Klimawandel: Eine Sozialwissenschaft­liche Bestandsaufnahme Klimagerechtigkeit­ und die Bewertung sozialer Folgen des Klimawandels 1 Inhalt Inhaltsverzeichnis­ 1 Inhalt. 2 2 Einleitu
Die soziale
Dimension von Katastrophen ist das Betätigungsfeld der Katastrophensoziologie.
2.5.1 Aufgaben
Die Aufgabe der Katastrophensoziologie ist im Einzelnen die
sozialstrukturellen Vorbedingungen von Katastrophen, mit den sozialen Prozessen
während und nach ihrem Eintritt. Weiters mit dem sozialen Handdeln der Opfer,
mit den Besonderheiten und der Aufgabenerfüllung der Organisationen des
Katastrophenschutzes und mit dem gesamtgesellschaftlichen oder segmentären
sozialen Wandel durch Katastrophen.
Gegenstand der Katastrophensoziologie ist es, den Begriff
Katastrophe soziologisch-begrifflich schärfer zu definieren, um eine
einheitliche Auffassung von Katastrophen zu erlangen. Dies ist die Grundlage
für eine einheitliche Gesetzgebung in punkto Katastrophenschutz.
2.6 Katastrophentheorie
Im Folgenden
Kapitel wird die Katastrophentheorie im mathematischen Sinne abgehandelt.
Die
mathematische Katastrophentheorie beschäftigt sich mit unstetigen und
sprunghaften Veränderungen von dynamischen Systemen. Solche dynamische Systeme
können bei Änderungen der Parameter sprunghafte, nichtstetige,
diskontinuierliche Änderungen hervorrufen, obwohl das System eigentlich einen
stabilen Zustand anstrebt.
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Anwendung
findet die Katastrophentheorie in der modernen Physik und Ökonomie, in der
Linguistik und in der Psychologie. Entwickelt wurde sie Ende der 1960er Jahre
von Rene Thom, Wladimir Arnold und anderen. Wobei Thom vor allem Anwendungen in
der Biologie suchte, setzte sich der englische Mathematiker Erik Christopher
Zeeman besonders für die Schiffs-Stabilität bis zur Evolutionstheorie ein.
2.6.1 Elementare
Katastrophen
Untersucht
werden bei der Katastrophentheorie entartete kritische Punkte von
Potentialfunktionen. Solche Punkte besitzen nicht nur bei allen ersten
Ableitungen, sondern auch bei einigen anderen höheren Ableitungen den Wert 0.
Diese Punkte bilden den so genannten Keim der Katastrophen-Geometrien.
Die
Entartung kann durch Entwicklung der Potentialfunktion in einer Taylerreihe und
kleine Störungen des Parameters geschehen.
Strukturell
Stabil sind solche kritischen Punkte, die sich durch kleine Störungen nicht
beseitigen lassen.
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Diagramm
einer Spitzen-Katastrophe mit Kurven (braun, rot) kritischer Punkte in x bei
Variation der Parameter a,b. Außerhalb des Spitzen (blau), gibt es nur
ein Extremum des Potentials als Funktion von x, innerhalb zwei
Die
Spitzenkatastrophe tritt häufig bei der Betrachtung des Verhaltens einer
Faltungs-Katastrophe auf, wenn ein zweiter Parameter b dem Parameterraum
hinzugefügt wird
Ändert man
die Parameter, gibt es im Parameterraum a,b eine Kurve ( Abb. Blau), bei
deren Überschreiten die Stabilität verloren geht. Statt nur einem Extremum gibt
es dann zwei, zu denen das System springen kann.
Ändert man
periodisch b, kann man so auch im Ortsraum ein „Hin und Herspringen“ erzeugen.
Dies ist allerdings nur für den Bereich a < 0 möglich.
Hält man
hingegen b konstant und variiert a, beobachtet man im Fall b=0
eine Stimmgabel-Bifurkation: Das stabile System spaltet sich bei Abnahme von a
in zwei stabile und eine instabile Lösung auf. Wenn das System den
Spitzen-Punkt a=0, b=0 zu negativen Werten von a
passiert.
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Bei mäßigem
Stress (a > 0) zeigt der Hund je nach stärke dder Provokation (Parameter b)
ein gleichmäßiges Übergangsverhalten zwischen Unterwürfigkeit und Angriffslust.
Bei steigendem Stress (Region a < 0) bleibt der Hund auch bei schwächer
werdender Provokation in eingeschüchtertem Zustand, um anschließend bei
Erreichen des Faltungspunktes plötzlich in aggressives Verhalten umzukippen,
welches er auch bei Reduktion der Provokation beibehält.
Die
Faltungs-Katastrophe und die Spitzen-Katastrophe sind die in der Praxis
wichtigsten Fälle der Katastrophentheorie und treten auch in vielen Fällen auf.
Die nun noch
angeführten Katastrophen sind sehr speziell und werden im Folgenden nur der
Vollständigkeit halber aufgelistet:
2.6.2.3 Schwalbenschwanz
Katastrophe
Formel:
2.6.2.4
Schmetterlings-Katastrophe (butterfly)
Formel:
2.6.2.5 Potentialfunktionen
in 2 Variablen
Kommen in der
Optik in der Brennpunktflächen von an in drei Dimensionen reflektiertem Licht
vor.