Die Leistung macht keinen wesentlichen Teil des gesamten Energiebudgets aus und kann daher normalerweise ignoriert werden.Angenommen (gemäß Wikipedia Solar Energy), dass die von der Sonne auf der Erde empfangene Energie etwa $ 3 \ times 10 ^ {24} \ text {J / year} beträgt.$ span> und die Gesamtenergieproduktion auf der Erde beträgt (pro Energieverbrauch) ungefähr $ 6 \ times 10 ^ {20} \ text {J / year}$ span> würde die weltweite Energieerzeugung einen Wert von 0,02 von einem Prozent darstellen - siehe diese Grafik.

Da gibt es eine Menge Fudge.Der Wert stellt tatsächlich den Energieverbrauch dar, sodass die Wärmeabgabe der Produktion höher ist.Gleichzeitig wird die Produktion aus Wasser / Sonne / Wind gezählt, wenn sie keine zusätzliche Wärme erzeugt (da sie bereits in der Solarzahl gezählt wird).Aber die Zahlen würden eine 50-fache Steigerung benötigen, um sogar eine 1 in der Tabelle zu erreichen.

Das Forcen aufgrund von CO $ _ 2 $ span> ist viel größer. Zum Beispiel ist "Business as usual" RCP8.5 (Representative Concentration Pathway), das in Zukunft 8,5 W / m $ ^ 2 $ span> zusätzliche Wärme aufgrund von Treibhausgasen liefert . Auf der gesamten Erdoberfläche sind das $ 4.10 ^ {15} $ span> W oder $ 10 ^ {23} $ Spanne> J / Jahr.

Bei dieser Berechnung unter Verwendung der Wärmekapazität würde dies Jahr für Jahr zu einem sehr schnellen Temperaturanstieg der Atmosphäre führen. Es ist nicht die richtige Methode, um die Auswirkungen eines zusätzlichen Antriebs zu analysieren. Stattdessen sollte man sich den stationären Zustand ansehen. Derzeit strahlt die Erdoberfläche etwa 400 W / m $ 2 $ span> aus. Weitere 8,5 W / m2 bedeuten eine Steigerung von 2%. Aufgrund des Stefan-Boltzmann-Gesetzes $ T ^ 4 $ span> würde dies im stationären Zustand zu einem Temperaturanstieg von 0,5% führen, etwa 1,5 Grad. (Sehr grobe Schätzung der Rückseite des Umschlags)

BEARBEITEN: Siehe auch diese Antwort: https://earthscience.stackexchange.com/questions/3041/how-does-anthropogenic-heating-affect-global-warming

Fast der gesamte Haushaltsverbrauch an elektrischer Energie erzeugt äquivalente Wärme, und dies trägt zur Erwärmung des Planeten bei, unabhängig davon, wie die elektrische Energie erzeugt wurde. Ähnliches gilt für viele (wahrscheinlich die meisten) industrielle Nutzung elektrischer Energie - das meiste davon wird in der Atmosphäre, im Ozean und in der Erdkruste in Wärme umgewandelt. Auch dies trägt zur Erwärmung des Planeten bei. (Ein Teil dieser Energie - aus erneuerbaren Quellen - würde den Planeten ohnehin heizen, aber 2019 ist dies ein kleiner Prozentsatz des gesamten Energieverbrauchs.)

Ob die Auswirkungen des Energieverbrauchs auf die globale Erwärmung erheblich sind, ist nicht offensichtlich. SSollen wir es mit dem Effekt von $ \ text {CO} _2 $ span> bereits vorhanden oder vergleichen $ \ text {CO} _2 $ span> eingeführt während der gleichen Zeit, in der die Energie verbraucht wurde ?

Wie @Accumulation richtig hervorhebt, ist der forcierende Effekt der in einem Jahr in das System eingebrachten Energie nur vorübergehend, da die dadurch erhöhte erhöhte Durchschnittstemperatur nicht nach dem Reduzieren des Energieverbrauchs erhalten bleibt, da Energie durch Strahlung verloren gehen kann. Andererseits ist der Effekt von $ \ text {CO} _2 $ span>, der dem System hinzugefügt wird, längerfristig, da $ \ text {CO} _2 $ span> kann nicht so leicht herauskommen wie die überschüssige Energie.

Wenn wir diesen Vergleich durchführen möchten, sollten wir den Effekt der Energieerzeugung mit dem Effekt von net $ \ text {CO} _2 $ span> vergleichen, der bereits vorhanden ist die Atmosphäre.

Wir können die beiden Effekte vergleichen, indem wir ihren Beitrag zur Nettoenergie vergleichen, die sie zur jährlichen Energiezunahme der Atmosphäre beitragen, die sich in steigender Temperatur äußert.

Das Erhöhen von $ \ text {CO} _2 $ span> in der Atmosphäre mit der aktuellen Rate soll etwa 3 W ergeben (2016 $ ^ * $ span>) Leistung pro Quadratmeter Erdoberfläche mehr als im ausgeglichenen Strahlungsgleichgewichtszustand, also $ 4.8 \ text {e} 22 ~ \ text {J. } $ span> pro Jahr (diese Zahl nimmt mit der Zeit zu, wenn die Konzentration von $ \ text {CO} _2 $ span> zunimmt). Andererseits wird die Netto-Energieerzeugung pro Jahr (2015) auf $ 5,5 \ text {e} 20 ~ \ text {J} $ span> und letztendlich auf diese Energie geschätzt heizt auch den Planeten auf.

Vergleicht man die beiden Zahlen, so liegt die menschliche Energieproduktion pro Jahr bei etwa 1% (möglicherweise ist sie höher, ein Wert von 1,7% wird in diesem Papier nur für fossile Brennstoffe angegeben: https: //agupubs.onlinelibrary.wiley .com / doi / full / 10.1002 / 2015GL063514) der im System gespeicherten Energie aufgrund der Treibhausgasverschmutzung, die kein wesentlicher, aber dennoch spürbarer Effekt ist. Mit der Zeit wird die Bedeutung der Energieerzeugung wahrscheinlich etwas zunehmen (wenn die Emissionen von $ \ text {CO} _2 $ span> geringer werden als heute und der Strahlungsantrieb abnimmt) / p>

Es ist sehr schwierig, die Auswirkungen des Energieverbrauchs zu verringern, insbesondere in Entwicklungsländern, die die Industrieländer einholen. Sicherlich ist es viel einfacher, Menschen davon zu überzeugen, die Verbrennung von Kohle und fossilen Brennstoffen zu begrenzen / einzustellen und andere Energiequellen zu nutzen, als den Verbrauch äquivalenter Energie in elektrischen Geräten zu begrenzen / zu stoppen.

$ ^ * $ span> https://en.wikipedia.org/wiki/Radiative_forcing

Leistung als Wärme: Eheat = 0,95 ∗ 100 ∗ 100 ∗ (60 ∗ 60 ∗ 24 ∗ 365) ∗ (7,5 ∗ 109) = 2,2 ∗ 1021Jyear - 1

Vermutlich bezieht sich 0,95 darauf, dass die Glühbirne einen Wirkungsgrad von 5% aufweist. Dies ist jedoch eine falsche Argumentation. Effizienz bezieht sich nicht darauf, wie viel in nützliche Arbeit umgewandelt wird, anstatt in Wärme umzuwandeln, sondern wie viel in nützliche Arbeit umgewandelt wird, bevor in Wärme umgewandelt wird. Wenn ein Lichtbatter 95 W Wärme und 5 W Licht erzeugt, wird dieses Licht schließlich von etwas absorbiert und etwas wird dann erwärmt. So wird die gesamte Energie der Glühbirne schließlich in Wärme umgewandelt. Mit nur wenigen Ausnahmen wird so ziemlich jeder Energieverbrauch schließlich zu Wärme (ein Beispiel für eine Ausnahme wäre, dass jede Energie, die zum Bau eines Wolkenkratzers zum Heben von Baumaterialien verwendet wird, nicht zu Wärme wird ... zumindest nicht es sei denn, der Wolkenkratzer wird abgerissen), und diese Ausnahmen machen einen winzigen Prozentsatz des Energieverbrauchs aus.

Die Atmosphäre hat eine Masse von ca. 5,15 × 1018 kg (Wikipedia)
spezifische Wärmekapazität von Luft:
SHC von Luft 0,716 https://www.ohio.edu/mechanical/thermo/property_tables/air/air_cp_cv.html

Sowohl die Masse als auch die Wärmekapazität von Land / Wasser sind viel größer als die von Luft. Damit die Luft eine hohe Temperatur aufweist, müssen der Boden und das Wasser darunter auf diese Temperatur gebracht werden. Sie können eine Region mit kaltem Boden und warmer Luft haben, aber damit diese Situation bestehen bleibt, muss diese warme Luft von einem anderen Ort kommen, der warmen Boden / warmes Wasser hat.

Eine kleine Menge für das, was ich fühle, ist immer noch eine grobe Überschätzung von 100x 100W Glühbirnen pro Person als interne Energieabgabe, aber warum ist dies nicht ein Faktor, besonders wenn die Welt energiehungriger wird?

Abgesehen davon, dass dies nur ein winziger Teil der gesamten Wärme ist, ist es nicht dauerhaft. Die Hauptsorge in Bezug auf CO2 ist nicht, dass die Emission von CO2 im Jahr 2019 die Erde 2019 oder sogar 2020 oder 2021 heißer machen wird, sondern dass alle CO2-Emissionen kumulativ sind, und in dreißig Jahren werden wir uns noch mit den Auswirkungen von CO2 befassen CO2-Emissionen von heute. Die Dringlichkeit von Anti-Erwärmungs-Aktivisten basiert auf der Prämisse, dass die globale Erwärmung viel Schwung hat und es viel Zeit in Anspruch nehmen wird, um die Erwärmungstrends umzukehren. Das einfache Hinzufügen von Wärme zum System hat dagegen nicht die gleichen langfristigen Auswirkungen. Durch Wärme strahlen Objekte Wärme ab. Ohne den Treibhauseffekt bedeutet eine Erhöhung der Erdtemperatur, dass sie mehr Wärme ausstrahlt und sich ohne ständigen Zufluss neuer Wärme wieder abkühlt. Selbst wenn wir die Temperatur der Erde erhöhen würden, indem wir alle unsere Heizungen auf Hochtouren schalten, wäre dies keine Bedrohung für spätere Generationen, so wie es die CO2-Emissionen sein sollen. CO2 reduziert die Wärmemenge, die die Erde abgibt, und kann so die Gleichgewichtstemperatur dauerhaft erhöhen.

Ist es "hitzenneutral"? Ich kann mir kaum vorstellen, dass so etwas wie eine Windkraftanlage, die Strom erzeugt, die Wärmeenergie in der Luft stärker verringern würde als eine mit Strom versorgte elektrische Heizung.

Wenn Sie eine Heizung neben eine Windkraftanlage stellen, stammt die gesamte Energie aus der Energie, die dem Wind entnommen wird, und die gesamte Energie wäre ohnehin in Wärme umgewandelt worden (siehe meinen ersten Absatz). Wenn die Heizung zu einem Nettoanstieg der Wärme führt, würde dies die Energieeinsparung verletzen. Gleiches gilt für Erneuerungsenergie im Allgemeinen wie Sonne, Geothermie, Wasserkraft oder Welle.