Freitag, 28. Mai 2021

Spektrum der Wissenschaft Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2021

 
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Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik
2/2021

Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik 2/2021 Cover

Modelle für die Erde - Mit Daten in die Welt von morgen blicken


Die meisten Vorgänge auf der Welt sind überwältigend komplex. Bereits das Wetter der nächsten Tage ist so schwer vorhersehbar, dass die Menschen über Jahrhunderte versucht haben, mit Bauernregeln ein wenig Struktur im atmosphärischen Chaos zu finden. Viele Vorgänge waren in der Fachwelt lange umstritten. So waren jahrzehntelange Messungen und Modellierungen nötig, bis sich die Feststellung etabliert hat, dass die Erde durch die seit der Industrialisierung zusätzlich ausgestoßenen Treibhausgase dramatisch wärmer wird. Der Erkenntnisgewinn in den letzten Jahrzehnten ist groß, aber immer noch treten unvorhersehbare Extremereignisse auf, die die Wissenschaft zu immer neueren Methoden inspiriert.

In diesem Sonderheft sind die wichtigsten Artikel zum Thema Erde, Umwelt, Klimawandel und Modellierung bzw. Simulation von physikalischen Prozessen zusammengefasst.

(28. Mai 2021)


Auszug aus dieser Ausgabe

Editorial

Das Unfassbare begreifen

Hier kostenfrei herunterladen.

Bestandsaufnahme

Ökosysteme: Deutschland im Klimawandel

Die weltweiten Veränderungen wirken sich auch hier zu Lande aus. Worauf genau müssen wir uns in den kommenden Jahrzehnten einstellen – und welche Strategien können dabei helfen?

Bestandsaufnahme

Proxydaten: Chronisten der Erdgeschichte

Bäume, kilometerdicke Eispanzer und Millionen Jahre alte Sedimente zeichnen fortlaufend Informationen über die Umweltbedingungen der Erde auf.

Bestandsaufnahme

Interview: Korallen als Temperaturtagebuch

Henry C. Wu ergründet, was Korallenriffe über die Vergangenheit der Ozeane erzählen.

Zukunftsszenarien

Simulationen: Wie ein Klimamodell entsteht

Mathematische Methoden erfassen die vielfältigen physikalischen Vorgänge auf der Erde und geben zunehmend detailreichere Einblicke in Strömungen auf verschiedensten Skalen.

Zukunftsszenarien

Sozioökonomie: Fünf Wege in wärmere Welten

Bisherige Projektionen basieren auf unterschiedlichen, teilweise umstrittenen Annahmen. Ein neuer Satz von Narrativen soll Lücken schließen.

Zukunftsszenarien

Meteorologie: Die 28-Tage-Wettervorhersage

Selbst einen Monat im Voraus sind zumindest einige atmosphärische Vorgänge immer besser berechenbar.

Überwachte Gipfel

Hydrologie: Wasser aus den Bergen

Mit Daten aus Hochlagen rund um den Globus ermitteln Forscher, wie sich dort Niederschläge und Schmelzvorgänge verändern.

Überwachte Gipfel

Vulkanforschung: Auf dem Weg zur Eruptionsprognose

Seismografen, Satellitendaten und künstliche Intelligenz sollen dabei helfen, drohende Ausbrüche künftig zuverlässig anzukündigen.

Die Welt im Labor

Ozeane: Monsterwellen auf der Spur

Seit Jahren streiten Wissenschaftler darüber, wie die legendären und rätselhaften Giganten des Meeres entstehen. Ein neuer Ansatz könnte sie vorhersagen.

Die Welt im Labor

Luftverschmutzung: Wie Stadtgase zu Feinstaub kondensieren

Bisherige Beobachtungen widersprechen dem gängigen Verständnis davon, wie sich Schwebstoffe bilden. Experimente liefern eine mögliche Erklärung.

Die Welt im Labor

Brandkatastrophen: Tödliche Feuersäulen

Feuertornados sind selten, aber extrem zerstörerisch. Fachleute stellen sie im Labor nach und analysieren die wenigen bekannten Fälle, um sie besser zu verstehen.


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