Spielt die Natur doch mit ?

Die Sonne macht Wetter und Klima. Kann sie den Klimawandel verlangsamen ? Bild: Bei Winterberg-Hoheleye im April 2014. Etwa in der Mitte sind zwei Sonnenflecken zu erkennen.

Die natürlichen Klimafaktoren


Abb. 1: Entwicklung der Sonnenaktivität seit dem Jahr 1900. Quelle: Climate4you

Für die Betrachtung und Bewertung der Klimaentwicklung im Allgemeinen und der natürlichen Klimafaktoren im Besonderen ist es zunächst sehr wichtig den Zeitraum und vor allem den Bereich zu bestimmen auf den man sich bezieht. Klimawandel läuft nicht überall gleich stark oder gleich schnell ab und eine Erwärmung von 2-3°C, über die wir für das nächste Jahrhundert diskutieren, hat es in der Geschichte der Erde schon unzählige Male gegeben.

 

Zeitlich gesehen wollen wir den aktuellen Klimatrend vor dem Hintergrund der letzten 10.000 Jahre betrachten, denn in dieser Phase, auch Holozän genannt, war das Erdklima relativ stabil. Räumlich beziehen wir uns zunächst auf West-, und Mitteleuropa bevor wir im letzten Abschnitt naher auf die Entwicklung im Sauerland eingehen. 

 

In den vergangenen 100 Jahren ist es auf der Erde im Durchschnitt etwa 0,8°C wärmer geworden. Da Landmassen immer schneller auf Temperaturänderungen reagieren wie Meere, müssen wir für Europa einen leicht höheren Wert von ca. 1°C annehmen.  Damit liegen wir aktuell noch am oberen Ende der Schwankungen seit Ende der letzten Eiszeit. Würde man nur die Temperaturentwicklung betrachten und nicht auf mögliche Gründe dafür schauen, wäre soweit alles normal, denn wie angesprochen hat es solch einen Anstieg schon mehrere Male gegeben. Sollte es, wie vom IPCC vorhergesagt, mit diesem Anstieg weitergehen, wäre dies auf den genannten Zeitraum bezogen aber ein einmaliger Vorgang.

 

In wissenschaftlichen Kreisen finden die Vorhersagen des Weltklimarates viele Befürworter, allerdings auch eine nicht unwesentliche Zahl an Skeptikern. Diese Gruppe von Wissenschaftlern sieht den Temperaturanstieg als deutlich überzogen an und sagt z.T. sogar eine beginnende Abkühlung der Erde voraus. Dabei sehen sie die Bedeutung der natürlichen Klimafaktoren als wesentlich wichtiger an als das IPCC, die, wir erinnern uns an Abb. 1 des letzten Kapitels, lediglich die leicht schwankende Strahlkraft der Sonne, als einen relativ unbedeutenden Faktor auflisteten.

 

Es gibt zahllose Prozesse in diesem chaotischen System, die einen Einfluss auf die weitere Klimaentwicklung nehmen können. Für uns in Mitteleuropa besonders wichtig sind die Aktivität der Sonne sowie das Verhalten der Westwinde auf dem Atlantik, die dafür sorgen, dass es bei uns in der Regel wesentlich wärmer ist, wie unsere im Grunde sehr nördliche Lage eigentlich hergibt. Schauen wir uns diese beiden Prozesse im Detail an.

Abb. 2: Entwicklung der Luftdruckunterschiede (NAO-Index) zwischen Nord- und Südatlantik seit dem Jahr 1850. Ein negativer Wert lässt auf eine schwache Westströmung auf dem Atlantik, ein positiver auf eine aktive Phase mit vielen Sturmereignisse schließen. Quelle: Climate Research Unit

 1) Die Aktivität der Sonne

 

Diese schwankt in bestimmten Zyklen und beeinflusst über Wechselwirkungen das Klima auf der Erde mit - in welchem Ausmaß ist allerdings umstritten. Nahezu Konsens ist , dass eine schwache Sonne mit einer Dämpfung der Erdtemperatur einher geht und dass diese in den nächsten 30-50 Jahren eine Phase mit sehr schwacher Aktivität durchlaufen wird.   

 

In Abbildung 1 ist der Verlauf der Sonnenflecken, ein Anzeichen für den Aktivitätsstatus, seit 1900 aufgetragen. Den 11-jährigen Zyklus überlagert dabei von 1900 bis etwa 1960 ein ansteigender Trend. Auf eine Schwächephase in den 1970er-Jahren folgten zwei weitere recht aktive Zyklen bis es etwa seit der Jahrtausendwende stärker bergab geht. Die aktuelle Phase ist insgesamt die schwächste seit Mitte des 19. Jahrhunderts. Prognosen, die in diesem Falle recht verlässlich unternommen werden können, gehen z.T. sogar von einer gänzlichen Inaktivität für die kommenden 50 Jahre aus. Dies ist ein wichtiger Ansatzpunkt für die Klimawandelskeptiker, denn eine Hauptursache für die in einem vorigen Kapitel bereits erwähnte „Kleine Eiszeit“ als markante Abkühlungsperiode war mit großer Wahrscheinlichkeit eine zu dieser Zeit sehr schwache Sonnenaktivität.

 

2) Das Verhalten der atlantischen Westwinde (NAO)

 

Da sich Mitteleuropa in einer sogenannten Westwindzone befindet wird unser Klima im Wesentlichen durch den Atlantischen Ozean geprägt. Schwankungen in der Stärke der Westwinde bemerken wir vor allem im Winter, denn zu dieser Jahreszeit ist es bei uns im Durchschnitt wesentlich wärmer wie auf dem gleichen Breitengrad anderswo auf der Erde. So beträgt die mittlere Temperatur für den Monat Januar in Deutschland etwa 0°C während es im mittleren Kanada und in Ostasien rund 15 bis teilweise über 20°C kälter ist. Grund hierfür ist der im Normalfall sehr konstant wehende West-, bis Südwestwind, der uns mit recht milder Atlantikluft versorgt, welche wieder durch den Golfstrom als warmer Meeresströmung aufgewärmt wird.

 

In bestimmten Abschnitten können sich die atlantischen Westwinde abschwächen. Sie haben es dann schwer bis zu uns nach Mitteleuropa vorzudringen und sich gegen die im Norden Skandinaviens und in Russland lauernden arktischen Luftmassen durchzusetzen. Dieser Fall tritt insbesondere dann ein, wenn die Luftdruckunterschiede zwischen dem Nord-, und Südatlantik oder anders gesagt zwischen dem Islandtief und dem Azorenhoch geringer sind wie im Normalfall. Gemessen wird dies mit der sogenannten Nordatlantischen Oszillation (NAO). Ist diese negativ, ist dies ein Indikator für eine gestörte Aktivität auf dem Atlantischen Ozean, was wiederum kältere Winter bei uns begünstigt.

 

Wie man in Abb. 2 sieht,  schwankt diese NAO sehr stark. Gut erkennbar ist aber, dass sich Phasen mit einer verstärkt negativen NAO und einer positiven NAO miteinander abwechseln. So waren insbesondere die 1960er Jahre von einer schwachen Atlantikaktivität und folglich recht kalten Wintern in Europa geprägt. Demgegenüber wurden häufige Sturmereignisse, kräftige Westwinde und milde Winter das Markenzeichen der 1990er-Jahre.

Abb.3 : Eine durch Eisverlust im Nordpolarmeer gestörte Westwindströmung über dem Atlantik könnte die Winter in Mitteleuropa entgegen dem globalen Trend eher kälter wie wärmer werden lassen. Die linke Graphik zeigt dazu die Situation einer aktiven Westströmung, in der rechten Abbildung führen geringere Luftdruckunterschiede zu kälteren Wintern in Mitteleuropa. Quelle: Bericht Focus-Online (28-03-2013)

3) Der Link zwischen Klimawandel und negativer NAO

 

In den vergangenen 15 Jahren verzeichneten die Wetterbeobachter auf der Nordhalbkugel unerwartet viele Kaltphasen. Auch und vor allem in Europa lag insgesamt länger und mehr Schnee als dies in normalen Wintern zu erwarten ist. Viele Wissenschaftler, auch die die insgesamt von einer Klimaerwärmung überzeugt sind, sehen als Grund hierfür eine Besonderheit im europäischen Klima, die wiederum von der Erwärmung der letzten Jahre selbst ausgelöst wird. Seit einiger Zeit schmilzt das Eis des Nordpolarmeeres nördlich von Skandinavien mehr und mehr ab. Während die Gewässer dort vor rund 20 Jahren selbst im Sommer noch zugefroren waren, dauert es nun meist bis weit in den Spätherbst bis sich eine Eisdecke bilden kann.

 

Mit dieser Grundvoraussetzung kommt nun eine Kette an Reaktionen in Gang, welche von milderen Temperaturen über höheren Luftdruck in dieser Region bis hin zu einem geringeren Temperatur- und Luftdruckunterschied (NAO) im Vergleich zu den südlicheren Breiten reicht. Beim letzten Punkt erreichen wir also wieder die beschriebene NAO, welche bedingt durch den Eisverlust verstärkt zu negativen Werten tendieren könnte. Wie Abbildung 3 zeigt, könnten als mitteleuropäische Sondersituation ausgelöst durch steigende Temperaturen unsere Winter eher kälter wie wärmer werden.

 

 

4) Ein kleines Fazit

 

"Prognosen sind schwierig - vor allem wenn sie die Zukunft betreffen", sagte der dänische Physiker Niels Bohr schon in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Er bezog sich damit nicht auf den Klimawandel, denn von diesem war damals noch keine Rede. Dieses Zitat lässt sich aber sehr gut als kleines Fazit zu den bisher aufgeführten Argumenten nutzen.  Wir sollten immer beachten, dass in einem chaotischen System, wie es Wetter und Klima zweifellos sind, extrem schwer ist in die Zukunft zu blicken. Als bestes Beispiel scheinen dazu die Winter 05/06 bis 13/14 in Mitteleuropa zu dienen, die von Stürmen und rekordhohen Temperaturen (2007, 2014) bis hin zu teilweise extremen Schneemengen und Eiseskälte über Wochen (2010,2013) alles zu bieten hatten.

 

Auf die ganze Erde bezogen ist eine weitere Erwärmung in den nächsten 100 Jahren sehr wahrscheinlich – in diesem Punkt ist sich die Wissenschaft weitgehend einig. Aufgrund der komplexen Zusammenhänge und immens großen Zahl an Faktoren, die das Klimasystem in unterschiedlichen Regionen der Erde beeinflussen können, sind aber weiterhin viele Unsicherheiten vorhanden, die in der recht einseitigen Sicht des IPCC´s kaum behandelt werden.

 

Da sich diese Seite um das Wetter und Klima im Sauerland dreht, wollen wir versuchen eine Verbindung zwischen den bisherigen Erläuterungen, die sich auf globale und kontinentale Dinge bezogen, und unserer Region zu schaffen: Klima und Klimawandel im Sauerland.

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Das Phänomen "El Nino"

"El-Nino" ist eine in unregelmäßigen Abständen auftretende Erwärmung des Südpazifiks vor der Küste Südamerikas. Für einige Monate bis einem Jahr ist dieses Phänomen in der Lage die Mitteltemperatur der Erde deutlich nach oben zu korrigieren. Mit dem Klimawandel hat El Nino allerdings nichts zu tun.

Quelle: http://www.cires.colorado.edu/

Positive Phase der NAO

Milde Winter in Mitteleuropa werden meist von einer positiven NAO verursacht. Durch große Luftdruckunterschiede auf dem Atlantik bilden sich kräftige Tiefs, die kalter Frostluft über Europa meist nur wenig Chance lassen.

Quelle: https://www.e-education.psu.edu/

Der Golfstrom...

... ist die Warmwasserheizung Europas. Er transportiert unglaubliche Energiemengen aus dem Golf von Mexiko bis in den Norden Europas, verhindert damit, dass die Häfen der norwegischen Westküste nicht zufrieren und führt z.B. in England zu 10-15 Grad höheren Wintertemperaturen wie auf gleichem Breitengrad in Kanada.

Quelle: http://www.general-investigation.blogspot.de/

Das Jahr ohne Sommer

Vulkanausbrüche können das Weltklima sowohl erwärmen wie auch abkühlen. Zunächst bedeutet eine Vielzahl von aktiven Vulkanen hohe CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre und damit einen verstärkten natürlichen Treibhauseffekt. Zum anderen verursachen große Mengen an Aschepartikeln eine Verdunkelung der Sonneneinstrahlung und damit eine kurzfristige Abkühlung des Erdklimas. So geschehen z.B. im Sommer 1816 als nach dem Ausbruch des indonesischen Vulkans Tambora ein Jahr zuvor ganz Mittel- und Westeuropa einen extrem kalten Sommer mit Mißernten und Hungersnöten erlebte.

Quelle: www.wikipedia.de