WiSe 19/20: Mathematische Modellierung in der Klimaforschung
Rupert Klein
Kommentar
Inhalt:
Die Mathematik spielt eine zentrale Rolle bei der Entwicklung und Analyse von Modellen zur Wettervorhersage. Kontrollierte physikalische Experimente kommen nicht in Frage, und die einzige Möglichkeit, das Wetter- und Klimasystem der Erde zu untersuchen, sind mathematische Modelle, Computerexperimente und Datenanalysen.
Schwankungen im täglichen Wetter sind eng mit Turbulenzen verbunden, und Turbulenzen stellen eine Herausforderung für die Vorhersagbarkeit des Wetters dar. Es ist keine generelle Lösung für die Gleichungen der Fluidbewegung bekannt, und folglich gibt es auch keine generelle Lösung für Probleme in turbulenten Strömungen. Stattdessen verlassen sich die Wissenschaftler auf konzeptionelle Modelle und statistische Beschreibungen, um die Essenz des täglichen Wetters zu verstehen und zu verstehen, wie sich dies auf das Klimaverhalten auswirkt.
Dieser Kurs/Seminar konzentriert sich auf Techniken der mathematischen Modellierung, die Wissenschaftler dabei unterstützen, die aufgeführten Themen systematisch zu erforschen.
Der Kurs umfasst eine Auswahl aus folgenden Themenbereichen
1. Erhaltungsssätze und deren mathematischer Ausdruck in Form von partiellen Differentialgleichungen
2. Numerische Methoden für geophysikalische Strömungssimulationen
3. Meteorologische Skalenanalyse und asymptotische Analysis
4. Datenbasierte Charakterisierung atmosphärischer Strömungen
SchließenLiteraturhinweise
Tennekes and Lumley, A first course in Turbulence, MIT Press (1974)
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16 Termine
Regelmäßige Termine der Lehrveranstaltung