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(German) Hitzewelle & Starkregen: In Zukunft Alltag?

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Erst Hitzewellen, dann wochenlanger Starkregen, der ganze Land- und Ortschaften flutet. Ist das immer noch “nur die Ausnahme” oder gehört dieses Wetter bei uns in Zukunft zum Alltag?

Die grosse Flut von 2021 nannte ein betroffener Anwohner eine “Jahrtausendflut” – doch er irrt. Solche Extremwetter werden in Zukunft unser Alltag sein. Die Ursache: Omega-Wetterlagen, verursacht durch den aus dem Gleichgewicht geratenen Jetstream.

Was ist der Jetstream?

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Jetstream (Quelle: wetteronline.de)

Ein Jetstream oder Strahlstrom ist ein Starkwind, der rund um den Globus im Bereich der Tropopause in 8 bis 12 km Höhe von Westen nach Osten weht. Er entsteht an der Grenze zwischen kalten und warmen Luftmassen bzw. Hoch- und Tiefdruckgebieten über den mittleren Breiten als Polarfrontjetstream und über den Subtropen als Subtropenjetstream.

An der Polar- und Subtropenfront stoßen Zonen mit höherem Luftdruck im Süden polwärts auf Zonen mit niederem Luftdruck. Als Ausgleich strömt die Luft Richtung geringerem Luftdruck, wird dabei aber durch die Corioliskraft auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links, d.h. jeweils nach Osten, abgelenkt. Da in der Höhe die Reibung fehlt, entstehen außerordentlich starke Höhenwinde mit 200 bis 500 km/h Windgeschwindigkeit. Gegenüber dem Polarjet ist der Subtropenjet weniger deutlich ausgeprägt.

Jeder, der schon einmal von Nordamerika nach Europa geflogen ist, wird bemerkt haben, dass der „Rückenwind“ immens ist. Der Flug von Nordamerika nach Europa kann ein bis zwei Stunden kürzer sein als der in die umgekehrte Richtung. Dieser Höhenwind – auf der Nordhalbkugel Polar-Front-Jetstream genannt – bläst mit bis zu 535 Kilometern pro Stunde über dem Nordatlantik.

Dieser Luftstrom bläst in der Regel bestehende Hoch- oder Tiefwetterlagen aus dem Weg und bringt sie zum Wandern. Ohne den Jetstream verharrt ein Hoch oder Tief jedoch mitunter wochenlang auf dem selben Fleck – vor allem dann, wenn eine sogenannte Omega-Wetterlage vorliegt.

Was sind Omega-Wetterlagen?

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Omega-Wetterlage

Eine Omega-Wetterlage ist eine Wetterformation, die an den griechischen Buchstaben Omega erinnert – ein Hoch, das seitlich von zwei Tiefs flankiert, also quasi von ihnen festgenagelt wird und daher lange auf einem Fleck verharren kann.

So kann diese Wetterlage je nach Lage der Druckgebilde regional unterschiedlich sowohl längere Trockenperioden oder Hitzewellen, andererseits aber auch längere nasse und kühle Witterungsabschnitte auslösen. Außerdem sind besonders die thermischen Auswirkungen jahreszeitabhängig. Diese Wetterlage regeneriert sich oftmals selbst und hält sich im Gleichgewicht, so lange das Tiefdruckgebiet über dem Atlantik nicht an Intensität verliert und durch Warmluftadvektion an seiner Vorderseite somit weiterhin das Hochdruckgebiet stützen kann.

Eine solche Omega-Situation wird für die anhaltende Hitzewelle im Sommer 2010 in Russland und die gleichzeitigen gewaltigen Niederschläge in Pakistan im selben Jahr verantwortlich gemacht – und eben auch für die starken, andauernden Regenfälle in Deutschland in 2021.

Der Jetstream verändert seine Bahnen

Nur noch etwa 3,9 Millionen Quadratkilometer des Arktischen Ozeans waren in diesem Jahr von Meereis bedeckt. Damit lag das jährliche Minimum erst zum zweiten Mal seit Beginn der Satellitenmessungen im Jahr 1979 unter vier Millionen Quadratkilometern (Meereisminimum in Sichtweite). Das sommerliche Meereisminimum in der Arktis ist ein Indikator für die Auswirkungen des fortschreitenden Klimawandels weltweit.

Seit dem Jahr 1979 nimmt die Eisausdehnung im September ab. Damit wird auch weniger der einfallenden Strahlung ins All zurück reflektiert. Die Arktis erwärmt sich dadurch schneller als andere Regionen. In den letzten Jahrzehnten zeigte sich im Winter in der Arktis eine doppelt so hohe Erwärmungsrate wie in den mittleren Breiten.

Die Erwärmung der Arktis durch den Klimawandel verringert die großräumigen Temperaturunterschiede. Diese Temperaturunterschiede treiben aber die starken Jetstreams an. Diese sind dann schwächer ausgeprägt und verlaufen in sehr ausgeprägten Wellen. Die Kaltluft dringt weit nach Süden vor und die Druckgebiete sind oft über Wochen stationär.

Der Grund für unsere immer häufiger auftretenden Extremwetter ist also das rasche Schmelzen der Polarregionen – eine direkte Folge des Klimawandels.

Auf der nächsten Seite: Was erwartet uns in den nächsten 80 Jahren?

Was erwartet uns?

Bis zum Jahr 2100 wird – abhängig von den zukünftigen Treibhausgasemissionen – von einem mittleren globalen Temperaturanstieg zwischen 1,6 und 4,7 Grad Celsius gegenüber dem Zeitraum 1850-1900 ausgegangen (IPCC, 2014). Eine solche Temperaturänderung wäre größer als alle während der letzten Jahrhunderte beobachteten natürlichen Temperaturschwankungen. Sie erfolgt mit einer Schnelligkeit, wie sie in den letzten 10.000 Jahren nicht vorkam.

Aktuelle Beobachtungen zeigen beschleunigte Eisdynamik in polaren Gebieten, die noch gar nicht in den Klimamodellen berücksichtigt sind. Werden die Treibhausgasemissionen nicht verringert, ist eine Erwärmung um 0,2 Grad Celsius pro Dekade für die nächsten 30 Jahre sehr wahrscheinlich. Selbst bei einer Stabilisierung der Treibhausgaskonzentrationen bis 2100 wird sich das ⁠Klima⁠ über das 21. Jahrhundert hinaus ändern und insbesondere der Meeresspiegel weiter steigen. Der Meeresspiegel reagiert wegen der großen Wärmeaufnahmekapazität langsamer auf den ⁠Klimawandel⁠. Einmal eingetretene Veränderungen werden dann aber über viele Jahrhunderte anhalten.

Diese Klimatrends werden sich auf jeden Fall auch im 21. Jahrhundert fortsetzen:

Arktis: Die durchschnittlichen Temperaturen stiegen in den vergangenen 100 Jahren doppelt so schnell wie im globalen Durchschnitt.

Meereis: Satellitendaten zeigen seit 1978, dass die durchschnittliche jährliche Ausdehnung um 2,7 Prozent pro Jahrzehnt geschrumpft ist, im Sommer sogar um 7,4 Prozent.

Niederschläge: Von 1900 bis 2005 wurden in vielen Regionen langfristige Veränderungen beobachtet, Zunahme der Niederschläge wie auch Austrocknung und Dürren.

Meteorologische Extremereignisse: Die Häufigkeit von Starkniederschlägen hat zugenommen. Kalte Tage und Nächte sowie Frost sind seltener und heiße Tage und Nächte sowie Hitzewellen sind häufiger geworden.

Gefahr abrupter Klimaänderungen

Neben diesen allmählichen klimatischen Veränderungen könnten auch schnelle Änderungen im ⁠Klimasystem⁠ erfolgen, die als abrupte Klimaänderungen bezeichnet werden. Sie gehen mit gravierenden Auswirkungen einher. Das tatsächliche Risiko für das Eintreten einer abrupten Klimaänderung lässt sich schwer einschätzen, da es sich um nichtlineare Prozesse handelt und die kritischen Grenzen nicht exakt bekannt werden können. Beispiele möglicher Ereignisse abrupter Klimaänderungen sind:

Zusammenbruch der thermohalinen Zirkulation (Abbruch des Golfstroms) infolge Erwärmung oder Verdünnung des salzreichen Wassers im Nordatlantik.

Zerfall des West-Antarktischen Eisschildes und damit einhergehender Meeresspiegelanstieg um einige Meter.

Beschleunigtes Abschmelzen des Grönländischen Eisschildes und damit Einleitung eines irreversiblen Abschmelzprozesses.

Steigendes Risiko des Auftauens von Permafrostböden und damit Freisetzung großer Methanmengen durch zunehmende Erwärmung.

Zusätzliche Freisetzung von Kohlendioxid und damit Verstärkung des Klimawandels durch großflächiges Absterben des Regenwaldes zum Beispiel im Amazonasgebiet.

Um eine gefährliche anthropogene Störung des Klimasystems zu verhindern, ist es erforderlich, die globale Temperaturerhöhung langfristig auf maximal zwei Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Aber: selbst wenn wir dieses Ziel erreichen, wird es mindestens 80 Jahre dauern, bis das Klima sich wieder normalisiert. Es ist also lange nicht mehr fünf vor Zwölf – die nächsten ein bis zwei Generationen werden auf jeden Fall von immer grösseren Klimakatastrophen betroffen sein!

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Quellen: dwd.de, unwetterzentrale.de, wikipedia.de, umweltbundesamt.de

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