Unsichtbar im Sturm

Die Rolle der Mathematik in der Wettervorhersage

Ian Roulstone, John Norbury (Autoren)

Buch | Softcover

IX, 309 Seiten

2019
Springer Spektrum (Verlag)
978-3-662-48253-7 (ISBN)

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Beschreibt die Geschichte und Anwendung von Mathematik in der Meteorologie, von einfachen Wahrscheinlichkeiten bis hin zur Chaostheorie
Zeigt die Möglichkeiten und Grenzen bei der Wettervorhersage auf
Ist für interessierte Laien und Fachleute gleichermaßen spannend zu lesen

Die Verwendung von Mathematik bei der Vorhersage von Wetter, und damit einer der größten Erfolge moderner Wissenschaft, wird in diesem Werk erstmalig anschaulich dargestellt.

Obwohl Menschen schon immer versucht haben, Wetter vorherzusagen, wurden mathematische Prinzipien erst mit Beginn des 20. Jahrhunderts regelmäßig dabei eingesetzt. In diesem Buch schildern Ian Roulstone und John Norbury die grundlegenden Veränderungen in der modernen Meteorologie - vom ersten Versuch an, Mathematik in der Wettervorhersage zu verwenden, bis hin zum Einsatz der heutigen Supercomputer, die meteorologische Informationen von Satelliten und Wetterstationen systematisch auswerten.

Bereits 1904 führte der norwegische Physiker und Meteorologe Vilhelm Bjerknes eine Methode ein, die unter dem Begriff Numerische Wettervorhersage Eingang in die Wissenschaft gefunden hat. Obwohl die von ihm vorgeschlagenen Berechnungen nicht ohne Computer durchgeführt werden konnten, stellten seine mathematischen Überlegungen, ebenso wie die von Lewis Fry Richardson, einen Wendepunkt in der atmosphärischen Wissenschaft dar.

Roulstone und Norbury beschreiben die Entdeckung des Schmetterlingseffekts in der Chaostheorie, nach der selbst kleinste Veränderungen der Ausgangskonditionen erhebliche Variationen auf lange Sicht im System verursachen - eine Entdeckung, die die Hoffnung auf eine perfekte Vorhersehbarkeit des Wetters zunichtemachte.

Die Autoren stellen dar, wie Meteorologen heute modernste Mathematik einsetzen, dabei aber doch den Grenzen der Vorhersagbarkeit unterliegen. Millionen von Variablen - bekannt, unbekannt und geschätzt - sowie Milliarden von Berechnungen sind heute Grundlage jeder Vorhersage und ermöglichen interessante und faszinierende moderne Computersimulationen des atmosphärischen Systems.

Dieses Werk erläutert auf leicht verständliche Weise die unverzichtbare Rolle von Mathematik bei der Vorhersage des sich immer wandelnden Wetters.

Ian Roulstone ist Professor der Mathematik an der University of Surrey. John Norbury arbeitet im Bereich Angewandte Mathematik am Lincoln College, University of Oxford. Sie sind auch Koautoren des Werks Large-Scale Atmosphere-Ocean Dynamics, Cambridge University Press 2002.

Vorspiel
Eine Vision wird geboren
Von Überlieferungen zu Gesetzen
Fortschritte und Missgeschicke
Wenn der Wind den Wind weht
Zwischenspiel
Begrenzung der Möglichkeiten
Die Metamorphose der Meteorologie
Mit Mathematik zum Durchblick
Im Chaos vorhersagen
Nachspiel
Glossar
Bibliografie
Sachverzeichnis.

Erscheinungsdatum	29.03.2019
Übersetzer	Annette Müller
Zusatzinfo	156 schwarz-weiß Abbildungen, 34 Abbildungen in Farbe
Verlagsort	Berlin
Sprache	deutsch
Original-Titel	Invisible in the Storm
Maße	168 x 240 mm
Gewicht	662 g
Einbandart	kartoniert
Themenwelt	Mathematik / Informatik ► Mathematik ► Angewandte Mathematik
Themenwelt	Naturwissenschaften ► Geowissenschaften ► Meteorologie / Klimatologie
Schlagworte	Bjerknes Wettervorhersage • Geschichte der Wettervorhersage • Klimasimulationen • Mathematik in der Meteorologie • Mathematische Modelle • Mathe Wettervorhersage • meteorology • Wetterprognosen
ISBN-10	3-662-48253-3 / 3662482533
ISBN-13	978-3-662-48253-7 / 9783662482537
Zustand	Neuware