Klimablog

Wetterveränderungen durch die Erwärmung der Arktis

21.April 2012

Im April hatten wir wieder eine ungewöhnlich lange eher kühle Wetterperiode. In einem früheren Beitrag hatten wir über einen wahrscheinlichen Zusammenhang zwischen der reduzierten Eisbedeckung und der Kälteperiode des vergangenen Winters berichtet. In einer neueren Arbeit von J.A. Francis und S.J. Vavris in den Geophysical Research Letters (GRL) wird nun gezeigt, dass die überdurchschnittliche Erwärmung der Arktis (arctic amplification) die Wahrscheinlichkeit länger anhaltender kalter oder auch heisser Wetterlagen in Europa und auch Nordamerika erhöht.

Der Schlüssel für diese Zusammenhänge liegt beim Jet-Stream (gute Erklärung in Wikipedia). Der Jet-Stream ist ein Band hoher Windgeschwindigkeiten von West nach Ost, angetrieben von den Temperaturunterschieden zwischen der Arktis und südlicheren Breiten. Diese Windströmung trennt kalte Luft im Norden von warmer im Süden und bewegt die Hoch- und Tiefdruckgebiete von West nach Ost. Die Lage des Jet-Streams variiert zeitlich – meist relativ langsam innerhalb einiger Tage, wobei sich die Position nicht nur nach Nord oder Süd verschiebt, sondern es bilden sich mäanderförmige Buchten aus,  sog. Rossby-Wellen. Dementsprechend dringt kalte Luft von Norden weit nach Süden und warme vom Süden weit in den Norden. Das Mäandern des Jet-Streams hat deshalb einen grossen Einfluss auf das Wetter speziell in den mittleren Breiten in Europa und Nordamerika wo diese Lageverschiebungen meist stattfinden.

Das folgende Video zeigt eine Animation des Phänomens:

Francis und Vavris untersuchten mit modernen Reanalyse Verfahren das Verhalten des Jet-Streams unter dem Aspekt der Klimaveränderung. Reanalyse ist ein wichtiges Forschungsinstrument, Messdaten werden mit Modellen “reanalysiert” d.h. nachgerechnet. Eine erfolgreiche Reanalyse erlaubt die physikalischen Zusammenhänge der betr. Phänomene zu entschlüsseln. Die Reanalyse zeigte, dass als Folge der arktischen Amplifikation die Rossby Wellen tendenziell eine grössere Amplitude bekommen und sich langsamer ostwärts bewegen. Ausbrüche von Kaltluft in südlichere Breiten werden wahrscheinlicher und sie reichen weiter in den Süden, entsprechend auch Ausbuchtungen der Warmluft nach Norden. Ausserdem wurde gefunden, dass die Ausbuchtungen im Mittel zeitlich länger anhalten. Diese Zusammenhänge gelten für alle Jahreszeiten. Das folgende Bild aus der Arbeit zeigt typische Muster mit den tiefen Ausbuchtungen nach Süden für alle vier Jahreszeiten.

Eine ausführlichere Diskussion der Arbeit findet sich in Climate Progress.

Die aktuelle Lage des Jet-Streams kann man sich z.B. auf der Website der San Francisco State University  ansehen, dort kann man sich sogar eine Animation für den Verlauf der letzten Tage zusammenstellen. Das folgende Bild vom 19. April ist daraus entnommen.

Der extrem südliche Verlauf des Jet-Streams in Europa – er liegt über Spanien zeigt, dass wir zur Zeit in einer tiefen Ausbuchtung von Kaltluft liegen.

Der massive Eingriff des Menschen in das Klima wird uns vermutlich noch viele weitere Überraschungen auch an bisher nicht vermuteter Stelle mit kaum abschätzbaren Folgen bescheren. Die lang anhaltende extreme Hitzewelle in Russland im Sommer 2010 passt ebenfalls in das Muster von Wetterverläufen, deren Wahrscheinlichkeit durch die arktische Erwärmung erhöht wird, im März 2012 bildete sich in den USA eine tiefe Ausbuchtung des Jet-Streams nach Süden, sodass die Flugzeuge, die bei ihrem West-Ostflug den Jet ausnutzen, dies für den Nord-Süd Flug tun konnten. Die arktische Amplifikation, die Ursache dieser Veränderungen wird sich infolge des weiter ansteigenden CO2 weiter verstärken.

 

Autor: Klaus Ragaller

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