Die Erdatmosphäre: Ein komplexes System fernab vom thermodynamischen Gleichgewicht.

Beschreibung

Unserer Atmosphäre wird permanent von der Sonne Energie zugeführt, während die Erde im Infrarotbereich Strahlung aussendet. Dieser Energiefluss durch das Erdsystem erzeugt mechanische und chemisch gespeicherte Energie sowie die turbulente Bewegung, die letztendlich unser Wetter bestimmt. In diesem komplexen System entstehen dabei charakteristische Strukturen wie Hoch- und Tiefdruckgebiete sowie regelmäßige und robuste Konvetionsrollen, die unsere Windsysteme und Klimazonen generieren. Eine wichtige Eigenschaft für das Funktionieren von Wettervorhersagen ist die Kontraktion der Atmosphärendynamik auf einen seltsamen Attaktor, dessen Dimension viel niedriger ist als die Zahl der physikalischen Freiheitsgrade der Atmosphäre. Deshalb kann man mit vergleichsweise wenige Messungen den Ist-Zustand der Atmosphäre identifizieren, der dann die Anfangsbedingung für den nächsten Lauf eines Wettermodells festlegt. Ohne diese Eigenschaft wären modellbasierte Wettervorhersagen nicht möglich. Im 20-minütigen Vortrag wird versucht, die relevanten Begriffe, Phänomene und Zusammenhänge auf allgemeinverständliche Art zu erklären.