Exkurs: Klima und Energie
Das globale Atmosphären-Klimasimulationsmodell baut auf der globalen Strahlungsbilanz und den Ansätzen von Svante Arrhenius auf, der 1896 die Vorstellung von dem trockenen Klimagas Kohlendioxid und dessen Treibhauswirkung veröffentlichte. Arrhenius konnte noch nicht die Fortschritte des 20.Jahrhunderts im Verständnis physikalischer und biologischer Zusammenhänge kennen, insbesondere nicht das von Prigogine entwickelte dynamische Konzept der Selbstorganisation von Lebensprozessen und Organismen als energiedissipative Strukturen.
Für die Energie gilt:
Materielle Objekte teilen nach Möglichkeit Energie auf und senken damit den Energiefluss ab. Wenn es sich um zwei Objekte mit verschiedener Temperatur handelt, versuchen diese sich soweit wie möglich thermisch anzugleichen. Dabei dient der wärmere Körper als Energiequelle, der kühlere als Senke. Ohne diese kühleren, materiellen Senken kann Energie nicht abgestrahlt werden. Die möglichen Wechselwirkungen durch elektromagnetische Strahlung nehmen mit der Wurzel des Abstandes ab.
Für die energetische Beziehung zwischen Sonne und Erde heißt dies, dass die Sonne Quelle und die Erde Senke ist. Die Erde kann keine Energie abgeben, wenn keine kühleren Senken in ihrer Nähe sind.
Es soll gezeigt werden, wie die Energie aus der Wechselwirkung mit der Sonne auf der Erde in Form von Beschleunigungen (Dynamik) der Erdmaterie so verteilt wird, dass dabei die niedrigst mögliche Temperatur bei maximaler Stabilität (Nachhaltigkeit) angestrebt wird. Die nutzbare Energie (Exergie) wird vollständig mittels Wasser in physikalische, chemische und biologische Prozesse umgesetzt, d.h. sie wird räumlich und unter Inanspruchnahme von Zeit umverteilt. Es entstand dadurch allmählich eine unter den gegebenen Bedingungen lebensfreundliche Umwelt, die auch durch diese Wechselwirkung dynamisch aufrecht erhalten wird.
Die Energie verteilenden Eigenschaften des Wassers und der Vegetation spielen dabei die zentrale Rolle. Es folgt, dass rückgekoppelte Wasser- und Stoffkreisläufe und damit auch die entstandene Vegetation sowie die daraus entstandenen Böden, auf denen wir leben und wirtschaften, die wesentlichen Bestimmungsgrößen unseres Klimas sind. Die trockenen Klimagase Kohlendioxid und Methan spielen dabei nur eine geringere, nachgeordnete Rolle, weil sie nur etwa mit einem Prozent an den Energie verteilenden und -nutzenden Stoffkreisläufen (Prozessen) beteiligt sind.