Vielleicht habe ich ja die Musze ein paar misterioese Urlaubsbilder zu posten, damit ihr raten könnt wo ich bin. Hier schon mal ein Vorgeschmack:

Dieser Löwe thront vor der Universität, die uns eingeladen hat. Na, das ist ja wohl jetzt einfach. Wo fahren wir also hin?

Ansonsten wünsche ich frohes Diskutieren.

Bild: Thomas Samuel Kuhn, Philosophie Professor am MIT.

Paradigmata wissenschaftlichen Arbeitens sind der gesamte Satz an Vorstellungen/Ideen/Mustern/Beispielen, die einer Gruppe von Wissenschaftlern zu einer Zeit gemein ist. Paradigmata bestimmen nicht nur die Interpretationen/Theorien zu den untersuchten wissenschaftlichen Fakten, sondern sie bestimmen auch, was überhaupt ein Fakt ist.

Es handelt sich also um eine Art stillschweigendes Wissen, was selten oder nie voll ausformuliert wird, eben weil es häufig nicht wirklich bewusst in den Köpfen der Wissenschaftler vorhanden ist. Das ist grösztenteils auch gar nicht möglich. Wie soll ein Ptolomäiker auch anders über die Erde sprechen und denken, als eben über den zentralen, festen Punkt des Universums? Es ist ihm schlicht unmöglich einfach mal eine andere Position anzunehmen, die Erde etwa als Planet zu betrachten, weil das eben per definition nicht mehr das gleiche Objekt "Erde" wäre, von dem dann da gesprochen würde.

Kuhn's Beispiele oder Analogien für diese wissenschaftlichen Paradigmata kommen daher unter anderem aus der Gestaltpsychologie: Irgendwo zwischen dem ursprünglichen Reiz beim Betrachten und einer vollen bewussten Interpretation, dort befinden sich die Paradigmata. Der Wissenschaftler "sieht" eben in einer Nebelkammer alpha-Teilchen, wo der Laie erstmal nur ein Gewirr von Kreisen und Linien wahrnimmt. Ein Ptolomäiker hat eben beim Betrachten des Mondes einen Planeten gesehen. Ein Aristoteliker hat eben beim Betrachten des Pendels wirklich einen gebremsten Fall gesehen (und eben nicht eine potentiell unendliche, periodische Bewegung wie Galilei). Die Paradigmata filtern unsichtbar im Kopf des Wissenschaftlers, was überhaupt wahrgenommen werden kann, was in wissenschaftliches Ergebnis und was in störenden, unbeachteten Noise getrennt wird.

Vexierbild - Charles Allan Gilbert: All is Vanity

Gerade in der Astronomie ist dieser gestaltpsychologische Aspekt besonders deutlich. Was "sieht" der Wissenschaftler, wenn er/sie mit ein und demselben Instrument dasselbe Objekt am Sternenhimmel betrachtet? Was erlaubt ihm seine Paradigma überhaupt als Fakt wahrzunehmen? Sir William Herschel gilt allgemein als der Entdecker des Uranus. Es ist jedoch gut dokumentiert, dass in Wirklichkeit in den 50 Jahren vor Herschels "Entdeckung" der Uranus bereits 17 Mal beobachtet (i.e. "durch ein Teleskop betrachtet") und natürlich einen Stern "gesehen" wurde. Erst als Herschel bei genauerer Betrachtung und mit einem besseren Teleskop ausgestattet einen Durchmesser dieses Objekts meinte zu erkennen, was für einen Fixstern ja an sich nicht möglich ist, schaute er sich diesen "Stern" etwas genauer an und fand schliesslich eine Bewegung relativ zum Fixsternhimmel. Sofort schloss er also auf ..... einen Kometen. Denn das war es, was das damaligen Paradigma der Himmelsbeobachtung den Forschern anbot: Fixsterne und Kometen. Und kaum hatte sich nun den Astronomen diese vergeichsweise geringfügige Paradigmen-Veränderung angeboten, "sahen" sie kurz nach Herschel plötzlich eine Vielzahl von kleinen Planeten und Asteroiden mit grösztenteils denselben Instrumenten wie in der Vor-Herschel-Zeit. Und das, obwohl diese Objekte meist zu klein waren, um einen Durchmesser wie beim Uranus erkennen zu können. Ihre Erwartungen, ihr Paradigma hatte sich geändert und plötzlich schauten sie mit "anderen Augen" auf die vermeintlich gleichen Fakten. Das Vexierbild, das sich beim Betrachten der wissenschaftlichen "Tasachen" einstellte ist gewissermaszen umgesprungen. Wo sie vorher einen Totenschädel erkannten, sahen sie nun eine sich schminkende Frau, die sich im Spiegel betrachtete (siehe oben).

Video: Paradigm Shifts mit Gummibärchen.

Der Übergang zum Galileischen oder Newtonschen Weltbild ist dann auch nicht wirklich dadurch gegeben, dass einige neue Messungen irgendwo dazukamen, ein paar Gleichungen nun erfolgreicher gelöst wurden, sondern dass innerhalb dieser meist kleinen Gruppe an Wissenschaftlern eine völlig andere Sicht auf den entsprechenden Teil der Natur entsteht. Dieselben Dinge, Wahrnehmungen und Messungen ändern ihren Ort, ihre Bedeutung und ihre Wichtigkeit. Was zuvor im "alten System" ein nicht richtig verstandenes Detail war, mag im Rahmen der neuen Paradigmata ein zentrales Phänomen werden und umgekehrt.

Doch warum änderten denn nun die Wissenschaftler ihre Paradigmata? Warum vollzogen sie den berühmten "Paradigmenwechsel" ? Dieser Ausdruck ist in der Tat von Thomas Kuhn und zur Beschreibung von "dramatischen", er nennt es, "revolutionären" Änderungen des System, innerhalb dessen Wissenschaftler arbeiten, entwickelt worden. Heute wird der Ausdruck "Paradigmenwechsel" allerdings für so gut wie alles gebraucht (Margarine statt Butter - ein Paradigmenwechsel).

War denn tatsächlich im neuen "System" alles sofort besser, klarer und genauer zu berechnen? Sind diese wissenschaftlichen Paradigmenwechsel wirklich so logisch und zwingend, wie sie es im Nachhinein scheinen? Wer wäre nicht sofort bereit zu glauben, dass ein Wechsel zum Newtonschen oder Kopernikanischen Paradigma für die Zeitgenossen ein offensichtlicher Gewinn war. Weit gefehlt und - recht betrachtet - ist das auch kaum zu erwarten. Meist übersteigt die Anzahl der ungelösten Probleme in der Wissenschaft weit das, was ein selbst voll ausgearbeitetes Paradigma zu lösen in der Lage ist. Immer gibt es unzählige Problem und Rätsel (Kuhn nennt sie "puzzles"), die ungelöst der Bearbeitung harren. Gerade ein neuer und daher noch roher Satz an Paradigmata, in dem bislang noch kaum ein Wissenschaftler gearbeitet hat, kann gar nicht sofort besser sein als das alte System, an dem vielleicht hunderte von Wissenschaftlern bereits Dekaden oder gar Jahrhundert gearbeitet haben. Was also führt zum Paradigmenwechsel?

1) Dem Wechsel geht eine Zeit der Krise voraus, in dem mehr und mehr Wissenschaftler ihr Unbehagen, ja Verzweifelung ausdrücken, dass es mit einer Reihe von Probleme (Kuhn nennt sie Anomalien) nicht weitergeht. Es entsteht ein allgemeines Gefühl der Ohnmacht und Ratlosigkeit. So schrieb Einstein etwa zur Krise, die sich vor der Formulierung der Quantenmechanik, allgemein breitgemacht hatte:" Es war, wie wenn einem der Boden unter den Füszen weggezogen worden wäre, ohne dasz sich irgendwo fester Grund zeigte, auf dem man hätte bauen können". Oder Pauli, der ja nun deutlich näher dran war, schrieb kurz vor der Heisenbergschen Formulierung der Martizenmechanik: "Zur Zeit ist die Physik mal wieder furchtbar durcheinander. Auf jeden Fall ist sie für mich zu schwierig und ich wünschte, ich wäre Filmschauspieler oder etwas Ähnliches und hätte von der Physik nie etwas gehört." Sicher ein bemerkenswerter Satz aus dem Mund Paulis, dem es ja nun wahrlich nicht an Selbstbewusstsein mangelte.

2) Doch dieses Gefühl der Krise ist sicher nicht genug. Es bedarf mehr. Die "Neuerer" sind häufig jung oder doch zumindest in der jeweiligen Domäne Neulinge. Sie haben meist kein Lebenswerk innerhalb des alten wissenschaftlichen Paradigmas geschaffen und haben eben nicht das alte Paradigma völlig verinnerlicht.

3) Es gibt eine ganze Reihe von eher typischen Merkmalen, was das neue Paradigma, welches von den Neuerern vorgeschlagen wurde, leisten sollte. Keines ist wirklich zwingend notwendig. Jede wissenschaftliche Revolution folgt teils individuellen Regeln und einer ganz eigenen Dynamik. Trotzdem kann man Gemeinsamkeiten finden. So sollten zumindest die "anomalen", die Krise verursachenden Phänomene durch das neue Paradigma erklärt werden können. Aber Obacht! Meist hat das alte System durchaus irgendeine Erklärung für die Anomalien parat und meist gibt es eine Reihe von Phänomenen, die das alte Paradigma vorzüglich erklärte und das neue eben nicht. Der Gewinn und Fortschritt, der durch ein neues Paradigma erbracht wird, scheint häufig erst im Nachhinein offensichtlich. Lavoisier musste sich zu seiner Zeit gegen die sehr populäre Phlogiston Theorie der Verbrennung durchsetzen. Für sie sprach im Wesentlichen, dass Lavoisier und andere zeigen konnten, dass die Verbrennung eines Stoffes einen Bestandteil der Luft, Sauerstoff nämlich, braucht und dem ursprünglichen Stoff hinzufügt. Das Resultat der Verbrennung ist natürlich schwerer als der Ausgangsstoff. Nach der Phlogiston Theorie müsste aber umgekehrt aus ihm ein Stoff, das Phlogiston, entweicht sein, weswegen etwa über eine negative Masse des Phlogiston spekuliert wurde. Aber so viele andere Phänomene, die die Phlogiston Theorie zufriedenstellend beantworten konnte, z.B. die ganz ähnlichen Eigenschaften von Metallen - alle randvoll mit Phlogiston und daher sich ähnlich - blieben gänzlich unerklärt durch die neue Theorie vom Sauerstoff. Ein objektiver Beobachter hätte sich vielleicht auch gegen die neue Chemie wenden können, da man sich mehr Probleme einhandelte als wirklich gelöst wurden. Ähnliches gilt vielleicht auch für die Einführung der Quantenmechanik.

4) Das neue Paradigma erlaubt präzisere, quantitative Berechnungen. Auch hier gilt Vorsicht. Kopernikus versprach zwar eine deutlich präzisere Berechnung des Kalenderjahrs, eine deutlich bessere Berechnung der Planetenpositionen etc.. Aber all das gab es erst mit Keplers Rudolfinischen Tabellen 60 Jahre später. Hurra-Siege eines neuen Pardigmas durch schlicht unschlagbar bessere Ergebnisse sind rar.

5) Das neue Paradigma strahlt eine unwiderstehliche Ästhetik aus, es ist schlicht "schöner". An sich kein schlechter Punkt aber in so einem nüchternen Unterfangen wie der Wissenschaft niemals ausreichend. Trotzdem spielt dieser Punkt bisweilen eine grosze Rolle. So strahlte Einsteins spezielle und allgemeine Relativitätstheorie von Anfang an eine grosze Anziehung auf den mathematisch geschulten Teil der Physiker aus, obwohl weder wirklich eine Krisensituation in der Wissenschaft bzgl. der von Einstein "gelösten" Fragen herrschte, noch überhaupt eine Erklärung irgendeines beobachtbaren Phänomens in Sicht war. Einstein war selber höchst überrascht, als er tatsächlich und gegen seine Erwartungen die Präzession des Merkur-Perihels quantitativ erklären konnte.

6) Die Voraussage bisher noch unbeobachteter Phänomene. Das kann ein sehr starkes Argument für ein neues Paradigma werden. Kopernikus behandelte Venus und Merkur etc. genau wie die Erde als Planeten. Sie sollten daher Phasen zeigen, die dann aber erst Jahrzehnte später nach dem Bau der ersten Teleskope auch tatsächlich beobachtet wurden. Diese Entdeckung brachte der Kopernikanischen Theorie sehr viele "Konvertiten" ein. Ähnliches lässt sich auch vom obigen Beispiel der Merkur Präzession und der Ackzeptanz der ART sagen.

7) Schliesslich und nicht zu verachten, eine lange Liste von gänzlich ausserhalb der Wissenschaft gelegenen Gründen und Motivationen, die zur Konversion zum neuen Paradigma beitragen können. Für Johannes Kepler war seine heute recht mystisch daherkommende Sonnenverehrung ein entscheidender Punkt , um zum Kopernikaner zu werden. Ganze Nationen "kippten" um, wenn erstmal auch einer ihrer führenden Wissenschaftler bislang kritisch betrachtete Paradigmata übernahm und ackzeptierte. So schwenkte etwa die Wissenschaft in Frankreich zu Beginn des 19ten Jahrhunderts erst dann zur Huygenschen Wellentheorie des Lichts um, nachdem Fresnel seine spektakulären Interferenzexperimente den bereits bestehenden Belegen für den Wellencharakter des Lichts hinzugefügt hatte.

Video: Erläuterung von Kuhns "Scientific Revolutions" in Englisch.

Ist erst solch ein Paradigmenwechsel vollzogen, haben sich die "neuen" Sichtweisen und Konzepte verfestigt und sind somit zu alten geworden, dann kann wieder der Betrieb der "normalen" Wissenschaft aufgenommen werden. Es ist wieder klar was überhaupt eine wissenschaftliche Frage ist und was zur Untersuchung einer solchen Frage überhaupt verwendbare Begriffe sind. Durch die Revolution Lavoisiers etwa wurde die Frage nach dem, was die Metalle den nun gemeinsam haben, schlicht aus der Chemie der Zeit verbannt, während sie zuvor im Rahmen des Phlogiston-Paradigmas nicht nur gestellt, sondern vermeintlich auch so so elegant beantwortet wurde. Dieser Betrieb der "normalen" Wissenschaft besteht nun eben im Kuhnschen Rätsellösen und ist gekennzeichnet durch ein Gefühl des Fortschritts. Wissenschaftler, die im alten Paradigma verharren, mögen einige Zeit nach einem Paradigmenwechsel nur noch als Esoteriker oder "Philosophen" gelten, aber sie hören praktisch per definition auf, noch Wissenschaftler zu sein.
Kuhn ist natürlich auch stark kritisiert worden (etwa hier von Steven Weinberg), insbesondere für seine Betonung der vollständigen Inkomensurabilität verschiedener Paradigmata. So spricht Kuhn etwa von einer anderen Welt, in der die Wissenschaftler vor und nach einem Wechsel der wissenschaftlichen Paradigmata leben, und betont sehr die Unmöglichkeit eines direkten und auf wirklich rationalen Argumenten basierenden Austauschs zwischen Wissenschaftlern, die in verschiedenen Paradigmen operieren. Die Entscheidung zwischen dem alten und dem neuen Paradigma wird bei Kuhn zu einem fast religiösen Akt.
"Derjenige, der ein neues Paradigma in einem frühen Stadium annimmt, musz das oft entgegen den durch Problemlösungen gelieferten Beweisen tun. Das heiszt, er musz den Glauben haben, dasz das neue Paradigma mit den vielen groszen Problemen, mit denen es konfrontiert ist, fertig warden kann, wobei er nur weisz, dasz das alte Paradigma bei einigen versagt hat. Eine Entscheidung dieser Art kann nur aufgrund eines Glaubens getroffen werden".

Ich selbst habe dieses Buch vor etwa 25 Jahren (Darum ist eine eigene Bücherei so wichtig. Ich habe sogar meine "Die drei Fragezeichen" Bücher irgendwo aufbewahrt.) das erste Mal in der deutschen Suhrkamp Ausgabe gelesen und habe es jetzt angesichts des runden Jubiläums ein zweites Mal gelesen. Es ist eines dieser Werke, von denen man so gerne sagt, dass es ein Vorher und ein Nachher gab, als wenn es bei all den anderen nicht ganz so epochalen Werken kein Vorher und Nachher gibt, aber ihr wisst schon wie das gemeint ist. Vorher war vielen und gerade Naturwissenschaftlern selber, einfach nicht klar, in welcher Weise ihre Tätigkeit eben auch ein sozialer und historischer Prozess ist, dessen Dynamik so unglaublich wenig mit der glatten, logischen Darstellung der Lehrbücher zu tun hat. Es gibt wohl kein Teil des sozialen Lebens und mit Sicherheit der Wissenschaft im Allgemeinen, die derart unhistorisch, ja geradezu amnesisch ihre eigene Vergangenheit verwaltet, wie es die Naturwissenschaften tun. Die typische Ausbildung eines Physikers, Chemikers oder Biologen ist geradezu zentral darauf ausgerichtet, den "Tatsachen" des jeweilgen Fachs ihre Geschichtlichkeit zu nehmen. Die Namen der Heroen der Wissenschaft werden wie dekoratives Ziehrwerk auf die verschiedenen Seiten eines typischen naturwissenschaftlichen Lehrbuchs verteilt und der Eindruck erweckt, dass meinethalben erst Korpernikus Tatsache A herausfand, Galilei Tatsache B, Newton dann Punkt C und schliesslich Einstein Fakt D. Kraft dieses akkumulativen Wirkens von Menschen, die alle mehr oder minder an der gleichen Sache mit den grundsätzlich gleichen Konzepten arbeiteten, wurde - so lässt einen implizit praktisch jedes Lehrbuch wissen - Stein um Stein das heutige Wissensgebäude aufgebaut. Das ist gut und effizient für die Ausbildung zum Physiker/Chemiker/Biologen, aber es stimmt einfach nicht.
Von der ersten Lektüre von Kuhns Essay erinnere ich in erster Linie genau diesen ganz persönlichen Schock: Wissenschaft funktioniert nicht so, wie es all diese Lehrbücher suggerieren. Es ist eben kein Prozess, in dem Stein um Stein das herrliche Gebäude der Wissenschaft errichtet wird und in dem Galileo etwas zum Wissen Kopernikus' hinzugefügt hat und Newton dann eben etwas zum Wissen Galileo's, undsoweiter. Kuhn sieht gerade in diesen groszen Beiträgen radikale Umschwünge, in der sich quasi eine neue Wissenschaft selbst erfindet. Ja er er geht sogar einen Schritt weiter.
Was unterscheidet eigentlich vom Systematischen her betrachtet die Wissenschaft von meinethalben den Künsten oder den Geschichtswissenschaften? Es ist nach Kuhn genau diese zwingende Abfolge vom Rätsellösen innerhalb eines Paradigmas durch die "normale" Wissenschaft und der zwingend irgendwann auftauchende Umbruch durch ein neues Paradigma. Oder anders ausgedrückt: Es ist Wissenschaft, wenn es Fortschritt im Sinne dieser Abfolge der Ereignisse gibt, und wenn es solch eine Art von Fortschritt gibt, dann ist es auch Wissenschaft.

Hätte ich einen Wunsch frei, um einen einmaligen Einfluss auf die Ausbildung zukünftiger Biologen, Physiker und Chemiker zu nehmen, dann wäre es die Pflichtlektüre eines jeden Studenten der Naturwissenschaften von Thomas Samuel Kuhns "The structure of scientific revolutions".

PS Ein paar aktualisierte oder persöniche Überlegungen zu Kuhns Buch aus der Sicht der Klimawissenschaften. Auch wenn die meisten Beispiele hier die ganz groszen und berühmten Umbrüche der Naturwissenschaften betreffen, so sagt Kuhn doch ganz eindeutig, dass seine Überlegungen auch für die vielen kleinen Spezialgebiete der Wissenschaft und für die vielen kleinen revolutionen gelten. Ich war zu Beginn meines Studiums fast live bei einem fast archetypischen Kuhnschen Paradigmawechsel dabei. Er ereignete sich auf dem Gebiet der Paleoklimatologie. Vor fast 20 Jahren (aechz, solange bin ich schon dabei) hatte sich die sogenannte Milankovitch Theorie zur Erklärung der Eiszeiten während des Quartärs endlich durchgesetzt. Die entscheidenden Arbeiten stammten aus den 70ern, etwa von Leuten wie John Imbrie, James Hays und Nick Shackleton, denen es gelungen war, die sogenannten Milankovitch Zyklen von ca. 20, 40 und 100 Kilo-Jahren in einer Vielzahl von marinen Sedimentkernen zu identifizieren und ein konsistentes Bild zu zeichnen, wie diese Zyklen sich geographisch und zeitlich versetzt in den verschiedenen Regionen niederschlagen. Die Zyklen selbst sind Konsequenz der sich stetig ändernden Position der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne (Details hier ). Jedenfalls stand "Milankovitch" für das gemäsz Kuhn herrschende Paradigma der Paleoklimatologen zu der Zeit, als ich mit den Klimawissenschaften anfing, und ist es natürlich immer noch, allerdings in leicht veränderter Form, wie wir gleich sehen werden.

Man könnte das entsprechende Paradigma der damaligen Zeit so formulieren: Alle Variabilität, die sich in marinen Sediment-Kernen in den verschiedenen Proxies finden lässt, ist entweder assoziiert zu den entsprechenden Milankovitch Zyklen oder eben Noise, der durch alles mögliche verursacht werden kann (Bioturbation, Datierungsprobleme, Messfehler). Bis dann Hartmut Heinrich daherkam, mariner Geologe, der am Deutschen Hydrographischen Institut arbeitete. Seine Aufgabe in dieser Behörde war es, Stellen im Atlantik zu finden, die eine sehr hohe Sedimentationsrate haben und die sich potentiell dazu eigneten, hochgiftigen Abfall fix loszuwerden. Die Sedimentkerne, die er zog, wurden also in erster Linie zur Abfallbeseitigung und zum Zwecke der Sedimentationsraten-bestimmung gezogen. Bei der Analyse fiel ihm auf, dass es in den Kernen, die einen Teil der letzten Eiszeit überdeckten, schnelle und drastische Variationen in der petrologischen Zusammensetzung gab und schloss darauf, dass wohl ab und an Eisberge über die jeweilige Stelle im Atlantil sausten und diesen steinigen Balast abwarfen. Warum nicht veröffentlichen, wenn man schon mal dabei ist, selbst wenn es ihm bei seiner eigentlichen Arbeit nicht unbedingt weiterhalf? Die Arbeit erschien im eher unscheinbaren Quaternary Research, an sich nicht schlecht, ein Paper dort kann aber durchaus mal völlig vergessen werden.

Wurde es aber nicht. Einer der Titanen der Paleoklimatologie, Wallace Broecker, damals Chef des Lamont-Doherty Laboratoriums entdeckte das Paper und rief Heinrich an. Ob er sich denn wirklich sicher sei? Wenige Wochen später schickte Lamont ein ganzes Team nach Hamburg. Sie wollten mit eigenen Augen "sehen", dass da tatsächlich in der Sedimentzusammensetzung von zumindest einigen Kernen in IHREM Nordatlantik organisierte und anscheinend nicht gerade kleine Mengen von Eisberg-Markern zu finden sind. Und sie wollten vor allem die Bestätigung haben, dass da Klimavariabilität jenseits der Milankovitch Zyklen stattfindet. Nachdem sie sich in Hamburg davon überzeugt hatten, dass Heinrich alles korrekt gemessen und interpretiert hatte, kehrten sie immer noch verblüfft zu sich nach New York in das weltweit gröszte Sedimentkernlager mit 1000enden von gelagerten Kernen zurück. Und siehe da, sie waren immer schon da, die Heinrich Events. Die New Yorker Paleo-ozeanographen hatten die gleichen Signale immer schon vor Augen gehabt, wenn sie ihre Kerne auf der Suche nach Milankovitch Zyklen durchforsteten, aber sie haben sie einfach nicht wahrgenommen. Ein perfektes Beispiel für einen Kuhnschen Paradigmenwechsel (es gibt also grossräumige Klimavariabilität unterhalb der Milankovitch Zyklen) und seiner Analogie mit einem Vexierbild. Und genau wie in dem Beispiel oben mit Herschels Entdeckung des Uranus gab es in den Jahren nach der "Entdeckung der Heinrich Events" (Wally Broecker taufte diese Events so) eine Schwemme von Messungen , Analysen, Modellstudien, häufig an genau dem gleichen Material, das schon immer in den Vorratskammern der Ozeanographen lagerte und mit den gleichen Mitteln, die sie schon immer zur Analyse benutzt haben. Nur jetzt "sahen" sie eben die Heinrich events. Der Aussenseiter Heinrich selbst hat meines Wissens nach nicht weiter an der wissenschaftlichen Bearbeitung des Themas und an der "normalen" Wissenschaft nach dem Paradigmenwechsel teilgenommen.

PPS Eine Formulierung bzgl der Phlogiston Theorie wurde im Vergleich zum Originaltext leicht geändert und hoffentlich etwas klarer formuliert.

Der Treibhauseffekt hat nichts mit einem Treibhaus zu tun.

Beim Elektronspin dreht sich nichts.

Das schwarze Loch ist kein Loch.

Die Milchstrasse keine Strasse und besteht auch nicht aus Milch.

Und ich bin nicht sicher, ob denn wirklich so etwas irdisches wie ein "String" für die mathematischen Gebilde der gleichnamigen Theorie wirklich das richtige Wort ist, selbst wenn man diese Gebilde von 11 Dimensionen handlich auf drei runterprojeziert.

Und eine Supernova ist kein neuer Stern, sondern genau umgekehrt ein sehr alter. Es muesste also eigentlich eine Supervetusta heissen.

Und so weiter und so fort.

Bild 1: Genau so mit dieser Geste stelle ich mir das Higgs-Boson in seinem Feld vor und verleiht lässig Masse, an jedem der da vorbeikommt. Creazione dell Uomo von Michelangelo.

Harald Lesch setzte heute in der Süddeutschen noch einen drauf beim Gottesteilchen-bashing. Nicht nur der Name ist Mist, sondern auch auf das ganze Teilchen ist geschissen. Hört man hier bei dem wohl besten Wissenschaftserklärer in Deutschland eine gewisse Müdigkeit heraus? Kann sein.

Lesch: Mit sehr sehr großer Wahrscheinlichkeit, ja. Aber beweisen lässt sich das nicht. Dabei war schließlich niemand. Haben Sie das jetzt eigentlich verstanden mit dem Gottesteilchen?

SZ: Naja, eher nicht. Ist das schlimm?

Lesch: Überhaupt nicht. Diese Sache ist für 99,9 Prozent aller Menschen nicht mehr nachvollziehbar. Wir sollten uns sowieso nicht mit den Silberfischchen in unserer Küche beschäftigen, sondern mit den Elefanten, die da rumstehen.

SZ: Elefanten?

Lesch: Es gibt so viele andere Dinge, die viele Menschen auch nicht verstehen, die aber wirklich wichtig sind. Den Klimawandel zum Beispiel. Dafür sollten wir uns interessieren - und darüber sprechen, warum sich die Mehrheit dafür nicht zu interessieren scheint. Das Higgs bleibt am äußersten Rand der Wirklichkeit. Beschäftigen wir uns lieber mit realen Dingen.

Ich hab mich echt gefreut, als die Nachricht vom Higgs-Boson (pol.korr.!) eintraf, aber so recht weiss ich auch nicht warum. Weil wir Physiker es mal wieder geschafft haben? Kann schon sein. Die Zeiten zumindest, in denen die neusten Erkenntnisse aus den Physiklabors "unsere" Sicht der Welt änderten, scheinen irgendwie weit weg. Ob das Higgs jemals - selbst in ferner Zukunft - mal so eine Rolle spielen wird, wie es die Entdeckung von Proton, Elektron, Neutron taten, scheint mir zweifelhaft. Während die Quantenmechanik doch letztlich irgendwie die Welt erschütterte, bleibt doch das unbestimmte Gefühl, ob nun das Standardmodell nun so oder so vervollständigt wird, ist eigentlich egal und letztlich den meisten völlig unverständlich.

Aber vielleicht war es ja genau so zur Geburtsstunde der Quantenmechanik und irgendein Blogger der Kaiserzeit hätte angesichts der neuen Erkenntnisse eines gewissen Herrn Planck auch nur gesagt, dass das "mit der Maxwellschen Elektrodynamik noch was Echtes war, was die Menschen bewegte, während das mit den Quanten kein Mensch je verstehen oder interessieren wird". Ich schwanke irgendwie zwischen beiden Positionen.

Bis dahin: Hurra! Das Gottesteilchen ist gefunden!

Eine kleine Übersetzungshilfe für wissenschaftliche Arbeiten.

Manfred, was ist dein beruflicher Hintergrund? Wie bist du zur Klimaforschung gekommen?

Hallo Georg! Ich bin Diplomphysiker (Heidelberg, bei Mangini), promoviert mit Hauptfach Geologie (Kiel, bei Stattegger) und Postdoc in Statistik (Canterbury, UK, bei Tong). Seitdem arbeitend in der Klimadatenanalyse auf allen möglichen Zeit- und Raumskalen an: Institut für Meteorologie (Leipzig, mit Tetzlaff), Earth Sciences Department (Boston, USA, mit Raymo) und Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung (Bremerhaven, mit Lohmann). Neugier auf die Natur schon seit Kindheit, will alles so genau wie möglich wissen (Mathematik, Fehlerbalken, Statistik) zumindest zum Klima (bin zu unbegabt für Life Sciences). Will auch die Grenzen des Wissens wissen („Hobby-Wissenschaftstheoretiker"). Seit 2005 betreibe ich noch ein Unternehmen, das sich mit der Risikoanalyse von Klimaextremen befasst.

Bild: Manfred Mudelsee. Hier geht es zu seiner Webseite.

Anlass dieses Interviews ist ein Paper von dir, Jens Fohlmeister und Denis Scholz, das momentan in Climate of the Past (einem online Wissenschaftsjournal) zur offenen Diskussion steht. Kannst du kurz erklären, worum es da geht?`

Abstract steht auf http://www.clim-past-discuss.net/8/1973/2012/cpd-8-1973-2012.html; wir fragen uns, wie groß die Effekte von Datierungsfehlern sind bei der Trendanalyse an Klimaproxyzeitreihen von Stalagmiten. Wenn man Paläo machen will, muss man Archive wie Stalagmiten nehmen und neben einer Klima-anzeigenden Variablen (hier : Sauerstoffisotope) messen die Proben auch datieren. In der üblichen statistischen Theorie und Praxis wird dieses Problem, der Einfluss von Zeitfehlern, so gut wie überhaupt nicht erörtert. Hier kann die Paläoklimatologie durchaus Anregungen zur statistischen Methodenentwicklung geben. (NB: Vergleiche Hurst, Mandelbrot und andere, die anhand hydrologischer Zeitreihen wie Nilabfluss die statistische Methodik zu long memory processes befruchteten.)

Bis jetzt gab es noch keine Diskussionsbeiträge zu eurem Online Paper. Sind die Klimaforscher immer so diskussionsfaul?

Ja, scheinbar. Zumindest auf CPD passiert meines Erachtens noch recht wenig.

Euer Paper wurde ja dann auf einem klimaskeptischen Internet-Blog, der von zwei RWE Managern betriebenen Webseite www.diekaltesonne.de diskutiert. Ist es ungewöhnlich, die Resultate eines Papers, das noch im Review ist, in einem Blog diskutiert zu sehen?

Zuerst: Vahrenholt und Lüning (ab nun: VL) zeichnen im Impressum der Seite als verantwortlich für den Inhalt; ich betrachte sie daher als Autoren für alles dort, was nicht extra unterzeichnet ist. Nicht sehr ungewöhnlich; auch andere Blogs berichten so. Bei JGR gab es ja letztes Jahr den Fall (BEST-Temperaturschätzung, Muller), dass die Autoren ungewöhnlicherweise schon bei Einreichung PR machten. Was nun aus diesen Papers geworden ist: who knows? Andererseits: Bei CPD ist ja das Besondere, dass diese Diskussion offen geführt wird, der sonst geheim (und blind oder doppelblind) geführte Begutachtungsprozess öffentlich ist. Autoren, Kollegen und die Öffentlichkeit sollten diese Gelegenheit nutzen, sich zu Wort zu melden. Insofern bedaure ich, dass VL nicht auf CPD gingen. Dass sie auf Kalte Sonne gehen, ist verständlich. Es hätte vielleicht nicht Mudelsee et al. 2012 CPD sein müssen, weil das zu Sonne herzlich wenig sagt...

In zwei detaillierten Beiträgen auf der Webseite von Climate of the Past hast du eine Reihe von falschen Interpretationen und schlicht Fehlern auf Seiten der kalten Sonne moniert. Kannst du erklären, worum es dabei geht?

Erstens und eigentlich unwichtig: in zwei Versionen haben VL es nicht geschafft, die volle Datierungsmethodik (Radiokohlenstoff und U/Th) korrekt zu erwähnen.
Zweitens und wichtig: Sie schreiben als das Ergebnis unserer (Mudelsee et al. 2012) den Satz hin: „Zum Vorschein kamen charakteristische Zyklen im Jahrhundert- bis Jahrtausend-Maßstab." Das ist falsch, weil wir keine Zyklen, sondern Trends untersuchten. VL hielten diesen falschen Satz aufrecht, obwohl wir sie in der ersten Note (auch auf CPD) auf diesen Fehler hingewiesen haben.
Und nun noch erläuternd zum ersten Punkt: Gell-Mann erzählt irgendwo von einem Fachmann (etwa für Higgs-Bosonen, wenn ich updaten darf), der seine Tageszeitung liest. Politik, dann Kultur, dann Wissenschaft: über das Higgs-Boson. Er muss feststellen, dass die Zeitung blanken Unsinn schreibt. Er blättert weiter: Sport (etwa ein Rückblick über die EM 2012, wenn ich updaten darf). Ihn beschleicht ein seltsames Gefühl: werde ich wieder reingelegt? Wenn ich, Mudelsee, reviewe, Papers studiere, Blogbeiträge lese und dann vor einer Reihe von Fehlern (Tippfehler, Grammatik, Logik, Mathematik (etwa „r**2 = -0.41" in einem peer-reviewten Paper, das ich hier verschweige) stehe, frage ich mich insgeheim: haben die Leute ihre Messungen, Datenanalysen usw. ebenso schlampig gemacht?
Und erläuternd zum zweiten Punkt. Es könnte so sein (das müssten andere genauer untersuchen), dass der VL-Blog die Teilstrategie verfolgt, alles, was sich beim Drüberlesen halbwegs als „Sonne-kompatibel" erweist, vereinnahmend auf der eigenen Seite darzustellen. Ich habe selber ein paar „Sonne-Papers" mitproduziert (siehe Liste auf zweiter CPD-Korrekturnote), und VL hätten (haben) sich da ja auch ein paar herausgesucht. (Man kann deren Buch durchgoogeln; gekauft/gelesen habe ich es nicht.) Ich lasse als Erstautor jedoch meine Werke nicht vereinnahmen, sondern bestehe auf einer wissenschaftlichen Auseinandersetzung. Das Dumme für VL ist, dass unser CPD-Paper nichts zu (solaren) Zyklen sagt.

Es geht ja bei der kalten Sonne (dem Buch und der Webseite) unter anderem darum, dass Variationen der solaren Strahlkraft die Klimavariabilität auf praktisch allen Zeitskalen bestimmen soll. Was hältst du von dieser Hypothese?

Die Wichtigkeit von Tages- und Jahresgang erfahren wir Menschen ja deutlich. Milankovitch-Zyklen (Erdbahn) im Klima sind seit 1976 (Hays et al. Science) nachgewiesen; schon hier ist es nicht klar, wie groß deren Bedeutung ist; viele meiner Paläokollegen halte ich für zu „Milankovitch-gläubig", es gibt anscheinend einen Peak auch bei 30 ka (Kilojahren), nicht nur bei Milankovitchs Perioden (126 ka, 96 ka, 41 ka, 23 ka, 19 ka). Im Bereich dazwischen, von ein paar Jahren bis hin zu millennial, herrscht aus meiner Sicht noch recht großes Unwissen: (1) die Kürze der Zeitreihen (Satellitendaten erst seit den 1980ern, Sonnenflecken (Proxy für solare Aktivität) erst seit 1609 oder 1610, und weiter zurück schwächere Proxies: noch ungenauer); (2) Rechenzeitprobleme (lange transiente Läufe hochaufgelöster GCMs mit Sonne dabei) und wahrscheinlich auch zuwenig abgebildete Physik; (3) Zeitreihenanalyse-Probleme (uneven spacing, Zeitskalafehler, Nichtstationaritäten); (4) die Wichtigkeit einzelner Spektralbereiche (etwa UV). Obwohl klar ist, dass wir Klimawissenschaftler auf allen Unwissensbereichen verstärkt arbeiten sollten, würde ich zum gegenwärtigen Zeitpunkt die Behauptung („bestimmen") zurückweisen. Ich zitiere Dir hier, wie auch schon VL auf CPD, aus meinem Buch: "Furthermore, the word 'dominate' should be used with caution--the area under a spectral peak is, in nearly all cases of climate spectrum estimation, small compared to the total area (i.e., the variance, S2)" (Mudelsee, 2010, Climate Time Series Analysis, Springer, Dordrecht, S. 195). Wir können für viele Zeitreihen einen Einfluss der Sonne nachweisen; „bestimmend" oder „dominierend" ist dieser jedoch nicht.

Findest du, dass die etwa im letzten Bericht des IPCC (AR4) gewählte Darstellung der Wichtigkeit der Sonne für das Erdklima den verfügbaren Belegen gerecht wird?

Ich spüre in diesem Bericht (Forster et al. 2007, S. 193) das Bemühen, auf diesem heißumkämpften Gebiet den damals vorliegenden Befunden gerecht zu werden (und ich zitiere daraus auch in meinem Buch, wo ich die Daten von Friis-Christensen und Lassen (1991) re-analysiere). Es ist klar: die Forschung geht weiter: neue Daten, mehr Physik in den Modellen, bessere statistische Methoden: ich bin auf AR5 gespannt.

Etwas allgemeiner gesprochen: Glaubst du, dass solche Webseiten wie hier Primaklima (oder andere von Wissenschaftlern betriebene Webseiten wie klimazwiebel, realclimate oder klimalounge) das Verständnis der Öffentlichkeit für die Klimaphysik, die allgemein akzeptierten Grundsätze, aber auch die noch offenen Fragen, verbessern können?

Ich gucke alle von Dir genannten Seiten wie auch Climateaudit durch: zum ersten zur Unterhaltung und Entspannung, dann auch um zu erfahren, wie Nicht-Klimawissenschaftler ticken. Was das Verstehen betrifft: auf einem Blogbeitrag (http://klimazwiebel.blogspot.de/2011/12/hochwasserrisiko-personliche.html) sagte ich schon, dass ich da skeptisch bin. Lernen muss weh tun. Das Nichtverstehen von einem komplexen Sachverhalt muss einen zum Wahnsinn treiben. Dann erst holt man sich die notwendige Physik oder Statistik oder Kunstgeschichte zu Rate (bei mir fehlt leider die Biologie, aber dafür habe ich eine Freundin) und arbeitet daran, die Zeit vergessend. Das passiert alleine. Das mit der Teamfähigkeit ist da bloßes Geschwätz. Das braucht man beim Managen (Paperschreiben, Antragstellen), nicht beim Lernen. Ein Lehrer, Zweiergespräche: das kann gut sein. Das mit Wetter und Klima ist Segen wie Fluch: es ist sehr populär, aber zuviele Leute wähnen sich als Experten.

Können wir also in Zukunft vielleicht Gastbeiträge zu dem einen oder anderen Thema von dir hier erwarten?

Ich dränge mich nicht auf, habe kein Missionierungsbedürfnis (weder „pro-Sonne" noch anti), mache auch nicht von mir aus Vorschläge zu Demokratietransformationen, Climate Engineering, und ich trete auch nicht ungefragt mit Bewertungen an die Öffentlichkeit. Doch bin ich immer bereit, mich mit redlich agierenden Menschen auseinanderzusetzen. Wenn man mich also hier will, dann gerne!

Bild: Kalte Sonne. Die Autoren tingeln wahrscheinlich jetzt bis zur Pensionsgrenze von einer Klimaskeptikerkonferenz zur nächsten.

Ein idealtypischer Beitrag auf der Kalten Sonne wird ungefähr so zusammengeschustert: Man finde einen Artikel in einem peer-reviewten Journal per Scholar-Google-Suche nach dem Buzzwort "sun" oder "solar variability". Der Artikel werde sodann hastig überflogen und folgendermaszen zusammengefasst:

"Die Arbeit der renommierten chinesischen Klimaforscher Wang/Zang und Hu zeigt, dass die chinesische Wanderratte im letzten Jahrtausend im Rhythmus der Sonne ihr Fell verloren hat. Da der Fellabwurf stark vom Wasserspiegel des Tschue Flusses kontrolliert wird, der im Ablauf des Chon Sees liegt, zeigt diese Arbeit, dass sich die Überschwemmungen längs des Chon Sees genau im Rhythmus des Schwabe Sonnen Zyklus ereignen. Dieser Artikel ist ein weiterer Nagel ins Kreuz, an den wird den IPCC genagelt wissen wollen."

(Anm. Jeder Klimaforscher ist bei Lüning und Vahrenholt erstmal renommiert, ob Sie je von ihm oder ihr gehört haben oder nicht. Gleiches gilt für das veröffentlichende Journal: "Das renommierte Journal of Southern China Sea Coastal Dynamics". Liegt aber das Büro dieses "renommierten Klimaforschers" in Steinwurfweite entfernt von dem eines Forschers, der am IPCC gearbeitet hat, oder hat er gar selber am IPCC geschrieben, dann ist dieser Forscher nicht nur nicht mehr renommiert, sondern er wird von der RWE Klimagruppe schlechthin jeder Fälschung, Korruption und moralisch-ethischen Grossverbrechen fähig gehalten. Absolut jede Aussage eines solchen IPCC-Verseuchten ist lediglich ein weiterer Beweis seiner Verkommenheit, aber ganz bestimmt ist sie von keinerlei wissenschaftlichen Gewicht.)

Meist ist es nun aber so, dass erstens das jeweilige Resultat überhaupt nicht im Widerspruch zum IPCC steht, dass zweitens erst eine volle Analyse aus Theorie und Beobachtung solche Aussagen zu den möglichen Wirkungen der Sonne aufs Klima wirklich auf eine solide Basis stellt und dass drittens leider bei einer groszen Zahl der entsprechenden Arbeiten zum Thema Sonne und Klima sowohl die Statistik/Datierung wackelt als auch eben all die benachbarten, anderen Paläo-datenserien, die gerade mal keinen Schwabezyklus zeigen, nie betrachtet worden sind. Oder kennt jemand etwa den Artikel: "Kein Einfluss der Sonne auf den Fellabwurf der chinesischen Wanderratte"? Eben.

Neulich also lobte das Team "Kalte Sonne" wieder einmal einen Artikel. Was Lüning/Vahrenholt nun genau daran so gefallen hat, bleibt unklar. Der Artikel beschäftigt sich auf technisch anspruchsvollen Niveau mit den statistischen Effekten von Datierungsproblemen ("Effects of dating errors on nonparametric trend analyses of speleothem time series" von M. Mudelsee, J. Fohlmeister, and D. Scholz). Die so von der RWE - Gelobten waren aber keineswegs erfreut, zumal einige Aussagen der Kalten Sonne wohl eher vom eigenen Wünschen, als von der aufmerksamen Lektüre des CoP-Papers geleitet waren. Und so hat die Kalte Sonne es doch tatsächlich in den Diskussionsteil eines Online Journals (Climate of the Past) geschafft ... wenn auch nur als schlechtes Beispiel. Die Antwort von Manfred Mudelsee ist frei abrufbar.

Euer Webmaster hier würde sich natürlich freuen, wenn es im Dies-und-Das ein wenig mehr um Themen, gar irgendwie klimabezogene Themen als die sexuelle Orientierung der Mitposter gehen würde. Aber, hey, man kann nicht alles haben.
Also viel Spass weiterhin beim freien Meinungsausstausch.

Bild: Vorbild für den freien Gedankenaustausch im Dies-und-Das Thread. Sokrates und Schüler im Disput zum Thema der Unsterblichkeit der Seele.

Jüngst hat Georg die Ergebnisse eines in Science erschienen Papers von Durack et al. Science 2012 besprochen, welches den sich ändernden Wasserzyklus bei steigenden Temperaturen zum Inhalt hatte. Danach hat sich der Wasserzyklus um 4% verstärkt, was durch erhöhte Niederschläge zum beschleunigten Auswaschen der in der Atmosphäre befindlichen Aerosole führen könnte. Ich werde nachfolgend zeigen, dass dies nicht unbedingt zutreffen muss. Weiters werde ich versuchen zu zeigen, dass selbst eine etwaige Reduktion der Aerosolkonzentrationen nicht zwangsläufig zu einem schwächeren indirekten Aerosolforcing führen muss, wie von Georg vorsichtig angedeutet.

Vielleicht beginne ich einleitend mit einem kurzen Abriss, welches die wichtigsten Aerosoleffekte sind (siehe Fig 1). Aerosole sind in Luft gelöste feste oder flüssige Teilchen, welche die kurzwellige solare Strahlung (SW) direkt reflektieren, streuen oder absorbieren. Dies ist der sogenannte direkte Aerosol-Strahlungseffekt, welcher zu einer Abkühlung am Boden führt. Auf die langwellige terrestrische Ausstrahlung haben diese Teilchen keinen direkten Einfluss (einen indirekten schon). Darüberhinaus gibt es verschiedene indirekte Effekte, welche eine Folge der Tatsache sind, dass Aerosole als Wolkenkondensationskeime fungieren (ohne Aerosole keine Wolken). Der wichtigste ist der Wolken-Albedo-Effekt (Twomey-Effekt). Die erhöhte Tropfenkonzentration reduziert die Tropfengröße (Wasserinhalt bleibt konstant), was die Albedo der Wolke erhöht und zur stärkeren Reflexion solarer Strahlung führt. Dieser abkühlende Effekt ist am stärksten über dunklen Oberflächen wie Ozeanen, und er wirkt am effektivsten, wenn ursprünglich relativ wenige Aerosole vorhanden sind. Selbst eine relativ geringe Steigerung der Aerosolkonzentration über den Ozeanen kann somit zu einem recht starken Strahlungseffekt führen. Kleinere Tröpfchen bedeuten außerdem eine geringere Niederschlagsneigung, was wiederum die Lebenszeit der Wolken verlängert (Albrecht-Effekt). Allerdings ist das nicht immer der Fall, denn bspw. Rußpartikel wirken erwärmend (Absorption dominiert) und können Wolken somit quasi „wegbrennen". Im Falle von Konvektion kann es ebenfalls zu überraschenden Effekten kommen, und darauf möchte ich im Folgenden etwas genauer eingehen.

Fig 1 gibt einen Überblick über die verschiedenen Aerosoleffekte. Links der direkte, daneben der erste indirekte und rechts davon die verschiedenen sekundären indirekten Aerosoleffekte. Der Aerosol „invigoration" Effekt fehlt in dieser Grafik.

Zuerst soll aber die Frage geklärt werden, wie es mit der Aufenthaltszeit unter der Annahme eines erhöhten Wasserzyklus aussieht. Eine konstante Aerosolkonzentration vorausgesetzt, sollte man bei einer Zunahme der Niederschläge von einer erhöhten Feuchtdeposition der Aerosole ausgehen. Die Aufenthaltszeit würde verkürzt und tendenziell dafür sorgen, dass im globalen Durchschnitt weniger Aerosole vorhanden sind. Aerosole sind jedoch kleine fiese unberechenbare Querulanten, die gern mal ein überraschendes Eigenleben führen. Der Prozess des Auswaschens ist in mikrophysikalischer Hinsicht recht komplex und muss daher modelliert werden. Die dabei eingeschleppten Unsicherheiten sind immens, aber eine andere Methode gibt es nicht. Bellouin et al. JGR 2011 haben das getan und herausgefunden, dass sich eine zwischenzeitliche Abnahme der Lebenszeit langfristig in eine Zunahme der Lebenszeit umkehren wird (Fig 2).

Fig 2 zeigt die Aufenthaltszeit verschiedener Aerosole als Funktion der Zeit wie man es im HadGEM2-ES model simuliert hat. Grundannahme sind die verschiedenen GHG-Emissionsszenarien, als Temperatur- und Niederschlags-Background wenn man so will. In der unteren Reihe sieht man die Änderungen des gelösten Massenanteils für die Aerosoltypen im gleichen Zeitraum (aus Bellouin et al JGR 2011).

Grund ist, dass der Großteil der gesamten Aerosolmasse anfangs in gelöster Form vorliegt, was entscheidend für ein effektives Auswaschen ist. Im Laufe der Zeit intensiviert sich erwärmungsbedingt nicht nur der Wasserkreislauf im Modell, sondern auch der Anteil tieferer Wolken, was zur Folge hat, dass die gelöste Aerosolmasse geringer wird und sich somit deren Aufenthaltszeit in der Atmosphäre in der Summe verlängert. Dem steht ein Paper von Liao et al. JGR 2009 gegenüber, welches das GISS E-Modell benutzt hat und in der Tat eine lokale Abnahme der Konzentrationen gefunden hat. Alles in allem also derzeit noch eine ziemlich unsichere Nummer.

Neben dem Effekt abnehmender tiefer Bewölkung, der die Residenzzeit der Aerosole trotz erhöhter Niederschläge u.U. wie gezeigt verlängern kann, soll nun der Aspekt diskutiert werden, dass selbst eine reduzierte Aerosolgesamtanzahl nicht unbedingt zu einem reduzierten Strahlungseffekt führen muss. Dazu ist es wichtig, dass man strikt zwischen konvektiven und stratiformen Niederschlags-, respektive Wolkenarten unterscheidet. Nicht nur hinsichtlich des Verhältnisses von Niederschlag zu Aerosolkonzentration (Großteil des Wasserzyklus findet innerhalb und entlang der ITCZ statt), sondern vor allem hinsichtlich der unterschiedlichen indirekten Aerosoleffekte. Während wir es im stratiformen Wolkenfall hauptsächlich mit dem Twomey-Effekt (Albedoeffekt) und einem potenziellen Albrecht-Effekt (Lebenszeiteffekt) zu tun haben, spielt im konvektiven Fall der sogenannte Aerosol „invigoration" Effekt eine entscheidende Rolle. Dieser führt - wie in Fig 3 schematisch dargestellt - zu verstärkter Konvektion, heftigeren Niederschlägen und somit einer potenziell kürzeren Lebenszeit. Die theoretische Basis dazu wird bei Lebo and Seinfeld ACP 2011 sehr schön erläutert.

Nimmt man noch dazu an, dass sich der Wasserzyklus hauptsächlich in den Tropen verstärkt (siehe Posting von Isaac Held), dann ist diese Unterscheidung umso wichtiger. Man kann somit durchaus in den Tropen eine Aerosolabnahme finden, ohne dabei in den Regionen in denen stratiforme (zumeist tiefe) Wolken dominieren, eine ebensolche Reduktion zu finden. Das negative erste indirekte Aerosol-Strahlungsforcing dürfte jedoch hauptsächlich im Zusammenspiel mit stratiformen Wolken relevant sein.

Der Aerosol invigoration Effekt würde jedenfalls sowohl mit einer verkürzten Aufenthaltszeit, als auch mit einem recht starken Aerosol-Strahlungseffekt zusammengehen. Die Aussage "Der Wasserzyklus läuft genau umgekehrt zunehmend auf Hochtouren und müsste also die Aufenthaltszeit der Aerosole stetig verkürzt haben" wird dabei wie folgt gestützt: Mehr Aerosole → stärkere Konvektion → stärkere Aerosol-Feuchtdeposition → schlussendlich (lokal!) weniger Aerosole. Das wird u.a. bei Fan et al. GRL 2012, Koren et al. Nature 2012, Li et al. Nature 2011, Rosenfeld and Bell JGR 2011, oder auch Small et al. GRL 2009 diskutiert ... wie ich finde, sehr überzeugend! Es passt auch ziemlich gut zu den in Stevens and Feingold Nature 2009 diskutierten Unsicherheiten bzw. der daraus abgeleiteten "buffered system-Hypothese". Diese Unsicherheiten beinhalten auch den Umstand, dass der invigoration Effekt nicht für alle Aerosoltypen gleich funktioniert (Wüstenstaubaerosole wirken niederschlagshemmend, ebenso Rußaerosole, welche wiederum mit reduziertem asiatischen Sommermonsun in Verbindung gebracht werden, siehe bspw. Bollasina et al. Science 2011) und nur unter bestimmten Umständen überhaupt identifizierbar ist.

Fig 3 zeigt schematisch die verstärkende Wirkung der Aerosole wenn es zu hochreichender Konvektion kommt (invigoration effect). Stärkere Niederschläge und potenziell eine veränderte Lebenszeit von Gewittern und Wolken sind die Folge (aus Rosenfeld et al Science 2008).

Und das bringt mich zum nächsten Punkt. Wir müssen das Ursache-Wirkung-Prinzip beachten! Auch wenn die Aufenthaltszeit der Aerosole durch einen intensiveren Wasserzyklus beeinflusst wird (was wie dargelegt zweifelsohne der Fall ist), so sind für die Abschätzung des heutigen Aerosolforcings, bzw. der Aerosolkonzentrationen bis zum heutigen Tag,meiner Meinung nach eher die anthropogenen Aerosolemissionen der dominierende Faktor und eben kein wie immer gearteter Einfluss eines sich beschleunigenden Wasserzyklus. Die Anzahl der zusätzlichen Aerosole in der Atmosphäre wird von unseren Emissionen kontrolliert! Dazu kann man entweder den beobachteten Verlauf der globalen atmosphärischen optischen Dicke (AOD) heranziehen, oder die gemessenen kurzwelligen Oberflächen-Strahlungsdaten . Da die AOD-Messungen noch nicht sehr lange zurückreichen, helfen wir uns mit den SW-Strahlungsmessungen die ein recht schlüssiges Bild über den Verlauf in der jüngeren Vergangenheit geben (Fig 4 aus Skeie et al. ACP 2011).

Fig 4 zeigt den Verlauf der gemessenen einfallenden Strahlung für verschiedene Regionen der Nordhemisphäre. Dies kann in grober Näherung als Maß für die AOD herangezogen werden. Es zeigt den aerosolbedingten Einbruch in der SW-Strahlung insbesondere in der 1970er Jahren. Die Modellergebnisse (direkter und indirekter Aerosoleinfluss in grün) und die Observationen (schwarz) stimmen dabei vom Trend recht gut überein, wobei die Modelle das Strahlungsforcing bisher tendenziell unterschätzen (aus Skeie et al ACP 2011).

Die Aerosolkonzentrationen scheinen demnach erstmal weitgehend unbeeindruckt vom verstärkten Wasserkreislauf zu sein. Ist bei 4% Änderung eigentlich auch nicht sonderlich überraschend, zumindest wenn man davon ausgeht, dass sich die Aerosolkonzentrationen ebenfalls nur in dieser Größenordnung ändern. Die Schwankungsbreite durch die direkten anthropogenen Emissionen ist jedenfalls deutlich größer. Dessen recht erhebliche dekadische Schwankungen haben in Form des damit verbundenen Strahlungsantriebs (reduzierte bzw. erhöhte SW-Einstrahlung) zum sogenannten Aerosol dimming und brightening geführt, wie ausführlich bei Wild JGR 2009 oder Wild BAMS 2012 nachzulesen. Neben Skeie et al. ACP 2011, befassen sich bspw. auch Wang et al. JGR 2012, Smith et al. ACP 2011 oder Ohmura JGR 2009 mit dem Strahlungsantrieb der anthropogenen Aerosole und kommen dabei zu sehr konsistenten Ergebnissen.

Die natürlichen Aerosole (hauptsächlich Wüstenstaub und Seesalz) sind von diesen Änderungen zwar nicht betroffen, allerdings werden die langfristige Emissionsschwankungen im Falle der Staubaerosole eher von Verschiebungen in der Hadley-Zirkulation bestimmt, welche bei erhöhtem GHG-Forcing tendenziell zu einer Ausweitung der Wüstenzonen neigt und somit wiederum zu erhöhten Emissionen führt. Diese werden auch durch einen verstärkten Wasserkreislauf nicht kompensiert.

Um meine Argumentation abschließend noch ein wenig zu untermauern, möchte ich auf zwei Studien verweisen, die zeigen, dass man mit ausreichender Modellauflösung und entsprechend anspruchsvoller Aerosol-Mikrophysik auch das dimming und brightening ganz gut hinbekommen kann. Chang et al. JC 2011, aber vor allem Booth et al. Nature 2012 haben hier Pionierarbeit geleistet (siehe Fig 5). Dazu benötigt es „nur" den direkten und den ersten indirekten Effekt (Twomey-Effekt), während der Wolken-Lebenszeit-Effekt nur eine untergeordnete Rolle spielt. Beide Paper sind in meinen Augen auch deshalb wichtig, weil sie auf einem plausiblen physikalischen Mechanismus fußen. Wir müssen schließlich erklären können, warum die SW-Strahlung in den 60er und 70er Jahren über der Nordhalbkugel so stark zurückgegangen ist. Das kann weder eine sogenannte AMO (Atlantische Multidekadische Oszillation), noch eine PDO (Pazifische Dekadische Oszillation) erklären. Erstere hängt allen mir bekannten Analysen zufolge den Landtemperaturen sogar leicht hinterher, weswegen sie als Forcing reichlich ungeeignet erscheint. Ich sage damit keinesfalls, dass AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation)-Änderungen auf multidekadischen Zeitskalen nicht vorkommen, aber ich halte es für recht wahrscheinlich, dass externe Forcingmechanismen (anthropogene troposphärische und natürliche stratosphärische Vulkanaerosole) hierbei eine größere Rolle spielen. Zumindest ist keine genuine Oszillation weit und breit zu finden, wie auch jüngst in einem Review-Artikel von Liu JC 2012 nachzulesen.

Fig 5 unten zeigt den Temperaturverlauf über dem Nordatlantik im HadGEM2-ES Modell mit komplexer Aerosolphysik, während die Modelle mit unzureichender Aerosolphysik die Variabilität nicht vollständig reproduzieren können (aus Booth et al Nature 2012).

Zusammenfassung:

1. Ein intensivierter Wasserzyklus kann durchaus kompatibel mit einem moderaten bis starken Aerosoleffekt sein. Geringe Aerosolabnahme durch den indirekten Aerosol invigoration effect (welcher mit einer Zunahme der konvektiven Niederschlaege einhergeht), bei gleichzeitigem indirekten Wolkenalbedo- und Lebenszeiteffekt (d.h. kürzere Lebenszeit) in Regionen mit stratiformen Niederschlägen.

2. Die mögliche Reduktion tiefer Wolken bei gleichzeitiger Zunahme der Niederschläge in Gebieten mit konvektiven Niederschlägen (kein Widerspruch!) könnte den Anteil der gelösten Aerosolmasse reduzieren und somit den auswaschbaren Aerosolanteil minimieren, was die durch die erhöhten Niederschläge bedingte beschleunigte Feuchtdeposition kompensiert.

3. Dabei ist zu beachten, dass die langfristigen Konzentrationsschwankungen vor allem emissionskontrolliert sind. Die verkürzte Aufenthaltszeit durch den stärkeren Wasserzyklus ist demgegenüber gering (Evidenz: AOD und Emissionsabschätzungen sind sehr stark korreliert, sodass alle mikrophysikalischen Aerosoleffekte in Bezug auf die Gesamtkonzentration wohl eher ein Effekt zweiter Ordnung sind).

4. Schwankungen der solaren Einstrahlung (dimming/brightening) sind ein starkes Argument für einen substanziellen Aerosoleffekt, egal ob nun direkt oder indirekt. Darüberhinaus legen aktuelle Modellstudien auf physikalisch plausible Weise nahe, dass der indirekte Effekt (hautsächlich Albedoeffekt) in mittleren Breiten eine entscheidende Rolle spielt. Dies erfordert weder ein extremes negatives Aerosolforcing, noch lässt es nicht genügend Spielraum für interne Variabilität im System (ca. 20%).

Ich hoffe, dass ich meinen Punkt mit dieser Argumentation einigermaßen machen konnte. Wie dargelegt, lassen sich alle Aerosoleffekte mit einem verstärkten Wasserzyklus und potenziel reduzierter Aerosolaufenthaltszeit problemlos vereinbaren. Als Vertreter der Aerosolcommunity bin ich mir der zahlreichen Unsicherheiten selbstredend vollumfänglich bewusst, bin aber der festen Überzeugung, dass wir wesentlich mehr Wissen als Nichtwissen auf der Habenseite verbuchen können und somit trotz der Komplexität nicht mehr vollständig im Dunkeln herumtappen. Ganz im Gegenteil ☺.

Version 1: Das Original. Normalerweise ja immer die beste Version jeden Songs. Bowies Handicap: Gesungen und als Videoclip produziert in einer Zeit, in der absolut nichts als cool überlebt hat. Die "crazy" Schminke, die Drogen, die Farben. "Has Mickey Mouse grown up a cow?" Dada oder gaga?

Zurück zum Thema des Nature Papers "Ultraviolet-radiation-induced methane emissions from meteorites and the Martian atmosphere", welches in dieser Woche herauskam. Die Studie ist wesentlich eine Studie des Max Planck Instituts für Chemie und des IMAU in Utrecht, wo ich zur Zeit arbeite und weswegen ich auch zugegeben erst auf dieses Paper aufmerksam wurde.

Bild 1: Bestrahlt man Bruchstücke des Murchison Meteoriten mit UV Strahlung setzt instantan Methanproduktion ein. Durch "Schütteln" kann diese Produktion erneut stimuliert werden.

Satelliten haben auf dem Mars Methan gemessen. Wer wusste das nicht? Hand hoch! Die aus IR Spektren, gemessen von Satelliten, abgeleiteten CH4 Konzentrationen sind nichtmals soo niedrig, wie man das vielleicht von einem groszen, kalten Klumpen Fels im All da draussen erwarten würde. 8-15 p.p.b (parts per billion, zum Vergleich, auf der Erde liegen wir momentan bei 1800 ppb) sind schon eine ganze Menge auf einem Planeten ohne jede aktive biochemische Prozesse, i.e. Leben. Auf der Erde sind praktisch alle Methanquellen, also die natürlichen wie Sümpfe genau so wie die anthropogenen Quellen wie Müllhalden oder Reisanbau, der anäroben Zersetzung organischen Materials geschuldet. Also entweder es gibt bislang unbekannte bzw. unterschätzte Methanquellen oder vielleicht stimmt das doch nicht mit dem leblosen Mars? Um nämlich solche Konzentrationen in der Gröszenordnung von 10 ppb unter den Bedingungen auf dem Mars aufrecht zu erhalten, bedarf es nämlich ganz schon kräftger Methanflüsse. Einmal in die sehr, sehr dünne Atmosphäre des Mars entlassen, wird das Methan nämlich ruck zuck durch die praktisch ungehindert einfallende UV Strahlung der Sonne zersetzt. Die sehr geringe martianische Ozonkonzentration bietet so gut wie keinen Schutz. Daher braucht man 200-300 Tonnen Methan pro Jahr, um bei den berechneten Methanzersetzungsraten die atmosphärische Konzentration erklären zu können. Eine ganze Menge für einen toten Planeten.

Version 2: Unglaublich cool und jazzy. Lise und Gertrud (!) aus Schweden in der minimalistischen Life on Mars Version. Wer hat Gertrud erzählt, dass man so Cello spielen darf? "See the mice in the million hordes". Genial.

Frank Keppler und Co-Autoren haben einfach mal das Naheliegende getan und haben mal das Material, das verdächtigt wird, eine mögliche Methanquelle zu sein, den Bedingungen auf dem Mars ausgesetzt. Welches Material ist das? Es gibt einen permanenten Fluss von Meteoriten, die auf die Planeten unseres Sonnensystems niederrieseln. Während auf der Erde oder der Venus mit ihren sehr dichten Atmosphären die meisten kleinen Meteoriten beim Anflug verglühen, geht auf den Mars ein geschätzter Meteoritenregen von sage und schreibe 2700 bis 59000 Tonnen Material nieder. Das meiste sind Mikrometeoriten, sogenante Chondriten, von denen einige einen hohen Kohlenstoffanteil haben und sogar zu bis zu 2% aus organischem Material bestehen. Kommt das Methan also daher?

Version 3: Yann Tiersen und Neil Hannon in der frenchy Version von "Life on Mars". Tiersen ist der Komponist der Musik zu "Amelie" und spielt häufig mit den fantastischen "Tetes raides" auf. Hier singt aber Neil Hannon.

Um das herauszubekommen, nahmen die Wissenschaftler Bruchstücke des sogenannten Murchison Meteoriten und bestrahlten sie mit genau der Mischung von UVA und UVB Strahlung, wie sie auch auf dem Mars herrscht. Der Murchison Meteorit fiel im Jahre 69 auf - ganz richtig- Murchison, einem kleinen Ort in Australien nieder und ist mit seinen mehr als 100 kg einer der meist untersuchten Meteorite überhaupt. Was geschah also bei der UV Bestrahlung (Bild 1)? Jedesmal wenn die UV Strahlung angeschaltet wurde, kam es tatsächlich zu einer kräftigen CH4 Produktion mit einem sehr charakteristischen, sich wiederholenden Verlauf. Das bestätigt in der Tat, was man auch schon vorher wusste: Es gibt eine Reihe Möglichkeiten der nicht-bakteriellen oder allgemeiner der nicht irgendwie mit Leben zusammenhängenden Produktion von Methan.

Bild 2: Wo liegt der Methanfluss des Murchison Meteors in einem Isotopen (H/D)/ Isotopen (13C/12C) Diagramm? Auf der 13C/12C Achse unterscheidet er sich nicht sonderlich von terrestrischer Methanflüsse/ Mann muss schon das Deuterium dazunehmen, wenn man ein klar extraterrestrisches Signal sucht.

Die Autoren variierten dann noch eine Reihe von Randbedingungen. So herrschen etwa auf dem Mars Temperaturen zwischen -140°C und +17°C. Die Methanproduktion durch UV Strahlung wäre in der Tat unter den warmen Bedingungen des Mars-Äquators deutlich grosser. Ein besonderer Clou dieser Arbeit war aber, dass selbst die Isotopische Zusammensetzung des Methans gemessen werden konnte, also die 13C/12C Zusammensetzung des C im CH4 und die 1H/2H=H/D Zusammensetzung im H. Das Resultat ist in mehrerer Hinsicht interessant.

1) Das 13C Signal gibt wenig her, um das Murchison Methan von terrestrischen Methanquellen zu unterscheiden. Würde man also möglicherweise mit ungeheurem Aufwand ein Massenspektrometer auf den Mars schicken, um dort in situ Messungen des Methans durchzuführen, dann würde dieses isotopische Signal allein tatsächlich eher auf "Life on Mars" deuten.

2) Tatsächlich hat man aber das organische Material (verschiedene Aminosäuren etc.) des Meteoriten bereits auf sein Isotopensignal hin untersucht. Man fand einen 13C Bereich von -2‰ bis +43‰. Die Methanmobilisierung durch UV Strahlung hat also eine ganz kräftige isotopische Fraktionierung durchgeführt, die uns "leider" von einem klar extraterrestrischen Signal zurück zu einem sehr terrestrischen zurückbringt.

3) Gott-sei-Dank gibt es aber noch das Deuterium im CH4 und das scheint klar eine Unterscheidung zwischen extraterrestrischen und terrestrischen Quellen zu erlauben.

Version 4: The Ukulele Orchestra of Great Britain. "This is a song about plagiarism. Wasn't our own idea".

Ist dieser Meteoritenfluss also die Quelle von Methan auf dem Mars? Es würde ja zumindest erfordern, dass praktisch der gesamte Kohlenstoff, der in den Chondriten verborgen ist, durch die UV Strahlung mobilisiert werden kann. Das hört sich erstmal sehr unwahrscheinlich an, denn schliesslich dringt UV Strahlung nur wenige Nanometer in die Mineralstruktur solcher Meteoriten ein. Ich fragte mich sogar zu Beginn, warum es überhaupt zu einer Mobilisierung des Methans durch UV Strahlung gerade an der Marsoberfläche kommen und nicht schon lange vorher? Schliesslich hat die UV Strahlung lange genug Zeit, den durch den interplanetaren Raum fliegenden Meteoriten zu bebruzeln. Antwort gibt nochmal Bild 1. Mechanische Erschütterungen reichen aus, um die Oberfläche des Meteoriten wieder "aktiv" werden zu lassen und die entsprechenden organischen Moleküle aufs Neue der UV Strahlung auszusetzen. Diese Form der mechanischen Erosion findet nicht nur beim "Aufschlag" auf der Mars Oberfläche statt, sondern sicher auch bei der permanenten Erosion allen Materials durch die riesigen Sandstürme auf dem Mars.

Version 5: The London Philharmonic Orchestra. "It's a God awful small affair ". Rummms.

Zusammenfassend kommen die Autoren zu dem Schluss, dass diese Art der Methanproduktion durch UV Bestrahlung organischen Materials in Meteoriten durchaus die gemessenen martianischen Methankonzetrationen in der Gröszenordnung von ~10ppb erklären könnten. Ganz ohne Life on Mars.

PS. So, jeder hat diesen Artikel jetzt unter der musikalischen Begleitung meiner Top Five "Life on Mars" Versionen gelesen. Jetzt wird abgestimmt. Was ist die beste Version?

Und so veröffentlichte Sie eine Laudatio in der Tageszeitung die Welt auf die Primaklima-Lesern ach so gut bekannte "Kalte Sonne" von Fritz Vahrenholt und Sebastian Lüning. Instinktsicher verlegt Sie den Ort der Laudatio in die Rubrik "Die Welt bewegen". Keine Helden ohne Sänger, und was kann es schöneres geben, als dass eine Literatin zwei RWE Managern die objektive Beurteilung des Stands der Wissenschaft in Sachen Klima bescheinigt. So ist zumindest sicher gestellt, dass keiner der Beteiligten weiss wovon er spricht, und keiner kann sich beschweren.

Die Kurzbegründung: Mit dieser Auszeichnung sind allen Gerüchten ein Ende gesetzt, dass das Klimaschmock-Kommitée nicht gender-neutral seine Entscheidungen fälle. Der Schmock Mai 2012 geht an Sonja Margolina für eine Buchkritik des RWE Klassikers "Die Kalte Sonne", in der Sie die ohnehin schon höchst fragwürdigen pseudo-wissenschaftlichen Aussagen von Vahrenholt/Lüning ins völlig Spinnerte extrapolierte. So völlig ohne jede Sachkenntnis, so entschlossen ihre absurden Vorurteile gegen Wissenschaft und IPCC in Lob für ein Buch umzuformen, das sie aller Wahrscheinlichkeit nichtmals gelesen hat: das kann kein Mann besser! Die Jury gratuliert.

Ganz sicher ist allerdings nicht, dass Frau Margolina die kalte Sonne auch wirklich gelesen hat, denn das Folgende findet sich nun ganz bestimmt nicht in der RWE Klimafibel:

"Denn der Anteil des Kohlendioxids am Klimawandel, argumentieren der ehemalige Hamburger Umweltsenator und heutige Vorstandvorsitzende von RWE-Innology, Fritz Vahrenholt, und der Geologe Sebastian Lüning in ihrem Buch "Die kalte Sonne", sei zu vernachlässigen."

Nun kommen die beiden aber gerade zu dem Schluss (Seite 225 der Kalten Sonne "Demnach wäre das CO2 nur für weniger als die Hälfte, vielleicht ein Drittel des beobachteten Temperaturanstiegs ... verantwortlich" ), dass das Kohlendioxid zu 30-50% für den Klimawandel verantwortlich sei und sie schliessen sogar, dass der Klimawandel bis 2100 zu praktisch 100% vom CO2 bestimmt werden wird (S.319). Nun kann es ja sein, dass es bei Ihnen in der Prosa nicht so drauf ankommt, aber ich darf Ihnen versichern, liebe Frau Margolina, weder 100%, noch 50%, noch selbst 30% sind in der Physik das, was man so "vernachlässigbar" nennt. Aber grämen Sie sich nicht. Vahrenholt/Lüning schaffen es nicht eine simple Regression zu berechnen, warum sollte es Ihnen bei der Prozentrechnung besser ergehen?

"Entgegen den Szenarien des Weltklimarates erkennen die meisten Forscher keine Anzeichen für eine totale Gletscherschmelze, keinen starken Anstieg des Meeresspiegels und keine außergewöhnliche Aufheizung der Erde."

Nein, das stimmt. Die Forscher erkennen lediglich Anzeichen für eine globale Gletscherschmelze, für einen Anstieg des Meersspiegels und für eine Aufheizung der Erde, wie Sie eben auch vorherberechnet wurde. Warum also sich Sorgen machen?

"Vahrenholts und Lünings Buch besticht nicht nur durch eine bildliche Sprache, die das Verstehen komplizierter Sachverhalte einfacher macht, sondern durch den selbstreflexiven Ansatz."

An dieser Stelle fing das Preiskommitee an, ein wenig an Frau Margolinas literarischer Kernkompentenz zu zweifeln. Ich habe selten etwas gelesen wie die "Kalte Sonne", das dermaszen in Redundanz und teils wörtlichen Wiederholungen schwelgte, dermaszen immer wieder die gleichen Adjektive an die gleichen Substantive (lerne: klimaskeptische Forscher sind grundsätlich "renomiert", sie tauchen niemals, NIE, NEVER, NUNCA, JAMAIS, ohne dieses Adjektiv in der Öffentlichkeit auf.) pappte und dermaszen ins Blumige auswich, wenn es nötig gewesen wäre, einmal präzise zu werden.

"Für das Auf und Ab von Klimaabkühlung und Erwärmung sorge ein komplexes Ineinandergreifen der Sonnenzyklen unterschiedlicher Dauer von 100.000 Jahren (Milankovic-Zyklus) bis zum Schwabe-Zyklus von nur elf Jahren (Sonnenflecken)."

Autsch! Der Milankovitch Zyklus ist kein Sonnenzyklus. Es handelt sich um die Position der Planeten relativ zur Sonne und nicht um die Sonnenaktivität. Ausgerechnet das haben Vahrenholt und Lüning doch einigermaszen korrekt beschrieben. Oder sind Sie nicht bis zur Seite 295 gekommen. Das Kommitee zeigt Verständnis.

"Im "Cloud"-Experiment war es Hendrik Svensmark gelungen, einen Zusammenhang zwischen dem Magnetfeld der Sonne, kosmischem Wind und den Klimaschwankungen zu bestätigen."

Erstens, ist das in dem CLOUD Experiment nicht gezeigt worden. Aber zweitens, und für diese Laudatio noch viel wichtiger, Hendrik Svensmark ist nicht am CLOUD Projekt beteiligt, und zwar weder als Mitarbeiter noch im Support. Er ist auch nicht Co-Autor einer der beiden letzten bislang innerhalb des CLOUD Projekt veröffentlichten Studien (siehe hier und hier). Lediglich in einem Übersichtsartikel zum Thema taucht er als einer von ca. 30 Co-Autoren auf. Aber warum solche Details checken, wenn einen doch gerade die klimakritische Muse küsst?

"Der Weltklimarat sei, so das Fazit, eine politisch engagierte lobbyistische Organisation, die im Interesse von Umweltverbänden und hoch subventionierten Industriezweigen der erneuerbaren Energien die Forschungsergebnisse manipuliert hat."

Jetzt trägt Sie die Euphorie deutlich aus der Kurve. Aber die grosze Manipulations- und Konspirationstheorie ist die logische Fortsetzung eine Denkens, dass bei 1000enden grösztenteils, direkt oder indirekt staatlich beschäftigten Wissenschaftlern nichts als Interessen wittert und der allen Ernstes zu zwei RWE Managern nichts anderes einfällt als:

"Die Wahrheit in Sachen Klimawandel brauchte einen Namen. Nun hat sie einen: Fritz Vahrenholt."

Es wurde ja häufig und nicht zu Unrecht in feministischen Kreisen die Meinung vertreten, dass die Gleichberechtigung erst dann wirklich an ihr Ziel gelangt sei, wenn Frauen den gleichen ignoranten und auf Halbwissen basierenden Unsinn erzählen und damit ohne den geringsten Schaden für ihr Renommée davon kommen können wie die Männer. Die Jury zur Verleihung des Klimaschmocks überreicht daher mit groszer Freude für Ihren gewaltigen Beitrag zur schlussendlichen Gleichberechtigung der Geschlechter Sonja Margolina den Klimaschmock des Monats Mai, 2012.

Hier habe ich in meinen Augen schlüssig gezeigt gezeigt, dass es (1) keinerlei signifikanten Trend in den Daten zweier verschiedenen Neutronen Counter (Climax, Oulu) gibt, dass (2) jeder Trend in der stark im 11 Jahreszyklus variierenden Kurve stark vom Startpunkt abhängt (ein Jahr mehr oder weniger) und dass (3) die kleinen Unterschiede zwischen den verschiedenen Neutronen Counter schon ausreichen, das Vorzeichen eventueller Trends umzudrehen.

Bild 1: Die Striche haben Vahrenholt und Lüning sich munter ausgedacht, nach täglich sich ändernden Kriterien. Hier eine Version: Die Abnahme der kosmischen Strahlung von 1970 bis 2000 ist durch die Steigerung der Sonnenaktivität verursacht und fällt genau in die Haupterwärmungsepisode.

Für diese kleine Analyse habe ich erstens das Wort Trend mathematisch aufgefasst, also als etwas, was man wirklich ausrechnen kann (und zwar mit einer linearen Regression, doch Vorsicht, es gibt Ausnahmen). Zweitens habe ich alle bei der jeweiligen Station vorhandenen Daten genommen. Drittens habe ich die Aussage der kalten Sonne, es gäbe Trends von Jahr A zu Jahr B getestet und A und B entweder aus deren Graphiken genommen oder aus dem Text der kalten Sonne (Buch oder Webseite).

Wie hier ja schon verlinkt wurde, haben daraufhin die die RWE Klimawissenschaftler tatsächlich geantwortet (statt sich zu schämen) und die Antwort ist in jeder Hinsicht überraschend für einen Klimawissenschaftler, ja überhaupt für einen Wissenschaftler, ja überhaupt für jemanden, der ganz einfach nur geradeaus nachdenken kann.

"Das gefiel Hoffmann natürlich nicht, könnte man doch daraus (seiner Meinung nach fälschlicherweise) schließen, die Sonne hätte irgendetwas mit der Erwärmung 1977-2000 zu tun. Hoffmann nimmt sich also vor, den Trend mit "geeigneten statistischen Mitteln" verschwinden zu lassen."

Die geeigneten Statistischen Mittel ist das Mittel 0.0 jeder Statistik für Dummies, nämlich die lineare Regression. Ich dachte eigentlich, das wäre gemeint mit den vielen geraden Strichen in den Graphiken der "kalten Sonne" und dem Wort Trend. Falls damit etwas anderes gemeint ist, ist selbstverstaendlich meine Kritik gegenstandslos. Aber vorerst tun wir mal so, als handele es sich um mathematisch im Prinzip nachvollziehbare Aussagen.

Bild 2: Man muss es nur richtig machen. Von 1970 bis 1992: Hurrah, die globale Erwaermung ist erklärt. Von 1977 bis 2000 (der eigentliche Zeitraum der stärksten Erwärmung im letzten Jhd): Böse Manipulation übler Gesellen. Vahrenholt und Lüning at its best. Nichtmals als cherrypicking gut genug.

"Kalte-Sonne-Co-Autor Lüning hat die Kurve mal spaßeshalber seinem 9-jährigen Sohn gegeben - der den Trend sofort ohne Probleme gefunden hat. Nicht so jedoch Hoffmann. Der nimmt mutwillig den 23. Zyklus hinzu und lässt den Trend damit verschwinden"

Ganz sicher ist das gemein von dem Herrn Hoffmann. Er hat sich einfach die Kalte-Sonne Graphik aus Bild 1 angeschaut und hat gedacht, dass diese dicken Linien irgendeiner Realität entsprechen, also dass die RWE Klimagruppe vom Anfangspunkt (~1968) bis zum Endpunkt (~2000) eine Regression berechnet hätte. Ich habe genau das überprüft und es stellte sich als falsch heraus. Auf ihrer Webseite übrigens geben die beiden Klimaforscher sogar noch genauer als in der Zeichnung erkennbar an, über welchen Zeitraum sie den Trend "berechneten".

"Die Abnahme der kosmischen Strahlung von 1970 bis 2000 ist durch die Steigerung der Sonnenaktivität verursacht und fällt genau in die Haupterwärmungsepisode."

Also nochmal, gemäsz Vahrenholt und Lüning nun also von 1970 bis 2000. Die 1968 habe ich von den Pfeilen abgelesen, nun nehme ich also die Angaben aus der "kalten Sonne". Es bleibt alles beim Alten (siehe Bild 2), der Trend zeigt nach oben und nicht nach unten, was natürlich bei der groszen 11 Jahresamplitude reiner Zufall ist. Ein/zwei Jahre mehr oder weniger hier oder da bei der Trendberechnung und der Trend wackelt in jede gewünschte Rechnung. Zu dieser brillanten Überlegung kam auch der Sebastian Lüning oder vielleicht auch sein 9-jähriger Sohn und jetzt gilt:

"Korrekt wäre es nämlich gewesen, einfach die Minima in der Neutronen-Kurve von 1970-1992 zu verbinden. Das entspricht den Sonnenaktivitätsmaxima der Zyklen 20-22."

Jetzt plötzlich wieder von 1970-1992. Aha, na das kann er ja dann in der nächsten Ausgabe des Buchs entsprechend anpassen. So oder so, der Sohnemann hat es jetzt richtig gemacht. Die Regression geht jetzt durch drei Minima und nur durch zwei Maxima und der Trend ist jetzt tatsächlich negativ (siehe Bild 2). Stellt sich natürlich die Frage, warum die Minima der Neutronenkurve? Was passiert da besonderes? Die nun schliesslich und endlich völlig komatöse Antwort lautet:

"Der Trend in der kosmischen Strahlung von 1970-1995 ist klar erkennbar, mit begründbaren Anfangs- und Endpunkten gemäß dem 11-Jahressonnenzyklus. Roter Trend-Balken ergänzt von kaltesonne.de. Hinweis: Es geht dabei keinesfalls um den Trend aller Werte, sondern lediglich um die Tiefe der Minima. Je tiefer die Minima, desto aktiver die Sonne. Die dargestellte rote Linie darf nicht als Trend der Gesamtdaten missverstanden werden, sondern verbindet die Extremwerte. Die Maxima der Kurve besitzen etwa das gleiche Niveau und spielen bei dieser Betrachtung keine große Rolle."

Bild 3: Ein weiteres Beispiel der erstaulichen künstlerischen Fähigkeiten der RWE Klimagruppe. Gezeigt wird die aus gemessenen Radioisotopen (10BE) rekonstruierte Neutronenzählrate. 110 Jahre geht es steil nach unten und dann die letzten Jahre plötzlich nach oben. Umgekehrt ginge es wahrscheinlich genaus so gut.

1) Jetzt ist es also plöztlich 1995. Wovon hängt das eigentlich genau ab welches Intervall das richtige ist? Vom Wetter? 1995 guuuut, 2000 schlecht, hat böse Hoffmann ausgesucht. Nimmt man die Zeichnung mit ihren Anfangs- und Endpunkten hinzu, haben wir insgesamt 4 unterschiedliche Zeitabschnitte, die die RWE Klimagruppe für relevant hält, je nach Gusto: 1968-2000 (siehe Bild 1), 1970-2000 (Kalte Sonne Webseite: Entgegnung auf Kritik an der Kalten Sonne von Seiten der Grünen), 1970-1992 (Entgegnung auf meine Kritik an der Kalten Sonne ), 1970-1995, (Entgegnung auf meine Kritik an der Kalten Sonne)). Nun könnte man ja sagen, "Scheiss drauf, kommt eh immer das gleiche raus". Aber leider ist das nicht so (siehe Bild 2) und obendrein behauptet Lüning doch tatsächlich selber, dass es sich bei all dem um "begründbaren Anfangs- und Endpunkten gemäß dem 11-Jahressonnenzyklus". Also gibt es zumindestens für einen der vier Kalte -Sonne Trends eine echte Begründung jenseits des esthetischen Empfinden des Nachwuchs des Autors. Schaun mer mal.

2) Es ist klar, dass das RWE Team meint, die Minima der Neutronenkurve seien wichtig, WEIL SIE SO GERADE DEN SONNENMAXIMA entspräche. Ich glaube, jetzt haben sich die RWE Solarexperten endgültig vollständig im Geflecht ihrer Konstruktionen verheddert. Schaut Leute, es ist ganz egal, wann und wie die Neutronen hergestellt wurden, ob von der Sonne oder vom groszen Manitu. Gemäsz der Svensmarkschen Idee, sind die Neutronen (bzw die Prozesse, die bei ihrer Entstehung beteiligt sind) DIREKT verantwortlich für die Bildung von Aerosolen, dann Wolken und dann eben Erwärmung/Abkühlung. Nehmen wir an, wir hätten eine wundervolle globale Wolkenbedeckungskurve gefunden, die ganz ähnlich der Neutronenkurve oben dem 11 Jährigen Sonnenrythmus folgte. Würde man da auch sagen: oh man muss die Korrelation nur duch die Minima der Wolkenbedeckung und nur vom Jahr X zum Jahr Y berechnen? Offensichtlicher Unsinn, denn die Wolken beeinflussen die globalen Temperaturen und wenn ich das zeigen will, dann nehme ich halt irgendeinen Zeitraum; in dem sich die Temperaturen geändert haben, ganz unabhängig davon, was wohl während dieser Zeit der Mond oder die Sonne getrieben hat. Hier haben wir die gemäsz der Svensmarkschen Hypothese Aerosole und dann eben Wolken produzierenden Neutronen vorliegen. Es ist grandioser Unsinn nur dann die Neutronen zu betrachten, wenn die Sonne das Maximum ihrer Aktivität durchstreicht. Nein, wenn Svensmark recht hat, dann beeinflussen sie die ganze Zeit die Wolkenbildung, im Sonnenminimum, wie im Sonnenmaximum, und nur so können sie überhaupt einen Einfluss auf das Klima haben.

Bild 4: Noch mehr Trends à la Vahrenholt/Lüning. Diesmal die Sonnenaktivität abgeleitet aus der Zahl der Sonnenflecken. Dieses Mal aber gibt es keinen klar erkennbaren, ja selbst von kleinen Kindern zu erkennenden Trend. Diesmal befinden wir uns auf einer Aktivitätsplateau der Sonne, was diesmal von 1977 bis 2000 reicht. Fragt mich nicht.

Nun, ganz offensichtlich ziehen die RWE Klimatologen Trends ein, wie es Ihnen gerade passt, nehmen mal eine kleine Untermenge der dargestellten Daten statt aller Daten und schieben die jeweiligen Zeitintervalle munter hin und her. Haben Sie das auch noch an anderer Stelle in der kalten Sonne gemacht? Ist das System "Sohnemann sieht den Trend, so be it" vielleicht allgemein in ihrem Chef-d'oeuvre zu finden?

Die Antwort lautet ja. Drum hier noch weitere Trends ohne jeden Sinn und ohne jede Rechtfertigung. Bild 3 zeigt zB Daten von Radioisotopenmessungen (10BE), die ebenfalls von den cosmic rays abhängen (ganz ähnlich wie die Neutronen also). Diesmal geht die Linie von 1890 bis 2000 und ist offensichtlich fuer die letzten 60 Jahre falsch (wenn ihr unbedingt wollt, kann ich die Daten besorgen und die Regression ausrechnen, ihr könnt meinem visuellen Regressor aber auch blind trauen). Der eigentliche Hammer ist der kleine Pfeil am Ende, der die Temperaturstagnation ab 2000 erklären soll. So einen Minitrend sieht man wahrscheinlich wirklich nur mit 9 Jahren und den dann mit der Temperaturentwicklung in dieser Zeit in Verbindung zu bringen, die paar dutzend anderen Minitrends gleicher Länger zuvor in der Kurve aber nicht, dazu brauch es schon ein ungewöhnliches Masz an Chuzpe.

Noch besser (und dann soll es auch gut sein) Bild 4, das die RWE Gruppe in einem anderen Zusammenhang zeigt. Es gibt diesmal anhand der Sonnenflecken einen vermeintlichen Anstieg der Sonnenaktivität bis ca 1977 zu bewundern (siehe die Trendlinien in der Graphik und ihre Beschriftung) und dann von 1977 bis 2000 ein Plateau der Sonnenaktivität. Also nochmal zum mitschreiben, ein Plateau von 1977-2000, aber andererseits (s.o.) "Die Abnahme der kosmischen Strahlung von 1970 bis 2000 ist durch die Steigerung der Sonnenaktivität verursacht und fällt genau in die Haupterwärmungsepisode." Oder anders ausgedrückt, die ganze Erwärmung steht oder fällt mit dem was zwischen 1970 und 1977 passierte, denn danach gibt es ein "Plateau der Sonnenaktivität". Das alles ist wirklich nur noch gaga. Erbarmen.

PS Lieber Herr Lüning, da Sie ja anscheinend hier mitlesen. Für die nächste Ausgabe, die dieses Buch ja nun wirklich wie kaum ein zweites verdient hat, auf Seite 264 der kalten Sonne steht: "Das Hauptmessgerät war das Pyrheliometer, eine Erfindung
Langleys." Das Pyrheliometer ist aber von Claude Pouillet und nicht von Samuel Langley, von dem in der Tat das Bolometer stammt. Falls Sie aber diesem exzellenten Wissenschaftsblog hier nicht trauen, finden Sie hier etwas zur Geschichte des Pyrheliometers.

PPS Auf Seite 296 kommentieren Sie die Milankovitch Strahlung, also die durch die Planetenbewegung variierende Verteilung der Sonnenstrahlung auf der Erde, die gemeinhin für den Wechsel von Eis- und Warmzeiten in den letzten Millionen Jahren verantwortlich gemacht wird:" Wir erkennen darauf, dass wir uns derzeit in einem Insolationsminimum befinden. Das bedeutet, dass die Erde zurzeit aus rein
geometrischen Gründen, die mit ihrer Erdbahn und Erdneigung zu tun haben, weniger Energie als zu den meisten anderen Zeiten bezieht."

Das ist falsch. Über den Planeten und über die Jahreszeiten gemittelt erhalten wir praktisch IMMER die gleiche Energiemenge. Die Idee von Milankovitch gilt nur für einzelne Jahreszeiten und nur weil die Landmassen der Erde in der Nordhemisphäre konzentriert sind. Also nochmal, die gesamte Energiemenge, die die Erde von der Sonne empfaengt variiert nur sehr sehr wenig und diese kleine Varition ist durch die sogenannte Exzentrizität (zweites Kepplersches Gesetz) kontrolliert. Ihre Graphik auf Seite 296 zeigt also das richtige, der Text dazu ist falsch.

PPPS Eine volle Würdigung der "kalten Sonne" geht über meine Kräfte, aber zwei/drei Themen, die im Buch "diskutiert" werden, sollen hier noch aufgegriffen werden. Also, stay tuned.

PPPPS Zitat "Großer Applaus von der IPCC-Seite. Nun sollte es doch endlich klappen mit der Dauerstelle. Potsdam mit seinen vielen attraktiven Seen ist mindestens genauso schön wie Utrecht." Erstens, Herr Lüning, habe ich bereits seit 15 Jahren eine Feststelle, und zwar in Paris. Zweitens, glaube ich jetzt nicht, dass ich die mit Potsdam tauschen würde. Drittens, wäre es in der Tat ein Trauerspiel, wenn man eine Feststelle bekommen sollte, bloss weil man eine Regression ausrechnen kann. Viertens, ein noch grösseres Trauerspiel ist es allerdings, wenn man seinen Dr.rer.nat bekommen hat und es anscheinend nicht kann. Gell?

Bild: Der Ort des Geschehens. Die Bochumer Innenstadt. So anonym und austauschbar mit der exakt gleichen Mischung aus Fressständen und Damen-boutiquen-ketten wie überall in der Republik, dass man nie genau weiss, ob man jetzt in Bochum, noch in Dortmund oder schon in Essen ist. Diese Erkenntnis ist auch als die Einkaufsöden-Erweiterung der Heisenbergschen Unschärfe bekannt geworden.

Die Piraten: Ich habe vor ein paar Monaten das erste Mal von den Piraten gehört. Seit nun 16 Jahren emigriert, habe ich die orangene Revolution überhaupt nicht mitbekommen. Überhaupt nicht. Was sind denn das für welche? Die Broschüre versprach unter Gesundheitspolitik, dass unbedingt was für die Legalisierung von Cannabis getan werden muss. Ich dachte, dass das wichtigste Thema in der Gesundheitspolitik momentan die Finanzierung ist. Aber nein, es scheint sogar, weiss der Kuckuck warum, dass das Gesundheitsprogramm der Piraten sehr gut bei jungen Menschen ankommt. Meine Einstiegsfrage (ich hatte mich gründlich vorbereitet und beim Einkaufstütenfüllen immer mal rauf zu den Plakaten geschlinzt) war auch gleich wissenschaftlicher Natur: Was sie denn gegen gentechnisch veränderte Pflanzen hätten? Das hätte der Mensch ja nun schon ewig so gemacht. Ausserdem seien doch solche Produkte wie der golden rice ein wahrer Segen für die Menschheit. "Ja, nee" meinte eine adrette Mitdreissigerin, "sie selbst hätte eigentlich konkret zu dem Thema jetzt auch keine Ahnung und auch keine Meinung. Das Interessante an den Piraten wäre doch gerade, wie so eine Meinung dann trotzdem zu Stande kommt". Das wiederum fand ich nicht so interessant und stapfte weiter zur FDP. Die erste Kontaktaufnahme verlief eher, hmm, entäuschend. Eine Art Meta-Partei. Themen sind nicht so wichtig, eher der Dreh wie man auf das Resultat kommen soll. Ich gebe also eine postmoderne 4.

Weiter zur FDP. Hier stieg ich gleich ein mit dem Kandidaten selber zu diskutieren. Ich hab ihn später auf den Plakaten wiederentdeckt. Klar, Primaklima gibt sich nicht mit halben Sachen ab. Komm, her, du Kandidat. Haarschnitt und Dynamik waren ganz klar FDP. Sehr gut. Der wiederum begrüszte mich mit den Worten: "Ach, wenn Sie jetzt schnell zur SPD rübergehen, können Sie ein Foto mit dem Müntefering machen". Fast wäre er wohl auch rüber gesaust und hätte sich ein Autogramm von Münte geholt. Münte hängt ja jetzt dauernd bei uns in Bochum herum, weil seine 79 (oder so) Jahre jüngere Ehefrau hier wohl den Bundestagssitz übernehmen will. In Sachen Politprominenz liegt Bochum nun also ganz weit vorne, neben dem Team Münterfering, geht hier nämlich auch der Norbert Lammert an den Start. Na und der ehemalige NRW Ministerpräsident und ehemaliges SPD Mitglied Wolfgang Clement ist auch aus Bochum. Da sage noch einer Provinz.

Aber zurück zur FDP. Die FDP hatte eine Broschüre mit den Verboten, die sie verbieten wollten. Schliesslich ist ja Freiheit so ein Thema bei den Liberalen. Das Symbol des Verbots war ein durchgestrichenes Cocktailglas. Und das Verbot des Verbots wurde durch ein sich bedrohlich näherndes FDP Radiergummi symboliert . War das die Lounge Version der Piraten-Cannabis-Strategie? Konkret soll es wohl darum gehen, dass Tankstellen so lange Alkohol verkaufen können sollen, wie sie es wollen. Nun gab ich zaghaft zu bedenken, dass Bochum ja nicht Bad Godesberg sei und es ja schon ein paar Problemviertelchen gäbe, in denen die Berufstrinker doch wenigstens ab und zu mal und wenigstens kurz vorm Schlafengehen vom weiteren Nachschub abgeschnitten sein sollten. Anscheinend kannte er diese Viertel aber nicht und meinte etwas von Bevormundung. Eine wirklich gute Diskussion hatten wir aber zum Schlagwort Ökodiktatur und dem sächsischen FDP Europaabgeordneten und Klimaschmock-Anwärter Holger Krahmer. Dank an Christian Reinboth für den Vorschlag. Der Krahmer verarbeitet anscheinend immer noch die SED und den Mauerfall und hat diesen schönen Satz geschrieben:

"Der Klimaschutz hat einen beispiellosen Siegeszug als freiheitsfeindliche Ideologie erlebt, ähnlich dem des Kommunismus im zwanzigsten Jahrhundert. Das Liberale sich der Verbreitung dieser Ideologie nicht widersetzt haben, könnte sich als einer der größten Fehler des organisierten Liberalismus erweisen."

Der Gulag mit neutralem CO2 Fussabdruck steht vor der Tür. Na, in Bochum fand die FDP das aber auch ein bisschen seltsam (beschämte Blicke) und meinte, dass Sie gegen etwa bestimmte energiesparende Bauverordnungen nicht grundsätzlich etwas hätten, obwohl es ja Verordnungen wären. Dabei sprach er das Wort "Verordnung" ungefähr so aus, wie Hautekzem. Alles in allem: Bescheidenes, jugendliches Auftreten (Guck mal, der Müntefering!), Alcohol around the clock und tatsächlich daran interessiert über Politik zu reden, was sich im weiteren Verlauf noch als selten herausstellen sollte. Dafuer eine 2-.

Weiter zur CDU. Ein logistisches Trauerspiel. Ein übles Schicksal hat es gewollt, dass sie sich in nur 20 Meter von der weiter oben lauernden SPD aufbauen mussten, die akustisch die ganze Einkaufsöde mit einem Musikteppich bedeckten. Ferner bot man Waffeln an, während man oben bei der SPD Currywurst bekam. Da gibt es leider im Ruhrgebiet keinen besonders spannenden Zweikampf. Mein Suchen nach netten Broschüren war vergeblich. Es gab nur Papiertücher. Und mitten in all dem Trubel erkannte ich den Landtags-Kandidaten. CDU Direktkandidat in Bochum. Gibt es überhaupt etwas Einsameres in diesem Universum? Sicher, mag Florian kontern, und auf einige isolierte Kleinstgalaxien weit hinter Beteigeuze verweisen. Trotzdem. Da stand er nun und hatte drei Topfpflanzen in der Hand, die er wohl verschenken wollte. So leer und traurig sein Blick klammerte er sich an die Begonien und an seine Lesebrille und verschmierte sich langsam das Jacket. Spontan wollte ich ihn in den Arm nehmen und übers schüttere Haar streicheln.

Wusste er es denn nicht? Der letzte CDU Direktkandidat in Bochum könnte nach Ausgrabungen und umfangreichen Datierungsarbeiten in der Jungsteinzeit gelebt haben. Und mindestens solange wird es wohl nochmal dauern bevor es den nächsten gibt. Fazit: Niemand zum Gespräch bereit, ein Waffeleisen setzte den ganzen Stand unter Rauch, der traurigste Kandidat seit Andrej Tarkowskij aufgehört hat, Filme zu drehen. Note: 5.

Weiter zur SPD. Partytime. Münte hielt noch eine Stehgreif-Rede. Selbst die bei uns in Bochum ja reichlich vorhandenen silbergetönten Mitsiebzigerinnen fingen schon an sich im Takt seiner Stimme zu wiegen. What a man! Hinter ihm wurden die Currywürste rausgehauen, als gäbe es kein morgen. Ich zögerte einen Augenblick. Soll ich?

Ich gab mich aber mit ein paar Rosen zufrieden. Schon war ich für den Muttertag fertig ausgestattet. Fazit: Euphorie bis zur Bewusstlosigkeit, Currywurst bis zum Abwinken, Münte auf Hochtouren, und doch eine Stimmung, als spielte der BVB gegen die Bayern. Man weiss mittlerweile schon was rauskommt. Langeweile auf hohem Niveau. Politische Diskussionen, keine. Und ehrlich gesagt, 200000 Jahren die gleiche Partei, irgendwie ist jetzt auch mal gut. Note 5.

Das Beste zum Schluss. Die Grünen. Die Grünen sind immer mit Kindern unterwegs. Während ich ja jeden Tag geniesse, an dem ich mal meine Ruhe habe, sind die selbst im Wahlkampf noch am Erziehen. Ein ganz reizendes, kleines Mädchen schenkt mir Kita-Plätzchen (feel the irony) und pappt mir blitzschnell einen Atomkraft Nein-Danke Aufkleber auf meine Jacke. Ich geh dann natürlich gleich in die Vollen und gebe mich als Mitarbeiter der französischen Atomenergiebehörde zu erkennen. Die Mutter bringt hastig ihr Kind in Sicherheit und sucht den Geigerzähler.

Das Spiel beginnt. Ob sie nicht meinten, dass durch das Abschalten der acht deutschen Kernkrafwerke das mit der CO2 Bilanz Deutschlands für die nächsten 10 Jahre erstmal geknickt werden könne? Nein, sagte er, das (also der Strom der acht Kraftwerke) sei ohnehin von der Energieindustrie hergestellter Strom ohne jede Verwendung gewesen, der "einfach so in die Luft geblasen worden sei". Ich habe mehrfach nachgehakt. Nichts zu machen. Noch vor kurzem wurden in Deutschland ganze 8500 MW Leistung produziert, und zwar für nix, ausser dem Profit der Energiebosse, die man sich am besten mit zwei Hörnern und Ziegenfüssen vorstellt.

Dann aber mein Lieblingsgambit. Warum er vom Klimawandel überzeugt sei? Antwort, anerkannte Wissenschaftler, IPCC, Evidenz, wissenschaftliche Paper, etc. etc. (ich gebe ihm in Gedanken einen Kuss). Ob er wisse, dass diese Arbeiten und der IPCC diskutiert und hart angegriffen würden? Klar, Lakaien der Erdöl-Industrie, Ewiggestrige, etc. etc. Ob er wüsste, dass es einen dem IPCC ähnlichen UN-Bericht zu den Folgen Tschernobyls gäbe, der von weit geringeren Opferzahlen ausgehe als die Grünen und Greenpeace? Antwort, ja, aber diese UN-Wissenschaftler seien von der Atomindustrie gekauft, hätten keine wissenschaftliche Reputation, etc .etc. . Woher er wüsste, dass die einen UN Wissenschaftler gekauft seien und die anderen nicht? Ich schob mir noch ein Kita-Plätzchen in den Mund.

Fazit, viel Leidenschaft, nette Kinder, leckeres Gebäck, Retro-Kleidung, die mich an unser Schülercafe erinnerte. Note 3+.

So, ab ins Schuhgeschäft. Einmal muss auch Schluss sein.

Eine gerade in Science erschienene Arbeit (Paul Durack et al. Science 2012) dreht sich, kurz gesagt, darum, dass man globale Muster im Frischwasser-Fluss (also die Differenz zwischen dem, was verdampft, und dem, was als Niederschlag wieder zurückkommt) global dadurch bestimmen kann, dass man Salinitätsmessungen an der Meeresoberfläche macht. Das scheint erstmal trivial. Da, wo mehr verdampft als als Regen niederschlägt, wird es salziger, und im umgekehrten Fall wird es eben süsser (i.e. weniger salzig).

Bild 1: Multimodel-Mittel (CMIP3/IPCC) der Änderung bei Niederschlag, Bodenwasser, Oberflächenabfluss und Verdampfung. Es wird das Mittel von 2080-2099 mit 1980-1999 verglichen. Die Resultate sind gepunktet unterlegt, wenn mindestens 80% der Modelle im Vorzeichen der Änderung übereinstimmen.

Aber der Reihe nach. Warum sollte man so "umständlich" überhaupt versuchen, so einfache Gröszen wie Niederschlag und Verdampfung zu bestimmen? Nun, das liegt zuerst mal daran, dass die nötige Qualität und Abdeckung von Messstationen für die beiden Gröszen längst nicht so gut ist, wie man vielleicht denken könnte. Das gilt insbesondere für die Ozeane, auf denen selbst Niederschlagmessungen eine schwierige Sache sind und es viel zu wenige direkte, "gute" Messstationen gibt. Selbst Messungen auf einer Insel umgeben von 100km Wasser sind nicht unverdächtig, denn der lokale Einfluss der Insel selbst auf Konvektion und Strömung könnte das Ergebnis verfälschen (d.h. untypisch für den regionalen Niederschlag und Verdampfung machen). Satelliten sind auch (noch) nicht das Gelbe vom Ei und existieren auch noch nicht lange genug, wenn man sich für Trends des Frischwasserfluss über die letzten Jahrzehnte, die ja durch die globale Erwärmung geprägt sind, interessiert.

Wenn jetzt der Ozean aus festumrandeten, schwimmenden, 100*100 Meter Wassertanks mit einer festen Tiefe von ebenfalls 100 Meter Tiefe bestünde, wenn man ferner annimmt, dass jeder Tank mit einem Quirl immer schön durchgemischt wird und man dann die Salinität jeden Tanks regelmäszig messen würde, dann hätte man offensichtlich eine perfekte Bilanz des Frischwasserflusses. Leider bewegen sich aber die Ozeanströmungen (daher der Name) laufend, verschieben Wassermassen an der Oberfläche und mischen Oberflächenwasser in die Tiefe. Das genau ist der Grund, warum ich eigentlich dachte, dass man mit der Salinität nicht quantitativ auf die Frischwasserflüsse kommen könne. Man führe sich die volle Komplexität des Systems kurz vor Augen. Schliesslich wird das Oberflächenwasser nicht nur stetig durch die Ozeandynamik und vom Wind bewegt. Es kommt noch hinzu, dass ja die sich ändernde Salinität auch wieder rückwirkt auf eben diese Dynamik.

Durack und Co-Autoren (und einige Studien zuvor auch andere Autoren) haben es gewagt. Sie haben dabei diese komplexe Dynamik mit Hilfe von Ozeanmodellen mit einbezogen und kommen auf einige erstaunliche und quantitative Ergebnisse.

Bild 2: Frischwasserfluss Evaporation-Precipitation (kurz E-P) Precipitation-Ecaporation (kurz P-E) einmal berechnet als Multimodel-Mittel der CMIP3 Studie (oben) und einmal abgeleitet aus einfachen thermodynamischen Überlegungen. Für Details siehe Held und Soden, 2006. Regionen mit einer positiven Frischwasserbilanz werden noch feuchter (innere Tropen), Regionen mit einer negativen Bilanz werden noch trockener.

Zuerst einmal: Was würde man den erwarten? Nun, die Klimamodelle sind sich ziemlich einig, dass im Zuge der globalen Erwärmung es zu einer systematischen Änderung der globalen Frischwasserflüsse kommt, die man kurz und prägnant unter dem Slogan: "The rich get richer, the poor get poorer" zusammengefasst hat. Bild 1 zeigt die IPCC Resultate für Niederschlag und Verdampfung, wie sie von den CMIP3 gekoppelten Ozean/Atmosphärenmodelle berechnet wurden. Im Niederschlag erkennt man schon dieses Muster, welches feuchte Regionen feuchter und trockene Regionen trockener werden lässt. Für die eigentlich maszgebliche Frischwasserbilanz muss man aber die Differenz zwischen Verdampfung (E) und Niederschlag (P) berechnen (siehe Bild 2). Auch dort bestätigt sich genau dieses Bild vom "wasserreich wird reicher, Wasserarm wird ärmer". Dies ist nicht nur, bzw. nichtmals in erster Linie ein Resultat der Klimamodelle, sondern ist zuerst einmal ein Resultat von Erster-Ordnungs-Überlegungen in der Thermodynamik (Clausius Clapeyron) und Energiebilanz-rechnungen. Höhere Temperaturen führen zu stärkerer Verdampfung, höherem Wasserdampfgehalt und dann auch stärkerem Regen in den Zonen, in denen diese Prozesse ohnehin dominant sind, etwa die inneren Tropen. Die an die Tropen abschliessenden Regionen (Sub-tropen), die ja auch heute die groszen Wüstengebiete stellen, werden dann aber noch trockener, als sie es heute schon sind. Die abfallende Luftbewegung von in den Tropen aufsteigender Luft wird in den Suptropen intensiviert. Diese abfallende Luft aber ist extrem trocken. Feucht wird feuchter, trocken wird trockener. Im Bild 2 unten sieht man etwa das Resultat dieser thermodynamischen Rechnung, welche gut mit dem simulierten Ergebnis übereinstimmt (Bild 2 oben). Für eine detaillierte Beschreibung dieses Phänomens siehe etwa hier. Es ist sicher mal wert, das mal näher hier zu diskutieren. Für den Augenblick soll es aber eher darum gehen, ob und wie man dieses Phänomen der reicheren Reichen und ärmeren Armen im globalen Wasserkreislauf beobachten kann.

Bild 3 A zeigt den beobachteten Frischwasserfluss über den Ozeanen. Das Bild stammt aus einem Atlas des Ozeanographie-Zentrums in Southampton. Ich vermute mal, dass das Bild im Wesentlichen auf Daten von Wetterstationen beruht und weniger oder gar nicht auf Satellitendaten, die immer noch ziemliche Schwierigkeiten mit einer quantitativen Erfassung des Niederschlags haben. Zum Vergleich in B die Resultate des kanadischen CGCM3.1 Klimamodells. Offensichtlich beschreibt das Modell die wesentlichen Eigenschaften des Frischwasserfluss mit den feuchten Tropen, den trockenen Subtropen, der charakteristischen Form der Hadley Zelle über dem Pazifik etc.. Die Behauptung ist also, dass das Muster der Änderung des Wasserkreislaufs genau dem klimatologischen Muster selbst ähnelt, es sozusagen verstärkt. Um diese Verstärkung zu beobachten, haben Durack et al. sich einmal die Salinität genauer angeschaut.

Bild 3: Beobachteter (Southampton Ozeanographie-Atlas) und modellierter (CGCM3.1) Frischwasserfluss (E-P). Einheiten gehen von tiefrot (3 Meter/Jahr) bis tiefblau (-3 m/Jahr).

Die Salinitäts-Daten selbst stammen zu einem Teil vom ARGO Bojen Messnetz, vor 1999 aber von Pre-ARGO Messungen. Sie haben ein relative hohe räumliche und zeitliche Dichte. Kann man über die letzten 50 Jahre bereits einen Trend in Richtung auf Bild 2 hin sehen? Werden also die Regionen, die jetzt schon trocken sind noch trockener und somit salziger (und umgekehrt natürlich auch, feucht wird feuchter und das Oberflächenwasser dann eben weniger salzig).

Bild 4 gibt Antwort: Die Graphiken D und E zeigen die klimatologische Salinität, die natürlich ausser durch Strömung ganz maszgeblich durch die Frischwasserflüsse aus Bild 3 bestimmt sind. Trotzdem ist die Kombination der beiden alles andere als trivial. Man vergleiche mal die beiden Muster aus Bild 3 und 4. Die Differenz ist durch Strömung und Mischung entstanden.

Graphik G in Bild 4 zeigt nun gerade, wie sich die Tendenzen der Salinität in den letzten 5 Dekaden entwickelt haben und, tatata, das passt gar nicht so schlecht. Gebiete hoher Salinität werden noch salziger und umgekehrt. Der sich verstärkende Wasserzyklus scheint einen Abdruck im Ozean hinterlassen zu haben. Das ganze kann man sich auch quantitative anschauen und die Klimatologie der Salinität gegen den Trend der Salinität plotten (Graphik J). Der optische Eindruck bestätigt sich. Graphik E und H stellen das Gleiche für ein einzelnes Modell (wieder das kanadische Modell von Bild 3B) dar, welches die Sache offensichtlich ziemlich gut reproduziert. Es sollte aber nicht verheimlich werden, dass diese doch recht subtile Kopplung zwischen Atmosphäre und Ozean längst nicht allen Modellen so gut gelingt.

Bild 4: Beobachtete und modellierte (das kanadische Modell CGCM3.1) klimatologische Salinität (Graphik D und E) und der beobachtete und modellierte 50 jährige Trend der Salinität (G und H). Klimatologie der Salinität gegen den Trend aufgetragen ergibt Graphik J (beobachtet) und K (modelliert). Dabei ergeben die Beobachtungen einen 8%, bzw. 6.6% Anstieg der Geraden (was Durack et al die PA=pattern amplification nennen) über die 50 Jahren. Die Korrelation beträgt beides mal R=0.7 (PC=pattern correlation).

Die Autoren nennen im Verlauf des Papers die Steigung zwischen der Klimatologie und dem Trend die PA=Pattern amplification und die Korrelation der beiden (in Grahik 4J und K beides Male 0.7) die PC=Pattern correlation. Der etwas pompöse Ausdruck für Steigung und Korrelation findet sich jetzt in Bild 5 wieder, welches etwas kompliziert ist und der Erläuterung bedarf.

1) In Bild 5 werden CMIP3 Modellresultate gezeigt. 20C3M sind die Simulationen, die die letzten 100 Jahre nachgerechnet haben. Es sing gekoppelte Ozean-Atmosphaeren Modelle, die nur mit den bekannten Treibhausgas- und Aerosolkonzentrationänderungen des 20ten Jahrhundert angetrieben wurde. SRES bezeichnet die Scenarioläufe des letzten IPCC Reports, die alle so klangvolle Namen haben wie A2, A1B und B1. A2 ist z.B. sehr pessimistisch (sehr starkes globales Bevölkerungswachstum und grosze CO2 Flüsze) und B1 sehr optimistisch. A1B lieg schliesslich irgendwie dazwischen und gilt als das wahrscheinlichste Scenario. Ferner tauchen in Graphik A und C noch die Ozeanbeobachtungen als einzelner Punkt mit entsprechenden Unsicherheiten auf.

2) Fangen wir mit Bild 5B an. Wie sehr entspricht denn nun die Salinität den Frischwasserflüssen in den Modellen? Nun, es gibt sicher viel Streuung in dieser Graphik, aber grob kann man sagen, dass das ursprüngliche Frischwassersignal, das vom Model simuliert dem Ozean aufgesetzt wird, durch die simulierten Strömungen und Mischungen ungefähr verdoppelt wird. Oder mit anderen Worten, eine 8% Änderung der Salinität wird bereits durch eine 4% Verstärkung der Frischwasserflüsse erreicht. Die Dichtegradienten, die durch das E-P Signal dem Ozean aufgewungen wird, und das dazugehörige atmosphärische Windfeld, die den Oberflächenozean antreiben, wirken in ihrer Kombination gerade so, dass das urspüngliche Signal verdoppelt wird (immer gemessen in % des jeweiligen PA).

3) Je stärker die jeweilige simulierte Erwärmung in den verschiedenen Modellen in den verschiedenen Scenarien, umso gröszer die Verstärkung des Wasserkreislaufs (Graphik A und C). Das ist nicht trivial, da zumindest der dynamische Anteil an diesem Verstärkungsmechanismus (die Intensität der Hadleyzirkulation) nicht unbedingt linear von der Temperatur abhängt.

Bild 5: Beobachte und modellierte PAs von Salinität, Frischwasserfluss sowie 50 Jahrestrend im Niederschlag aufgetragen gegen die entsprechende globale Erwärmung. Die Modellläufe umfassen Simulationen des Klimas des 20ten Jahrhunderts und verschiedene IPCC Szenarienläufe. Für Details siehe die Original-caption aus dem Paper oben.

4) Die Modelle unterschätzen in den 20C3M Läufen die Verstärkung des Wasserkreislaufs systematisch. Bei gegebener Temperaturänderung ist die Verstärkung (PA) von Salinität und Frischwasserfluss in den Modellen unter der beobachteten. Allerdings ist die Situation beim Frischwasser etwas besser als in der Salinität, was auf ein Problem in den Ozeanmodellen hindeutet. Der beobachtete Trend liegt bei einer 16% Verstärkung des Salinitätsmusters pro Grad Erwärmung während die Modelle ungefähr die Hälfte simulieren. Die beobachtete Verstärkung des Frischwasserflusses beträgt 8% pro °C Erwärmung, was ganz gut in Übereinstimmung mit den theoretisch von Clausius-Clapeyron abgeleiteten 7% pro °C ist. Das Modell-Ensemble liegt aber auch da unter den Beobachtungen, nämlich bei 4.5 % pro °C.

5) Beim folgenden Punkt bin ich mir nicht ganz sicher. Aber ich lese Bild 5C als Hinweis auf ein relativ kleines Aerosol-Forcing und somit auf eine relative kleine Klimasensitivität (das natürlich im Rahmen der Unsicherheiten, die in der Wissenschaft diskutiert warden, also eine Klimasensitivität eher im Bereich 2-3°C und nicht im Bereich von 3-4°C).

Zur Erläuterung: Modelle mit geringer Klimasensitivität zeichnen sich tendenziell durch geringes Aerosol-forcing aus. Und umgekehrt, Modelle mit einer hohen Sensitivität haben häufig ein sehr grosses Aerosol-Forcing in den 20C3M Läufen. Dieser Umstand wurde verschieden kommentiert (hier und hier ) und wird in Skeptikerkreisen als ein Art von Modellbetrug behandelt (hier sind ein paar Statements von Lindzen in diesem Sinne in einem ansonsten sehr schönen Artikel von Fred Molton) . Die Idee ist, dass praktisch ALLE Modelle einen sehr ordentlichen simulierten Temperaturverlauf für das 20te Jahrhundert hinbekommen. Das wird häufig dargestellt als eine Art unabhängige Evaluierung der Modelle und ist sicher teilweise richtig. Die Modelle werden auf die verfügbaren Klimatologien getunt, d.h. im wesentlichen auf ein klimatologisches Mittel der Zeit zwischen 1970-2000. Ich kenne niemanden, der ein GCM auf den Temperaturverlauf des 20ten Jahrhunderts bewusst tunen würde und wüsste im Moment auch nicht, wie das genau gehen soll. Zu kompliziert, sind die Interaktionen zwischen den Parametern und zu zeitaufwendig auch nur eine Untermenge der Möglichkeiten mit einem vollenOzean-Atmosphärenmodell auf einen Zeitraum von 100 Jahren durchzuspielen. Das heisst nicht, dass das mit Sicherheit nicht gemacht wird/wurde, aber ich habe in jedem Fall noch nicht davon gehört. Andererseits stehen die Wissenschaftler im laufenden Austausch und "Tuningrezepte" mögen, ob nun bewusst oder unbewusst, standing ausgetauscht werden. Vor dem Hintergrund dieses Problems plädierte z.B. Reto Knutti von der ETH Zürich dafür den Klimaverlauf des 20ten Jahrhundert gleich mit zu den Tuningtargets hinzuzunehmen. "Since the mean climatology provides only a weak constraint on the future, why should we not look at trends to improve the models? We are not giving a ''false sense of predictive capability'' when showing simulated and observed warming next to each other, but simply stating what has been known before, namely that different sets of parameters in one or several models can reasonably fit the available observations."
Und ferner "Just because we can build a model that replicates 20th century global temperature (and nothing else) doesn't imply that the model is correct. The figure shows that the combined natural and anthropogenic radiative forcings are a consistent explanation for the observed changes in these models, whereas natural forcings alone cannot explain the observations. The natural forcings fail to explain the observed spatio-temporal patterns even if their response is inflated." . Ich bin da ganz seiner Meinung.

Was aber ist die Verbindung zum Artikel hier? Nun, tun wir mal so als seien die Aerosole wirklich die Groesze, die durch ihre Unsicherheiten (d.h. ihre Konzentration und Verteilung in der Vergangenheit, aber auch ihre Physik und Chemie in der Atmosphäre) die Klimasensitivität bestimmen würden. Das stimmt zwar nicht, da ALLE Forcings (nicht nur die Aerosole) Unsicherheiten haben und sich daher sowohl der Absolutwert als auch der Unsicherheitsbereich der entsprechend berechneten Klimasensitivität ändert (siehe hier einen realclimate Artikel), aber wie gesagt, tun wir mal so für einen Augenblick. Dann interpretiere ich Bild 5G jetzt mal so:

Ein "schneller", "intensiver" Wasserzyklus verkürzt nicht nur die typische Aufenthaltszeit eines Wassermoleküls in der Atmosphäre, sondern auch die Aufenthaltszeit von Aerosolen. Sie werden schnell ausgewaschen und haben also wenig Zeit, einfallende Sonnenstrahlung zu reflektieren. Darauf beruht ja gerade ihr kühlendes, d.h. negatives Forcing (direktes Aerosol Forcing). Ferner beruht der indirekte Aerosol-Effekt gerade darin, dass kleine Tröpfchen in Wolken sehr schnell gebildet werden und dadurch dass Anwachsen der groszen Tröpfchen behindert wird. Der Wasserzyklus würde durch einen starken indirekten Aerosol Effekt gerade verlangsamt.

Schauen wir also nochmal auf Bild 5C. Die hier abgeschätzte grosze Verstärkung des Wasserzyklus über die letzten 50 Jahre (ca. +4%) spricht sowohl gegen einen starken direkten und indirekten Effekt der Aerosole. Der Wasserzyklus läuft genau umgekehrt zunehmend auf Hochtouren und müsste also die Aufenthaltszeit der Aerosole stetig verkürzt haben. Ein schwaches Aerosol Forcing deutet aber bei allen zusätzlichen Faktoren und allen sonstigen Unsicherheiten auf eine relative kleine Klimasensitivität hin.

Das sind jetzt erstmal nur ein paar vorläufige Überlegungen. Ich bin gerade auf dem Weg nach Utrecht. Holland und insbesondere das KNMI und die Universitäten Utrecht und Delft haben den Wasserzyklus als das zentrale Element ihrer Klimaforschung ausgerufen, d.h. dort ist das Geld für Projekte. Ziel ist, in 10 Jahren die Daten zusammen zu haben, die es erlauben werden, die nächste Generation von wolkenauflösenden globalen Klimamodellen zu validieren. Ich werde mal mit den reichlich vorhandenen Experten dort über das Paper reden und insbesondere natürlich über den Punkt 5. Hier auf Primaklima also in Kürze den neuesten Stand der Diskussion.

Ich meine damit, dass es sich um einen Stochastischen Prozess handeln dürfte der teilweise determiniert und teilweise zufällig sein kann. Solche Prozesse werden mit der Stochastik (stochastische Herangehensweise) behandelt. Oft wird fälschlich der Begriff Statisitk benutzt.

Ich bin sicher auch der nächste off topic thread wird sich in ähnliche Höhen der dadaistischen Poetik heraufschrauben. Viel Spass dabei.

Wenn Worte nicht mehr ausreichen....

Hier soll es aber um etwas anderes gehen. Um die Unterschiede zwischen HadCRU3 und HadCRU4 auf einer sehr einfachen Ebene, nämlich den Trends.

Bild 1: HadCRU3 und HadCRU4 monatliche Anomalien im Vergleich.

Die beiden Punkte, die im neuen Datensatz insbesondere verbessert wurden, sind zum einen der konsistente ("konsistentere") Übergang der ozeanischen Temperaturdatensätze, die jeweils auf unterschiedlichen Messmethoden beruhten (Wasser im Holzeimer vs in das Schiff gepumptes Wasser vs etc.. Für Details siehe hier und hier), zum anderen, dass man sich bemühte mehr polare Stationen für die letzten Jahre dazu zubekommen. Letzteres führt, wie wir gleich sehen werden, zu leicht gröszeren globalen Temperaturtrends, denn in den letzten Dekaden war die Erwärmung der arktischen Polargebiete besonders stark.

Bild 2: HadCRU3 und HadCRU4 monatliche Anomalien während der letzten 40 Jahre des Anthropozaens.

Aber werfen wir erst einmal einen naiven Blick auf die Daten. Bild 1 zeigt die beiden Datensätze. Die gröszten Unterschiede finden sich in den 40er und 50er Jahren, hauptsächlich auf Grund der neuen Homogenisierung der Ozeantemperatur-Datensätze. Dazu gab es ja vor längerer Zeit bereits ein ausführliches Paper.

Machen wir einmal einen Zoom auf die letzten 40 Jahre des Anthropozaen. HadCRU3 scheint fast überall minimal unter HadCRU4 zu liegen. Wahrscheinlich liegt das daran, dass die Referenzperiode von 1960-1990 im HadCRU4 Datensatz (also die Klimatologie, wenn man so will) leicht kälter als im HadCRU3 ist. Das sollte aber an sich die entscheidenden Trend unbeeinflusst lassen.

Bild 3: HadCRU3 und HadCRU4 jährliche Anomalien während der letzten 40 Jahre des Anthropozaens.

Die Jahresmittel in Bild 3 sind einfach als arithmetisches Mittel der Monate berechnet. In dieser Darstellung wird der Unterschied zwischen den beiden Datensätzen während der letzten Jahre besonders deutlich. So unterscheiden sich dann auch die Trends der letzten 10 Jahre in HadCRU3 und HadCRU4 besonders deutlich (leicht negative ändert sich in leicht positiv), während Trend über längere und klimatologisch relevante Zeitspannen schon wieder fast gleich sind (siehe den Vergleich der beiden 20 Jahres-Zeitspannen).

Bild 4: HadCRU3 Trends für jede Trendlänge zwischen 2 und 50 Jahren. Die schwarze Linie paralel zur X Qchse markiert also die 10 Jahrestrends und die schräge, rote Linie am rechten Rande der Graphik markiert den jeweils letzten Trendwert für alle berechneten Trends.

Das gab mir dann die Idee zu den folgenden Darstellungen. Statt den Trend wie in Bild 3 nur für einen Zeitunkt (also den aktuellsten, der eben 2010 einschliesst) und dann für irgendwie willkürlich gewählte Zeitspannen (in Bild 3 also für die letzten 10 bzw. 20 Jahre) zu berechnen, habe ich mal für jeden Zeitpunkt in den letzten 161 Jahren (von 1850 bis 2010 jeweils einschliesslich) jeden Trend zwischen 2 Jahren und 50 Jahren berechnet. Das hat im Prinzip den positive Effekt, dass nun eigentlich niemand mehr sagen kann, dass dieser oder jener Startzeitpunkt willkürlich gewählt sei. JEDER Startpunkt und JEDES Zeitintervall wird berechnet.

Bild 5: HadCRU3 und HadCRU4 Trends berechnet für alle Trendlängen zwischen 2 und 50 Jahren im Vergleich.

So viel Information erfordert natürlich eine andere Darstellungsweise. Bild 4 zeigt für jede Intervalllänge (siehe Y Achse) den jeweiligen Trend als Farbcode. Er ist immer als °C/Dekade berechnet und variiert zwischen Trend von Abkühlungstrends von -0.3°C/Dek (blau, grün Töne) zu Erwärmungstrends von +0.3°C/Dek (gelb, rot Töne). Gröszere Gradienten wurden abgeschnitten. Sie tauchen nur bei kurzen Zeitspannen auf und überfordern etwas den Colorbar meines Plottprogramms.

Zuerst mal ein paar Bemerkungen um das Auge zu schulen, für alle die nicht so gewohnt sind, solche bunten Bilder anzuschauen. Ich habe zwei Striche zur Orientierung eingezeichnet, einen schwarzen, parallel zur X-Achse, und einen roten.

Bild 6: HadCRU3 und HadCRU4 Zehn-Jahrestrends im Vergleich. Die Kurve entspricht dem Schnitt (schwarze Linie) durch das Bild 4 oben.

Zuerst zum schwarzen. Die Farben längs des schwarzen Strich geben alle Zehnjahrestrends der letzten 161 Jahre an. Und so muss man entsprechend jede Linie parallel zur X-Achse lesen. Unterhalb der Zehnjahrestrends dominiert insbesondere ENSO die Variabilität der globalen Temperaturen. Ein wildes Gezappel. Schon ein ENSO Ereigniss mehr oder weniger in einem 10 Jahresintervall entscheidet über das Vorzeichen des Trends. Offensichtlich sind wir hier falsch, wenn wir nach dem Einfluss der anthropogenen Erwärmung fanden wollen. Allein die ENSO Statistik last den 10 Jahrestrend wild hin und her wackeln.

Bild 6 zeigt nochmal diesen Schnitt längst der X-Achse bei den 10 Jahrestrends und vergleicht gleichzeitig HadCRU3 und HadCRU4. Der neue Datensatz hat praktisch überall eine leicht gedämpfte 10 Jahresvariabilität. Der sehr starke Einfluss von ENSO Ereignissen auf den HadCRU3 Datensatz ist im neuen HadCRU4 etwas gedämpft. Und wie schon beim Betrachten der Rohdaten (Bild 3) zu vermuten, sind die 10 Jahrestrends der letzten Jahre etwas höher. Zu keinem Zeitpunkt werden sie jetzt noch negativ.

Bild 7: HadCRU3 und HadCRU4 Trends die das Jahr 2010 mit einschliessen. Es handelt sich also um die "aktuellsten" Trends, die der roten Linie im Bild 4 oben entsprechen.

Diese gedämpfte Multi-Jahres- bzw. gedämpfte dekadische Variabilität von HadCRU4 kann man auch im visuellen Hin-und-Her-Blink-Vergleich der beiden Datensätze machen. (siehe Bild.5). Im klimarelevanten Bereich von Trends über mehr als 20 Jahre nehmen die Werte systematisch ab. Tatsächlich nimmt im Gegenzug die Amplituden von Trends zwischen 5-10 Jahren eher leicht zu, was daraufhin deutet, dass HadCRU4 etwas sensibler auf tropische, ENSO dominierte Datensätze reagiert als das vorher der Fall war. Ich bin mir aber keinesfalls sicher und schau noch mal in die Paper herein. Vielleicht liegt diese Verschieben von Variabilität im Datensatz auch an etwas ganz anderem.

Bild 7 bestätigt das oben Gesagte nochmal. Hier schauen wir alle Trends an, die berechnet wurden unter Einschluss des Jahres 2010 (dem Ende des HadCRU4 Datensatz). Man sieht erstmal sehr schön, wie sehr die kurzzeitigen Trends (<20 Jahre) hin- und herwackeln, wenn man ein Jahr in der Trendberechnung dazunimmt. Das ist genau der Grund, warum man eben Klimabetrachtungen mit Trend > 20 Jahren beginnen kann. Für Trends > 20 Jahre stabilisieren sich hier die Werte. Ein Jahr mehr oder weniger ändert nicht mehr viel. HadCRU3 und 4 liegen beide knapp unter Trends von 0.2°C/Dekade, wobei wie gesagt HadCRU3 leicht höhere Werte ergibt (siehe das Blincker-Bild 5 oben).

Bild 7 kann man übrigens auch als eine Anleitung zum Cherrypicken für Klimaskeptiker lesen. Man sucht sich einfach die Trendlänge heraus, der den kleinsten oder gar negativen Wert in der Vergangenhait aufweist. Sie sollten also insbesondere auf Trends um 8-10 Jahre aufmerksam machen. Aber das wäre offensichtlich willkürlich, bei den groszen Schwankungen, die man erhält, wenn man nur ein paar Jahre dazu nimmt und deshalb würden die das natürlich nie machen.

Was könnte man sonst noch alles mit solchen Bildern/Analysen machen ? Man kann mit den anderen Datensätzen vergleichen (GISS oder BEST). Oder man kann das mal mit den Modellläufen des IPCC vergleichen. Aber das ist für ein anderes Mal.

Die Daten sind hier zu finden. Und die dazugehörigen Veröffentlichungen sind hier:

P.D. Jones, D.H. Lister, T.J. Osborn, C. Harpham, M. Salmon, and C.P. Morice, "Hemispheric and large-scale land-surface air temperature variations: An extensive revision and an update to 2010", Journal of Geophysical Research, vol. 117, 2012. DOI.

PS Auf Wunsch der Leser hier auch die klimatisch deutlich stabileren 20Jahrestrends.

Bild Supplement: Die 20 Jahrestrends von HadCRU4 und HadCRU3. Seit den 60er Jahren ist der Trend positiv und nimmt meist zu (was dan eine beschleunigte Erwärmung waere). Allerdings hat auch der 20 Jahrestrend Schwankungen und ist momentan abfallend im Vergleich zu seinem Maximum Ende der 90er. Der momentane Wert des 20 Jahrestrends beträgt ~0.2°C/Dek und ist in Übereinstimmung mit den modellierten Trends der IPCC Modelle, zb hier.