Am National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder, Colorado, USA, wird fieberhaft an einem Projekt gearbeitet, das einmal für die langfristige Wettervorhersage von fundamentaler Bedeutung sein wird. Mit Hilfe eines Computers wird in diesem Institut am Osthange der Rocky Mountains das Wettergeschehen simuliert. Schon heute ist mit diesem „General Circulation Model“ eine globale Wettervorhersage auf etwa drei Tage im voraus möglich.

Der NCAR-Gruppe aus Physikern, Mathematikern und Meteorologen unter Leitung von Dr. Akira Kasahara ist es gelungen, die wichtigsten Vorgänge, die sich in unserer Atmosphäre abspielen, dem Computer in der Form mathematischer Gleichungen einzugeben. Von einer zu einem bestimmten Zeitpunkt vorgegebenen Wettersituation rechnet der Computer gemäß den ihm einprogrammierten physikalischen Gesetzen aus, wie sich diese Wettersituation auf der gesamten Erdoberfläche mit der Zeit ändert.

Die Ergebnisse des Elektronenrechners werden in Form von Wetterkarten auf dem Schirm einer Bildröhre sichtbar gemacht und in fortlaufender Folge von einer Filmkamera aufgenommen. Die so produzierten, auch für den Nichtfachmann fesselnden Farbfilme, zeigen anschaulich die Wetterentwicklung auf der ganzen Erde: Hoch- und Tiefdruckgebiete entstehen, wandern eine Weile, einige nach Osten, andere nach Westen, um schließlich wieder zu verschwinden.

Im Jahre 1922 schlug der englische Naturwissenschaftler L. F. Richardson vor, das außerordentlich komplexe Verhalten unserer Erdatmosphäre durch mathematische Gleichungen zu beschreiben. Er hoffte, dadurch Schritt für Schritt das tägliche Wettergeschehen mathematisch zu simulieren und dadurch eine zuverlässige Wettervorhersage zu ermöglichen.

Richardson war seiner Zeit um mehr als vier Dekaden voraus, seine Theorien können erst jetzt mit modernen Höchstgeschwindigkeitsrechnern geprüft und angewandt werden.

Um die Schwierigkeiten zu veranschaulichen, denen sich Physiker und Meteorologen konfrontiert sehen, die das Wettergeschehen mit dem Computer simulieren wollen, seien einige Beispiele genannt: Das Luftmeer, auf dessen Grunde wir leben, ist in ständiger Bewegung. Diese Bewegungen, deren Auswirkungen wir als Wetter registrieren, werden beeinflußt durch die Sonne, die Jahreszeiten, die Beschaffenheit der Erdoberfläche, durch Gebirge und Ozeane, durch die Erdrotation und Gezeiten und viele andere teils feste, teils veränderliche Größen. Je besser ein solches Rechenmodell sein soll, desto mehr dieser Einflüsse muß es berücksichtigen. Damit wächst aber die Schwierigkeit, alle diese Daten mit dem Computer zu verarbeiten, ins Unermeßliche.

Den Wissenschaftlern am NCAR steht eines der größten und schnellsten Elektronengehirne der Welt zur Verfügung, denn eine Simulation des Wetters für Vorhersagezwecke ist natürlich nur dann sinnvoll, wenn der Computer schneller ist als das Wetter selbst. Dieser Hochleistungsrechner vom Typ Control Data 6600, auf dessen sechs Trommeln allein je sechs Millionen Werte gespeichert werden können, benötigt für eine Addition nur 300 Nanosekunden (eine Nanosekunde = eine milliardstel Sekunde), für eine Multiplikation 1 Mikrosekunde (eine Mikrosekunde = eine millionstel Sekunde). Er rechnet etwa 40mal schneller, als sich das Wetter in der Natur abspielt, benötigt also für die Vorausberechnung des Wetters eines ganzen Tages nur eine halbe Stunde.