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Klimamodelle: Mit genügend „freien Parametern“ kann man aus den Daten alles ableiten

Klimamodelle: Mit genügend „freien Parametern“ kann man aus den Daten alles ableiten

Ein wichtiger Kritikpunkt an den Klimamodellen, mit denen die Welt mit einem unvorstellbaren Temperaturanstieg um 1,5 Grad bis zur Jahrhundertwende in Angst und Schrecken versetzt werden soll, hat damit zu tun, wie die Modellierer mit Unsicherheiten umgehen.

Die Erde ist ein sehr komplexes System, das es zu modellieren gilt, wobei unser Verständnis vieler Vorgänge – Windmuster, Niederschläge, Ozeanzirkulationen – unvollständig ist. Das bedeutet, die Modelle können nicht den Anspruch erheben, ausschließlich auf physikalischen Grundlagen und bekannten Naturgesetzen zu beruhen, wie dies bei einem einfachen Physikversuch im Klassenzimmer der Fall wäre.

Vielmehr ist es so, daß jeder unsichere Wert, der in das endgültige Modell einfließt, in dem ihm zugewiesenen spezifischen Wert einen gewissen „Spielraum“ hat. Wenn es nur einige wenige Unsicherheiten gibt, hat das Modell insgesamt nur wenige Justierungspunkte, und es gibt nur einen sehr kleinen Bereich für die Stellwerte unsicherer Parameter, was dazu führt, daß das Modell genau die Daten der Vergangenheit produziert, anhand derer es überprüft werden kann.

Wenn es aber viele „Knöpfe“ an der Maschine gibt, gibt es auch viele Justierungsmöglichkeiten, so daß das Modell die Vergangenheit zwar relativ gut abbildet (angesichts der extrem unvollständigen Daten erwartet niemand Perfektion), aber für die Zukunft völlig andere Vorhersagen trifft.

Klimamodelle haben viele freie Parameter, viele Knöpfe, die man einstellen kann, so daß ihre Übereinstimmung mit den Daten der Vergangenheit wenig über ihre Fähigkeit aussagt, die Zukunft genau vorherzusagen. In diesem Sinne kann man die zugrundeliegenden Klimadaten dazu bringen, alles über die Zukunft auszusagen, was man möchte, einschließlich einer maßlosen Erwärmung.

Der Leiter der CO₂-Koalition schrieb kürzlich über den Ursprung der Klimamodelle: „Der Vater dieser Modelle war der Militärtheoretiker John von Neumann aus dem Kalten Krieg, der herausfinden wollte, ob wir in der Sowjetunion eine Dürre verursachen könnten. Er scheiterte, Gott sei Dank. Von Neumann scherzte: ,Mit vier Parametern kann ich einen Elefanten zeichnen, und mit fünf kann ich ihn mit dem Rüssel wackeln lassen‘.“

Professor Will Happer entdeckte 2010 eine Arbeit von Jürgen Mayer et al. (DOI: 10.1119/1.3254017), in der genau das geschah. Darin wurde eine Fourier-Koordinatenerweiterung mit vier komplexen Parametern verwendet, um eine Form zu parametrisieren, die einem Elefanten ähnelt. Wenn man einen fünften Parameter hinzufügt, bewegt sich der Rüssel, während sein Weg nachgezeichnet wird.

(Anders als bei Klimamodellen gab es in diesem Fall keine Daten, anhand derer die Parameter validiert werden konnten, so daß die Autoren sie nach eigenem Gutdünken festlegen konnten).

Was kann ein Klimamodellierer das mit Hunderten oder Tausenden von freien Parametern hinbekommen?

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Mr. Jackson
@mrjackson