Es gibt in der internationalen Fachliteratur keine wissenschaftlich anerkannten Peer-Review-Studien, die die empirischen Messungen und die physikalischen Grundlagen der CO2-Wirkung widerlegen.
Es existieren jedoch skeptische Arbeiten und historische Experimente, die versuchten, einzelne Aspekte anzuzweifeln. Diese Arbeiten wurden in der Wissenschaft eingehend analysiert und widerlegt.
Die drei bekanntesten skeptischen Ansätze, ihre Vertreter und die dazugehörigen Gegenbelege:
- Das Sättigungs-Argument (Ångström 1900 vs. Plass 1956)
Die skeptische Behauptung: Knut Ångström führte 1900 Experimente in Absorptionsröhren durch. Er behauptete, dass die Luft bereits so viel CO2 enthalte, dass die Infrarotstrahlung in den relevanten Frequenzbereichen vollständig absorbiert sei. Mehr CO2 könne daher physikalisch keine Erwärmung mehr bewirken.
Die Widerlegung: Ångströms Versuch fand bei viel zu hohem Druck (Laborbedingungen am Boden) statt, wodurch die Absorptionslinien künstlich verbreitert wurden. Zudem vernachlässigte er die höheren Atmosphärenschichten. Gilbert Plass zeigte 1956, dass in den dünnen und kalten oberen Atmosphärenschichten keine Sättigung vorliegt. Mit steigender CO2-Konzentration schärfen sich die Ränder der Absorptionsbanden und die Abstrahlungsschicht rückt nach oben.
Quellen:Ångström, K. (1900): Ueber die Bedeutung des Wasserdampfes und der Kohlensäure bei der Absorption der Erdatmosphäre. Annalen der Physik, 308(12), 720-732.Widerlegt durch: Plass, G. N. (1956): The Carbon Dioxide Theory of Climatic Change. Tellus, 8(2), 140-154.Link Plass (1956):
https://scispace.com/pdf/the-carbon-dioxide-theory-of-climate-change-emergence-3qae9mv8db.pdf
- Das Wasserdampf-Dominanz-Argument (Miskolczi 2007 vs. Trenberth et al. 2009)
Die skeptische Behauptung: Ferenc Miskolczi veröffentlichte 2007 eine Arbeit, in der er behauptete, dass das Treibhausgas Wasserdampf die Wirkung von CO2 vollständig überlagere und die Atmosphäre ein konstantes Strahlungsgleichgewicht beibehalte, sodass zusätzliches CO2 keine Auswirkung habe.
Die Widerlegung: Miskolczis Veröffentlichung nutzte stark vereinfachte Randbedingungen und Annahmen (unter anderem eine unendliche optische Dicke der Atmosphäre), die den Gesetzen der Spektroskopie widersprechen. Etablierte Arbeiten zur Energiebilanz (z. B. Trenberth et al. 2009) sowie spektroskopische Messungen zeigten, dass Wasserdampf CO2 im Infrarot-Bereich bei ca. 15 µm nicht vollständig überdeckt. Vielmehr wirkt CO2 als primärer Verstärker, da höhere Temperaturen durch CO2 erst dazu führen, dass mehr Wasserdampf in der Luft verbleiben kann.
Quellen:Miskolczi, F. M. (2007): Greenhouse effect in semi-transparent planetary atmospheres. Quarterly Journal of Hungarian Meteorological Service, 111(1), 1-40.Widerlegt durch: Trenberth, K. E., Fasullo, J. T., Kiehl, J. (2009): Earth's Global Energy Budget. Bulletin of the American Meteorological Society, 90(3), 311-324.Link Trenberth et al. (2009):
https://journals.ametsoc.org/view/journals/bams/90/3/2008bams2634.1.xml
- Der Versuch der Uminterpretation von Satellitendaten (Skeptische Blogs vs. Harries et al. 2001 / Chen et al. 2007)
Die skeptische Behauptung: In einigen Beitragsreihen klimaskeptischer Zirkel wird behauptet, dass die von Harries gemessene Verringerung der Abstrahlung ins Weltall nicht auf CO2, sondern auf Veränderungen der Bewölkung oder der Ozonkonzentration zurückzuführen sei.
Die Widerlegung: Die Messungen wurden über Jahrzehnte hinweg mit hochauflösenden Spektrometern auf verschiedenen Satelliten (IRIS, IMG, AIRS) wiederholt. Forscher wie Chen et al. (2007) konnten die Effekte von Wolken und Ozon durch spektrale Zerlegung mathematisch isolieren. Die Daten zeigen eindeutig, dass der Abstrahlungsrückgang exakt in den spezifischen Absorptionsfrequenzen von CO2, CH4 und CFCs stattfindet.
Quellen:Harries, J. E. et al. (2001): Increases in greenhouse forced radiative forcing submitted by space-borne spectroscopy. Nature, 410, 355-357.Chen, H. et al. (2007): Spectral signatures of climate change in the AIRS data. Proceedings of the SPIE.Link Chen et al. (2007):
https://www.researchgate.net/publication/252431792_Spectral_signatures_of_climate_change_in_the_AIRS_data