Es hat ziemlich lange gedauert, bis die jüngste Eruption des Hunga Tonga von den Mainstream-Medien erwähnt wurde.
Der Hunga Tonga ist ein Vulkan im Pazifik, mit der Besonderheit, dass die bemerkenswerte Eruption im Januar 2022 rund 150 Meter unterhalb der Meeresoberfläche stattgefunden hat. Das hier eingebundene Video von „wetteronline“ legt nun unmittelbar nahe, dass das „Klimagas“ Wasserdampf eine signifikante Temperaturerhöhung nach sich ziehen wird, die wiederum anhand von aktuellen Messwerten „nachgewiesen“ werden könne. Wer es sich allerdings bis zum bitteren Ende ansieht, erfährt darüberhinaus, dass man keine Ahnung hat, welche Wirkungen die Hunga Tonga Eruption haben könnte, weil ein derartiges Ereignis noch nie beobachtet und analysiert werden konnte.
Im zweiten Teil meines Tageskommentars vom 15. September 2023 habe ich den Hunga Tonga-Ausbruch schon einmal angesprochen und ihn mit den vermehrten Starkregenereignissen in Verbindung gebracht, weil rund 110 Kubikkilometer Wasser, die da in die Atmosphäre geschleudert wurden und damit den Wasserdampf in der Atmosphäre um 10 Prozent erhöht haben, irgendwann ja auch wieder herunterkommen müssen.
Heute will ich einen anderen Aspekt beleuchten, der mir in der bisherigen Berichterstattung überhaupt noch nicht begegnet ist, aber eine alternative Erklärung für die Temperaturerhöhung nach dem Ausbruch bieten könnte. Konjunktiv – „könnte“, weil ich als Laie nur die Anregung geben kann, auch einmal darüber nachzudenken.
Es lässt sich in der Küche am Herd beobachten:
Einen Topf mit Wasser zum Kochen zu bringen, dauert eine ganze Weile. Dafür braucht es, wenn das Wasser anfangs 10 Grad warm war, etwa 0,1 kWh. Noch länger dauert es allerding, um bei weiterer, konstanter Energiezufuhr das Wasser im Topf vollständig verdampfen zu lassen. Die Energiemenge, die benötigt wird, um 1 kg Wasser mit einer Temperatur von 100 Grad Celsius vollständig zu verdampfen, wird mit 0,63 kWh angegeben. Insgesamt werden also etwa 0,73 kWh benötigt, um ein kg kaltes Wasser zu verdampfen.
Nur zur Erinnerung, es ist wie beim Geld, das nicht weg, sondern nur woanders ist:
Die Wärme, die der Herdplatte entnommen wurde, befindet sich anschließend (unter idealen Bedingungen vollständig) im Wasserdampf.
Nun sind 0,73 kWh nicht gerade viel. Sogar in Deutschland, mit den weltweit höchsten Strompreisen, werden dafür derzeit kaum mehr als 25 Cent fällig, schon für eine Stunde des aktuellen Mindestlohns von 12,00 Euro könnte der prekär Beschäftigte etwa 50 Liter Wasser verdampfen, falls er mit dem Geld nichts Besseres anzufangen weiß.
Beim Kubikmeter Wasser geraten wir allerdings bereits in den Bereich etwas anspruchsvollerer Zahlen. Da handelt es sich immerhin schon um 1.000 Liter bzw. kg, und die wollen nun einmal 730 kWh in sich aufnehmen, um sich in Wasserdampf aufzulösen. Das ist übrigens ungefähr die Strommenge, die ein sparsamer Vier-Personen-Haushalt innerhalb eines Vierteljahres verbraucht.
Beim Sprung auf den Kubikkilometer werden die Grenzen des noch irgendwie Vorstellbaren allerdings durchbrochen. Ein Kubikkilometer Wasser enthält eine Billion Liter Wasser. Die zu verdampfen bedarf es 730 Milliarden Kilowattstunden, oder in anderer Notation 730 Terrawattstunden.
Das ist die Strommenge, die 70 AKW-Blöcke mit einer Leistung von 1.200 Megawatt innerhalb eines Jahres ins Netz einspeisen, das ist um gut 40 Prozent mehr Energie als jene 505 Terrawattstunden, die ganz Deutschland jährlich an Strom verbraucht.
Gegenüber dem Stromverbrauch der ganzen Welt, der bei 21.000 TWh liegt, erscheinen die 730 TWh für den Kubikkilometer Wasser allerdings schon wieder ziemlich wenig, es ist ja nur ungefähr ein Dreißigstel, genauer 3,48 Prozent.
Nur: Beim Kubikkilometer sind wir ja noch nicht am Ende. Es waren mindestens 110 davon, wobei manche Schätzungen auch bis zu 150 Kubikkilometer reichen.
Es ergibt sich am Ende die berauschend Zahl von 80.300 TWh, womit der Stromverbrauch der ganzen Welt immerhin vier Jahre lang gedeckt werden könnte.
Diese Wärmemenge dürfte sich inzwischen in der gesamten Atmosphäre, also in rund 513 Billionen Tonnen Luft verteilt haben. 156 Kilowattstunden pro Tonne Luft. Eine Tonne Luft? Das sind rund 770 Kubikmeter. Bei angenommener Gleichverteilung finden wir also 0,2 Wattstunden zusätzlicher Energie in jedem Kubikmeter Luft. Etwas mehr, nämlich 0,33 Wattstunden werden benötigt, um 1 Kubikmeter Luft um 1 Grad Celsius zu erwärmen.
Am Ende dieser Überlegung steht die Vermutung, dass die Hunga Tonga-Eruption die Durchschnitts(!)Temperatur der Lufthülle der Erde um 0,6 Grad Celsius erhöht haben könnte.
Es heißt allerdings, der Wasserdampf sei weitgehend in die Stratosphäre gelangt, also in den Bereich zwischen 12 und 50 Kilometer Höhe. Dort dürfte er jedoch nicht verblieben sein, bzw. nicht mehr lange verbleiben, denn – ohne so ein Hunga Tonga-Ereignis – sollte der Wasserdampfanteil in der Atmosphäre bei hohen zweistelligen Minusgraden ab etwa 6 Kilometer Höhe nahe bei null liegen.
Wie sich die freigewordene Energie in einer Höhe von 2 Meter über Grund auswirkt, also da, wo die Temperatur gemessen wird, kann ich daher nicht beurteilen.
Interessanterweise decken sich diese 0,6 Grad allerdings (ungefähr/geglättet) mit den Aussagen aus der Temperaturverlaufsgrafik ab Minute 2:33 im oben verlinkten Video von wetteronline.de.
Damit ist die Wirkung des vermehrten Wasserdampfs in der Atmosphäre jedoch noch nicht vollständig beschrieben.
Es treten zudem zwei gegensätzliche Wirkungen auf. Vermehrter Wasserdampf begünstigt vermehrte Wolkenbildung. Wolken reflektieren das Sonnenlicht, bevor es die Erdoberfläche erreicht, zurück in den Weltraum, haben also eine abkühlende Wirkung. Andererseits hindert Wasserdampf die Abstrahlung von Wärme der Erdoberfläche im Infrarotbereich ins Weltall. Dies entspricht durchaus unserer Alltagserfahrung. Bewölkte Tage sind kühler, bewölkte Nächte sind wärmer als bei klarem Himmel, was eben nicht ausschließlich nur auf die jeweils vorhandenen (warmen/kalten/trockenen/feuchten) Luftmassen zurückzuführen ist.
Wenn die Klimaforscher in ihren Modellen auch noch nicht in der Lage sind, das Phänomen der Wolkenbildung zu modellieren, was Aussagen zum Einfluss des Wasserdampfes auf das Klima nahezu unmöglich macht, ist man sich in Bezug auf die Summenwirkung von Reflexion der Sonneneinstrahlung und Absorbtion der Abstrahlung der Erde zumindest soweit sicher, dass der Wasserdampf per Saldo insofern „kühlend“ wirkt, als er durch Reflexion mehr Energie von der Erdoberfläche fernhält als er im Infrarotbereich zurückhält. Anders formuliert: Ohne Wasserdampf wären die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht größer, weil es zu stärkerer Aufheizung am Tag käme, die jedoch auch durch die stärkere Abstrahlung in der Nacht nicht vollständig kompensiert würde.
Daraus wage ich eine abschließende Folgerung:
Die in die Atmosphäre eingebrachte Energie, die an den Wasserdampf gekoppelt ist, wird durch Abstrahlung ins All mit der Zeit vermindert. So lange weite Teile des kühler werdenden Wasserdampfs in der Atmosphäre verbleiben, sollte es – weil der Wasserdampf, wie vorstehend ausgeführt, per Saldo mehr Sonnenlicht reflektiert als er Wärmeabstrahlung zurückhält – nach dem Temperaturanstieg durch die eingebrachte vulkanische Energie zu einer Abkühlung kommen, in deren Verlauf der Wasserdampf wegen Übersättigung der kühleren Atmosphäre, allmählich abregnet, bis das ursprüngliche Gleichgewicht wieder hergestellt ist.
