Klimawandel: Menschheit verursacht extreme Wetterphänomene

Wärme am Äquator, Kälte am Pol – das ist Motor für den Jet-Stream, die wellenförmige Bewegung gigantischer Luftmassen zwischen Tropen und Arktis auf der nördlichen wie südlichen Erdhalbkugel. Dieser natürliche Feuchtigkeits- und Wärmetransporter und damit Wind- und Wettergenerator habe sich in den vergangenen vier Jahrzehnten stark verändert und zu einer „äußerst beunruhigenden“ Serie von extremen Wetterlagen beigetragen, warnen Forscher des Potsdamer Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der Pennsylvania State University.

Von der warmen Arktis zur Dürre in Kalifornien

Sowohl die Dürre in Kalifornien 2016 als auch andere sommerliche Wetterkatastrophen wie die Überschwemmungen in Pakistan 2010 und die Hitzewellen in Texas und Oklahoma 2011 und in Europa 2003 führt das Forscherteam um Michael Mann von der Penn State letztlich auf den menschgemachten Klimawandel zurück: Weil sich die Arktis durch die Treibhausgase schneller erwärmt als andere Regionen und weil sich vor allem im Sommer die Kontinente stärker als die Ozeane aufheizen, wird auf der Nordhalbkugel die Wellenbewegung der weltumspannenden Winde zwischen Nord und Süd verstärkt und ihre Vorwärtsbewegung von West nach Ost gebremst.

„In Daten aus Computersimulationen wie auch aus Beobachtungen sehen wir Veränderungen, die ungewöhnlich anhaltende, extreme Mäander des Jet-Streams begünstigen, und diese wiederum unterstützen das Entstehen von Wetterextremen“, sagt Mann. „Wenn dasselbe Wetter wochenlang anhält, dann kann in einer Region aus sonnigen Tagen eine heftige Hitzewelle werden, oder Dauerregen führt zu Fluten“, sagt Stefan Rahmstorf vom PIK.

Stockende Luftmassen

Die Forscher werteten für die im Fachblatt „Scientific Reports“ veröffentlichte Analyse vor allem Satellitendaten aus. Da diese aber erst seit einigen Jahrzehnten zur Verfügung stehen, zogen sie für Aussagen über die langfristigeren Veränderungen des Jet-Streams auch Temperaturdaten seit 1870 hinzu. Erst so konnten die Forscher die Entstehung der extremen Wetterphänome nachvollziehen und modellieren. „Wir haben uns Dutzende verschiedener Klimamodelle wie auch Beobachtungsdaten angeschaut, und es stellte sich heraus, dass die Temperaturverteilung, die das Stocken der planetaren Wellen begünstigt, in fast 70 Prozent der Simulationen zugenommen hat“, sagt Kai Kornhuber vom PIK. Der größte Teil der Veränderungen in den Bewegungen der Luftmassen – das verheerende Stocken – sei den Untersuchungen zufolge erst in den letzten vier Jahrzehnten gehäuft aufgetreten.

Zwar können die Klimamodelle keine Einzelphänomene wie die Hitzewelle in Europa 2003 vorhersagen, weil sie dafür noch nicht präzise genug sind, sie helfen jedoch, Wettertrends zu erkennen. „Die Simulationen zeigen, dass der Anstieg der Treibhausgase für den Anstieg extremer Wetterphänomene wie Dürren, Überflutungen und Hitzewellen im späten Frühling und Sommer verantwortlich ist“, sagt Mann. Nach der Analyse historischer Daten wollen die Forscher das Modell nun für Vorhersagen weiterentwickeln.