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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Bald bessere Wetterprognosen möglich? |
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| | | Das globale Wetter ist ein typisches Beispiel für chaotisches Verhalten. Das Chaos ist aber nicht gleichmäßig verteilt. So gibt es in der Atmosphäre Regionen, die den zufälligen Veränderungen mehr unterliegen als andere. Eine genaue Untersuchung dieser "Hot Spots" könnte die Genauigkeit der Wetterprognosen erheblich verbessern. |
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Zu diesem Zweck übertrugen Dhanurjay Patil und sein Team von der University of Maryland fünf globale Wettervorhersagen des National Weather Service auf eine Weltkarte. Dabei konzentrierten sie sich auf die Prognosen einer bestimmten Höhe -, in der ein Luftdruck von 500 Hektopascal herrscht.
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Hot Spots - wo sich das Wetter am schnellsten ändert |
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Danach ermittelten sie die Windvektoren und trugen die Abweichungen von Windstärke und -richtung auf. Aus dieser Darstellung ergaben sich 1.100 mal 1.100 Kilometer umfassende Regionen, in denen diese Abweichungen mehr oder minder groß waren. Dort, wo sich das Wettergeschehen am häufigsten und stärksten ändert, entstehen auf der Karte die Hot Spots.
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Ausmaß chaotischen Verhaltens höchst unterschiedlich
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Die Abbildung zeigt die 36-stündige Vorhersage vom 5. März 2000. Die roten Farben zeigen an, dass hier winzige Variationen zu großräumigen Wetterveränderungen führen können
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Das Bild zeigt die Lage solcher Hot Spots, wie sie sich aus Vorhersagen vom 10. Februar bis zum 30. Juli 2000 ergeben. Genauere Beobachtungen dieser Regionen könnten die Zuverlässigkeit von Wetterprognosen erhöhen.
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Chaos in der Atmosphäre ... |
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An jedem Punkt in der Atmosphäre werden die zukünftigen Wetteränderungen durch eine Vielzahl von zufälligen Veränderungen, die um sich greifen und zu Hoch- oder Tiefdrucksystemen anwachsen können, bestimmt.
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Chaos
Bezeichnung für Unordnung in einem System. So können turbulente Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen als chaotisch charakterisiert werden. Hierbei ist es nicht mehr möglich, die Bewegung einzelner Fluidpartikel exakt zu beschreiben. Vielmehr können nur noch statistische Aussagen über ein großes Ensemble von Partikeln gemacht werden (z.B. Mittelwert der Geschwindigkeit). |
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... beeinträchtigt die Genauigkeit der Vorhersage |
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Manchmal verhält sich die Atmosphäre als ganzes für mehrere Tage chaotisch. Für die numerische Wettervorhersage bedeutet dies eine Einschränkung der exakten Vorhersagbarkeit. Wettervorhersagen über größere Zeiträume können dann nur noch im statistischen Sinn, beispielsweise als Mittelwert und Streuung der Temperatur über einen Monatszeitraum für ein größeres Gebiet getätigt werden.
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Numerische Wettervorhersage
Die Simulationen atmosphärischer Prozesse auf einem Rechner mit dem Ziel, ausgehend von dem aktuellen Zustand eine Prognose der zukünftigen Entwicklung abzuleiten, wird als numerische Wettervorhersage bezeichnet. Mit Ausnahme von extrem kurzen Vorhersagezeiträumen werden heutzutage alle Wettervorhersagen auf dieser Basis erstellt. |
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 Mehr Informationen über die numerische Wettervorhersage |
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Das Ziel: Exakte Langzeitprognosen |
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Die Wissenschaftler beobachteten die Hot Spots über einen Zeitraum von fünf Monaten. Dabei stellten sie fest, dass diese Regionen zwar ihre Position verändern aber immer nur rund 20 Prozent der Erdoberfläche bedecken.
In Zukunft wollen die Wissenschaftler ihre Beobachtungen in diesen Regionen verstärken und hoffen auf diese Weise, auch längerfristig Wetter vorhersagen zu können.
(red)
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01.01.2010 |
