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Studium
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Meteorologie |
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Die
Meteorologie bestimmt durch Messungen den Zustand der Atmosphäre und
leitet daraus -basierend auf den Gesetzen der Physik, Chemie und Mathematik,
sowie früheren Messungen- Wissen und Kenntnisse über die Atmosphäre,
ihren Zustand und ihre Eigenschaften ab. Dazu werden Modelle entwickelt,
die entsprechend der Fragestellung unterschiedlich komplex sind.
In bestimmten Bereichen befindet sich die Meteorologie
im Zustand der Daten- und Erkenntnisgewinnung und alle Arbeiten dabei
dienen der Grundlagenforschung. In anderen Bereichen sind Verständnis,
Erfahrung und technologisches Know-how so gewachsen, dass Vorhersagen
-zum Beispiel bezüglich des Wetters- möglich sind und zunehmend genauer
werden.
Bemerkenswert ist, welche Anteile und welche Prozesse
in der Atmosphäre sich immer noch einer routinemäßigen Erfassung entziehen.
Dies trifft etwa auf die hohe Atmosphäre zu, die durch Ballons und Raketen
nur punktweise erreichbar ist. Satelliten liefern zwar Informationen
rund um die Uhr, doch die sind ausschließlich über die Messung von Strahlung
(also "Bildern") gewonnen worden, und ihre Daten bedürfen
der Anpassung und Eichung an die physikalischen und chemischen Parameter,
die man erfassen will. So kann man etwa an die Temperatur denken, einen
klassischen Parameter, der den Energieinhalt der Luft beschreibt. Messungen
vom Satelliten aus ergeben eine Strahlungstemperatur, die physikalisch
durchaus aber eine andere Eigenschaft ist.
Wie jeder weiß, ist der Zustand der Atmosphäre in höchstem
Maß wechselnd, von Ort zu Ort, von Tag zu Tag, ja von Stunde zu Stunde.
Es ist nicht möglich diese Variation messtechnisch zu erfassen bzw.
aufzulösen. Der zeitliche und örtliche Abstand der Messungen muss gefüllt
werden und zwar mit Modellen, die aus Anfangsdaten und Erhaltungssätzen
weitere Entwicklungen errechnen. Das geht aber nur, wenn die physikalischen
und chemischen Gesetzmäßigkeiten bekannt sind. Und da setzt die Forschung
an. So werden im Labor einzelne Vorgänge untersucht, etwa die Schadstoffaufnahme
beim Fallen einzelner Regentropfen. Oder es wird die Umströmung von
Hindernissen untersucht. Die Ergebnisse gehen dann parametrisiert, also
durch möglichst wenige Gleichungen vereinfacht dargestellt, zumeist
in lokale Modelle ein, die vielleicht später einmal in regional und
globale Modelle eingefügt werden. So kann letztendlich die Wettervorhersage
und/oder auch die "Klimavorhersage" verbessert werden. Und
dies ist von eminenter Bedeutung für unsere Gesellschaft und die Menschheit
insgesamt, wie durch zunehmende Schäden auf Grund von Stürmen, Überflutungen
und auch grenzüberschreitenden Ereignissen wie etwa des Tschernobylunfalls,
oder der luftgetragenen Ausbreitung von Schadstoffen, Krankheitserregern
etc. dokumentiert ist.
Auszug aus dem Studienführer des
Fachbereichs Physik |
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