Winterstürme im Wandel

Die Grenze des Schlimmen

Von Ulf von Rauchhaupt
 - 09:40

Wer dieser Tage einem Klimaforscher auf die Nerven gehen möchte, fragt ihn, ob denn die globale Erwärmung für den Orkan vom vergangenen Donnerstag verantwortlich gewesen sei. Nun sind Stürme Wetterereignisse. Das Klima jedoch ist die langfristige Statistik des Wetters. Ein einzelner Orkan hängt mit dem Klimawandel daher etwa so zusammen wie das Ergebnis eines einmaligen Würfelwurfs mit der genauen Form und Gewichtsverteilung der verwendeten Würfel. Erst eine ausreichend lange Chronik der Stürme kann einen Zusammenhang mit den zunehmenden globalen Temperaturen belegen.

So weit ist es noch nicht. Im Gegensatz zu anderen Folgen des Klimawandels, wie dem Anstieg der Meeresspiegel oder der Ozeanversauerung, ist ein Einfluss auf Häufigkeit oder Stärke von Sturmsystemen bislang keine Beobachtungstatsache. Trotz der vielen Medienberichte über tropische und außertropische Unwetterkatastrophen steht der empirische Nachweis noch aus, dass es heute mehr oder stärker stürmt, als es ohne den Menschen und seine Luft und Meere erwärmenden CO2-Emissionen stürmen würde. „Das sogenannte Signal-zu-Rausch-Verhältnis is bislang zu klein, um solche Veränderungen in den Beobachtungsdaten zu identifizieren“, sagt die israelische Geophysikerin Talia Tamarin, die sich gegenwärtig an der University of Reading in England speziell mit den europäischen Winterstürmen beschäftigt.

Wärmere Stürme hätten mehr drauf - sofern sie entstehen

Trotzdem interessiert die Frage, ob – und falls ja, wie – der Klimawandel sich in Zukunft auch auf das Sturmgeschehen auswirken wird. „Darauf haben wir heute eine Antwort“, sagt Tamarin. „Denn viele verschiedene Klimamodelle und Analysen etlicher Studien zeigen hier ähnliche Resultate.“ Solche genauen Untersuchungen sind notwendig, wirken hier doch verschiedene physikalische Prozesse zusammen. Zum einen bildet sich in einer global wärmeren Atmosphäre mehr Wasserdampf. Der speichert Energie als sogenannte latente Wärme, welche wieder freigesetzt wird, wenn der Dampf zu Wassertröpfchen kondensiert. Energiereichere Sturmsysteme aber sind potentiell zerstörerischer.

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Andererseits entstehen die mitteleuropäischen Winterstürme über dem Nordatlantik als Folge des Temperaturunterschiedes zwischen warmen Tropen und kalter Arktis. Da sowohl Modelle als auch Beobachtungen deutlich zeigen, dass sich die Arktis im Zuge des globalen Klimawandels überdurchschnittlich stark erwärmt, sinkt dieser Temperaturunterschied, was der Sturmbildung entgegenwirkt. Das sei aber nur die halbe Wahrheit, sagt Bjorn Stevens, Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. Denn auch wenn sich CO2 auf die Atmosphäre insgesamt erwärmend auswirkt – ihre obere Schicht, die Stratosphäre, wird durch das Klimagas gekühlt, und zwar in höheren Breiten in geringerer Höhe. „Bewegt man sich in etwa zwölf Kilometer Höhe vom Äquator polwärts, verlässt man die warme Troposphäre und kommt in die kalte Stratosphäre“, erklärt Stevens. Dieser Temperaturunterschied werde nun stärker, wenn sich die Troposphäre erwärmt und die Stratosphäre abkühlt. „Forschungen weisen darauf hin, dass die obere Troposphäre für Sturmaktivität wichtiger zu sein scheint, und das wäre dann ein Argument dafür, dass es stürmischer wird.“

Die Reichweite steigt

Aber was bedeutet stürmischer? Mehr Stürme? Oder stärkere? Der vermehrte Eintrag latenter Wärme in die Atmosphäre scheint für Letzteres zu sprechen, doch Stevens wäre hier vorsichtig, daraus auf in Zukunft höhere Windgeschwindigkeiten zu schließen. „In einem wärmeren Sturm kann mehr Wärme durch Wasserdampf transportiert werden. Also muss die Strömung nicht stärker sein, um dieselbe Menge an Energie mit sich zu führen.“ Für Stevens und seine Mitarbeiter sieht es eher so aus, dass die Stürme dann stärkere Niederschläge verursachen. Außerdem hat Talia Tamarin zusammen mit Yohai Kaspi vom Weizmann Institute of Science in Rehovot in Israel im vergangenen Jahr zeigen können, dass der höhere Wasserdampfgehalt von Sturmsystemen (englisch „cyclones“) deren Wanderbewegung Richtung Pol unterstützt. „Dazu passend fanden wir, dass Wirbelstürme sich über weitere Distanzen über den Atlantik bewegen“, sagt Tamarin. „Damit können mehr schwere Stürme England, West- und Mitteleuropa erreichen.“

Zwar hätten die eingangs erwähnten Modellierungen und Analysen von Klimasimulationen ergeben, dass die Gesamtzahl der Sturmsysteme in der Nordhemisphäre abnehmen und ihre Intensität sich nicht signifikant verändern wird, sagt Tamarin. Doch hinter diesen scheinbar beruhigenden Befund setzt die Forscherin ein dickes „Aber“: „Mehrere Studien fanden anhand der Klimasimulationen einen Anstieg der Zahl von besonders schweren Stürmen.“ Zusammengefasst zeigt der gegenwärtige Stand der Forschung also: Die globale Erwärmung wird Mitteleuropa zwar insgesamt weniger, dafür aber mehr besonders starke Stürme bescheren. Deren Stärke zeigt sich dann aber nicht in Windgeschwindigkeiten, die zerstörerischer wären als ohne die vom menschlichen CO2 getriebene Klimaerwärmung. Sondern in heftigeren Regenfällen, die mit solchen Stürmen einhergehen und damit mehr Überschwemmungen verursachen.

Neues zum Thema Klimasensitivität

Wie der Klimawandel selbst lässt sich das längst nicht mehr verhindern, sondern allenfalls begrenzen. Wenn die globalen Temperaturen – wie von der internationalen Klimapolitik angestrebt – tatsächlich nicht auf mehr als zwei Grad über das vorindustrielle Niveau stiegen (und damit 0,8 Grad gegenüber dem heutigen Wert), dann dürfte sich eine gravierende klimabedingte Verschärfung der Sturm- oder Überschwemmungsprobleme vielleicht vermeiden lassen. Vergangene Woche erschien in Nature eine Studie, die manche Beobachter hier wieder etwas zuversichtlicher stimmt: Britischen Forschern war es gelungen, die sogenannte Klimasensitivität genauer zu bestimmen. Sie gibt an, um wie viel Grad sich die Erdatmosphäre erwärmen wird, wenn sich ihr CO2-Gehalt verdoppelt. Die im jüngsten Bericht des Weltklimarates IPCC veröffentlichten Schätzungen siedeln diese Kennziffer mit einer Wahrscheinlichkeit von 66 Prozent im Intervall von 1,5 bis 4,5 Grad an, die Briten kommen in ihrer methodisch eleganten Arbeit auf 2,2 bis 3,4 Grad.

Die niedrigere Obergrenze kann man so interpretieren, dass damit eine weniger erfolgreiche Reduktion der CO2-Emissionen mit geringerer Wahrscheinlichkeit so schlimme Folgen hätte wie im Fall einer größeren Unsicherheitspanne der Klimasensitivität. Man kann das aber auch pessimistischer sehen. Hans Schipper vom Karlsruher Institut für Technologie wies gegenüber dem Science Media Center Germany darauf hin, dass die britische Arbeit auch die untere Grenze verschoben hat: „Wenn die untere Grenze tatsächlich bei 2,2 anstatt 1,5 Grad liegen sollte, bedeutet dies, dass es deutlich schwieriger wird, das weltweite Zwei-Grad-Ziel einzuhalten. Und damit zeigt es der internationalen wie auch der nationalen Klimapolitik, dass das Fenster zum Handeln kleiner ist als bisher angenommen.“

Wird das Zwei-Grad-Ziel aber verfehlt, dann dürften allein Meeresspiegelanstieg und Ozeanversauerung dafür sorgen, dass unser Planet im 22. Jahrhundert sich sehr von der heutigen Erde unterscheiden wird. Dass damit auch öfter Orkane enorme Mengen an Platzregen auf Deutschland schütten, dürfte dann zu den geringeren Problemen gehören.

Quelle: F.A.S.
Ulf von Rauchhaupt
verantwortlich für das Ressort „Wissenschaft“ der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.
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