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Wetterextreme im Sommer 2018 waren verbunden durch stockende Riesenwellen im Jetstream

Rekordhitze und Dürren in Nordamerika und Westeuropa, Starkregen und Überschwemmungen in Südosteuropa und Japan - der Sommer 2018 war geprägt durch eine Reihe von extremen Wetterereignissen auf der Nordhalbkugel, die nahezu gleichzeitig im Juni und Juli auftraten. Diese Ereignisse hatten etwas gemeinsam, wie ein internationales Team von Klimaforschern nun in einer neuen Studie herausgefunden hat: Die Wetterextreme waren verbunden durch ein besonderes Wellenmuster in einer großen Luftströmung, dem Jetstream, der die Erde umrundet. Die Wellen des Windbands blieben längere Zeit stehen, statt weiter zu wandern - dadurch hielten in den betroffenen Regionen die Wetterbedingungen länger an und wurden zu Wetterextremen. Das gleiche Muster zeigte sich auch bei den europäischen Hitzewellen in den Jahren 2015, 2006 und 2003, die zu den extremsten jemals aufgezeichneten gehören. In den letzten Jahren beobachteten die Wissenschaftler eine deutliche Zunahme dieser Muster.

Der Jetstream ist ein starker Wind, der sich in etwa 10 Kilometern Höhe bewegt und große Wettersysteme von West nach Ost transportiert. Diese Luftströmung kann große Schlängelungen entwickeln, sogenannte Rossby-Wellen, und diese können manchmal über Wochen an einer Stelle verharren. Dann kann aus ein paar warmen sonnigen Tagen eine Hitzewellen oder Dürren entstehen, und aus ein paar regnerischen Tagen können Fluten werden. "Unsere Studie zeigt, dass die spezifischen Orte und der Zeitpunkt der Wetterextreme im Sommer 2018 nicht zufällig waren, sondern direkt mit dem Entstehen eines sich wiederholenden Musters im Jetstream verbunden waren, der sich über die gesamte Nordhalbkugel erstreckt", sagt Leitautor Kai Kornhuber von der Universität Oxford und dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK).

Die brisanten Windmuster waren auch in früheren Sommern mit Wetterextremen vorhanden

"Wir sehen einen starken Zusammenhang zwischen dem Windmuster und den anhaltenden Hitzeextremen in Westeuropa, Nordamerika und der Region um das Kaspische Meer. Das beobachtete Muster war auch in früheren Jahren mit extremen Wetterereignissen wie den Hitzewellen in Europa im Sommer 2015, 2006 und 2003 präsent. Darüber hinaus haben Häufigkeit und Dauer in den letzten zwei Jahrzehnten zugenommen. "In den zwei Jahrzehnten vor 1999 gab es keine Sommer, in denen wir dieses Muster der stockenden Wellen über eine Dauer von zwei Wochen oder noch länger hatten, aber seitdem haben wir bereits sieben solcher Sommer erlebt", sagt Ko-Autor Dim Coumou von der Vrije Universiteit Amsterdam und dem PIK.

Es ist zu erwarten, dass das beobachtete Wellenmuster durch den Klimawandel und die menschgemachte globale Erwärmung in Zukunft häufiger auftreten wird. Dafür gibt es physikalischen Ursachen: Landmassen neigen dazu, sich schneller zu erwärmen als Meeresgebiete. Das wiederum führt zu einem größeren Temperaturunterschied zwischen Landmassen und Ozean. "Das Entstehen des Wellenmusters könnte durch diesen erhöhten Temperaturkontrast zwischen Landmassen und Ozean begünstigt werden. Ein weiterer relevanter Faktor könnte sein, dass der Nordatlantik kühler ist, als er sein müsste, wahrscheinlich als Folge der Verlangsamung der Atlantischen Meridionalen Umwälzzirkulation, besser bekannt als Golfstrom. Dies bedarf jedoch noch weiterer Untersuchungen", sagt Stefan Rahmstorf, Leiter der Abteilung Erdsystemanalyse am PIK.

Risiko von sehr extremen Hitzewellen in Nordamerika und Europa

Die Studie macht außerdem deutlich, dass das gleichzeitige Auftreten von extremen Wetterereignissen die Risiken für die Menschen und insbesondere für die globale Nahrungsmittelproduktion erhöht, da sich in den betroffenen Regionen wichtige Kornkammern befinden und die Mehrheit der Menschen auf der nördlichen Erdhalbkugel lebt.

"Diese anhaltenden Hitzewellen, die durch stagnierende Wellenmuster entstehen, kommen auf den bereits beobachteten allgemeinen Temperaturanstieg durch die globale Erwärmung noch obendrauf hinzu. Das erhöht das Risiko besonders extremer Hitzewellen, vor allem in Regionen wie Nordamerika und Europa", ergänzt Scott Osprey vom britischen National Centre for Atmospheric Science an der Universität Oxford.

Das nun dingfest gemachte Muster bietet eine Möglichkeit, die Vorhersage zukünftiger extremer Wetterereignisse für die gefährdeten Regionen auf der Nordhalbkugel zu verbessern. "Es ist ungeheuer wichtig", so Kornhuber, "diese stagnierenden Wellenmuster bei der Erforschungen von Wetterextremen zukünftig zu berücksichtigen."

Artikel: Kai Kornhuber, Scott Osprey, Dim Coumou, Stefan Petri, Vladimir Petoukhov, Stefan Rahmstorf, Lesley Gray (2019): Extreme weather events in early summer 2018 connected by a recurrent hemispheric wave-7 pattern. Environmental Research Letters, Volume 14, Number 5. [DOI: 10.1088/1748-9326/ab13bf]

Weblink zum Artikel: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ab13bf

Vorherige Forschung zum Thema:

Quelle:  Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) - Pressemitteilung vom 29.04.2019.

Veröffentlicht am

01. Mai 2019

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