Bremen 2000 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 15: Modellierung (Atmosph
äre)

UP 15.5: Vortrag

Freitag, 24. März 2000, 12:45–13:00, H2

Zum Langzeitgedächtnis der Atmosphäre — •P Carl — Projekt Klimadynamik, co Forschungsverbund Berlin e.V.

Eine breite ’Durchsicht’ von Klimazeitreihen mit modernen, adaptiven Verfahren der Zeit-Frequenz (-Scale-Modulation) Analyse und parallele Modellstudien an einem globalen Zirkulationsmodell mit ca. 4000 Freiheitsgraden weisen darauf hin, daß das Klimasystem u einem wesentlichen Teil ”aus dem Blauen”, d.h. aus dem kurzperiodischen Spektralbereich heraus dynamisch organisiert ( also selbstorganisiert) sein könnte. Sofern sie auch für Modellwelten gilt, und das sollte sie, wird die Lehrmeinung widerlegt, die Atmosphäre könne kein Langzeitgedächtnis entwickeln. Im Unterschied zur stillschweigenden Annahme, die ”Gedächtnisleistung” definiere sich durch die Abklingzeit der Amplitude einer Störung, werden Phasen- und Modulationseffekte demonstriert, die eine dynamisch begründete Variabilität des Atmosphäre–Land Systems über Jahrhunderte konstituieren. Schlüssel zu diesem Phänomen ist der Anregungszustand des Jahresganges der globalen Zirkulation. In seinem Verlauf inspiziert das System Phasenraumbereiche, in denen der getriebene Grenzzyklus, als Trivilkonzept, seine Stabilität verliert und toroidale Strukturen, auch höherer Ordnung, die Trajektorie eingefangen und dabei modulieren. Der hohe Grad interner Synchronisation dieser Bewegung im Modell wird anhand von Mechanismen illustriert, die sich in guter Analogie in der realen Welt wiederfinden und sich für das Monitoring dynamischer Veränderungen im System eignen könnten. Vermutlich bieten Ideen des ”Chaos Control” eine ökonomisch interessante Ergänzung zum Bemühen um Dämpfung des Tempos globaler Veränderungen.