Grundlage sind die IPCC-Zahlen, aber deren Interpretation ist,  physikalisch korrekt, neu
 
*"Wo bleiben denn die restlichen 333 W/m2, wenn sie nicht in der Atmosphäre absorbiert werden?"
Darüber sprachen wir doch schon längere Zeit. Sie kompensieren sich genau mit den 333 W/m² der atmosphärischen Gegenstrahlung. Der Boden wird um diese Intensität gekühlt und durch die Gegenstrahlung von gleicher Intensität erwärmt.
Dasselbe passiert mit der unteren Atmosphäre: sie wird durch die effektive Eigen-Emission um 333 W/m² abgekühlt und zugleich durch die gleich-intensive Bodenabstrahlung (außerhalb des IR-Strahlungsfensters) aufgewärmt. In beiden Richtungen handelt es sich um ein energetisches "Nullsummenspiel": Boden und untere Atmosphäre (bei effektiv etwa 277 K) behalten ihre stationäre Temperatur, die sie durch Sonneneinstrahlung auf den Boden erhalten haben:
der Boden, indem er 161 W/m² zugestrahlt bekommt und 63 W/m² abstrahlt (ohne Wechselwirkung mit der Atmosphäre bei klarem Himmel) und 98 W/m² im Mittel materie-gebunden abführt; und 98 W/m² ist im Vergleich zu im Mittel 23 W/m² (bei mittlerer Bewölkung) deutlich größer - denn die noch fehlenden 40 W/m² verlassen das Erdsystem ohne Wechselwirkung mit der Atmosphäre;
die untere Atmosphäre, indem aufsteigende Luftpakete einen allgemeinen Temperaturgradienten erzeugen.
Zur Verdeutlichung noch einmal das Modell "Erdoberfläche - untere Atmosphäre" als 2 einander gegenüberstehende plan-parallele Schwarzkörperstrahler (die Atmosphäre mit IR-aktiven Spurengasen und einer mittleren Wolkendecke), wie es bereits in "Strahlung und Gegenstrahlung" (s. weiter oben) bildlich dargestellt ist:

1. Grundlage ist die aus Messungen abgeleitete mittlere globale Temperatur der Erdoberfläche von 289 K (Trenberth, 2009; prinzipielle Probleme bei deren Ermittlung bleiben hier außen vor; im Vergleich zu Venus und Mars ist diese Erdtemperatur eine plausible Annahme).
Daraus ergibt sich im Modell, bei angenommener Emissivität von etwa 1, eine Bodenabstrahlung von etwa 396 W/m².
2. Davon verschwinden sofort ca. 40 W/m² durch das IR-Strahlungsfenster ohne jede Wechselwirkung mit der Atmosphäre ins All.
Weitere ca. 23 W/m² werden durch die Wolkendecke absorbiert, jedoch nicht an IR-Spurengasen; sie verbleiben damit aber vorerst in der Atmosphäre, um dann später als Bestandteil der Atmosphärenabstrahlung ins All, zusätzlich zur direkten Bodenabstrahlung, emittiert zu werden.
3. Die "restlichen" 333 W/m² (außerhalb der Wellenlängen des IR-Strahlungsfensters) treffen auf die gleich-intensive atmosphärische Gegenstrahlung aus einem effektiven Temperaturniveau von etwa 277 K. Sie bleiben energetisch bezüglich ihrer beiden Emitter wirkungslos (s. o.). Die beiden Temperaturen der terrestrischen Strahler im Bild (289 K bzw. 277 K), die anderweitig, nicht durch Absorption terrestrischer Wärmestrahlung, hervorgerufen werden (letztlich durch Sonneneinstrahlung), bleiben im stationären Fall erhalten.
4. Die Leistungsbilanz an der Erdoberfläche:
Solare Zustrahlung: 161 W/m²
Wärmeabfuhr vom Boden: materie-gebunden 98 W/m² und strahlungs-gebunden 63 W/m² (wovon im Mittel nur 23 W/m² in der Atmosphäre absorbiert werden) = 161 W/m²
5. In diesem Modell treten nur 23 W/m² Strahlung vom Boden in die Atmosphäre ein, haben dort jedoch keine Wechselwirkung mit den IR-Spurengasen (darunter CO2), sondern nur mit den Wolken. Eine Absorption am IR-aktiven CO2 außerhalb des Fensters wäre zwar möglich, kommt jedoch nicht zustande, weil von unten keine Bodenstrahlung mehr in die Atmosphäre eintreten kann.
Stattdessen gibt es eine relevante Abhängigkeit vom Wassergehalt der Atmosphäre.-
Bei diesen Modellüberlegungen spielen 3 Klimaparameter die entscheidende Rolle:
-Die bereits genannte, auf Messungen beruhende mittlere Globaltemperatur an der Oberfläche von 289 K.
-Der ebenfalls genannte Anteil der an Wolken absorbierten Bodenwärmeabstrahlung im IR-Fenster (bei mir mit 23 W/m² angesetzt; nach Miskolczi 61 W/m²; aus Trenberth, 2009, mit <30 W/m² ablesbar; bei IPCC 26...30 W/m²). Dieser Anteil bestimmt zusammen mit den 40 W/m² Direktabstrahlung ins All den Intensitätswert, der von der Bodenabstrahlung für den Eintritt in die Atmosphäre noch zur Verfügung steht (außerhalb der Wellenlängen des IR-Fensters). Bei mir sind es 396 W/m² - 63 W/m² = 333 W/m², also exakt der Intensitätswert, der von der Effektivtemperatur der unteren Atmosphäre in Richtung Erdboden ausgesandt wird. Damit eben findet keine Wärmezufuhr oder -abfuhr an Erdboden oder Atmosphäre statt. (Bei Trenberth, 2009, wären es mit dessen angegebenen 30 W/m² Absorption in der Bewölkung nur 396 W/m² - 70 W/m² = 326 W/m², bei IPCC etwa 68 W/m², folglich etwas weniger, was vom Boden in die Atmosphäre eingetragen wird, als von ihr wieder in Richtung Boden emittiert wird.) Es bliebe aber in jedem Fall nur eine geringfügige Differenzstrahlung übrig, so dass man davon ausgehen kann, dass außerhalb der Wellenlängen des IR-Fensters praktisch keine Absorption von Bodenwärmestrahlung an IR-aktiven Spurengasen stattfinden kann.
-Die ebenfalls bereits mehrfach genannte atmosphärische Gegenstrahlung von 333 W/m². (Dieser Wert wurde von mir ohne eigene Untersuchungen aus Trenberth, 2009, übernommen, findet sich ähnlich jedoch auch bei IPCC wieder, jedoch aus Trenberth, 1997, mit etwa 324 W/m² angegeben - allerdings bei auch verringerter Gesamtabstrahlung des Erdsystems ins All = Gesamtzustrahlung von 235 W/m² statt 240 W/m²).
Im Wesentlichen wurden diese 3 Klimaparameter von IPCC übernommen. Es wurde lediglich die Interpretation neu, und offenbar physikalisch korrekt, gefasst, woraus sich erstaunliche Erkenntnisse ableiten lassen.

* "Aus dieser Nettostrahlung können Sie keine Aussage über die Temperaturen von A und B machen... und auch keine Aussage über die Temperaturdifferenz von A und B (außer, dass A wärmer sein muss als B)". Richtig: Die Temperatur von A (und auch von B) muss außerhalb der Strahlungs- bzw. Wärmestrombilanz für die Erdoberfläche gefunden werden.

A wird annähernd gefunden durch weltweite Messungen von Oberflächentemperaturen - durch Thermometer bzw. indirekt durch geeichte Strahlungsmessungen im IR-Strahlungsfenster.  Das gilt im Übrigen auch sinngemäß für die effektive Abstrahlungstemperatur aus dem System Erde/Atmosphäre, und eben auch für die effektive Temperatur, aus der von Emittern aus der unteren Atmosphäre sich eine solche optische Tiefe einstellt, dass über einen postulierten Unterrand der Atmosphäre hinaus Strahlung in Richtung Erdoberfläche emittiert wird.

Im Unterschied zur "gemessenen" Bodentemperatur entstehen die beiden Effektivtemperaturen, aus denen Strahlung aus der Atmosphäre hinaus emittiert wird, durch den Temperaturgradienten, den von unten erwärmte, adiabatisch sich nach oben bewegende Luftpakete stationär in der Atmosphäre erzeugen, und durch die Abstrahlungshöhe ins All - beide abhängig von der Luftfeuchte, und nur von ihr, wie ich Ihnen schon einmal mitteilte. Damit wird gleichzeitig auch die Temperaturdifferenz zwischen Boden und effektivem Abstrahlungsniveau bestimmt, also eben der atmosphärische Temperatureffekt. Und dieser Effekt ist annähernd eine Klimakonstante, d h. bleibt in etwa gleich, obwohl sich - in Abhängigkeit vom mittleren Wassergehalt der Atmosphäre - Boden- und Abstrahlungstemperatur jeweils ändern. Die entsprechenden Zahlenwerte hatte ich Ihnen am 26.10. für die heutige mittlere feuchte Atmosphäre und für eine (hypothetische) trockene Atmosphäre vorgerechnet. Sie betragen einheitlich 33,8 K.Damit ist der Temperatureffekt sehr real; er ist an das Vorhandensein einer Atmosphäre, die über IR-aktive Substanzen verfügt, gebunden. Mit steigenden oder sinkenden CO2-Gehalten hat er jedoch praktisch nichts zu tun. Auch nicht mit einer Bodenstrahlung, die im großen Umfang in der Atmosphäre von IR-aktiven Substanzen absorbiert wird. Sondern eben von unten erwärmten, sich adiabatisch in der Atmosphäre nach oben bewegenden Luftpaketen.

Ich denke, die genannten klimatologischen Temperaturwerte - 289 K, 277 K und 255 K - sind mit hoher Wahrscheinlichkeit nur annähernd widerspruchsfrei mit den ausgewiesenen Strahlungsintensitäten verträglich, wenn die von mir vertretene charakteristische Kombination von Wärmestrahlung und materie-gebundenen Wärmeströmen im System Erde/Atmosphäre zugrunde gelegt wird.

[Nur als Hinweis: Wenn beispielsweise tatsächlich 161 W/m² + 333 W/m² gleichberechtigt auf die Erdoberfläche einstrahlten, bleibt unklar, warum die Erdoberfläche nur eine Temperatur von 289 K entsprechend Strahlungsintensität 396 W/m² annehmen sollte; warum nicht höher und dafür weniger Konvektion? Oder wenn die untere Effektivtemperatur der Atmosphäre außer dem Bodenstrahlungsanteil von 333 W/m² noch mehr Wärme von anderswo her absorbieren würde, warum stiege dann die Effektivtemperatur nicht über den Wert 277 K hinaus an? Es ist nach meiner Auffassung vernünftig, die Sonneneinstrahlung einerseits, die letztlich Bodentemperatur und atmosphärischen Temperaturgradienten sowie effektive Abstrahlungshöhen bestimmt, strikt von terrestrischen Hin- und Rückstrahlungen andererseits zu trennen, die ihrerseits - wenn sie von gleicher, aber entgegen gerichteter Intensität sind - keine veränderten Temperaturen bestimmen können, aber eben die stationäre Warmhaltung ihrer Emitter gewährleisten.]

* Ich bin schon etwas erstaunt, dass Sie behaupten, man könne die Temperatur "sehr wohl (und exakt!)" aus der gesamten Energiebilanz bestimmen und dass Sie das auch noch als "grundlegende physikalische Gesetzmäßigkeit" kennzeichnen. Sie kommen dabei - sofern Sie irgendwie auch Strahlungen einbeziehen - nie um den Umstand herum, dass es nicht möglich ist, aus der Strahlungsintensität (in die die Temperatur mit T^4 eingegangen ist) eine exakte Temperatur zu ermitteln (Höldersche Ungleichung: "Mittelwerte der Temperatur kann man nicht zur vierten Wurzel vom Mittelwert der vierten Potenz der absoluten Temperatur gleichsetzen. Die Beziehung ist eine mathematische Ungleichung.") Dazu müssen Sie Zusatzannahmen treffen und erhalten doch nur einen ungefähren Wert, nie einen "exakten" Wert.

Nein: richtig ist, die Temperatur, z. Bsp. die der Erdoberfläche, wenn irgend möglich außerhalb der Strahlungsbilanzgleichungen zu bestimmen, mit allen Problemen, die die Bestimmung einer Globaltemperatur über Messungen mit sich bringt.  Mit dem „extern“ bestimmten mittleren globalen Temperaturwert kann man dann eine diese mittlere Temperatur charakterisierende Strahlungsintensität berechnen, mit der weitere Modellrechnungen möglich sind.

 
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