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Covid-19: Wellenförmige Ausbreitung?

Universität / Fachhochschule

Tags: Wellen, Wellengleichung

 
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mquasten

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07:40 Uhr, 02.12.2021

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Ist der Sprachgebrauch von der n-ten-Welle im Zusammenhang mit Covid-19 korrekt?

"Eine Welle ist eine sich räumlich ausbreitende periodische (Schwingung) oder einmalige (Störung) Veränderung des Gleichgewichtszustands eines Systems bezüglich mindestens einer orts- und zeitabhängigen physikalischen Größe. Unterschieden werden mechanische Wellen, die stets an ein Medium gebunden sind, und Wellen, die sich auch im Vakuum ausbreiten können (beispielsweise elektromagnetische Wellen, Materiewellen oder Gravitationswellen). In Medien wird die Ausbreitung einer örtlichen Störung durch die Kopplung benachbarter Oszillatoren (schwingfähige physikalische Größen) vermittelt. Eine Welle transportiert Energie, jedoch keine Materie, d. h. die benachbarten Oszillatoren transportieren die Störung durch den Raum, ohne sich selbst im zeitlichen Mittel fortzubewegen. Direkt wahrnehmbare Wellen sind zum Beispiel Schallwellen, Wasserwellen und Licht." (Wikipedia)

Das DGL-System, was die Ausbreitung von Covid-19 beschreibt kann ich natürlich nicht aufstellen und daher tue ich mich schwer, etwas über den wellenförmigen Charakter seiner Lösung aussagen zu können. Ich sehe aber gewisse Ähnlichkeiten mit einem Räuberbeute-Modell (Lotka-Volterra). Ortskoordinaten spielen bei einem Räuberbeutemodell keine Rolle. Bei der Covid-19 Ausbreitung könnte es zwar sein, das es diese Abhängigkeit gibt, eine ortsabhängige Modellierung ist aber sicher ehr unmöglich.

Würde man Lotka-Volterra aber modifiziert auf eine wandernde Zebra-Herde, der Löwen folgen anwenden, dann könnte ich mir eine wellenartige Lösung schon vorstellen, da dann auch Ortskoordinaten beteiligt wären. Der Transport von Energie ist aber nicht gegeben.

Ich würde die Ausbreitung von Covid-19 lediglich zeitabhänig sehen (Ortskoordinaten spielen keine Rolle, bzw. sind nicht modellierbar oder haben einen vernachlässigbaren ? Einfluss).


lotka
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

08:19 Uhr, 02.12.2021

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Es ist eher eine Analogie als eine exakte mathematische Definition im Fall von Corona.
Am ehesten zu vergleichen mit einer Welle auf Wasser. Da gibt's auch nur die Bewegung nach oben und unten, aber keine räumliche Verschiebung in andere Richtungen.
In Gegensatz zu echten Wellen kann es bei einer Epidemie auch eine Stagnationsphase (Plato) eintreten, wie es in Great Britain zu sehen ist.
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