Wissenschaftler haben einen Zusammenhang zwischen der globalen Erwärmung und extremen Wetterereignissen wie Hitzewellen festgestellt. Foto von Flickr-Nutzer perfectsnap
Im Juli 2011 wurden die Vereinigten Staaten von einer so starken Hitzewelle erfasst, dass etwa 9.000 Temperaturrekorde aufgestellt, 64 Menschen getötet und insgesamt 200 Millionen Amerikaner ins Schwitzen gebracht wurden. Die Temperaturen erreichten in Shamrock, Texas, 117 Grad Fahrenheit, und die Einwohner von Dallas verbrachten 34 aufeinanderfolgende Tage damit, bei Temperaturen über 100 Grad zu schmoren.
In den letzten Jahren haben wir gehört, dass solch extremes Wetter mit dem Klimawandel zusammenhängt, aber bis jetzt waren sich die Wissenschaftler nicht sicher, wie die beiden zusammenhängen. Eine neue Studie, die gestern in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, enthüllt den Mechanismus hinter Ereignissen wie der Hitzewelle 2011.
Laut Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) kommt es darauf an, dass durch die globale Erwärmung verursachte höhere Temperaturen den Fluss von Planetenwellen stören, die zwischen arktischen und tropischen Regionen oszillieren, und die warme und kalte Luft umverteilen helfen normalerweise, das Klima der Erde zu regulieren. "Wenn sie aufschwingen, saugen diese Wellen warme Luft aus den Tropen nach Europa, Russland oder in die USA, und wenn sie abschwingen, tun sie dasselbe mit kalter Luft aus der Arktis", erklärte der Hauptautor Vladimir Petoukhov von PIK in eine Erklärung.
Unter Bedingungen vor der globalen Erwärmung könnten die Wellen einen kurzen, zweitägigen Ausbruch warmer Luft ausgelöst haben, gefolgt von einem Stoß kühlerer Luft in Nordeuropa. Aber diese Tage, in denen die globalen Temperaturen im letzten Jahrhundert um 1, 5 Grad Celsius angestiegen sind und seit den 1970er Jahren besonders stark zugenommen haben, halten die Wellen immer mehr an, was zu Hitzewellen von 20 bis 30 Tagen führt.
Dies geschieht folgendermaßen: Je größer der Temperaturunterschied zwischen Regionen wie der Arktis und Nordeuropa ist, desto mehr Luft zirkuliert zwischen den Regionen - warme Luft steigt über Europa auf, kühlt über der Arktis ab und strömt zurück nach Europa, um sie kühl zu halten . Doch mit der Erwärmung der Arktis durch die globale Erwärmung schließt sich die Temperaturlücke zwischen den Regionen, wodurch der Luftstrom gedämpft wird. Außerdem erwärmen und kühlen sich Landmassen leichter als Ozeane. "Diese beiden Faktoren sind entscheidend für den von uns entdeckten Mechanismus", sagte Petoukhov. "Sie führen zu einem unnatürlichen Muster des Luftstroms in der mittleren Breite, so dass die Wellen für längere Zeiträume gefangen werden."
Die Wissenschaftler entwickelten Modelle dieses Phänomens und gaben dann in den Sommermonaten 1980 bis 2012 tägliche Wetterdaten für die mittleren Breiten der nördlichen Hemisphäre ein. Dabei stellten sie fest, dass der Planet bei mehreren großen Hitzewellen und längeren Regenereignissen - die zu Überschwemmungen führten - überflutet wurde Wellen waren tatsächlich gefangen und verstärkt worden.
Die Forscher untersuchten die Hitzewelle in den USA im Juli 2011 nach neuen Hinweisen auf die globale Erwärmung und das extreme Wetter. (Rot steht für überdurchschnittliche Temperaturen und Blau für unterdurchschnittliche Temperaturen.) Bild über das NASA Earth Observatory
„Unsere dynamische Analyse hilft, die zunehmende Anzahl neuartiger Wetterextreme zu erklären“, sagte Hans Joachim Schellnhuber, Direktor des PIK und Mitautor der Studie. "Es ergänzt frühere Forschungen, die solche Phänomene bereits mit dem Klimawandel in Verbindung gebracht haben, aber noch keinen Mechanismus dafür identifiziert haben."
Die Studie ist Teil einer kürzlich von Wissenschaftlern in Harvard durchgeführten Studie (PDF), in der aufgezeigt wird, wie Änderungen der Luftzirkulationsmuster die Dürre ausbreiten. Wenn warme tropische Luft aufsteigt, löst sie Regen aus, bevor sie in höhere Breiten wandert. Die trockene Luft sinkt dann ab, erwärmt sich und wandert schließlich wieder in Regionen, die von Wüste geprägt sind. Früher waren diese trockenen Regionen auf schmale, den Globus überspannende Bänder beschränkt. Aber jetzt dehnen sich diese Bänder um mehrere Breitengrade aus.
"Das ist eine große Sache, denn wenn man die Wüsten nur um ein paar Grad verlagert, spricht man davon, die südwestliche Wüste in die Getreideproduktionsregion des Landes zu verlagern oder die Sahara nach Südeuropa zu verlagern", so Studienautor Michael McElroy sagte in einer Erklärung. Auf diese Weise gefährdet der Klimawandel die nationale Sicherheit, da Dürre, Hitze und andere extreme Wetterereignisse die Lebensmittelvorräte gefährden, Straßen und Brücken zerstören und letztendlich zu politischer Instabilität führen können, so die Autoren.
Der Zusammenhang zwischen Klimawandel und extremem Wetter wird in diesem Sommer beleuchtet, wenn die aktuellen Trends anhalten. Der Sommer 2012 war in den USA noch heißer als der von 2011, und laut den PIK-Wissenschaftlern war er auch von lang anhaltenden, verstärkten Wellen in den mittleren Breiten der nördlichen Hemisphäre geprägt.
Leider wird erwartet, dass die Häufigkeit dieser atmosphärischen Muster nur zunimmt. Als die Forscher den Zeitraum von 1980 bis 1990 mit dem Zeitraum von 2002 bis 2012 verglichen, stellten sie fest, dass sich die Häufigkeit der eingeschlossenen Wellen verdoppelt hatte. Fazit: Hitzewellen sind nicht nur zum Verweilen da, sie werden auch häufiger und halten länger an.
