Venusatmosphäre

Haben Sie einmal die Venus durch ein Teleskop betrachet? Während man beim Mars sogar mit einem kleinen Teleskop Bodenmerkmale sehen kann und Satelliten aus dem Orbit mittlerweile kleinste Details auf dem Erdboden erkennen können, sieht man bei der Venus nur eine weiße Wolkenschicht. Das Sonnenlicht kann die Wolkenschicht der Venus nicht durchdringen. Der irdische Treibhauseffekt wird damit erklärt, daß sich der Erdboden durch die Sonnenstrahlung erwärmt, bevor er Infrarotstrahlung abgibt. Das ist auf der Venus nicht möglich. Der Strahlungsaustausch passiert dort in der Hochatmosphäre. Läßt sich die hohe Temperatur des Venusbodens einfach dadurch erklären, daß Venusluft, die an der Wolkenobergrenze eine bestimmte Temperatur hat, beim Transport nach unten durch den hohen Druck erwärmt wird (adiabate Kompression)?

Umgang mit dem Programm

1. Zuerst erstellen Sie ein Verzeichnis, in dem Sie dieses Programm laufen lassen wollen.
2. In diesem Verzeichnis benötigen Sie die Quellcode-Dateien, d.h. die python3-Dateien "venus_temperatur_haupt.py", "steuer.py", "einlese.py", "rechner.py" und "ausgabe.py" sowie die Eingabedatei "co_2_cp_elsner.dat" und die Steuerdatei "steuer.txt" in Ihrem Verzeichnis. Am einfachsten ist es, das *.tar-Archiv herunterzuladen und im Zielverzeichnis zu entpacken. Das Archiv enthält die Quelldateien und die Dokumentation des Programms als *.pdf sowie die Eingabedatei "co_2_cp_elsner.dat" mit den Wärmekapazitäen des CO₂. Sie können aber auch jede Datei einzeln herunterladen. Dann müssen Sie jeweils den Punkt - also "." - im Dateinamen vor py ergänzen. Sie müssen die Dateinamen von "venus_temperatur_hauptpy" in "venus_temperatur_haupt.py","steuerpy" in "steuer.py","einlesepy" in "einlese.py", "rechnerpy" in "rechner.py" und "ausgabepy" in "ausgabe.py" ändern. Leider war es nicht möglich, die funktionierendem Dateiendungen beizubehalten, da der Server eine Fehlermeldung beim Anklicken ausgibt. Im *.tar-Archiv sind alle Dateiendungen richtig, die Programme sind sofort nach dem Entpacken lauffähig.
3. Dann öffnen Sie ein Konsolenfenster in diesem Verzeichnis (rechter Mausklick im Fenster des Verzeichnisses, dann "Terminal hier öffnen" klicken).
4. Führen Sie einen Virenscan über dieses Verzeichnis durch. Z.B. ich benutze clamscan mit dem Befehl clamscan -r -i. Sie können natürlich einen anderen Virenscanner benutzen.
5. In der Konsole wird das Programm mit python3 venus_temperatur_haupt.py gestartet. Es erscheinen die Steuerdaten.
6. Nach einem Klick auf den "weiter"-Button unten erscheinen die weiteren Eingabedaten.
7. Nach einem Klick auf den zweiten "weiter"-Button berechnet das Programm den Temperaturverlauf in der Venusatmosphäre gegen den Druck, der der Höhe entspricht. Die Ergebnisse werden auf dem Bildschirm angezeigt und in die Ausgabedatei geschrieben, eine Graphik wird erstellt und gespeichert.
8. Ein Klick auf das Kreuz rechts oben über der Graphik läßt diese verschwinden und eine äquivalente Graphik mit einer Celsiusskala erscheinen.
9. Klckt amn wieder auf das Kreuz rechts oben über der Graphik, so wird das Programm beendet.

Die Werte in der Datei "co_2_cp_elsner.dat" stammen aus dem sehr empfehlenswerten Buch von Norbert Elsner und Achim Dittmann "Grundlagen der Technischen Thermodynamik", Band 1, S.186. Das Buch ist sehr lesenswert, schon aufgrund der Erklärung des Entropiebegriffs und des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik auf den Seiten 86 ff (Carathéodorysches Unerreichbarkeitsprinzip). Leider wird es nicht mehr aufgelegt, es ist aber noch bei Amazon zu bekommen.

Das Programm gibt folgende Graphiken aus:

Temperatur in Kelvin

Temperatur in °Celsius

Man sieht, daß die Temperatur die hohen Werte erreicht, ohne daß ein Treibhauseffekt gebraucht wird.

Zum Vergleich findet man im Netz "Auf die schnelle":

1. Wikipedia-Artikel über die Venus
2. Eine dem Wikipedia-Artikel über die Venus beigefügte Graphik
3. Offenbar eine ältere Wikipedia-Graphik

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