FAQ

Lassen Veränderungen des Erdklimas Veränderungen bei Extremereignissen wie Hitzewellen, Dürren oder Überschwemmungen erwarten?

Ja, man erwartet, dass sich die Art, Häufigkeit und Stärke von Extremwetterereignissen verändern wird, wenn sich das Erdklima verändert, und diese Änderungen könnten sogar bei relativ geringen durchschnittlichen Klimaänderungen auftreten. Bei einigen Arten von Extremereignissen wurden bereits Änderungen beobachtet, wie z.B. eine Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Hitzewellen und Starkniederschlagsereignissen.

Abbildung 1: Möglicher Einfluss der Klimaänderung auf die Häufigkeit von Extremereignissen am Beispiel von Temperaturextremen. (Quelle: IPCC 2007, S. 53)

In einem zukünftig wärmeren Klima wird es ein erhöhtes Risiko für das Auftreten intensiverer, häufigerer und länger anhaltender Hitzewellen geben. Die Hitzewelle von 2003 in Europa ist ein Beispiel für derartige extreme Hitzeereignisse mit einer Dauer von einigen Tagen bis zu über einer Woche, die wahrscheinlich in einem wärmeren Klima häufiger auftreten werden. Ein mit den Temperaturextremen verbundener Gesichtspunkt ist, dass es voraussichtliche eine Verringerung der täglichen Bandbreite der Temperaturen in den meisten Regionen geben wird. Es ist ebenfalls wahrscheinlich, dass ein wärmeres Klima weniger Frosttage aufweist (d.h. Nächte, in denen die Temperatur unter den Gefrierpunkt fällt). Für die Länge der Vegetationsperiode, die in Beziehung zur Anzahl der Frosttage steht, wird eine Verlängerung projiziert. Es wird wahrscheinlich in den meisten Gebieten der Nordhemisphäre im Winter seltener zu Kaltluftausbrüchen (Zeiträumen mit extremer, von einigen Tagen bis zu über eine Woche andauernder Kälte) kommen. Ausnahmen können aufgrund atmosphärischer Zirkulationsänderungen in Gebieten mit dem geringsten Rückgang extremer Kälte auftreten, im westlichen Nordamerika, dem Nordatlantik sowie dem südlichen Europa und Asien.

Abbildung 2: Veränderungen von Wetterextremen basierend auf Multi-Model-Simulationen aus insgesamt 9 gekoppelten globalen Klimamodellen.
Abbildungen links: (oben) Global gemittelte Veränderungen im Index für Frosttage (definiert als die Gesamtanzahl der Tage pro Jahr mit absoluten Minimaltemperaturen unter 0°C)
(links Mitte) Global gemittelte Veränderungen der Hitzewellen (definiert als die längste Periode von aufeinanderfolgenden Tagen - mindestens fünf Tage - innerhalb eines Jahres mit durchschnittlichen Temperaturen von mehr als 5°C über der Klimatologie desselben Kalendertages)
(links unten) Global gemittelte Veränderungen der Vegetationsperiode (definiert als die Länge der Periode eines Jahres, beginnend mit den ersten fünf aufeinander folgenden Tagen mit Durchschnittstemperaturen über 5°C und endend mit den letzten aufeinander folgenden Tagen mit Temperaturen über 5°C ). Dargestellt für verschiedene SRES Szenarien . Die durchgezogenen Linien stellen die für jeweils 10 Jahre geglätteten Ensemblemittelwerte dar. Die Schattierungen zeigen die jeweiligen Ensemble-Standardabweichungen.
Abbildungen rechts (oben) Veränderungen in den räumlichen Mustern der simulierter Frosttage (oben) und der simulierter Hitzewellen (Mitte) und der simulierten Vegetationsperiode zwischen zwei 20-Jahresdurchschnitten (2080-2099 minus 1980-1999) für das A1B Szenario.
Die schwarzen Punkte bezeichnen Gebiete, bei denen wenigstens fünf der neun Modelle mit der Aussage übereinstimmen, dass die Veränderungen statistisch gesehen signifikant sind.
Die Zeitreihen der Modelle wurden jeweils um den Durchschnitt der Jahre 1980 bis 1999 zentriert und mithilfe der Standardabweichungen des Zeitraums 1960 bis 2099 standardisiert (nach Trendbereinigung). Anschließend wurden die Modelle in einem Ensembledurchschnitt zusammengefasst. Veränderungen werden dementsprechend in der Einheit Standardabweichung angegeben. (Quelle: IPCC 2007, S. 787)

Für die meisten Gebiete der nördlichen mittleren und hohen Breiten projizieren fast alle Atmosphäre-Ozean-Zirkulationsmodelle in einem wärmeren Klima, eine verstärkte Trockenheit im Sommer und mehr Feuchtigkeit im Winter. Sommerliche Trockenheit weist auf ein erhöhtes Dürrerisiko hin. Mit dem Trockenheitsrisiko verbunden ist eine erhöhte Wahrscheinlichkeit von Starkniederschlagsereignissen und Überschwemmungen aufgrund der größeren Wasserspeicherkapazität einer wärmeren Atmosphäre. Dies wurde bereits beobachtet, und man geht davon aus, dass sich dies fortsetzen wird. In einem wärmeren Weltklima verdichten sich Niederschläge zu Extremereignissen mit längeren Zeiträumen geringen Niederschlags in den Perioden zwischen diesen Extremereignissen. Ein weiterer Aspekt dieser projizierten Veränderungen ist, dass die feuchten Extremereignisse stärker werden in vielen Gebieten, wo ein Anstieg des durchschnittlichen Niederschlags erwartet wird. Trockene Extremereignisse werden in Gebieten stärker werden, in denen mit einem Rückgang des durchschnittlichen Niederschlags gerechnet wird.

Abbildung 3: Veränderungen von Wetterextremen basierend auf Multi-Model-Simulationen aus insgesamt 9 gekoppelten globalen Klimamodellen.
Abbildungen links: (oben) Global gemittelte Veränderungen der Niederschlagintensität (definiert als jährlicher Gesamtniederschlag geteilt durch die Anzahl der Regentage) und (links unten) global gemittelte Veränderungen der trockenen Tage (definiert als die jährliche Maximalanzahl aufeinander folgender trockener Tage) für verschiedene SRES Szenarien . Die durchgezogenen Linien stellen die für jeweils 10 Jahre geglätteten Ensemblemittelwerte dar. Die Schattierungen zeigen die jeweiligen Ensemble-Standardabweichungen.
Abbildungen rechts: Veränderungen in den räumlichen Mustern der simulierten Niederschlagsintensität (oben) und der trockenen Tage (unten) zwischen zwei 20-Jahresdurchschnitten (2080-2099 minus 1980-1999) für das A1B Szenario.
Die schwarzen Punkte bezeichnen Gebiete, bei denen wenigstens fünf der neun Modelle mit der Aussage übereinstimmen, dass die Veränderungen statistisch gesehen signifikant sind.
Die Zeitreihen der Modelle wurden jeweils um den Durchschnitt der Jahre 1980 bis 1999 zentriert und mithilfe der Standardabweichungen des Zeitraums 1960 bis 2099 standardisiert (nach Trendbereinigung). Anschließend wurden die Modelle in einem Ensembledurchschnitt zusammengefasst. Veränderungen werden dementsprechend in der Einheit Standardabweichung angegeben. (Quelle: IPCC 2007, S. 785)

In Übereinstimmung mit den Ergebnissen über eine Verstärkung der Starkniederschlagsereignisse würde sich die Niederschlagsstärke der Extremereignisse sogar dann intensivieren, wenn sich die Windstärke von Stürmen im zukünftigen Klima nicht ändern würde. Besonders über Land in der Nordhemisphäre wird für weite Teile Mittel- und Nordeuropas eine Zunahme der Wahrscheinlichkeit sehr feuchter Winter prognostiziert aufgrund des Anstiegs von Starkniederschlägen während Sturmereignissen. Dies führt zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen in Europa und anderen Regionen mittlerer Breiten aufgrund heftigerer Regen- und Schneefälle, die weiteren Abfluss erzeugen. Ähnliche Ergebnisse treffen für sommerliche Niederschläge zu, mit der Folge von mehr Überschwemmungen in den asiatischen Monsunregionen und anderen tropischen Gebieten. Das erhöhte Überschwemmungsrisiko in zahlreichen größeren Flussgebieten in einem wärmeren Klima steht in Zusammenhang mit dem zunehmenden Abfluss aus Flüssen in Verbindung mit einem gesteigerten Risiko von künftigen starken, mit Sturm verbundenen Niederschlagsereignissen und Überschwemmungen. Einige dieser projizierten Veränderungen stellen eine Ausweitung von Trends dar, die bereits im Gang sind.

Modellstudien zeigen, dass tropischer Wirbelstürme in Zukunft stärker werden können, d.h. mit größeren Windgeschwindigkeiten und stärkeren Niederschlägen. Studien deuten darauf hin, dass solche Veränderungen bereits begonnen haben könnten. Es gibt Anzeichen dafür, dass die durchschnittliche Anzahl von Wirbelstürmen der Kategorien 4 und 5 pro Jahr in den letzten 30 Jahren zugenommen hat. Einige Modellstudien haben eine weltweite Abnahme der Anzahl tropischer Wirbelstürme aufgrund der erhöhten Stabilität der tropischen Troposphäre in einem wärmeren Klima projiziert, gekennzeichnet durch weniger schwache Stürme und eine größere Anzahl starker Stürme. Mehrere Modellstudien haben in einigen Regionen auch eine allgemeine Tendenz zu stärkeren, aber weniger Stürmen außerhalb der Tropen projiziert mit einer Tendenz zu extremeren Windereignissen und höheren Ozeanwellen. Die Modelle projizieren ebenfalls in beiden Hemisphären eine Verschiebung von Sturmbahnen um einige Breitengrade in Richtung der Pole.

 

Quelle (falls nicht anders gekennzeichnet):
IPCC, 2007: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, S. 783; FAQ 10.1.

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