraudulent. The temperature fiddling by GISS and CRU has been appalling.

2. Aarhenius' 'back radiation ' is completely wrong. No other discipline accepts that Prevost Exchange Energy can do thermodynamic work. Climate science has made in this and in using radiometers to measure 'back radiation' a mistake that only amateurs make.

3. The aerosol optical physics of clouds is badly wrong. In 20004 NASA published a claim that small droplets reflect more light. There is no such physics. Early last year, the US' top cloud experimentalist pointed out that 40% of low level clouds , bimodal, behave differently to the rest. I have worked out why and this mechanism plus biofeedback from phytoplankton is the missing ice age science and explains Arctic melting/freezing, now freezing.

4. The main IPCC fraud is to claim that we presently have 33K GHG warming. They argue this by the thought experiments whereby they take out all the greenhouse gases and the -18 C in the upper atmosphere head to the earth's surface. This is a trick. Take out the water, the dominant GHG and there would be no clouds or ice, so the albedo falls from 0.3 to 0.07, and the surface temperature would be 0 C. Do a proper calculation and you get ~9 K GHG warming at present.

So, put in the 3.7 factor for the deliberate overestimation of the calibration, take out the 'cloud albedo effect' cooling and maximum CO2 climate sensitivity is 0.45K, in line with experiment. However, if you take into account the massive Arctic warming from biofeedback and solar effects, also correct CO2 IR theory, and net CO2 effect could be slightly negative.

This science is a new Lysenkoism".


'dog' sier han har lang erfaring med emnet, her, ifra Bishop Hill



No offence meant BY but I have 40 years' post PhD experience in many fields including process engineering, measuring and predicting combined conduction and radiation. We built from scratch IR pyrometers for very difficult low emissivity systems so I know how they work..

Climate science has installed 1000s of 'pyrgeometers' which by shielding radiation from the ground and reconstructing a black body signal at the local air temperature, actually measure 'Prevost Exchange ' from the atmosphere, normally annulled by part of the opposite radiative flux. Until you shield the upward radiation, it does not exist in terms of being able to do thermodynamic work.

Denning apparently believes in this radiative tooth fairy and wants to tax us back to the stone age on the basis of the stupidest experimental failure I have ever seen. But it's peer reviewed..........
Apr 12, 2012 at 4:04 PM |  mydogsgotnonose



Hva sier dere, er det noen klare hull i en slik argumentasjon?

[Jostemikk]

Noe galt med kritikken av "tilbakestråling"?

Så galt at de jukser med satellittmålingene angående havstigning. De jukser med temperaturdataene. De jukser med isbreene i Himalaya, de jukser med...

Noe er åpenbart aldeles galt med mainstrea klimaforskning. Da kan de like gjerne begynne med deres egen forståelse, eller "forståelse" av det de har valgt å kalle drivhusteorien.

Det er spennende å følge det som skjer nå, men dessverre har jeg ikke kunnskap om emnet annet enn til husbruk.

[Amatør1]

Joda, hele feltet er preget av svindel og juks. Det er helt klart. På den bakgrunnen alene kan vi avvise CAGW propagandaen.

Men, for ordens skyld er jeg også interessert i å finne ut om også det mest fundamentale vitenskapelige prinsippet disse juksemakerne og politikerne henviser til er objektivt uriktig. Jeg tror mydogsgotnonose definitivt har fått snusen i noe.... men vil som sagt høre hva andre mener.

[Josik]

Med min enkle forståelse av fysikk, så får heller ikke jeg dette med "tilbakestråling" til å rime.

I mitt lille tanke-eksperiment har jeg for enkelhets skyld, følgende scenario:

- To store og identiske beholdere med vann.
- Vannet i den ene holder 0 grader.
- Vannet i den andre holder 20 grader.
- Atmosfæren i rummet holder ca. 10 grader når vi starter observasjonene.
- Rummet er et lukket system.
- Atmosfæren er relativt liten slik at de to vannbeholderne utgjør nesten all masse i rummet.

Jeg vil umiddelbart sette en god rødvin på følgende:

- Over tid vil temperaturen utjevne seg til 10 grader, punktum. Og for hver grad temperaturen synker i det varmeste vannet, så stiger den med én grad i det kaldeste vannet.

Uansett hvordan vi arrangerer og rearrangerer dette scenariet, så vil det aldri kunne skje at temperaturen i den ene beholderen går over 20 grader, og den andre vil heller aldri fryse til is.

Så hva er det jeg ikke forstår når det gjelder "tilbakestråling"?

[Bebben]

Bare en kjapp kommentar litt seint på kvelden: Jeg har ikke fulgt så altfor nøye med hunden uten nese, men det ser ut til å være en del forvirring i bloggosfæren - hos Jeff ID diskuteres det så busta fyker om "the second law" mens de hele tiden snakker om "tilbakestråling" og "energi".

Men termodynamikkens 2. lov handler om varme - ikke om stråling, og ikke om energi... så jeg heller mot å tro at mye av dette er en skinndiskusjon.

Jeg tror også at opphavet til diskusjonen er diverse mer eller mindre "forklaringer" på drivhuseffekten som helt klart strider mot "the 2nd law", og som ble falsifisert av Gerlich og Tscheuschner.

Alle gjenstander over det absolutte nullpunkt sender ut eh... infrarøde stråler, det er jo ikke problemet - problemet er hvor mye varmere de gjør det.

Vakre Venus er det eneste himmellegemet bortsett fra solen og månen som har tilbakestråling kraftig nok til å kaste skygger på jorden, men den varmer rimelig lite, tror jeg. (OK, det er vel synlig reflektert lys og litt irrelevant. Men Venus er jo fin, da )

For atmosfæren sin del er det lett å observere at ved inversjon, altså omvendt temperaturgradient, med høyere temperaturer jo høyere opp i luften du kommer, så makter selv ikke "framoverstråling" å varme oss på merkbart eller målbart vis. Det betyr at andre krefter er dominerende i de nedre deler av atmosfæren.

Formelen for lapse rate inneholder luftblandingens varmekapasitet og gravitasjonen. Ingenting om stråling... men den lar seg modifisere av latent varme i form av stigende vanndamp. Så vidt jeg har forstått er dette en empirisk basert formel. Med andre ord er de forskjellige formene for varmeoverføring, herunder konduksjon, stråling og konveksjon, allerede innbakt i formelen. Men altså ikke latent varme, fordi denne energioverføringen ikke er følbar eller målbar for termometere. Derfor 2 lapse rates, 1 (idealisert) for tørr luft og 1 for fuktig luft ("environmental" eller "observert" lapse rate").

I og med at det ikke er noe fast forhold mellom overføringen ved konveksjon, konduksjon, stråling eller latent varme i den nedre del av atmosfæren, kan alle disse (og forholdet mellom dem) variere fritt for å vedlikeholde "lapse rate" - temperaturgradienten.

Av dette følger, som Gerhard Kramm så elegant formulerer det (og han og Dlugi har nylig sendt inn en kommentar for publisering som utdyper dette med formler og det hele):

"...verken de globale gjennomsnittsfluksene av følbar og latent varme eller det globale gjennomsnittet av netto varmestråling i det infrarøde området (...) [utstråling fra jordoverflaten minus tilbakestråling] er funksjoner av overflatetemperaturen."

(Dette er en kommentar til Hansen-varianten av drivhusteorien: at CO2 vil gjøre atmosfæren "ugjennomsiktig" for langbølget stråling fra jordoverflaten, slik at utstrålingen til verdensrommet vil finne sted fra et høyereliggende område med lavere temperatur, og dermed bli mindre effektiv, slik at resten av atmosfæren må kompensere for å oppnå en høyere temperatur slik at utstrålingen til rommet kan øke og det oppnås likevekt mellom mottatt og avgitt varme. Lapse rate vil da "begynne høyere oppe" og forskyve seg slik at temperaturene ved overflaten må øke.)

... og husk definisjonen av "funksjon": Et matematisk uttrykk for forholdet mellom to mengder.

[jarlgeir]

Om tilbakestråling (backradiation)

Dette var tema på Tallbloke for en tid siden. Atmosfærisk fysikk er relativt komplisert for å si det med et understatement. At varme og energi ikke er det samme bidrar heller ikke til å forenkle prblematikken.

Detaljene og ikke minst høy formelfaktor gjorde at jeg konstanterte at dette var over mitt kompetansenivå. Imidlertid var alle på Tallbloke enige om følgende:

Tilbakestråling er ikke et begrep som brukes av fysikere, og ordet finnes ikke i noen lærebøker i fysikk. Et kaldt objekt kan ikke gjøre et varmt objekt varmere ved stråling, uansett om man kaller det stråling eller tilbakestråling.

Tilbakestråling som begrep er funnet opp av klimaforskere. Dette siste faktum alene er mer enn nok til å vekke min mistanke. Fra før vet vi at disse Lysenkoistene har funnet opp sine egne statistiske metoder helt uten noen kommunikasjon med statistikere, og som Wegman med flere har påpekt så er disse metodene så ugyldige at de gjør forskningen deres verdiløs (hockeykølla)

Når den samme banden nå finner opp sin egen fysikk, sannsynligvis helt uten noen kontakt med fysikere, så er sjansen stor for at vi har med mere Lysenkoisme å gjøre. Roy Spencer hadde en lengre debatt med en fysiker på sin egen blogg for en tid siden, det ble påstått at Spencer måtte innrømme å ha tatt feil, bl.a her, men det eneste jeg registrerte var at Spencer endret sin terminologi for å virke mindre provoserende på fysikeren.

Dette var helt kort et lite tema på et pizzamøte i en viss forening i fjor som består av realister som mener noe om klima, og fysikeren ved bordet bare ristet på hodet og smilte oppgitt.

Jeg skal se etter om jeg kan finne en forklaring fra en fysiker som vil ordlegge seg slik at vi vanlige dødelige tar poenget hans. :p

[jarlgeir]

fant det til slutt, bruken av begrepet tilbakestråling er stort sett bare enda et tilfelle av at et vitenskapsmiljø skaper sitt eget stammespråk for å beskytte eget revir.

Her, fra JUdith Currys blog:

Vaughan Pratt describes the underlying physics of the greenhouse effect from a molecular point of view:

The Sun heats the surface of the Earth with little interference from Earth's atmosphere except when there are clouds, or when the albedo (reflectivity) is high. In the absence of greenhouse gases like water vapor and CO2, Earth's atmosphere allows all thermal radiation from the Earth's surface to escape into the void of outer space.

The greenhouse gases, let's say CO2 for definiteness, capture the occasional escaping photon. This happens probabilistically: the escaping photons are vibrating, and the shared electrons comprising the bonds of a CO2 molecule are also vibrating. When a passing photon is in close phase with a vibrating bond there is a higher-than-usual chance that the photon will be absorbed by the bond and excite it into a higher energy level.

This extra energy in the bond acts as though it were increasing the spring constant, making for a stronger spring. The energy of the captured photon now turns into vibrational energy in the CO2 molecule, which it registers as an increase in its temperature.

This energy now bounces around between the various degrees of freedom of the CO2 molecule. And when it collides with another atmospheric molecule some transfer of energy takes place there too. In equilibrium all the molecules of the atmosphere share the energy of the photons being captured by the greenhouse gases.

By the same token the greenhouse gases radiate this energy. They do so isotropically, that is, in all directions.

The upshot is that the energy of photons escaping from Earth's surface is diverted to energy being radiated in all directions from every point of the Earth's atmosphere.

The higher the cooler, with a lapse rate of 5 °C per km for moist air and 9 °C per km for dry air (the so-called dry adiabatic lapse rate or DALR). ("Adiabatic" means changing temperature in response to a pressure change so quickly that there is no time for the resulting heat to leak elsewhere.)

Because of this lapse rate, every point in the atmosphere is receiving slightly more photons from below than from above. There is therefore a net flux of photonic energy from below to above. But because the difference is slight, this flux is less than it would be if there were no greenhouse gases. As a result greenhouse gases have the effect of creating thermal resistance, slowing down the rate at which photons can carry energy from the Earth's surface to outer space.

This is not the usual explanation of what's going on in the atmosphere, which instead is described in terms of so-called "back radiation." While this is equivalent to what I wrote, it is harder to see how it is consistent with the 2nd law of thermodynamics. Not that it isn't, but when described my way it is obviously thermodynamically sound.

Hele greia finnes her, det er ganske mye, men for en gangs skyld kan deltagerne gjøre seg forståelig for folk flest.
http://judithcurry.com/2010/12/02/best-of-the-greenhouse/

[ebye]

Med min enkle forståelse av fysikk, så får heller ikke jeg dette med "tilbakestråling" til å rime.

I mitt lille tanke-eksperiment har jeg for enkelhets skyld, følgende scenario:

- To store og identiske beholdere med vann.
- Vannet i den ene holder 0 grader.
- Vannet i den andre holder 20 grader.
- Atmosfæren i rummet holder ca. 10 grader når vi starter observasjonene.
- Rummet er et lukket system.
- Atmosfæren er relativt liten slik at de to vannbeholderne utgjør nesten all masse i rummet.

Jeg vil umiddelbart sette en god rødvin på følgende:

- Over tid vil temperaturen utjevne seg til 10 grader, punktum. Og for hver grad temperaturen synker i det varmeste vannet, så stiger den med én grad i det kaldeste vannet.

Uansett hvordan vi arrangerer og rearrangerer dette scenariet, så vil det aldri kunne skje at temperaturen i den ene beholderen går over 20 grader, og den andre vil heller aldri fryse til is.

Så hva er det jeg ikke forstår når det gjelder "tilbakestråling"?

Må skyte inn litt om tiden det vil ta å jevne ut temperaturene. Varme strømmer raskere fra varmt vann til kaldere luft, enn fra varm luft til kaldere vann. Har vel med varmekapasitet å gjøre. Jeg dobler innsatsen for at beholderen med 20 går raskere ned til 10, enn beholderen med 0 går opp til 10. Men til slutt er det 10 i begge, forutsatt at 10-graders reservoaret (luft) er uendelig stort. 

Vi brukte alltid vannkjøling i kjemi for å få avjølingen til å gå raskt. Luftkjøling tok for lang tid. Og da håper jeg læreren min i fysikk ble fornøyd.   

[jarlgeir]

Tallbloke og Mydog er tilbake på temaet med tilbakestråling nå igjen:

http://tallbloke.wordpress.com/2012/04/14/yes-virginia-back-radiation-delivers-measurable-heat-just-not-very-much/#more-5856

Tim C alerts us to this neat bit of empirical work in progress which uses a peltier to measure the warmth generated by cloud cover. Peltiers are those neat little gadgets used to cool computer CPU's and miniature fridges. You supply power and a heat sink/fan on one side, and they 'pump' heat from one surface to the other. They also work in reverse as 'TEG's – Thermo-Electric Generators. If you heat one side while keeping the other cool, they generate electricity. This is the 'Seebeck effect'. I use a couple on my backpacking trips to recharge AA batteries in the winter when my 100g 3W solar panel fails to get the job done. I have two fixed to a heat sink with thermally conductive glue.  The heat sink sits on my 100g woodstove and a pan of cold water sits on top of the peltiers.

Så følger oppskrifter for hvordan man enkelt bygger en måler for å observere feomenet:

Building a Thermoelectric Sensor to Measure
IR Sky Transparency for Cloud, Cirrus and Dust Detection, at Night
Bill Gillespie



Tallbloke forklarer hvordan den  virker, men som vi ser av siste setning så er han ikke totalt overbevist om at han har fullstendig rett.

Under a clear sky, the top sensor surface gets colder than the bottom. Bigger differential, more voltage. More radiation is hitting the underside of the sensor from the ground than is hitting the top from the sky – yes?

Cloud can form in situ without "bringing warmer air in with it", so when that happens, it must be a slowing of the cooling rate of air near the ground which reduces the differential and reduces the generated voltage – yes?

That slowing of the cooling rate has to be due to downwelling radiation from the cloud. Although the cloud isn't warmer than the ground, it is warmer than space and the clear air under it and cloud has a greater density of water in it than the air below and space above. So the flux density of downwelling radiation will be greater and this will more vigorously oppose the upward radiation flux from the ground, slowing its escape more than open skies will. Maybe it's better to think of the radiation as a wave structure rather than as photons to see that, though some say E/M waves are exempt from interfering with each other?

That seems to be the logic of the situation, but maybe I'm wrong.

Mydogsgotnonose smeller til med et svar: Biggest scientific fraud in history!

og her følger forklaringen:
Mydogsgotnonose says:
April 14, 2012 at 10:51 am

You aren't measuring 'back radiation'. it doesn't exist**.

You are measuring the impedance to IR transmission from the upper plate to space. This increases under clouds because 'Prevost Exchange Energy' from the cloud to the plate increases, for a given atmospheric temperature because the emissivity increases. That means less radiative energy
is lost by the upper plate.

For thick clouds, emissivity ~0.8, for a clear sky [UK, humid] it's ~0.2, desert ~-0.1. So, at -10°C, a cloud will produce 217 W/m^2 and a clear desert sky will produce 27 W/m^2. This will be picked up as an increase of temperature difference hence emf [more -ve].

**Why does 'back radiation' not exist? The best demonstration is to explain how real radiation problems are solved. The radiative flux emitted by an isolated body in a vacuum is set by the Stefan-Boltzmann equation, corrected for emissivity. The flux hotter to colder between two bodies at different temperatures is the difference between the two S-B terms corrected for geometrical 'View Factor'.

What you have done is to eliminate a great part of the isolated body S-B terms for each body by summing it to net zero, the Prevost Exchange which does not thermodynamic work. When however, you point a radiometer at the colder body, you shield the detector from the energy from the hotter body so magically, you get a signal apparently coming from the colder body to the hotter. Until you put the radiation shielding in the way, this did not exist!

The fact that 'climate scientists', meteorologists and climatologists Worldwide imagine that a pyrgeometer measures a real energy source shows that there are many 1000s of scientific fools so poorly trained in the basics of radiation physics that they have fallen for what is almost certainly in my view, a massive fraud.

The root climate modelling paper, Manabe and Wetherald 1967 assumed LW up = SW down, a gross exaggeration but OK for a start [you need ~100 °C before radiation > natural convection]. At some time, and I'm trying to find why, someone stated that the radiative flux from the Earth's surface is the S-B value for a black body in a vacuum, and the missing 333 W/m^2 [Trenberth et. al. 2009] is imaginary 'back radiation'. No professional scientist should have made that mistake so I suspect it was done deliberately. What it does is to increase energy by a factor of 2.6, a perpetual motion machine. The IR absorbed by the atmosphere by non-existent direct thermalisation increases by a factor of 15.5!

Samme mann avslører litt lengre ned en av de største hemmelighetene innen klimaforskningen, nemlig:
Hva sier en ingeniør når han ser IPCC-Trenberths energibudsjett?

'How could they be so stupid'.

Hans sluttkommentar så langt:

Basically climate science has completely cocked it up IMHO!

[Okular]

Mulig jeg banner i kjerka her, men jeg tenker jeg får påta meg rollen som djevelens advokat

Nå er absolutt ikke dette et område hvor jeg kan, vil eller bør uttale meg særlig bombastisk, selv med litt fysikk i bakhånd. Men sånn jeg forstår diskursen, så synes enkelte av debattdeltakerne (på Talkshop'en) å snakke forbi hverandre. De sier egentlig det samme, men de definerer det de snakker om på forskjellig måte. Det tror jeg nettopp er problemet, og det har vi jo vært innom på andre tråder her på forumet, at det er definisjonen av et begrep som må være så presis og så allment akseptert og forstått at det ikke skaper forvirring.

'Tilbakestråling' impliserer jo at strålingen har et 'minne' om hvor den kom fra. Jeg er veldig tilbøyelig å være enig med debattanten David M Hoffer som står ved at all materie (over absolutt null) utstråler IR i alle retninger, kun avhengig av materiens temperatur og emissivitet. Men så er det også en annen debattant, lurer på om det var CementAFriend, som ganske riktig påpeker at i den virkelige verden er det alltid nettostrålingen mellom to objekter som teller (og som er det eneste vesentlige). Sånn sett har jo MyDogsGotNoNose rett når han sier at 'tilbakestråling' ikke eksisterer, men kun på den måten at den ikke kan utføre arbeid, altså den kan ikke direkte gjøre det varmere av de to objektene enda varmere. Samtidig ser jeg ikke helt forskjellen mellom det han beskriver som Prevosts utvekslingsenergi og det andre kaller tilbakestråling (som jo i utgangspunktet er et dårlig og ladet begrep, men glem det). MyDogsGotNoNose hevder at det som måles i det benyttede måleinstrumentet kun er skyenes del av Prevosts utvekslingsenergi mellom dem og bakken, som er det den er fordi skyene har den temperatur og den emissivitet de har (som er vesentlig høyere enn den klare nattehimmelen). Og det har han sikkert rett i. Men han sier også at det som kommer fram er impedansen denne utvekslingsenergien yter på IR'en som kommer nedenfra, på den måten at den netto utvekslingsenergien mellom bakken og skyene går oppover fra den varmere bakken, men den er ikke like stor (netto) som den ville vært om himmelen over var klar. Og den ville ha vært enda mindre om skyene hadde enda høyere temperatur og/eller emissivitet. Ergo, bakken hadde ikke kunnet bli kvitt sin varme like fort og effektivt (impedansen fra oven hadde vært større) som før.

Og er det ikke akkurat dette som er cluet med den såkalte tilbakestrålingen? Strålingen ned (og opp og til siden) fra skyene er et resultat av deres temperatur (og emissivitet). Hvis f.eks. vanndråpene de består av absorberer noe av den strålingen som kommer nedefra bakken, blir de varmere (den blir gjort om til kinetisk energi) og kan således emittere mer stråling til omgivelsene selv også. Andelen av denne økte strålingen, som vil inngå som en årsak til skyenes 'nye' økte temperatur, som emitteres nedover igjen, er vel det som vanligvis beskrives som tilbakestråling. Definisjonen er villedende, men å kalle den Prevosts utvekslingsenergi fjerner ikke konseptet av den grunn - skyene har fått litt høyere temperatur og vil av den grunn yte litt mer impedans på strålingen fra bakken.

Hvis temperaturen mellom to objekter nærmer seg hverandre, vil den netto strålingsfluksen som strømmer fra det varmeste (f.eks. bakken) til det kaldeste objektet (f.eks. skyene, eller selve atmosfæren) minske. Mindre varmegradient, mindre netto utveksling av energi. Det kaldeste objektet varmes saktere opp. Det varmeste objektet kjøles saktere ned.

Det er mange problemer med AGW-kultens framstilling av jordas energibudsjett, ikke minst dobbeltregnskapet rundt dette med tilbakestråling. Og dette alene velter jo hele premisset bak hypotesen.

Men jeg heller mot å godta det termodynamiske prinsippet som 'tilbakestrålingen' beskriver og som er framstilt to avsnitt opp.

Jeg tror først og fremst det er størrelsesforholdene her som har løpt løpsk. Hva enn ellers CO₂ måtte klare å få i stand eller ikke få i stand på egen hånd, så nulles det jo tydeligvis uansett ut av det vanndampen gjør. Så diskusjonen blir høyst akademisk.