Die Klimamodelle
Die rechts grafisch dargestellten Phänomene in der Erdatmosphäre entstammen einer Veröffentlichung von Kellogg und Schneider. Sie sind verantwortlich für das beobachtbare Wetter und damit für das, was von vielen mit dem Begriff "Klima" belegt wird und was eigentlich nur eine Zusammenfassung von vielen zeitlich und örtlich variablen Wetterlagen ist.
Dargestellt ist i.W. ein Kreisprozess, der von der solaren Einstrahlung angetrieben wird und der sich, falls keine Veränderungen der Prozessparameter auftreten, im energetischen Gleichgewicht befindet - die gesamte von der Atmosphäre empfangene Energie wird auch wieder in den Weltraum abgestrahlt.1) Allerdings entspricht die Frequenzverteilung des Abstrahlung einer wesentlich geringeren Temperatur als die der Einstrahlung.

Innerhalb des Kreisprozesses können sich Parameter an vielen Stellen ändern, z.B. kann sich ändern die Beschaffenheit von Eisflächen (Eisflch) oder von Schneeflächen (Schneeflch).
Grafische Darstellung der Prozesse, die für die Entstehung des globalen Klimas verantwortlich sind.
Zur Zeit werden aber besonders die Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der Luft diskutiert, welche für die Erderwärmung verantwortlich sein sollen und welche daher in der Abbildung oben durch ein schwarzes Oval markiert sind. Ich habe in energie2 darauf hingewiesen, dass allein aufgrund der Energieerhaltung die Treibhausgase in der Luft einen nicht vernachlässigbaren Einfluss auf die terrestrische Abstrahlung haben. Dadurch wird zwar nicht das Gleichgewicht zwischen Ein- und Abstrahlung verletzt, aber die Grundlagen für dieses Gleichgewicht verändern sich: Die stärkere Infrarot-Absorption hat einen geringeren Emissionsgrad zur Folge und erzwingt damit eine höhere Temperatur, um das Gleichgewicht wieder herzustellen. Ob der Einfluss aber so groß ist, wie vom IPCC anhand von Modellrechnungen behauptet, ist unbewiesen.
Die Abbildung oben macht deutlich, dass alle Modellrechnungen auf einem System von gekoppelten Differentialgleichungen basieren müssen, und dass es Zweifel an deren eindeutiger Lösbarkeit gibt. Allein schon die Sprache weist auf die Problematik dieses Versuchs hin. Der Begriff "Klima" taucht gewöhnlich in der Beschreibung von persönlichen und gesellschaftlichen Interaktionen auf, z.B. "das Gesprächsklima war miserabel". Damit beschreibt "Klima" eher ein Gefühl, als dass es einen wissenschaftlichen Tatbestand wiedergibt. Kein Mensch käme auf die Idee, das Gesprächsklima mithilfe einer Modellrechnung zu beschreiben, geschweige denn vorherzusagen.
1) Diese Einsicht scheint vielen Schwierigkeit zu bereiten, die mit dem Unwort  "Energieverbrauch" aufgewachsen sind. Die Energie ist eine physikalische Größe, welche einem Erhaltungsgesetz gehorcht. Würde es kein Gleichgewicht zwischen Ein- und Abstrahlung geben, würde sich die Energie der Erdatmosphäre ständig erhöhen, wäre die Erde seit langen verbrannt und Leben auf der Erde unmöglich.