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Autor/-in:

Saravanaperumal Aarvalan

Verborgene Zyklen und der Einfluss der NAO in Klimadaten: Eine Fourier-Analyse

Betreuer/-in:
Lukas Zuberbühler
Schule:
Kantonsschule Zürich Nord
Fach: Geographie
Diese Arbeit zeigt, wie unverzichtbar mathematische Werkzeuge wie die Fourier-Analyse sowohl in der Klimatologie als auch in der Forschung im Allgemeinen sind.
Abstract

Diese Maturitätsarbeit untersucht verborgene Zyklen in Klimadaten und den Einfluss der Nordatlantischen Oszillation (NAO) mithilfe der Fourier-Analyse. Die Leitfragen befassen sich mit der Identifikation von Zyklen in Temperatur- und Niederschlagsdaten sowie dem NAO-Index, der Korrelation ihrer Frequenzspektren und der Interpretation möglicher Zusammenhänge. Ziel ist es, den komplexen Einfluss der NAO auf unser Wettergeschehen aufzuzeigen.

Als Methode wird die Fourier-Analyse angewendet, um Zyklen in den Daten der Messstation Zürich-Fluntern und im NAO-Index zu identifizieren sowie die Korrelation ihrer Frequenzspektren zu überprüfen. Die Daten werden vorverarbeitet, um Verzerrungen zu minimieren, und Signifikanztests basierend auf Red Noise durchgeführt.

Die Resultate zeigen, dass Temperatur, Niederschlag und NAO von Zyklen unterschiedlicher Länge geprägt sind. Die Korrelationen belegen, dass die NAO die Temperatur stärker beeinflusst als den Niederschlag. Zudem konnte gezeigt werden, dass die NAO im Winter die Temperatur am stärksten beeinflusst, während dieser Effekt beim Niederschlag fehlt. In niedrigen Frequenzbereichen ist die Korrelation tendenziell höher. Die Ergebnisse stimmen grösstenteils mit der Fachliteratur überein, weichen jedoch in Details ab.

Die Arbeit unterstreicht die Bedeutung der Fourier-Analyse für die Forschung, speziell der Klimaforschung.