Public Physic Colloquium in the Winter Terms 2011/2012 in Münster
Place: Germany, 48149 Münster, Wilhelm-Klemm-Str. 10, IG I, HS 2
Time: Thursday, 19.01.2012 16:00 h c.t.
Colloquium Coffee at 15:45 h at the Lecture Hall
Vorhersagbarkeit von Wetter und Klima
Prof. Dr. Mojib Latif, GEOMAR | Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
Die Wetterprognose ist im mathematischen Sinne ein Anfangswertproblem. Das bedeutet, die Vorhersagemöglichkeit des Wetters resultiert aus den Startwerten (math.: Anfangsbedingungen). Man spricht in der Wetter- und Klimaforschung von einer Vorhersage der ersten Art. In chaotischen Systemen wie der Atmosphäre wachsen selbst sehr kleine Fehler in den Anfangsbedingungen - wie etwa ein geringfügiger Fehler in der Bestimmung der aktuellen Temperatur von nur einem Tausendstel Grad Celsius an einem einzigen Ort – rasch an und vermindern erheblich die Qualität der Vorhersage innerhalb weniger Tage. Da wir den Anfangszustand niemals exakt - geschweige denn an jedem Ort auf der Erde - bestimmen werden können, werden wir die theoretische Grenze für die Wettervorhersage von im Mittel zwei Wochen auch in der Zukunft nicht verlängern können.
Daraus erklärt sich, dass man in der Klimaforschung oft mit dem Argument konfrontiert wird, dass das Klima gar nicht über längere Zeiträume vorhersagefähig sein kann. Wie können wir dieses scheinbare Dilemma auflösen? Änderungen der Randbedingungen sind die Basis für die Vorhersage der zweiten Art. Sie beinhaltet die Berechnung der Änderung der Statistik des Wetters als Folge der Änderung einer oder mehrerer Randbedingungen berechnet. Die Jahreszeiten sind ein geläufiges, wenngleich triviales Beispiel. Die Tatsache, dass der Sommer bei uns im Mittel wärmer ist als der Winter erklärt sich aus der Änderung der Randbedingung Sonnenstand. Gleichwohl ist die detaillierte Wetterentwicklung innerhalb einer Jahreszeit nicht vorherzusehen. Das entspräche einer Wettervorhersage. Auch die Berechnungen zum globalen Klimawandel stellen eine Vorhersage der zweiten Art dar. Wir berechnen die Änderungen der Wetterstatistik infolge des Anstiegs der Treibhausgaskonzentrationen. Der Vortrag stellt neben den theoretischen Konzepten auch Projektionen für die zukünftige Klimaentwicklung dar.
Einladender: Prof. Dr. G. Münster
Im Auftrag der Hochschullehrer des Fachbereichs Physik
Prof. Dr. Sergej Demokritov