Kurz gesagt: Wir waren, sind und bleiben im Einflussbereich eines hartnäckigen Hochs. In den Bergen scheint die Sonne, im Flachland hängt häufig Nebel oder Hochnebel.
Hohe Ungenauigkeit bei langfristigen Wetterprognosen
Solche Sprunghaftigkeiten und die hohe Vorhersageunsicherheit, wenn man mal mehr als ein paar Tage in die Zukunft schauen will, sorgen bei eingefahrenen Omegalagen wie der aktuellen schon mal für Frustrationen. Wir haben uns ja sowieso damit abgefunden, dass es erstmal nicht schneit, aber es wäre schön, wenn wenigstens verlässliche Besserung in Sicht wäre. Im Gegensatz zu Schweizer Wetterorakeln und ihren Ameisenhäufen hat die numerische Meteorologie mit diversen einschränkenden Faktoren zu kämpfen, die perfekte Vorhersagen unmöglich machen.
Wenn wir beliebig viel Rechnerleistung und eine Wetterstation auf jedem Molekül der Atmosphäre hätten, wüssten wir, wie das mit dem Nordstau wird, – oder auch nicht wird. Glaubt man der Quantenphysik, würden wir trotzdem noch irgendwann an die Grenzen der Vorhersagbarkeit stoßen. Die so genannte Heißenbergsche Unschärferelation besagt, dass es nicht möglich ist, die Position und den Impuls eines Teilchens gleichzeitig beliebig genau zu bestimmen. Einerseits ist das bei großskaligen Prozessen vernachlässigbar, andererseits wachsen auch minimale Abweichungen der Anfangsbedingungen in chaotischen Systemen irgendwann in die großen Skalen hinein und bei der Atmosphäre handelt es sich nun mal um ein (deterministisch) chaotisches System.
Tatsächlich haben Wettermodelle natürlich Anfangswertprobleme von ungleich größeren Ausmaßen und können sich dementsprechend nicht mal sicher sein, was in einer Woche passiert. Ähnlich wie der wahre Chaot in seinem Zimmer so lange alles findet, bis Mutti mal aufräumt, gibt es aber auch im mathematischen Chaos durchaus eine gewisse Ordnung, die es uns immerhin erlaubt, die Anzahl der zukünftig möglichen Wetterlagen einzugrenzen. Im Gegensatz zu stochastischen Prozessen liegt die mehr oder weniger große Unvorhersagbarkeit des Wetters nämlich an den nicht genau bestimmbaren Anfangsbedingungen, nicht daran, dass der Prozess „Wetter“ nicht deterministisch wäre.
Seltsame Attraktoren – der Lorenz Attraktor
Die zeitliche Entwicklung der Variablen chaotischer Systeme folgt bestimmten Mustern, so genannten Attraktoren. Auch bei der Modellierung turbulenter Luftströme gibt es solche Attraktoren, allerdings seltsame. Ein bekannter seltsamer Attraktor (ja, „Seltsamer Attraktor“ ist ein Fachbegriff) ist der Lorenz-Attraktor, den Edward Lorenz 1963 bei der Untersuchung eines simplen, idealisierten hydrodynamischen Systems entdeckte. Er stellte fest, dass seine Variablen sich in Form eines Schmetterlings entwickelten, wenn er sie in den Phasenraum projizierte. Der sprichwörtliche Schmetterlingsflügelschlag, der am anderen Ende der Welt einen Hurrican auslöst, findet sich also auch in der eher unpoetischen Welt der Chaosforschung. Vielleicht sitzt auf einem der Flügel ja tatsächlich ein kleiner Nordstau, es wäre immerhin im Bereich der theoretisch möglicherweise möglichen Möglichkeiten.
