Warum ist es auf dem Berg kalt?

[hmpf]

...
Strahlung spielt natürlich eine Rolle im gesamten Energiehaushalt der Atmosphäre, insbesondere in der Stratosphäre und Tropopause, wo Treibhausgase wie CO₂, O₃ oder H₂O Strahlung absorbieren und emittieren.
Aber: Die vertikale Temperaturstruktur in der Troposphäre ergibt sich primär aus der Konvektion und adiabatischen Prozessen, nicht direkt aus Strahlungskühlung.

Warum lesen Sie nicht mit?
Das hatten wir doch schon.
Die Konvektion kann nichts dauerhaft kälter halten!
Die Atmosphäre ist diabatisch und nicht adiabatisch.
Die dauerhaft niedrige Temperatur in der Tropopause kann physikalisch ausschließlich durch die
Strahlungskühlung der Treibhausgase erklärt werden.

[Frau Holle]

Die dauerhaft niedrige Temperatur in der Tropopause kann physikalisch ausschließlich durch die
Strahlungskühlung der Treibhausgase erklärt werden.

Jetzt muss ich doch mal nachhaken:
Ist es denn nicht ziemlich egal, wie sie im Detail erklärt wird? Nach oben bis zur Tropopause wird es zunehmend kälter. In der Tropopause ist es dauerhaft kühl, schön und gut. Worauf wollen Sie hinaus?

Mit "ausschließlich" sollte man eh vorsichtig sein bei so einem doch recht komplexen System. Da ist nichts "ausschließlich" so der so.
 

[hmpf]

Die dauerhaft niedrige Temperatur in der Tropopause kann physikalisch ausschließlich durch die
Strahlungskühlung der Treibhausgase erklärt werden.

Jetzt muss ich doch mal nachhaken:
Ist es denn nicht ziemlich egal, wie sie im Detail erklärt wird? Nach oben bis zur Tropopause wird es zunehmend kälter. In der Tropopause ist es dauerhaft kühl, schön und gut. Worauf wollen Sie hinaus?
Mit "ausschließlich" sollte man eh vorsichtig sein bei so einem doch recht komplexen System. Da ist nichts "ausschließlich" so der so.
 

Ich will nur festhalten, dass die Begründung für die dauerhaft kalte Tropopause in allen mir bekannten
Internetlinks physikalisch (bewusst) falsch dargestellt wird.
Ohne H2O, O3 und CO2 in der Atmosphäre wäre es in der Tropopause genauso warm wie am Erdboden.

[Frau Holle]

Ohne H2O, O3 und CO2 in der Atmosphäre wäre es in der Tropopause genauso warm wie am Erdboden.

Das mag ja sein, aber so eine Atmosphäre haben wir nicht. Für Absorption und Emission von Wärmestrahlung braucht es Gasmoleküle aus mindestens 3 Atomen. Es ist doch bekannt, dass diese als Treibhausgase grundsätzlich den Temperaturverlauf in der Atmosphäre bestimmen. Die schiere Tatsache, dass sie vorhanden sein müssen, ist doch eher eine Binsenweisheit.

Da diese Gase nun mal vorhanden sind greifen noch andere Mechanismen wie Luftstömungen, und ja, auch adiabatische Abkühlung. Auch wenn diese Einflüsse nicht dauerhaft konstant sind, so sind sie doch vorhanden und bestimmen im Zusammenspiel eben den Temperaturverlauf.

Ihr Argument klingt nicht viel besser als wie wenn einer sagt "ohne Atmosphäre hätten wir eine viel tiefere Temperatur am Boden." Stimmt auffallend. Oder "ohne Elektronen hätten wir keine Atome". Stimmt auch.

Da behaupte ich mal: Die gemessene Temperatur der Erdoberfläche und der der Atmosphäre ist ausschließlich auf die Atome zurückzuführen, aus denen das ganze System besteht. Das ist der wahre Grund, der im Internet überall absichtlich verschwiegen wird!
 
 

[hmpf]

... Die schiere Tatsache, dass sie vorhanden sein müssen, ist doch eine Binsenweisheit. Da greifen dann aber noch andere Mechanismen. ...

Sie lenken ab!
Was außer den Treibhausgasen könnte denn die Temperatur in der Tropopause absenken?

[Skeptiker]

[
Die dauerhaft niedrige Temperatur in der Tropopause kann physikalisch ausschließlich durch die
Strahlungskühlung der Treibhausgase erklärt werden.

Wer behauptet, dass allein Strahlungskühlung die Tropopausentemperatur bestimmt, missversteht die vertikale Energieverteilung der Atmosphäre. Diese wird durch ein komplexes Zusammenspiel von Strahlung, Konvektion und Phasenübergängen (z. B. Kondensation von Wasserdampf) bestimmt.

[Skeptiker]

Ohne H2O, O3 und CO2 in der Atmosphäre wäre es in der Tropopause genauso warm wie am Erdboden.

Diese Aussage verkennt die Ursachen der vertikalen Temperaturschichtung in der Atmosphäre.
Wenn ein Luftpaket aufsteigt, sinkt der Umgebungsdruck, das Paket expandiert und kühlt sich adiabatisch ab, selbst ohne Treibhausgase.
Dieser Effekt tritt auch in einer trockenen Atmosphäre ohne CO₂, O₃ oder H₂O auf.
Der sogenannte dry adiabatic lapse rate (DALR) liegt bei ~9,8 K/km → d.h. schon nach 10 km Höhe wären es ~100 K weniger.

[hmpf]

Ohne H2O, O3 und CO2 in der Atmosphäre wäre es in der Tropopause genauso warm wie am Erdboden.

Diese Aussage verkennt die Ursachen der vertikalen Temperaturschichtung in der Atmosphäre.
Wenn ein Luftpaket aufsteigt, sinkt der Umgebungsdruck, das Paket expandiert und kühlt sich adiabatisch ab, selbst ohne Treibhausgase.
Dieser Effekt tritt auch in einer trockenen Atmosphäre ohne CO₂, O₃ oder H₂O auf.
Der sogenannte dry adiabatic lapse rate (DALR) liegt bei ~9,8 K/km → d.h. schon nach 10 km Höhe wären es ~100 K weniger.

Zum mindestens 3. Mal:
Es kann nicht nur aufsteigende Luft geben, sonst hätten wir am Boden recht bald ein Vakuum.
Was macht also die Luft, wenn Sie oben angekommen ist?
Sie wird durch die diabatische Atmosphäre auf die Temperatur der unteren Atmosphärenschichten erwärmt.

[Skeptiker]

Es kann nicht nur aufsteigende Luft geben, sonst hätten wir am Boden recht bald ein Vakuum.
Was macht also die Luft, wenn Sie oben angekommen ist?
Sie wird durch die diabatische Atmosphäre auf die Temperatur der unteren Atmosphärenschichten erwärmt.

Der Ausdruck „durch die diabatische Atmosphäre“ ist unklar oder falsch verwendet.
Diabatisch bedeutet: mit Wärmeaustausch (z. B. durch Strahlung, Kondensation, Wärmeleitung).
Adiabatisch wäre dagegen ohne Wärmeaustausch (z. B. rein durch Druckänderung).
Wenn Luft absinkt, wird sie normalerweise adiabatisch komprimiert, dadurch erwärmt sie sich (nicht weil sie von außen beheizt wird).

[hmpf]

... Wenn Luft absinkt, wird sie normalerweise adiabatisch komprimiert, dadurch erwärmt sie sich (nicht weil sie von außen beheizt wird).

Das stimmt, solange Luft ihre Dichte ändert. In der Realität tut sie das allerdings ohne dabei die Wärmeleitung abzuschalten.
Also sind alle „berechneten adiabatischen“ Temperaturgradienten letztlich Unfug.
Sobald die Luft aber weder steigt noch sinkt, ändert sie Ihre Temperatur nur noch durch Wärmeleitung.
Hier der Luft zu unterstellen, sie sei adiabatisch, ist eine Verfälschung der Realität und an den Haaren herbeigezogen.