Strukturbildung in Wolken

In diesem Projekt wollen wir Strukturbildung in Wolken untersuchen. Dazu werden (einfache) analytische Wolkenmodelle entwickelt bzw. erweitert und dann an Gleichungen gekoppelt, die atmosphärische Bewegungen repräsentieren. Diese Gleichungssysteme werden dann zum einen mit analytischen Methoden untersucht. Dabei werden zum Beispiel Methoden aus der Theorie der dynamischen Systeme angewandt, um die Differentialgleichungen qualitativ zu beschreiben (z.B. Gleichgewichtslagen, Grenzzyklen, Bifurkationen etc.). Diese Charakteristiken beschreiben bereits bestimmte Formen von Strukturbildung in Wolken. Bei der Koppelung der Wolkenmodelle mit der Dynamik entstehen unter Umständen auch partielle Differentialgleichungen, z.B. vom Typ Reaktions-Diffusions-Gleichungen. Diese können mit weiteren Methoden (z.B. spektrale Ansätze) untersucht werden. Zum anderen sollen die Wolkenmodelle im Sinne von inversen Methoden untersucht werden. Dabei starten wir mit einfachen Ansätzen zur Zeitumkehr, um die Anfangsbedingungen, die zu einem bestimmten Zustand führen, besser zu charakterisieren.