Die globale Erwärmung auf extreme Wetterereignisse zurückführen
Vor zehn Jahren wäre es aus klimawissenschaftlicher Sicht riskant gewesen, die Entstehung eines bestimmten Hurrikans der Kategorie 3 im Nordatlantik (wie Hurrikan Sandy, der 2012 New York City verwüstete) auf die globale Erwärmung zurückzuführen.
Heute ist allgemein bekannt, dass die Meere der Erde im letzten Jahrhundert Sonnenenergie absorbiert haben, die nicht in die Atmosphäre zurückgekehrt ist. Dadurch steigt die mittlere Temperatur der Meere. Klimaforscher untersuchen nun, wie sich die globale Erwärmung auf sogenannte extreme Wetterereignisse in bestimmten geografischen Gebieten auswirkt. Swanson (2013) fasst die Idee des Zusammenhangs zwischen dem Treibhauseffekt, der globalen Erwärmung und extremen Wetterereignissen zusammen und weist darauf hin, dass die Wahrscheinlichkeit dieser extremen Wetterereignisse zunehmend mit der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung zusammenhängt – zu viel Kohlendioxid wird in die Atmosphäre emittiert . Dies ist keine abstrakte Idee mehr. Es ist auf jeder Ebene zu spüren. [1]
Globale Erwärmung und das schmelzende Eis der Arktis
Als Folge der globalen Erwärmung sind die Temperaturen im Arktischen Ozean gestiegen. Diese höhere Temperatur verlängert das sommerliche Schmelzen des arktischen Eises bis weit in den Herbst und Winter hinein. Arktische Gebiete, die früher von weißem, reflektierendem Schnee bedeckt waren, wurden jetzt durch dunkle Land- und Meeresgebiete ersetzt, die das Sonnenlicht nicht reflektieren. Jay Zwall vom Goddard Space Flight Center der NASA schätzte den Verlust an Gletschermasse in Grönland und wies darauf hin, dass jedes Jahr durch den Schneefall „20 Prozent mehr“ Eis herauskommt. Biello (2006) [2] Da dieses Sonnenlicht nicht mehr reflektiert wird, wird diese Energie nun vom Ozean absorbiert, was zu einer zusätzlichen Erwärmung des Meeres führt und den Effekt der Schmelze des arktischen Schelfeises verstärkt.
Dieses Schmelzen führt zu erheblichen Veränderungen im Jetstream (schmale, sich schnell bewegende Westwinde, die von West nach Ost über die nördlichen Zonen der USA, Kanadas, Europas und Asiens strömen), dem wichtigsten Druckgradienten (Differenzgradienten) in der Atmosphäre Auswirkungen auf das Winterwetter in den nördlichen mittleren Breiten.
Grundlegende Veränderungen im Jetstream werden durch die globale Erwärmung verursacht
Der Jetstream kann als Wellen in Kämmen und Tälern gesehen werden, die sich um die Mitte der nördlichen Hemisphäre bewegen und sich sanft nach Norden und Süden biegen. Der Temperaturgradient (Unterschied) zwischen den arktischen Breiten und dem nordatlantischen Breitengrad verringert sich im Herbst, wenn der Arktische Ozean die zusätzliche Sonnenenergie freisetzt, die durch das zunehmende Schmelzen des Eises infolge der globalen Erwärmung absorbiert wird. Dann verringert sich auch der Luftdruckunterschied zwischen den beiden Druckfeldern und die Geschwindigkeit der West-Ost-Winde des Jet Stream verringert sich ebenfalls.
Auf der Nordhalbkugel gibt es zwei Druckfelder. Die Arktische Oszillation oder AO, ein positives oder negatives Druckfeld, das sich vom parallelen 70° nördlichen Breitengrad bis zum Nordpol erstreckt, und die Nordatlantische Oszillation, oder NAO, ein positives oder negatives Druckfeld, das sich vom parallelen 70° nördlichen Breitengrad erstreckt in die Subtropen. Da nun das von der globalen Erwärmung betroffene NAO-Druckfeld im Herbst und Winter eher negativ ist, ist es wahrscheinlicher, dass sich der Jetstream im Winter verändern kann.
Extrem warme US- und kalte europäische Winter 2011–2012
Wie bereits erwähnt, wirkt sich die globale Erwärmung auf das Ausmaß der Eisschmelze in der Arktis aus. Im Sommer wird ein größerer Teil der Sonnenenergie vom Meer absorbiert, und diese Wärme wird dann im Herbst vom Arktischen Meer abgegeben, wodurch der Druckgradient (Differenzgradient) zwischen dem Druckfeld der Arktischen Oszillation und dem Druckfeld der Nordatlantischen Oszillation verringert wird Der Jetstream wird langsamer. Der Druckgradient zwischen AO und NAO wird fragil, was eine größere Jetstream-Kurve erleichtert, die sich weiter nach Norden oder Süden ausdehnt.
Winter 2011-2012
Im Winter 2011–2012 kam es im Nordosten der USA zu extrem warmen Temperaturen. Der Jetstream bog weiter nach Norden als üblich über die nordöstlichen Mittelstaaten der USA, wodurch die semitropische warme Luft bis zur Grenze zwischen den USA und Kanada vordringen konnte und dort lange Zeit blieb. Außerdem war auch La Niña (das heißt die Druckschwankung, die ihren Ursprung im Südpazifik hat) vorhanden. Dieses Klimaphänomen neigt dazu, den Jetstream nach Norden über den Nordosten der USA abzulenken
Gleichzeitig gab es in Osteuropa in den Jahren 2011 und 2012 den kältesten Winter seit 25 Jahren. Der Druckgradient (Differenz) zwischen NA und NAO war schwach, da das Meer im Herbst zusätzliche Wärme freisetzte, die aus dem durch die globale Erwärmung verursachten Schmelzen des arktischen Eises resultierte. Der Jetstream dehnte sich weiter nach Süden aus und führte dazu, dass arktische Luft die Standorte Osteuropas erreichte und dort länger als gewöhnlich einfrierte, was zu einem Frost großen Ausmaßes führte. Fischetti (2012) fasst dies alles zusammen und weist darauf hin, dass je mehr arktisches Eis im Sommer schmilzt, dies zu längeren Jetstream-Krümmungen führt und diese auch länger an Ort und Stelle bleiben, wodurch die Winter wärmer oder kälter als gewöhnlich werden. [3]
Keine normalen Winter mehr
Wissenschaftler untersuchen, wie die arktische Eismasse infolge der globalen Erwärmung schmilzt. Die Frage ist nun: Warum schmilzt das arktische Eis schneller, als Computermodelle aufgrund der globalen Erwärmung vorhersagen können?
Mit fortschreitender globaler Erwärmung werden der Prozess des arktischen Eisschmelzens und seine Auswirkungen auf die Druckfelder der nördlichen Hemisphäre das Jetstream-Muster wahrscheinlich weiterhin in großen Kurven weiter nach Norden oder Süden treiben. Normale, regelmäßige Winter werden nicht mehr die Norm sein.
Von Alfonso de Garay
Mai 2014
Verweise:
[1] Swanson, Jeanene. 2013. „Wolkig, mit Aussicht auf Taifune“, Storm Warnings: Climate Change and Extreme Weather, Herausgeber von Scientific American, E-Book vom 11.12.13
[2] Biello, David. 2006. „Grönlands Gletscher gehen, gehen …“
Scientific American online, 19. Oktober 2006
[3] Fischetti, Mark. 2012. „Der nördlichen Hemisphäre könnten extreme Winter bevorstehen.“
Scientific American online, 30. Oktober 2012