Klimawandel
Klimaphänomen El Nino wirkt auch in Europa
El Nino, ein Klimaphänomen im tropischen Pazifik, beeinflusst Wetter und Klima in weiten Teilen der Welt. Auswirkungen auf das Klima Europas und auf die Zirkulation der Stratosphäre waren aber bisher umstritten. ETH-Forschende konnten nun zeigen, dass El Nino zu kalten Wintern in Europa und zu einer Zunahme der Dicke der Ozonschicht über der Arktis führen kann. Der Einfluss El Ninos hat unter anderem zu den außerordentlich kalten Wintern von 1940 bis 1942 geführt. Ihre Studie publizieren die Forschenden in der neusten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Nature".
29.10.2004
Anfang Dezember 1941 wurden die deutschen Truppen auf ihrem Vormarsch gegen Moskau von einem plötzlichen Wintereinbruch überrascht; es folgte der kälteste Winter des zwanzigsten Jahrhunderts in weiten Teilen Europas, der dritte außergewöhnlich strenge Winter in Folge. Gleichzeitig registrierten Wissenschaftler eine sehr dicke Ozonschicht über Europa. Vom Herbst 1939 bis Frühling 1942 herrschte im tropischen Pazifik außerdem ein starker El Nino. Zufall oder nicht? "Das gleichzeitige Auftreten von starkem El Nino und mehreren kalten Wintern in Europa war kein Zufall, sondern eine Klimafernkopplung. Dies lässt sich im Modell nachvollziehen", sagt Stefan Broennimann, Professor für Klimatologie an der ETH Zürich. Seine Studie lässt die Beziehung zwischen El Nino, dem Klima Europas und der Stratosphäre - seit langem ein Diskussionspunkt in der Klimaforschung - in einem neuen Licht erscheinen.
Wetterballone aus der Kriegszeit
Die Analyse der Klimaschwankung während der Kriegszeit war kein einfaches Unterfangen. Bisher reichten dreidimensionale Daten zur atmosphärischen Zirkulation nur bis 1948 zurück. Unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds sowie die Holderbank- und Janggen-Poehn-Stiftung sammelte Stefan Broennimann während drei Jahren umfangreiche Datenbestände, vor allem Wetterballon- und Flugzeugmessdaten aus Europa, der Sowjetunion und Nordamerika. Aus diesen Daten konnte die Zirkulation bis in die untere Stratosphäre rekonstruiert werden. Gleichzeitig wurden alle auffindbaren Daten zur stratosphärischen Ozonschicht (Gesamtozon) aufbereitet. Zum Vergleich wurden einerseits die vorhandenen Daten seit 1948 herbeigezogen, andererseits Klimamodellsimulationen.
Globale Extreme des Klimas
Das Ergebnis zeigte, dass die Jahre 1940 bis 1942 in vielfacher Hinsicht eine extreme Periode darstellten. Die kalten Winter in Europa waren dabei nur ein Ausschnitt einer globalen Klimaschwankung. Andere Merkmale waren warme Winter in Alaska und tiefe Temperaturen im Nordpazifik. Ebenso starke Abweichungen wurden in der Stratosphäre verzeichnet: hohe
Temperaturen über der Arktis, ein schwacher Polarwirbel und eine Zunahme der Ozonschicht über der Arktis und Europa. Alle diese Ereignisse können durch eine Änderung der Wellenstruktur der Westwinde in den Mittelbreiten erklärt werden. Während starken El Ninos ist das Aleutentief über dem Nordpazifik besonders stark ausgeprägt. Dadurch entsteht eine Wirkungskette, welche zu einem schwachen Islandtief über dem Atlantik und einem schwachen Polarwirbel in der Stratosphäre führen kann. Gleichzeitig verstärkt sich in der Stratosphäre der Transport ozonreicher Luft aus den Tropen in Richtung Arktis.
Starke Schwankungen der Ozonschicht
Das Extremereignis aus der Vergangenheit zeigt, dass El Nino durchaus weitreichende Folgen für Europa haben kann. Obwohl sich nicht jeder El Nino bis nach Europa auswirkt, können solche Ereignisse nach Annahme der Klimaforschenden jederzeit wiederkehren und hätten auch heute fatale Folgen. "Wichtig ist dabei auch der Einfluss auf die Ozonschicht", stellt Stefan Broennimann fest, "Bis jetzt war nicht bekannt, dass mehrjährige starke Schwankungen vorkommen". So war die Zunahme in den Jahren 1940 bis 1942 laut der Messreihe der MeteoSchweiz in Arosa etwa gleich stark wie der Rückgang der Ozonschicht seit den 1970er Jahren. Wegen des weltweiten Emissionsstopps ozonzerstörender Substanzen wird eine Erholung der Ozonschicht in den nächsten Jahrzehnten erwartet. Die Schwankungen werden aber den Nachweis, dass sich die Ozonschicht erholt hat, erschweren.
Wetterballone aus der Kriegszeit
Die Analyse der Klimaschwankung während der Kriegszeit war kein einfaches Unterfangen. Bisher reichten dreidimensionale Daten zur atmosphärischen Zirkulation nur bis 1948 zurück. Unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds sowie die Holderbank- und Janggen-Poehn-Stiftung sammelte Stefan Broennimann während drei Jahren umfangreiche Datenbestände, vor allem Wetterballon- und Flugzeugmessdaten aus Europa, der Sowjetunion und Nordamerika. Aus diesen Daten konnte die Zirkulation bis in die untere Stratosphäre rekonstruiert werden. Gleichzeitig wurden alle auffindbaren Daten zur stratosphärischen Ozonschicht (Gesamtozon) aufbereitet. Zum Vergleich wurden einerseits die vorhandenen Daten seit 1948 herbeigezogen, andererseits Klimamodellsimulationen.
Globale Extreme des Klimas
Das Ergebnis zeigte, dass die Jahre 1940 bis 1942 in vielfacher Hinsicht eine extreme Periode darstellten. Die kalten Winter in Europa waren dabei nur ein Ausschnitt einer globalen Klimaschwankung. Andere Merkmale waren warme Winter in Alaska und tiefe Temperaturen im Nordpazifik. Ebenso starke Abweichungen wurden in der Stratosphäre verzeichnet: hohe
Temperaturen über der Arktis, ein schwacher Polarwirbel und eine Zunahme der Ozonschicht über der Arktis und Europa. Alle diese Ereignisse können durch eine Änderung der Wellenstruktur der Westwinde in den Mittelbreiten erklärt werden. Während starken El Ninos ist das Aleutentief über dem Nordpazifik besonders stark ausgeprägt. Dadurch entsteht eine Wirkungskette, welche zu einem schwachen Islandtief über dem Atlantik und einem schwachen Polarwirbel in der Stratosphäre führen kann. Gleichzeitig verstärkt sich in der Stratosphäre der Transport ozonreicher Luft aus den Tropen in Richtung Arktis.
Starke Schwankungen der Ozonschicht
Das Extremereignis aus der Vergangenheit zeigt, dass El Nino durchaus weitreichende Folgen für Europa haben kann. Obwohl sich nicht jeder El Nino bis nach Europa auswirkt, können solche Ereignisse nach Annahme der Klimaforschenden jederzeit wiederkehren und hätten auch heute fatale Folgen. "Wichtig ist dabei auch der Einfluss auf die Ozonschicht", stellt Stefan Broennimann fest, "Bis jetzt war nicht bekannt, dass mehrjährige starke Schwankungen vorkommen". So war die Zunahme in den Jahren 1940 bis 1942 laut der Messreihe der MeteoSchweiz in Arosa etwa gleich stark wie der Rückgang der Ozonschicht seit den 1970er Jahren. Wegen des weltweiten Emissionsstopps ozonzerstörender Substanzen wird eine Erholung der Ozonschicht in den nächsten Jahrzehnten erwartet. Die Schwankungen werden aber den Nachweis, dass sich die Ozonschicht erholt hat, erschweren.
Quelle: UD
