Leseprobe

Self-organized Criticality and Predictability in Atmospheric Flows

eBook - The Quantum World of Clouds and Rain, Springer Atmospheric Sciences

Selvam, Amujuri Mary

SPRINGER

Geowissenschaften/Sonstiges

Erschienen am 05.05.2017, 1. Auflage 2017

111,95 €

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Bibliografische Daten

ISBN/EAN: 9783319545462

Sprache: Englisch

Umfang: 0 S., 5.70 MB

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Format: PDF
DRM: Digitales Wasserzeichen

Beschreibung

This book presents a new concept of General Systems Theory and its application to atmospheric physics. It reveals that energy input into the atmospheric eddy continuum, whether natural or manmade, results in enhancement of fluctuations of all scales, manifested immediately in the intensification of high-frequency fluctuations such as the Quasi-Biennial Oscillation and the El-NinoSouthern Oscillation cycles. Atmospheric flows exhibit self-organised criticality, i.e. long-range correlations in space and time manifested as fractal geometry to the spatial pattern concomitant with an inverse power law form for fluctuations of meteorological parameters such as temperature, pressure etc. Traditional meteorological theory cannot satisfactorily explain the observed self-similar space time structure of atmospheric flows. A recently developed general systems theory for fractal space-time fluctuations shows that the larger-scale fluctuation can be visualised to emerge from the space-time averaging of enclosed small-scale fluctuations, thereby generating a hierarchy of self-similar fluctuations manifested as the observed eddy continuum in power spectral analyses of fractal fluctuations. The interconnected network of eddy circulations responds as a unified whole to local perturbations such as global-scale response to El-Nino events.

The general systems theory model predicts an inverse power law form incorporating the golden mean for the distribution of space-time fluctuation patterns and for the power (variance) spectra of the fluctuations. Since the probability distributions of amplitude and variance are the same, atmospheric flows exhibit quantumlike chaos. Long-range correlations inherent to power law distributions of fluctuations are identified as nonlocal connection or entanglement exhibited by quantum systems such as electrons or photons. The predicted distribution is close to the Gaussian distribution for small-scale fluctuations, but exhibits a fat long tail for large-scale fluctuations. Universal inverse power law for fractal fluctuations rules out unambiguously linear secular trends in climate parameters.

Inhalt

Preface.- Chapter 1 Noise or Random Fluctuations in Physical Systems: A Review.- Chapter 2 Self-Organised Criticality: A Signature of Quantum-like Chaos in Atmospheric Flows.- Chapter 3 Universal inverse power-law distribution for temperature and rainfall in the UK region.- Chapter 4 Signatures of universal characteristics of fractal fluctuations in global mean monthly temperature anomalies.

Informationen zu E-Books

„E-Book“ steht für digitales Buch. Um diese Art von Büchern lesen zu können wird entweder eine spezielle Software für Computer, Tablets und Smartphones oder ein E-Book Reader benötigt. Da viele verschiedene Formate (Dateien) für E-Books existieren, gilt es dabei, einiges zu beachten.

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Da E-Books nur für eine begrenzte Zeit – in der Regel 6 Monate – herunterladbar sind, sollten Sie stets eine Sicherheitskopie auf einem Dauerspeicher (Festplatte, USB-Stick oder CD) vorsehen. Auch ist die Menge der Downloads auf maximal 5 begrenzt.

WISSENSWERTES ZU E-BOOKS

E-Books sind elektronische Ausgaben von normalen (physischen) Büchern. Man kann sie auf speziellen Lesegeräten, Smartphones und Tablet-PCs, z.B. einem iPad oder auch auf ganz normalen PCs lesen.

Eine besondere Form der Lesegeräte sind E-Book Reader. Auf einem E-Book-Reader können Sie Ihre Lieblingsbücher stets parat haben. Anstatt herkömmlicher LCD-Displays wird eine sog. E-Ink-Technologie verwenden, wodurch eine bessere Lesbarkeit erreicht wird, fast wie bei einem auf Papier gedruckten Buch.

Dabei haben E-Books einige Vorteile gegenüber dem gedruckten Buch:

E-Books sind jederzeit und an jedem Ort verfügbar.
E-Books bieten interaktive Möglichkeiten und Funktionen, so kann z.B. die Schriftgröße nach Belieben verändert werden.
E-Books benötigen sie in der Regel nur wenig Speicherplatz auf Ihrem Gerät.

Sie können also komplette Bibliotheken auf Ihrem E-Book-Reader anlegen. Aus urheberrechtlichen Gründen ist aber z.B. das Ausdrucken von E-Books oder Teilen daraus nicht möglich.

E-Books müssen in einem bestimmten Format für die Nutzung auf den o.g. Geräten vorliegen. Gängige Formate sind EPUB oder PDF. Das EPUB-Format ist ein internationaler Standard speziell für E-Books, PDF-Formate werden auch für viele andere PC-Anwendungen genutzt.

Die E-Books werden vorwiegend über das Internet vertrieben. Um ein E-Book per Download zu beziehen, benötigen Sie eine Online-Verbindung. Einmal heruntergeladen, können E-Books jederzeit auch offline gelesen werden.

Häufig stellt sich die Frage, was kosten E-Books im Vergleich zu gedruckten Büchern? E-Books unterliegen genauso wie gedruckte Bücher der deutschen Buchpreisbindung. Das bedeutet, dass alle E-Books überall gleich viel kosten. Durchschnittlich sind E-Books ca. 20% günstiger als gedruckte Bücher.

HINWEISE FÜR DAS HERUNTERLADEN VON E-BOOKS

Welche Software wird benötigt, um E-Books herunterladen zu können?

Zum Download von E-Books wird die Software Adobe Digital Editions benötigt, die kostenlos heruntergeladen werden kann (http://www.adobe.com/de/products/digital-editions/download.html). Je nach E-Book Reader kann zusätzliche Software notwendig sein, Sie erfahren das aus der Anleitung Ihres Readers.

Was ist eine Adobe-ID?

Für die Installation von Adobe Digital Editions wird eine Adobe-ID benötigt, um ein Benutzerkonto beim Softwarehersteller Adobe zu erhalten. Die Adobe-ID ist kostenlos und in wenigen Minuten erstellt. Durch diese ID ist es möglich, Sicherungskopien zu erstellen oder E-Books auf Ihren E-Book-Reader bzw. andere Geräte zu kopieren. Außerdem werden Sie beim Kauf eines DRM-geschützten E-Books (s.u.) immer wieder zu einer Autorisierung aufgefordert. Ohne eine persönliche Adobe-ID werden digitale Inhalte dem Gerät und nicht Ihrem persönlichen Konto zugeordnet. Geräte können auch nachträglich mit einer Adobe-ID autorisiert werden, dies funktioniert innerhalb von Adobe Digital Editions unter dem Menüpunkt „Computer autorisieren“. Generell gilt es zu beachten, separate Computer stets mit derselben ID zu aktivieren, da Sie ansonsten über verschiedene Konten verfügen, die nachträglich nicht mehr zusammengeführt werden können.

Können E-Books auch mit dem Adobe Reader oder Adobe Acrobat gelesen werden?

Rein PDF-formatierte E-Books können auch ohne Adobe Digital Editions (s.o.) gelesen werden, sofern diese nicht DRM-geschützt sind (s.u.). Zum Öffnen von E-Books im EPUB-Format wird diese Software benötigt.

Was bedeutet DRM?

Die DRM-Technologie („Digital Rights Management“) gibt Verlagen die Möglichkeit, urheberrechtliche Inhalte zu schützen bzw. Rechte für diese Inhalte zu vergeben. Je nach Vorgabe des Verlages dürfen DRM-geschützte E-Books auf einer bestimmten Anzahl von Geräten aktiviert werden. Private Sicherheitskopien dürfen erstellt, EPUB-Formate aber in der Regel nicht ausgedruckt werden. PDF-Formate können davon abweichende Vorschriften beinhalten.

Mit welchen Betriebssystemen können E-Books heruntergeladen werden?

Adobe Digital Editions (als Voraussetzung um komfortabel alle Formate von E-Books lesen zu können) ist mit den folgenden Betriebssystemen kompatibel:

Windows® ab XP SP3
Mac OS X 10.6+

Welche Systemanforderungen müssen Computer erfüllen?

Dies kann je nach E-Reader variieren. Bitte prüfen Sie vor dem Kauf, ob Ihr Computer mit dem von Ihnen ausgewählten E-Reader kompatibel ist.

Können E-Books auf andere Computer kopiert bzw. weitergegeben werden?

E-Books, die aufgrund von DRM (s.o.) gegen illegale Vervielfältigung geschützt sind, können nicht weitergegeben werden. Allerdings können mithilfe der Software Adobe Digital Editions und Ihrer persönlichen Adobe-ID E-Books auf bis zu sechs PCs oder anderer Geräte aktiviert werden. Dazu genügt eine kurze Anmeldung.