25. April 2009
Vorträge Aktivitäten Für Lehrer Programmheft Poster

Uhrzeit: 14:40-15:25 Uhr, Raum: 3'311, ab Klasse 11

Die Mathematik des Klimawandels: Ein globales CO2–Modell

Matthias Ehrhardt (WIAS)

Globale Erwärmung und Klimawandel sind aus den Schlagzeilen nicht mehr weg zu denken; seltener wird über das zunehmende Problem der Versauerung der Ozeane gesprochen. Dabei bleibt viel von dem wichtigsten Treibhausgas, das Kohlendioxid (CO2), nicht in der Atmosphäre, sondern wird vor allem in den Ozeanen (oder auch auf dem Festland in Pflanzen und Boden) gespeichert.

In diesem Vortrag wird ein elementares globales CO2–Modell entwickelt. Dabei werden 7 sog. Reservoire betrachtet: Obere/Untere Atmosphäre, lang-/kurzlebige Lebewesen, Oberflächen/Tiefenwasser der Ozeane und marine Biosphäre.

Die entstehenden Gleichungen werden wir numerisch mithilfe der Software MATLAB lösen und dabei den CO2–Gehalt in den sieben Reservoiren von der vorindustriellen Zeit 1850 bis in die Zukunft im Jahre 2100 berechnen.

In meinem Vortrag werde ich die grundlegenden Konzepte der Arbeit eines angewandten Mathematikers (Modellierung des betrachteten Vorganges, Modell–Vereinfachung, numerische Berechnung von approximativen Lösungen (hier: Systeme von gewöhnlichen Differentialgleichungen) am Beispiel der Kohlendioxid–Verteilung in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre und der Ozeane erläutern und die obigen Fragen beantworten.

PS: Dies ist natürlich nur ein stark vereinfachtes Modell; die Modellierung von Klimavorgängen und deren mathematische Analyse ist eine große (vielleicht sogar die größte) Herausforderung für die angewandte Mathematik.