Jetstream. © public domain. Wikimedia Commons.
Gewaltige Luftströme zirkulieren um unsere Erde. Sie schwingen wellenförmig zwischen den Tropen und der Arktis hin und her. Dabei transportieren sie Wärme und Luftfeuchtigkeit und sorgen so für ein ausgeglichenes Klima. Kommen sie jedoch ins Stocken, so können die aufgestauten trockenen Luftmassen Dürren und die fechten Lustströme Fluten auslösen. Begünstigt wird ein Stau dieser Luftströme durch die globale Klimaerwärmung, wie Forscher nun herausgefunden haben.
„Die kalifornische Dürre 2016, die Überschwemmung in Pakistan 2010 und die Hitzewelle in Europa 2003 zählen alle zu einer äußerst beunruhigenden Serie von Extremen“, sagt Michael Mann von der Pennsylvania State University in den USA, der die Studie leitete. „Solche Ereignisse treten öfter auf, als durch die direkte Wirkung der globalen Erwärmung zu erwarten wäre.“ Den Forschern zufolge wurden diese Extremwetterlagen durch einen Stau des Jetstreams verursacht, wie sie anhand von Computer-Simulationen, sowie durch Beobachtungen heraus fanden. Wobei diese Phänomene eindeutig durch den Menschen verursacht sind.
Durch zahlreiche Sonnentagen kann sich eine heftige Hitzewelle aufbauen
„Wenn dasselbe Wetter wochenlang anhält, dann kann in einer Region aus sonnigen Tagen eine heftige Hitzewelle werden, oder Dauerregen führt zu Fluten“, erklärt Stefan Rahmstorf vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), der an der Studie beteiligt war. Das passiert, wenn durch eine sogenannte quasi-resonante Verstärkung die Nord-Süd-Windungen des Jetstreams ungewöhnlich groß werden. In diesem Fall gerät die Vorwärtsbewegung der Wellen von West nach Ost ins Stocken.
Luftströme werden im Wesentlichen von Temperaturunterschieden zwischen dem Äquator und den Polen angetrieben. Weil die Arktis sich schneller erwärmt als andere Regionen der Erde, nehmen diese Temperaturunterschiede mit zunehmender Klimaerwärmung stetig ab. Darüber hinaus erwärmen sich die Landmassen schneller als die Ozeane, ein Effekt der vor allem im Sommer stark ausgeprägt ist. Beide Veränderungen wirken sich auf die weltumspannenden Winde aus. Hierzu gehören auch die gewaltigen Luftströme der planetaren Wellen, die sowohl die Nordhalbkugel, als auch die Südhalbkugel in Form großer Wellen zwischen Tropen und den Polen umkreisen. Anhand von Satellitendaten fanden die Forscher heraus, dass es immer dann zu ungewöhnlichen Temperaturverteilungen, wie etwa Hitzewellen kam, wenn die östliche Vorwärtsbewegung der planetaren Wellen stockte.
Historische Temperaturmessungen bestätigen Erkenntnisse aus Satellitendaten
Doch hochwertige Satellitendaten stehen nur für einen relativ kurzen Zeitraum zur Verfügung. Er reicht nicht aus, um zu klären, ob die planetaren Wellen in den letzten Jahrzehnten öfter ins Stocken geraten, als früher. Deshalb ergänzten die Forscher ihre Satellitendaten durch Temperaturmessungen, die seit etwa 1870 vorliegen. Mit ihren Daten fütterten die Forscher Dutzende verschiedener Klimamodelle und kamen dabei zu dem Ergebnis, dass die Temperaturverteilung, die das Stocken der planetaren Wellen begünstigt, in fast 70 Prozent der Simulationen zugenommen hat.
Dabei ist der größte Teil dieser Veränderungen erst in den letzten vier Jahrzehnten aufgetreten. Es ist also ein relativ neues Phänomen, dass sich der Jetstream öfter über lange Zeit stark windet. Doch es sind noch weitere Untersuchungen nötig, um offene Frage zu klären. In einem Punkt sind sich die Forscher aber auf jeden Fall sicher: Solche nicht-lineare Effekte der globalen Erwärmung die zu mehr Extremwetterlagen führen sollten möglichst vermieden werden. Das kann uns nur gelingen, wenn wir unseren Ausstoß von Treibhausgasen begrenzen.
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, 27. März 2017
Originalpublikation:
Michael E. Mann, Stefan Rahmstorf, Kai Kornhuber, Byron A. Steinman, Sonya K. Miller, Dim Coumou (2017): Influence of Anthropogenic Climate Change on Planetary Wave Resonance and Extreme Weather Events. Scientific Reports DOI: 10.1038/srep45242 2