Nov 08
Schmetterlingseffekt
Kleine Änderungen mit großen Wirkungen – stark verkürzt lässt sich mit diesem Satz der so genannte Schmetterlingseffekt beschreiben. Die Abläufe in der Atmosphäre sind nun einmal chaotisch, entsprechend groß können die Wirkungen schon kleiner Änderungen bei den Ausgangsbedingungen sein. Sehr bildhaft dargestellt, soll so bereits der Flügelschlag eines Schmetterlings einen heftigen Sturm irgendwo auf der Welt auslösen können.
Natürlich überspitzt dieses Beispiel stark. Tatsächlich wird natürlich die Wirkung eines Schmetterlingflügelschlags in aller Regel einfach verpuffen bzw. es wird nicht die Möglichkeit geben, zu beweisen, dass der Flügelschlag einen Sturm ausgelöst hat. Es ist jedoch unter Meteorologen und Klimaforschern unstrittig, dass auch kleine Störungen beim Wetter längerfristig teils dramatische Auswirkungen haben können. Denn das Wetter ist ein äußerst komplexes dynamisches System, dass entsprechend empfindlich auf Störungen reagiert. So lassen sich kurzfristig relativ genaue Prognosen (Wettervorhersagen) erstellen, langfristige Prognosen sind jedoch seriös kaum möglich.
Der Meteorologe Edward Lorenz hatte daher den Schmetterlingseffekt durch Berechnungen zum Wetter entdeckt. Für eine Iteration rechnete er zunächst mit sechs Dezimalstellen, später nur mit dreien. Die nur kleine Differenz führte im Ergebnis zu gänzlich anderen Kurven im Zeitverlauf.
Die beschränkte Genauigkeit der Messwerte ist es auch beim Wetter, die es verhindert, genaue langfristige Prognosen zu erstellen. Die Anzahl der nötigen Messstationen übersteigt alles Machbare, würde man seriöse Vorhersagen für mehrere Wochen im Voraus erstellen wollen. Schließlich erfassen Wetterstationen immer nur einen kleinen Punkt auf der Erdoberfläche. Die Räume dazwischen sind nicht erfasst, folglich ergeben sich minimale Unterschiede zwischen Realität und dem Modell. Um diese Unterschiede zumindest theoretisch so klein zu halten, dass eine 30-Tage-Prognose möglich wäre, müsste man die Erde mit 10^20 Wetterstationen überziehen – eine pro 5 Quadratmillimeter Erdoberfläche.