Klímadinamikai módszerekkel vizsgálnák a kaotikus jelenségeket

Az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) fizikusai szerint a klímatudományban napjainkra elterjedt módszerekkel hétköznapi mérnöki eszközöket is érdemes vizsgálni. Az erről szóló tanulmány a Springer Nature lapcsaládnak a mérnöki tudományokban előforduló kaotikus jelenségeket bemutató Nonlinear Dynamics című lapjában jelent meg – olvasható az Origó cikkében.

A kutatók szerint ugyanez történik a klímaváltozás során is, amellyel nap mint nap szembesülünk. A klímaváltozást a légkör szén-dioxid-tartalmának és ezzel együtt a Föld átlaghőmérsékletének folyamatos növekedése okozza. A klíma tulajdonságai kaotikusak, ezért lehetetlen változását előre megjósolni. Mivel nagy mértékben érzékeny a kiindulási állapotára (a káoszelméletben ezt nevezik pillangóhatásnak), a klímatudományban hasznos a lehetséges kezdőfeltételek sokaságának vizsgálatából nyert valószínűségi információt felhasználni. A klímaváltozás jellemzéséhez pedig az időben változó paraméterek miatt a sokaságból induló lehetséges későbbi állapotok pillanatfelvételeinek vizsgálata segít hozzá.

Jánosi Dániel, az ELTE fizikus mesterszakos hallgatója, Károlyi György, a BME egyetemi tanára és Tél Tamás, az ELKH-hoz tartozó MTA-ELTE Elméleti Fizikai Kutatócsoport közreműködő kutatója és korábbi vezetője most megjelent cikkükben rámutattak, hogy a klímatudományban napjainkra elterjedt, fent említett módszerek segítségével érdemes olyan mérnöki eszközöket is vizsgálni, amelyek időben változó paraméterű, egyszerű berendezéseknek tekinthetők. Ezek általában kaotikus viselkedésűek, de az eddig vizsgált esetekkel szemben bennük a káosz erőssége változik. 

A valódi klímaváltozás lényege szintén a káosz jellegének időbeli megváltozása, ezért lehet a bevezetésben említett példákat is a klímaváltozáshoz hasonlítani.

A közlemény szerint a káosz következményeként az ilyen rendszerek nagyon sokféle, de nem tetszőleges módon fejlődhetnek az időben. A cikk szerzői különböző kezdőállapotokból indítják az egyes rendszerek másolatait, amelyek ugyanazon fizikai törvények szerint mozognak, majd az eredményeket pillanatfelvételeken tanulmányozzák. Az így előállított párhuzamos időfejlődések egymás mellé állítása adja a megfelelő valószínűségi leírást, amelyet a szerzők a „párhuzamos dinamikai időfejlődések” elméletének neveznek a „párhuzamos földi klímák” analógiájaként.

Az eredeti cikk IDE kattintva érhető el.

Borítókép: Illusztráció (Fotó: Pexels)