Meteorologie

Das Interesse des Menschen, das Wettergeschehen genau zu be­obachten, zu erklären und aus Beobachtungsergebnissen Vorhersa­gen abzuleiten, geht bis in die Vorzeit zurück; der Beginn der geziel­ten landwirtschaftlichen Nutzung des Bodens war zugleich der Beginn einer größeren Abhängigkeit von Witterungseinflüssen und klimatischen Rhythmen. Jedoch blieb die Wetterbeobachtung über Jahrtausende ein reines Sammeln von Beob­ach­tungen und ein lediglich intuitives Verstehen von Zusammenhängen.

Die Meteorologie blieb bis zum Ende des 19. Jahrhunderts eine eher beobachtende und beschrei­bende Disziplin, die noch keine Erklärun­gen für die Wetterentwicklung bereitstellen konnte. Man glaubte bis zu dieser Zeit noch, dass sich die Vorgänge in der Atmosphäre mit ihrer Fülle von Einflußgrößen und Freiheitsgraden jeder Berech­nungsmöglichkeit entzögen.

Dies änderte sich nach und nach durch die Entdeckung der Grundge­setze der Gase, der Gesetze der Thermodynamik und der Strö­mungs­mechanik; auch die Strahlungsübertragung in der Atmo­sphäre und deren Folgen wurden immer besser verstanden. Daher konnte in den ersten Jahrzehnten dieses Jahrhunderts ein geschlosse­nes physikalisches Bild der Wetter­entwicklung und der klimatischen Bedin­gungen erarbeitet werden. Die Meteorologie wurde damit endgültig zu einer exakten Naturwissenschaft, die von den Methoden und Ergebnissen der klassischen Physik geprägt ist.

Erst die Entwicklung leistungsfähiger Rechner machte die Wetter­vorhersage in der heutigen Form möglich; durch die Behandlung komplexer mathematischer Gleichungen, die die Strömungs­verhält­nisse in der Atmosphäre und ihre Wechselwirkung mit der Land- und Wasseroberfläche modellhaft beschreiben, wird unter Verwendung der aktuell gemessenen Wetterdaten die zeitliche Entwicklung des Wettergeschehens und der klimatischen Verhält­nisse in der Zukunft berechnet. Damit wird auch die Mathematik ein wichtiges methodisches Element in der wissenschaftlichen Weiter­entwicklung der Meteorologie.
Eine Herausforderung an die Wissenschaft bleibt die prinzipielle Problematik, dass bei ­Vorgängen, die mit hohen Strömungs­geschwin­digkeiten verbunden sind, kleine Ursachen große Wirkungen haben können. Auch in Zukunft wird die Vorhersage von Wetterverhalten und Klimaentwicklung mit Unsicherheiten behaftet sein.