FAQ

Lassen sich einzelne Extremereignisse durch den Treibhauseffekt erklären?

Man erwartet Veränderungen bei den Klimaextremen, wenn sich das Klima als Reaktion auf die Zunahme der atmosphärischen Treibhausgase erwärmt. Dennoch ist es aus zwei Gründen schwierig, wenn nicht gar unmöglich, zu bestimmen, ob ein bestimmtes einzelnes Extremwetterereignis auf eine bestimmte Ursache wie z.B. auf die Zunahme von Treibhausgasen zurückzuführen ist:

  1. Extremereignisse werden meist durch die Kombination von verschiedenen Faktoren verursacht;

  2. viele Extremereignisse wären auch in einem sich nicht ändernden Klima normale Vorkommnisse. Dennoch deuten die Auswertungen der während des letzten Jahrhunderts beobachteten Erwärmung darauf hin, dass die Wahrscheinlichkeit einiger Extremereignisse (z.B. Hitzewellen) aufgrund der Treibhauserwärmung gestiegen und die Wahrscheinlichkeit anderer (z.B. Frost oder besonders kalter Nächte) gesunken ist. So kommt beispielsweise eine Untersuchung zu dem Urteil, dass menschliche Einflüsse das Risiko eines sehr heißen europäischen Sommers wie im Jahr 2003 mehr als verdoppelt haben.

Die von einem extremen Wetterereignis betroffenen Menschen fragen oft, ob hierfür menschliche Einflüsse auf das Klima in gewissem Ausmaß verantwortlich gemacht werden können. In den letzten Jahren gab es viele Extremereignisse, die einige Berichterstatter mit der Zunahme der Treibhausgase in der Atmosphäre in Verbindung gebracht haben. Zu diesen Ereignissen zählen z.B. die anhaltende Trockenzeit in Australien, der besonders heiße Sommer in Europa im Jahr 2003 (siehe Abbildung 1), die starke nordatlantische Hurrikansaison von 2004 und 2005 und die extremen Regenfälle in Mumbai/Indien im Juli 2005.

Könnte ein menschlicher Einfluss wie z.B. erhöhte Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre eines dieser Ereignisse „verursacht“ haben?

Abbildung 1. Die Sommertemperaturen in der Schweiz von 1864 bis 2003 liegen durchschnittlich bei etwa 17°C, wie durch die grüne Kurve dargestellt wird. Während des extrem heißen Sommers im Jahr 2003 überschritten die Durchschnittstemperaturen 22°C, wie durch den roten Balken angezeigt (für jedes Jahr in der Aufzeichnung über 137 Jahre wird eine vertikale Linie gezeigt). Die angepasste Gauß‘sche Normalverteilung wird in grün angezeigt. Die Jahre 1909, 1947 und 2003 sind gekennzeichnet, weil sie extreme Jahre in den Aufzeichnungen wiedergeben. Die Werte in der unteren linken Ecke zeigen die Standardabweichung (?) und die durch die Standardabweichung der Jahre 1864-2000 normalisierte Temperaturabweichung des Jahres 2003 (T’/?). Aus: Schär et al. (2004). (Quelle: geändert nach IPCC 2007, S.696).

Extremereignisse sind gewöhnlich das Ergebnis des Zusammenwirkens von verschiedenen Faktoren. Mehrere Faktoren trugen z.B. zu dem besonders heißen europäischen Sommer des Jahres 2003 bei. Hierzu zählte u.a. ein anhaltendes Hochdrucksystem, das mit sehr klarem Himmel und trockenen Böden verbunden war, wodurch mehr Sonnenenergie zum Aufheizen des Landes zur Verfügung stand, weil weniger Energie verbraucht wurde, um Feuchtigkeit aus dem Boden zu verdunsten. Ähnlich setzt die Bildung eines Hurrikans warme Meeresoberflächentemperaturen und bestimmte atmosphärische Zirkulationsbedingungen voraus. Da manche Faktoren von menschlichen Aktivitäten stark beeinflusst sein können (z.B. Meeresoberflächentemperaturen), andere aber möglicherweise nicht, ist es nicht einfach, einen menschlichen Einfluss auf ein einzelnes, spezielles Extremereignis zu bestimmen.

Nichtsdestotrotz können Klimamodelle dazu genutzt werden, zu bestimmen, ob menschliche Einflüsse die Wahrscheinlichkeit bestimmter Arten von Extremereignissen verändert haben. Im Fall der europäischen Hitzewelle im Jahr 2003 ließ man z.B. ein Klimamodell laufen, das nur historische Veränderungen der natürlichen das Klima verändernden Faktoren, wie z.B. vulkanische Aktivität und Änderungen der Sonneneinstrahlung einschloss. Als Nächstes ließ man das Modell erneut laufen, schloss dabei aber sowohl menschliche als auch natürliche Faktoren ein. Im zweiten Fall erzeugte die Simulation eine Entwicklung des europäischen Klimas, das den tatsächlichen Ereignissen sehr viel näher kam. Auf der Grundlage dieser Experimente nahm man an, dass menschliche Einflüsse während des 20. Jahrhunderts das Risiko eines so heißen europäischen Sommers wie im Jahr 2003 mehr als verdoppelt haben, und dass das Risiko ohne menschliche Einflüsse wahrscheinlich bei einem Mal in vielen hundert Jahren liegen würde. Sehr viel detailliertere Modellläufe sind erforderlich, um das veränderte Risiko für bestimmte Ereignisse mit großen Auswirkungen einzuschätzen, wie beispielsweise das Auftreten einer Serie sehr warmer Nächte in einem städtischen Gebiet wie Paris.

Die Bedeutung eines solchen auf Wahrscheinlichkeiten gestützten Ansatzes – „Ändern menschliche Einflüsse die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses?“ – ist, dass man ihn nutzen kann, um den Einfluss externer Faktoren (z.B. die Zunahme von Treibhausgasen) auf die Häufigkeit bestimmter Arten von Ereignissen (z.B. Hitzewellen oder Frost) einzuschätzen. Dennoch benötigt man sorgfältige statistische Analysen, denn die Wahrscheinlichkeit einzelner Extreme wie beispielsweise Frost im Spätfrühling könnte sich aufgrund von Veränderungen der Klimavariabilität sowie der durchschnittlichen Klimabedingungen ändern. Solche Analysen stützen sich auf Schätzungen der Klimavariabilität basierend auf Klimamodellen, und daher sollten die genutzten Klimamodelle diese Variabilität angemessen darstellen.

Derselbe auf Wahrscheinlichkeiten basierende Ansatz kann genutzt werden, um Änderungen bei der Häufigkeit starker Regenfälle oder von Überschwemmungen zu untersuchen. Klimamodelle sagen vorher, dass menschliche Einflüsse einen Anstieg vieler Arten von Extremereignissen einschließlich heftiger Regenfälle verursachen werden. Es gibt bereits Hinweise, dass in den letzten Jahrzehnten in einigen Regionen die extremen Regenfälle zugenommen und zu vermehrten Überschwemmungen geführt haben.

 

 

Quelle:
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. 696, FAQ 9.1.

 

 

Zurück

© 2017 DKK - alle Rechte vorbehalten