Klimawandel? Chaotische Systeme …

Klimawandel? Chaotische Systeme …

von unserem Gastautor Luisman

Physiker sind damit beschäftigt, deterministische Systeme zu erkennen und mathematisch so gut zu beschreiben, dass die Vorhersagen aus diesen Modellen bis auf Rauschen und kleine Messfehler exakt der Realität entsprechen. Damit waren sie in den letzten ca. 200 Jahren auch sehr erfolgreich.

Inzwischen hat man aber festgestellt, dass es Systeme gibt, die derart stark von infinitesimal kleinen Unterschieden der Ausgangsbedingungen abhängen, dass eine deterministische Beschreibung ganz unmöglich oder nur für sehr kurze Zeitspannen möglich ist. Diese nennt man chaotische Systeme.

Neben den winzig kleinen Änderungen der Ausgangsbedingungen kann auch die Störgrößenaufschaltung ein deterministisches System in ein chaotisches System übergehen lassen. Auch Resonanzen oder eine Nähe zu Resonanzfrequenzen können massive Einflüsse auf ein bis dahin als deterministisch betrachtetes System haben.

Beispiele für chaotische Systeme sind z.B. das WETTER, stoßende Kugeln (wie z.B. beim Billard, Kegeln), Herzinfarkt und Schlaganfall, Wirtschaft (Börse, Konjunktur, etc.), alle Geisteswissenschaften (nicht wegen der vielen Linken darin, sondern grundsätzlich) und der Mensch an sich.

Nun kann und sollte man nicht alles gleich zum chaotischen System erklären, nur weil die Menschheit bisher zu dumm ist ein gewisses Phänomen sauber zu beschreiben. Umgekehrt ist es ebenfalls nicht angebracht, nur weil man ein chaotisches System wie das Wetter für 1 bis 7 Tage relativ sicher vorhersagen kann, anzunehmen, es wäre damit ein deterministisches System, welches man auf Jahrzehnte vorhersagen kann.

Eines der Charakteristiken chaotischer Systeme ist eben, dass langfristige Vorhersagen unmöglich sind.

Eines der Charakteristiken chaotischer Systeme ist eben, dass langfristige Vorhersagen unmöglich sind. Auch der Scharlatanerie, der ‘false positives’ sollte man sich verwehren. Jeder kann vorhersagen, dass in dieser Sekunde in China ein Fahrrad umfällt. Wenn jemand mit der Handy-Kamera das beweisen kann, ist das noch lange kein Beweis für die Richtigkeit der Vorhersage. Nur wenn man den genauen Ort, das betroffene Fahrrad und die Kausalität deterministisch vorhersagen und nachweisen kann, unterscheidet sich die Vorhersage vom reinen Zufall auch mal recht gehabt zu haben.

Der Chaos Computerclub sieht auch immer mehr wie ein chaotisches System aus, allerdings mehr in Bezug auf die Teilnehmer als in Bezug auf die Computer bzw. Computersoftware. Ein mathematisch/physikalisch chaotisches System, hat nichts grundsätzlich damit zu tun, dass ein bestimmtes Zufallsereignis auftritt (außer in einem deterministischen System, welches nur unter engen Rahmenbedingungen stabil ist). Es muss auch nicht notwendigerweise ein komplexes System sein, weil auch relativ einfache Systeme (z.B. Doppelpendel) chaotisch sein können. Es handelt sich aber immer um nichtlineare Systeme (d.h. Ein-/Ausgangswerte sind nicht immer proportional). Bei dynamischen nichtlinearen Systemen kommt noch hinzu, dass das System eine Art Gedächtnis hat, und die Vorgeschichte des Systems, die Systemantwort mitbestimmt.

Viele werden inzwischen so eine Wetter-App auf ihrem Handy haben, in der das vorhergesagte Wetter für den nächsten Tag und bis zu 5 Tagen insgesamt angezeigt wird. Soweit ich weiß gibt es keine sinnvolle App, die mehr als 5 Tage anzeigt. Es gibt einige, die meinen ein 14-Tage Wetter anbieten zu müssen, was aber in der Regel in die Hose geht. Das liegt daran, dass Wetter ein dynamisches nichtlineares System ist, welches nur bei stabilen Großwetterlagen nicht chaotisch ist. Normalerweise steigt die Unsicherheit der Vorhersage mit jedem Tag exponentiell an. Die Vorhersagen basieren auf mathematischen Modellen, die mit Erfahrungswerten angepasst werden.

Im Prinzip wird das Klima ähnlich modelliert und vorhergesagt. Diese Modelle sind bisher noch so ungenau und unzuverlässig, dass nicht einmal das Klima des nächsten Jahres halbwegs verlässlich prognostiziert werden kann. Die Modelle, welche CO2 nicht überbewerten, sind noch am nächsten an der Realität. Die daraus gewonnenen Vorhersagen, dass sich das „Klima“ (d.h. die mittlere Temperatur der Erde) in 10/20/30/100 Jahren um 1 oder 2 Grad Celsius erhöht, sind derzeit genauso viel wert, wie wenn Tante Helga das aus dem Kaffeesatz liest.

Es ist noch gar nicht klar, ob das chaotische System Klima gut genug verstanden wurde, um es für Vorhersagen zu modellieren. Alle Modelle scheitern heute schon daran, das bekannte Klima seit ca. 100 Jahren, mit den bekannten Messwerten aus dieser Zeit „nachherzusagen“. Man kann natürlich behaupten, dass die Modelle noch zu schlecht sind, oder die Computer noch zu langsam. Dies wäre alle 2-4 Jahre, wenn die Modelle besser wurden und die Computer schneller, zu prüfen. In den letzten 30 Jahren Klimaforschung sind die Computer erheblich schneller geworden, die Ergebnisse der Klimamodelle aber um keinen Deut besser. Selbst wenn diese Modelle mal halbwegs genau sind, ist noch nicht klar, ob die das Klima für mehr als ein Jahr oder vielleicht 5 Jahre voraussagen können (so wie beim Wetter).

Eine zuverlässige Vorhersage des Klimas in 30 oder 100 Jahren ist aus heutiger Sicht, mit unserem bisherigen Verständnis und den bestehenden Modellen, mit absoluter Sicherheit NICHT möglich. Ob es überhaupt jemals möglich sein wird, ist äußerst zweifelhaft, da das Klima eben ein chaotisches System ist. Das wissen auch die Klimawissenschaftler, also die die auch Wissenschaftler sind, nicht ihre Aktivisten.

Ich denke die Klimawissenschaft hat die selbe Berechtigung wie die biologische Wissenschaft, die z.B. im Urwald Blattläuse sammelt. Man weiß eigentlich erst ob die Anstrengung sinnvoll war, wenn man die Ergebnisse hat. Politischen Aktivismus zu produzieren, der auf nachweislich falschen Vorhersagen beruht, ist aber völliger Unsinn, m.A. sogar kriminell. Ich würde sagen: Lasst die Leute weiter forschen, als Professoren und Doktoranden an ihren Unis, und hört auf die Aktivisten zu finanzieren. Ein chaotisches System wird nicht dadurch besser beschreibbar, wenn ein Haufen Chaoten dummes Zeug erzählt.

PS: Das mit der kurzfristigen Vorhersagbarkeit chaotischer Systeme habe ich selbst mal 2 Jahre lang praktiziert. Ein bestimmter asiatischer Aktienmarkt war von 2010 bis 2014 relativ stabil, also er schwankte um den Wert x mit +/- ca. 10%. Ich habe mir dann eine handvoll Aktien ausgesucht, die seit 1 Jahr ein Muster auswiesen, dass sie innerhalb von wenigen Wochen/Monaten immer von 10% unter ihrem Mittelwert, auf 10% über ihren Mittelwert stiegen, und umgekehrt. Ein bis zwei Mal im Jahr habe ich dann relativ zuverlässig 20% Gewinn eingefahren.

Der Artikel ist zuerst erschienen auf dem Blog von Luisman (klick).

 

 

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4 Kommentare

  • Winfried Hartwig

    Warum sollte Ihre Meinung ohne wissenschaftliche Überprüfung und Quellennachweise (Bitte keine EIKE-Quellennachweise, weil nicht seriös) glaubwürdiger sein, als die Meinung, die vom BWI und IPCC vertreten wird ? (siehe ANLAGE)

    Mit freundlichen Grüßen

    Winfried Hartwig

    ANLAGE:
    ….
    https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Wirtschaft/kohleausstieg-und-strukturwandel.html

    siehe
    ….
    Abschlussberichts (PDF, 4MB) an die Bundesregierung am 31. Januar 2019 hat die Kommission ihre Arbeit beendet. Sie empfahl das Ende der Kohleverstromung in Deutschland bis spätestens 2038 u

    3.1. Klimapolitische Ausgangslage
    Globale Entwicklung und völkerrechtliche Einordnung
    Die mittlere Oberflächentemperatur der Erde hat sich ge-
    genüber dem vorindustriellen Niveau bereits um ca. 1 °C
    erhöht.13 Ursächlich hierfür sind Treibhausgasemissionen
    (insbesondere CO2), die wiederum durch menschliche
    Aktivitäten, wie das Verbrennen der fossilen Energieträger
    Kohle, Erdöl und Erdgas sowie Industrieprozesse, Land-
    wirtschaft und Landnutzungsänderungen, entstehen. Diese
    Entwicklung bezeichnet man als anthropogene Erderwär-
    mung; sie hat sich seit den 1970er Jahren beschleunigt.
    Der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate
    Change; IPCC) stellt in seinem fünften Sachstandsbericht
    fest, dass bei ungebremsten Emissionstrends („Business as
    usual“) die anthropogene Erderwärmung bis Ende dieses
    Jahrhunderts 4 °C oder mehr betragen könnte. Mit dieser
    Umweltveränderung würden massive Schäden und Risiken
    für Wirtschaft und Gesellschaft einhergehen. Und zwar
    nicht nur in den besonders verwundbaren Entwicklungs-
    ländern,14 sondern auch in den Industrieländern mit bisher
    noch gemäßigtem Klima. Die Folgen des Klimawandels sind
    in Deutschland bereits heute spürbar.15 Die Zahl extremer
    Wetterereignisse in Deutschland hat sich in den letzten
    50 Jahren mehr als verdoppelt. Wissenschaftliche Studien
    zeigen, dass infolge der anthropogenen Erderwärmung
    Wetterextreme zunehmen, sowohl mit Bezug auf Trocken-
    heit und Hitze als auch auf Starkniederschläge.16
    Im Oktober 2018 legte der IPCC ein Sondergutachten vor,
    das die Begrenzung der anthropogenen Erderwärmung auf
    2 °C bzw. 1,5 °C miteinander vergleicht – sowohl hinsicht

    • DieHassrede

      Ihre Aussagen sind zumindestens komplett unglaubwürdig. Warum sie EIKE bzw. die Wissenschaftler die dort auftreten für unseriös können Sie nicht beantworten. Das was luisman zu chaotischen Systemen sagt können Sie in jedem besseren Lehrbuch nachlesen. Das gleiche zum Thema Wettervorhersagen. Das sämtliche Projektionen die in der Vergangenheiten getätigt bzgl. Klimavoraussagen falsch waren sollte auch nicht unbekannt sein.

    • Lieber Winfried,
      vielleicht haetten Sie besser etwas aus dem MINT-Bereich studiert, anstatt Geschwaetz“wissenschaften“. Dann waeren Ihnen die mathematischen und physikalischen Grundlagen meiner Aussagen seit langem bekannt. Wir MINT’ler sind aus gutem Grund ueberhaupt nicht autoritaetshoerig. Nur weil ein staatsfinanzierter Betrueger vom IPCC etwas erzaehlt, muss das noch lange nicht wahr sein. Ihr Nachplappern macht es auch um keinen Deut wahrer. Im Gegenteil, denn die IPCC schreibt selbst in manchen Berichten, dass das Klima ein chaotisches System ist. Die Wissenschaftler dort wissen das. Aber die wissen auch, dass ihnen sofort der Geldhahn zugedreht wuerde, wenn sie sagen, dass sie keine Voraussagen machen koennen.

      Bei EIKE steht auch einiger Muell, aber im grossen und ganzen gehen die das Thema richtig an.

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