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Das Wetter von heute in einer Welt von morgen
2021 wurden in Kanada Rekordtemperaturen von fast 50 Grad erreicht. In Asien und Europa kam es zu außergewöhnlichen Regenfällen und tödlichen Fluten. In Teilen von Afrika und Südamerika zu Dürren. Angesichts des Klimawandels stellt sich die Frage: Wie extrem werden solche extremen Wetterereignisse in Zukunft ausfallen?
Unser Wetter wird im Wesentlichen von der Sonne bestimmt. Am Äquator, wo Sonnenstrahlen nahezu senkrecht auf die Erde fallen, ist es wärmer, während es an den Polen, wo Sonnenstrahlen in einem flachen Winkel auf die Erde fallen, kälter ist. Sowohl Wasser als auch Luft gleichen diese Temperaturunterschiede aus und sind daher ständig in Bewegung, wodurch unter anderem Winde entstehen.
Die stärksten natürlich auftretenden Winde sind die Jetstreams. Von ihnen gibt es auf der Nord- und auf der Südhalbkugel je zwei. Sie transportieren Luft von West nach Ost und sind für viele Wetterphänomene verantwortlich. Wenn die Sonne zum Beispiel Wasser aus den Ozeanen verdampft, transportieren Winde die warme, feuchte Luft über die Kontinente. Dort kühlt die Luft dann wieder ab. Dadurch wird der Wasserdampf zu Wassertropfen. Sie bilden Wolken, aus denen dann Regen oder Schnee fällt.
Normalerweise sorgen die Jetstreams dafür, dass sich Wetterlagen verteilen und ändern. Werden sie aber schwächer, dann halten sich Wetterlagen länger über bestimmten Regionen. Dadurch wird das Wetter extremer und Hitzewellen, Dürren, Starkregen oder andere Extremwetterereignisse treten auf. Andere Klimafaktoren wie die Bodenfeuchte, die Ozeantemperatur oder den CO2-Gehalt der Atmosphäre beeinflussen extreme Ereignisse zusätzlich.
So heiß könnte unsere Zukunft werden
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Klimamodelle
Klimamodelle sind Computermodelle, die unser Klimasystem vereinfacht abbilden – also das Wechselspiel zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Seen, Flüssen, Eis und Schnee, Landoberflächen und der Biosphäre darstellen. Mehr zu Klimamodellen
Mit dem sogenannten Storyline-Ansatz haben Wissenschaftler:innen der Helmholtz-Klima-Initiative eine Methode entwickelt, mit der simuliert werden kann, wie sich das Wetter und Wetterextreme unter anderen klimatischen Bedingungen entwickeln würden. Dabei füttern die Forschenden ein Klimamodell zunächst mit den zu einem bestimmten Zeitpunkt beobachteten Daten der Jetstreams. Das Computermodell kann so auf den Tag genau die atmosphärischen und ozeanischen Ausgangsbedingungen ausgewählter Wetterzustände abbilden.
Anschließend verändern sie dann Klimaparameter wie die Temperatur oder die Luftfeuchtigkeit. So können die Wissenschaftler:innen simulieren, wie sich das ausgewählte Wetter beispielsweise in einer zwei oder vier Grad wärmeren Welt entwickeln würde – oder aber, wie es sich in der Vergangenheit entwickelt hätte.
Die Ergebnisse ihrer Modellierung stellen die Wissenschaftlerinnen in Wetterkarten und -animationen dar, wie hier am Beispiel der Sommer-Hitzewelle 2019 in Deutschland. Die Karten zeigen: Am 25. Juli 2019 wurde im westlichen Teil Deutschlands eine Rekordtemperatur von 42,6° C gemessen. In Köln waren es 40° C. In einer Welt mit einer vier Grad Celsius wärmeren Mitteltemperatur wären es in Köln 47 °C gewesen. Ohne die menschengemachte Erderwärmung hingegen wären es nur 37° C gewesen.
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Wissenschaftliches Paper
Solche Karten sind nicht nur wichtig, um schon heute Vorkehrungen für morgen zu treffen: „Anhand dieser Temperaturkarten wird hoffentlich für jeden Menschen verständlich, welche Folgen der Klimawandel haben kann, wie entscheidend es deshalb für uns als Gesellschaft ist, unsere Treibhausgasemissionen drastisch zu reduzieren und wie dringend Anpassungsmaßnahmen von Nöten sind“, sagt Prof. Dr. Thomas Jung, Klimaforscher am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und leitender Wissenschaftler des Projektes „Drivers“ im Rahmen der Helmholtz-Klima-Initiative.
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