_{Wärmespeicherung: 20 x weniger als Methan
   Wellenlängen:  2,8 µm, 4,5 µm, 15 µm
   Frequenzen (ν): 663 cm-1, (800 cm-1, 1100 cm-1)
Carbon:
   Radioaktivität: δ 12C Natürliches Carbon; ratio: 98.9%
   δ 13C Isotop; ratio: 1%}
   δ 13C of fossil-fuel: CO²: −24 (1750) to −28 (2010)
   δ ¹³C of ocean surface water: 2.5 (1750) to  1.5 (2010)
   δ ¹³C of the terrestrial biosph.:  −25
   δ 14C Radiocarbon: ratio: 1,25·10−10% (1 pro 1 Billion 12C)
δ¹⁴C ---> -50% nach 5.73 Ka
(cosmic rays create 8 kg of ^14C per year)
   Umrechnung C in CO²: 1 Gt C = 3.7 Gt CO₂
   Atmosphäre:  800 Pg ( 1012 kg) CO_{2 total}
emittiert: 2400 GtCO^{2 to date}
+8 Gt CO2 ergibt +1 ppm
 880 Gt CO² (110 ppm) in die Atmosphäre ---> +1°C
Temperatur: +110 ppm = +1°C
2020: 412 ppm --> 415 ppm = 3 ppm = +24 Gt CO₂
Meer: Volumen 1,4 x 109 km3; 1,4 x 1015 Liter
Bis 2018, anthropogene Emission = 1620 Gt CO₂
kumulative „Airborne Fraction“ = 54%

CO₂-Molekül: IR
wl: 2,1; 2,8; 4,5; 15 (µm)
Fr: 663; 800; 1100 (cm-1)

Auch wenn C0₂ einen geringen wärmenden Einfluss auf die (ruhende) Atmosphäre hätte, wird diese Wärme weitgehend wieder in den Weltraum abgestrahlt, unterstützt durch die starken horizontalen und vertikalen Windströmungen (die in der Theorie nicht dargestellt und daher nicht berücksichtigt werden können....(Dr. Dietrich E. Koelle)

Zusammensetzung Atmosphäre

In der Erdkruste sind rund 65.500.000 Gigatonnen Kohlenstoff gespeichert.
In der Erdatmosphäre befanden sich 2008 etwa 3.000 Gigatonnen CO2.[3] Dies entspricht ca. 800 Gigatonnen Kohlenstoff – also etwa 0,0012 Prozent der Menge im äußeren Gestein der Erde.

Oxygen:
 Natürliche Isotope: ¹⁶O (99,76%); ¹⁸O (0,2%)
δ18O = 18/16 (Delta-O-18) ---> angereichert=warm, abgereichert=kalt

CO₂-Absorptionssättigung
(Lambert Beer’sches Gesetz)
 The smooth blue line is the spectral flux, Z˜ = πB˜(ν, T0) from a surface at the temperature T0 = 288.7 K for a transparent atmosphere with no greenhouse gass.
The green line is hZ˜{i} (ν, zmp, 0)i with the CO2 removed but with all the other
greenhouse gases at their standard concentrations. The black line is hZ˜{i}(ν, zmp,
1)i with all greenhouse gases at their standard concentrations. The red line is hZ˜{i}(ν, zmp,
2)i for twice the standard concentration of CO2 but with all the other greenhouse gases at their standard concentrations
Doubling the standard concentration of CO2 (from 400 to 800 ppm) would cause a forcing increase (the area between the black and red lines) of ∆F
{i} = 2.97 W m−2 = 0,9% (from 342 W m-2)
Quelle

Quelle: IPCC

Konzentrationen, Mengen, Flux

origins

Zeitlicher Verlauf

Icecore ~ +40% = Stomata

Atmospheric CO2 concentration reconstructed from stomatal index
(•) (1) and direct measurements of CO2 _from icecores (x)

+150 ppm = 0.8°C

blau: CO2-Werte aus Eisbohrkernen: ~ 40% zu niedrig! Stomata-Werte siehe links
braun: temp via treerings (J.Esper)

1200-1195 v. Chr.: Bronze Zeitalter Kollaps
0-450 n.Chr.:        Römisches Optimum
450 - 850 n.Chr.:   Pessimum (Völkerwanderung)
900-1300 n.Chr.:   Mittelalterliches Optimum
1500-1900 n.Chr.: Kleine Eiszeit

Verweildauer in Atmosphäre

CO2-Verweildauer:
Nach 1 000 Jahren befinden sich immer noch 15 bis 40 % des in dem Puls emittierten CO2 in der Atmosphäre.  Die Methankonzentration würde innerhalb von etwa 50 Jahren annähernd auf ihr vorindustrielles Niveau absinken, N2O-Konzentrationen bräuchten mehrere Jahrhunderte, während die CO2-Konzentration innerhalb von für unsere Gesellschaft relevanten Zeitskalen im Wesentlichen gar nicht zum vorindustriellen Stand zurückkehren würde.
. Der AR4 zeigte, dass sich die Erdoberfläche im Lauf des 21. Jahrhunderts weiterhin um circa 0,6 °C im Vergleich zum Jahr 2000 erwärmen würde, wenn die Treibhausgaskonzentrationen auf dem heutigen Niveau konstant blieben.
Dies ist der unabwendbare Klimawandel bei heutigen Konzentrationen („constant composition commitment”)

Verweildauer in der Atmosphäre bei null Emission

1700-1740: +1,5 °C! Wieso und warum?