Der Temperatur/Zeit-Gradient

Von diesem Gradient wird noch öfter die Rede sein, darum diese Demonstration.
Es ist zur Zeit Stand der Wissenschaft, daß die Sonnenstrahlung die Troposphäre nicht direkt erwärmt. (In der Ionosphäre und der Statosphäre ist es anders.) Diese erdnahe Schicht wird durch die Infrarotstrahlung und andere Transportvorgänge von der Erde erwärmt. Wenn das so ist, kann die unterste Lufthülle mit einer Bettdecke verglichen werden. In der Physik wird das Treibhauseffekt genannt. Die Bettdecke selbst ist passiv, sie erzeugt keine Wärme aber sie bremst die Abkühlung, je nach Qualität des Stoffes, aus dem sie gemacht ist.
In der Grafik ist die Temperatur eines Natursteins aufgezeichnet, der unter verschiedenen Decken abkühlt. Die Temperatur, die er dabei verliert und die Zeit, die dabei vergeht, wird durch den Temperatur/Zeit-Gradient angegeben, ergänzt durch die Angabe der Anfangs- und der Umgebungstemperatur. Die Differenz bestimmt wesentlich die Abkühlung. Bei gleichen Parametern kann der Gradient als Vergleichsmaßstab dienen.
Wenn man unterstellt, daß die "Qualität" der Lufthülle sich mit dem CO2-Gehalt ändert, muß das einen Einfluß auf den Temperatur/Zeit-Gradient haben. In einer größeren Grafik erkennt man ohne weiteres eine Divergenz von einem Winkelgrad.
Wenn nur 3 von 10.000 Molekülen aus CO2 bestehen ist der Unterschied vielleicht kaum meßbar, aber 3.000 von 10.000 müßten meßbar sein. Dieses Mengenverhältnis wird hier für den Vergleich mit Luft verwendet.
Der Gradient ist letztlich das Ergebnis des Zusammenwirkens aller Faktoren: Strahlung, Leitung und Konvektion, auch wenn man nicht weiß, wie das im einzelnen geschieht. Er gibt uns auch genau die Auskunft, die wir suchen, wenn wir uns um die Temperatur Sorgen machen. Insofern dreht sich die ganze Klimadebatte um diesen Gradient.

Nachtrag am 27. 05. 09: Im Prinzip ist das zwar richtig, aber wenn der Effekt so klein ist, daß die Winkelabweicheng der Gradienten weniger als 1/100 ° beträgt, kann das im Diagramm nicht sichtbar sein.
Sie versäumen nicht viel, wenn Sie gleich zum Kapitel "Das ultimative Experiment" übergehen.