Arrhenius rechnet die Wirkung der Kohlensäure aus
1896 legt Svante Arrhenius eine Rechnung vor: Wie ändert sich die Temperatur der Erdoberfläche, wenn der Kohlensäuregehalt der Luft steigt oder fällt? Gemessen hatte das niemand — er rechnete es von Hand aus.
Im April 1896 erschien im Philosophical Magazine eine Arbeit von Svante Arrhenius mit dem Titel „On the influence of carbonic acid in the air upon the temperature of the ground".1,2 Sie fragt, wie sich die Temperatur der Erdoberfläche ändert, wenn der Gehalt der Luft an Kohlensäure — so hieß das Kohlendioxid damals — ein anderer wäre.1,3 Arrhenius rechnete das für jeden zehnten Breitengrad und für vier Jahreszeiten einzeln durch; das Ergebnis steht in seiner Tabelle VII.1
Für den doppelten Gehalt nennt die Tabelle im Jahresmittel Werte zwischen rund 5 und 6 Grad, je nach Breite — am wenigsten am Äquator, mehr in höheren Breiten.1 Im Text fasst er es anders zusammen: Sinkt der Gehalt von 1 auf 0,67, fällt die Temperatur etwa so stark, wie sie bei einem Anstieg auf 1,5 steigt, nämlich um 3,4 Grad.1
Ihn beschäftigte die Frage nach den Ursachen der Eiszeiten.1,3 Arrhenius wollte erklären, wie es zu den Kaltzeiten gekommen sein könnte, und seine Rechnung zeigte, dass ein deutlich geringerer Kohlensäuregehalt dafür genügen würde.3 Eine Erwärmung hielt er für wünschenswert — er schrieb später, bei einem höheren Gehalt könne man auf „ages with more equable and better climates" hoffen, besonders in den kälteren Gegenden der Erde.3 Die Rechenarbeit dafür erledigte er ohne Maschine.3 Er selbst nannte die Rechnungen mühsam;1 sie kosteten Monate.3 Unter seinen Arbeiten blieb das Klima eine Nebensache.2
Wie hoch seine Zahl für eine Verdopplung genau ausfällt, geben die Quellen verschieden an.1,3 Das Science History Institute nennt 11 bis 14,5 Grad Fahrenheit, also rund 6 bis 8 Grad Celsius.3 In Tabelle VII steht diese Spanne nicht beim doppelten Gehalt, sondern beim zweieinhalbfachen: Dort liegen die Jahresmittel zwischen rund 6,4 und 7,9 Grad, beim doppelten dagegen zwischen rund 5,0 und 6,1.1
Siehe auch
- Ångström-Versuch drängt die CO₂-Frage für Jahrzehnte an den Rand 1900 Vier Jahre später scheint ein Laborversuch diese Rechnung zu erledigen.
- Die erste Messung auf dem Mauna Loa ergibt 313 ppm 1958 Zweiundsechzig Jahre später beginnt die Messung, die seine Rechnung prüfbar macht.
- Energie Bei Titusville wird zum ersten Mal planmäßig nach Öl gebohrt 1859 Die Quelle des Kohlenstoffs, den seine Rechnung noch als Größe ohne Herkunft behandelt.
Hierher verwiesen
- Neun Wissenschaftler legen eine Spanne fest, die vierzig Jahre hält 1979 Dieselbe Frage, dreiundachtzig Jahre später und mit Rechenmaschinen.
- Callendar: Ein Dampftechniker führt die Erwärmung auf CO₂ zurück 1938 Vierzig Jahre zuvor gerechnet, hier zum ersten Mal an Messwerten geprüft.
- Milanković rechnet aus, wie die Erdbahn das Klima verschiebt 1920 Arrhenius suchte die Ursache der Eiszeiten in der Luft, Milanković in der Erdbahn.
- Ångström-Versuch drängt die CO₂-Frage für Jahrzehnte an den Rand 1900 Die Rechnung, gegen die sich dieser Versuch richtete.
- Tyndall findet die Gase, die die Wärme festhalten 1859 Siebenunddreißig Jahre später wird aus der Messung eine Rechnung.
- Eunice Foote misst, was eine Atmosphäre aus Kohlensäure täte 1856 Vierzig Jahre später wird durchgerechnet, was sie im Glaszylinder beobachtete.
- Fourier erklärt, warum die Erde wärmer ist, als sie sein müsste 1824 Die erste Rechnung, die der Vermutung eine Zahl gibt.
- Joseph Black wiegt ein Gas, das in der Kreide steckt 1754 Die „Kohlensäure“, deren Wirkung Arrhenius ausrechnet, ist Blacks fixe Luft.