Zufall oder Zusammenhang: Wechselwirkungen im Klimasystem
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/post-pictures/teleconnection_591376.jpg)
Verbindungen zwischen ENSO und Indischem Ozean. Vollständige Grafik: Figure 3 im Nature Communications Artikel
Wissenschaftler haben jetzt eine neue Methode entwickelt um herauszufinden, ob eine Veränderung eine andere verursacht haben kann oder nicht, und welche Regionen Schnittstellen sind für solche Wechselwirkungen. Mit neuen mathematischen Datenanalysetechniken haben sie hierfür eine umfangreiche Studie von Luftdruckdaten vorgenommen.
Die jetzt in Nature Communications veröffentlichte Methode kann in Zukunft angewendet werden, um etwa globale Effekte lokaler Extremwetter-Ereignisse besser abschätzen zu können – und auch um die Ausbreitung von Störungen in Finanzmärkten oder im menschlichen Gehirn besser zu verstehen.
„Im Chaos des Wetters gibt es eine Menge Wechselbeziehungen – zum Beispiel folgt auf erhöhten Lufthochdruck im Ostpazifik oft ein tieferer Luftdruck im Gebiet des indischen Monsuns“, sagt Leitautor Jakob Runge vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK).
„Schaut man aber genauer hin, so zeigt sich, dass viele vermeintliche Wechselwirkungen zwischen zwei Regionen einfach von einem anderen, dritten Faktor verursacht werden, etwa vom Sonnenzyklus. Deshalb haben wir neue statistische Verfahren eingesetzt, um solche trügerischen Zusammenhänge aufzudecken und indirekte Verbindungspfade zu suchen. Schritt für Schritt haben wir so ein Netzwerk rekonstruiert, das den zugrundeliegenden kausalen Zusammenhängen näher kommt.“
Die neue Methode deckt auf, wo Störungen im Klimasystem die größten globalen Effekte haben, und auf welchen Pfaden sie verbreitet werden.
Ostpazifik, Indonesien und tropischer Atlantik sind Schlüsselregionen
Der östliche Pazifik, Indonesien und der tropische Atlantik sind die wichtigsten Regionen für die Ausbreitung von Störungen, so haben die Wissenschaftler herausgefunden. Ein Grund hierfür ist, dass in diesen Regionen besonders große Luftmassen hoch hinauf in die Atmosphäre transportiert werden. So kann etwa eine Erwärmung im Ostpazifik den indischen Monsun beeinflussen, obwohl tausende von Kilometern zwischen ihnen liegen. Solche Störungen können Ernten gefährden, von denen Millionen Kleinbauern abhängen.
„Wie man Zufall von Zusammenhang trennt, Koinzidenz von Kausalität, das ist seit langem eines der großen Rätsel der Forschung zu nichtlinearen Systemen“, sagt Jürgen Kurths, Ko-Autor der Studie und Ko-Leiter des PIK-Forschungsbereichs Transdisziplinäre Konzepte und Methoden.
„Die übliche Herangehensweise paarweisen Vergleichens hat in einigen Bereichen gute Ergebnisse gebracht, stößt aber an ihre Grenzen. Man kann das mit multiplem Organversagen im menschlichen Körper vergleichen – Ursache und Wirkung sind hier oft für Ärzte schwer zu durchschauen. Wir freuen uns, jetzt einen neuen Ansatz präsentieren zu können, um die Wechselwirkungen besser zu verstehen. Denn das ist die Grundlage, um Systeme idealerweise dann auch widerstandsfähiger zu machen.“
Artikel: Runge, J., Petoukhov, V., Donges, J.F., Hlinka, J., Jajcay, N. Vejmelka, M., Hartman, D., Marwan, N., Palus, M., Kurths, J. (2015): Identifying causal gateways and mediators in complex spatio-temporal systems. Nature Communications [DOI: 10.1038/NCOMMS9502]
Link zu Nature Communications, wo der Artikel veröffentlicht wird: http://www.nature.com/ncomms/index.html
Kontakt für Medienanfragen:
PIK Pressestelle
Telefon: 0331 288-2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de
Twitter: @PIK_Klima
https://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/zufall-oder-zusammenhang…
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften
Die Geowissenschaften befassen sich grundlegend mit der Erde und spielen eine tragende Rolle für die Energieversorgung wie die allg. Rohstoffversorgung.
Zu den Geowissenschaften gesellen sich Fächer wie Geologie, Geographie, Geoinformatik, Paläontologie, Mineralogie, Petrographie, Kristallographie, Geophysik, Geodäsie, Glaziologie, Kartographie, Photogrammetrie, Meteorologie und Seismologie, Frühwarnsysteme, Erdbebenforschung und Polarforschung.
Neueste Beiträge
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/2024/09/Recycling-360x240.jpg)
Das Potenzial alter Elektroautos nutzen
Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert neues Graduiertenkolleg Circular E-Cars. Recycling als Chance für das Rheinische Revier. Weil in Elektroautos (E-Cars) im Vergleich zu herkömmlichen Automobilen deutlich mehr wertvolle Nichteisenmetalle…
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/2024/09/Vewinger_Umesh-360x240.jpg)
Forscher erzeugen eindimensionales Gas aus Licht
Physiker der Universität Bonn und der Rheinland-Pfälzisch Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) haben ein eindimensionales Gas aus Licht erzeugt. Damit konnten sie erstmals theoretische Vorhersagen überprüfen, die für den Übergang in…
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/2024/09/yBM-360x240.jpg)
Zwergplanet Ceres: Ursprung im Asteroidengürtel?
Hellgelbe Ablagerungen im Consus Krater zeugen von Ceres‘ kryovulkanischer Vergangenheit – und beleben die Diskussion um ihren Entstehungsort neu. Der Zwergplanet Ceres könnte seinen Ursprung im Asteroidengürtel haben – und…