Klimaforscher warnen schon seit einiger Zeit davor, dass Stürme mit der Erwärmung des Planeten weniger, aber stärker werden. Dieser Trend wurde in einer Vielzahl von historischen Daten beobachtet, die Windgeschwindigkeit, Regen und Schnee im letzten Jahrhundert oder so verfolgen. Jetzt hat ein Forscherteam herausgefunden, warum dies so ist, und die Erklärung ist fest in der atmosphärischen Thermodynamik verwurzelt. Die globale Erwärmung verschärft den Wasserkreislauf der Welt und entzieht der Luft, die stürmisches Wetter verursacht, Energie, so Frederic Laliberté von der University of Toronto und seine Kollegen.
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Die Forscher haben "eine thermodynamische Erklärung für die gesamte Funktionsweise der Modelle geliefert", sagt Olivier Pauluis von der New York University, der einen begleitenden perspektivischen Artikel über die Studie verfasst hat.
Die Erdatmosphäre verhält sich wie eine gigantische Wärmekraftmaschine, die nach den gleichen Prinzipien arbeitet wie der Motor Ihres Autos. Kraftstoff - in diesem Fall Energie aus der Sonne - wird für die Arbeit verwendet. Da mehr Sonnenlicht auf die Tropen fällt als auf höhere Breiten, verteilt der Planet die Wärme ständig über Luftbewegungen. Diese Luftbewegungen sind die Arbeit des Motors. Sie tragen auch zur Entstehung von Regen- und Schneestürmen bei, die Ihren Tag ruinieren können. Der Motor ist jedoch nicht zu 100 Prozent effizient. Etwas Wärme geht an den Weltraum verloren. Ein Großteil der verbleibenden Energie wird im Wasserkreislauf des Planeten verbraucht und für die Verdampfung und Ausfällung von Wasser verwendet.
In ihrer neuen Studie, die heute in Science erschien, wollten Laliberté und seine Kollegen sehen, wie sich der Klimawandel auf die Leistung dieses Motors auswirkt. Sie verglichen die Klimarekorde von 1981 bis 2012 mit Klimasimulationen, die das Verhalten der Erde von 1982 bis 2098 modellieren. Sie errechneten, dass etwa ein Drittel des atmosphärischen Energiehaushalts für den Wasserkreislauf aufgewendet wird. Aufgrund des Klimawandels fließt jedoch mehr Energie in diesen Kreislauf - insgesamt gibt es mehr Verdunstung und mehr Niederschlag - und es verbleibt weniger Energie für die atmosphärische Zirkulation. Die Atmosphäre muss immer noch den ganzen Niederschlag loswerden, aber es muss weniger Stürme geben, weshalb die Stürme intensiver werden.
„In einem wärmeren Klima wird mehr Wasserdampf herumliegen und daher mehr Treibstoff für einen solchen Sturm. Dadurch wird er noch tiefer und es fallen noch mehr Niederschläge“, sagt Laliberté. Der große Schneesturm dieser Woche im Nordosten war ein Paradebeispiel für die Art der atmosphärischen Bewegungen, die wir in diesem Artikel beschreiben. Es war großräumig, enthielt viel Wasserdampf und vertiefte sich schnell, als es auf eine sehr kalte Luftmasse stieß, die aus Kanada herabkam. “
Obwohl der Sturm in dieser Woche ein Beispiel dafür sein mag, was zu erwarten ist, heißt es in der Zeitung nicht, ob Stürme in einem Teil der Welt intensiver sein sollten als in anderen. „Es bleibt abzuwarten, wie sich [diese Ergebnisse] auf bestimmte Systeme übertragen lassen“, sagt Pauluis. "Sollten wir zum Beispiel weltweit mit der gleichen Reduzierung rechnen oder sollten tropische Systeme stärker betroffen sein?"
„Diese Studie sagt sehr wenig über den regionalen Klimawandel aus“, gibt Laliberté zu. Er sagt jedoch, "Aussagen für verschiedene Regionen mit der gleichen Perspektive sind in Arbeit."
