ENSO-Folgen: Indien

Aus Klimawandel
Wechseln zu: Navigation, Suche

Bereits um 1900 hatte Sir Gilbert Walker eine Verbindung zwischen einem schwachen Southern-Oscillation-Index, dem Symptom für ein El-Niño-Ereignis, und ausbleibenden Monsunregen und Dürren in Indien hergestellt. In der Folgezeit wurden El Niños als eine der wichtigsten Vorläufer und Ursachen für die Verringerung sommerlicher Monsunregenfälle verstanden. Nach aktuellen Untersuchungen soll ENSO in den nordwestlichen und nördlichen Zweidrittel des indischen Subkontinents für 25% der Niederschlagsvariabilität verantwortlich sein.[1] Wenn auch nicht alle Dürren sich in Indien in El-Niño-Jahren ereignet haben, so trifft das doch für die meisten der größeren zu. So war man auch 1997, nachdem die Anzeichen für die Entwicklung eines großen El Niño sich mehrten, überzeugt, dass das Land vor einer großen Dürre stehen würde. Überraschenderweise waren dann aber während der Monsun-Zeit die Niederschläge nahezu durchschnittlich, im Juni-August sogar überdurchschnittlich. Eine Ursache könnte darin gelegen haben, dass sich der El Niño in diesem Jahr relativ spät entwickelte. Möglicherweise aber waren andere Einflüsse als El Niño auf den indischen Monsun ausschlaggebender.


1 Ursachen für die Schwankungen des indischen Monsuns

Mögliche Einflussfaktoren auf den indischen Monsun: 1) Die El-Niño-bedingten absinkenden Luftmassen über Indonesien beeinflussen die Monsunzirkulation. 2) Die Erwärmung des eurasischen Kontinents(möglicherweise durch den anthropogenen Treibhauseffekt) hält den thermalen Land-Meer-Gegensatz trotz Abschwächung durch die höhere SST im östlichen Indischen Ozean aufrecht. 3) Die starke SST-Absenkung im westlichen Indischen Ozean (gegen Ende 1997) sorgt für zusätzlichen Transport feuchter Luft über den Golf von Bengalen.[2]

Traditionell werden für Schwankungen des indischen Monsuns zwei Hauptfaktoren verantwortlich gemacht, ENSO und die Temperaturen über dem eurasischen Kontinent.[3] Die Wärmebedingungen über Eurasien bestimmen den thermischen Land-Meer-Gradienten zum Indischen Ozean und damit die Monsunintensität. Als ein wichtiger Indikator werden Ausdehnung und Tiefe der Schneebedeckung auf dem asiatischen Kontinent im Winter und Frühjahr genommen. Sie bestimmen die Albedo und die Menge der Solarenergie, die zum Auftauen des Schnees anstelle zur Erwärmung des Bodens gebraucht wird, und damit die Temperaturen der darüber liegenden Luftschicht. Fällt im Frühjahr durch eine große und tiefe Schneedecke viel Schmelzwasser an, erhöht sich außerdem die Bodenfeuchte, die bei Verdunstung zusätzlich den Temperaturanstieg im Sommer verzögert. Eine größere und tiefer Schneedecke im Winter bedeutet also für den Sommer einen geringeren Temperatur-Gradienten zwischen dem asiatischen Kontinent und dem Indischen Ozean und damit einen schwächeren Monsun. ENSO beeinflusst den Monsun durch die Verschiebung der tropischen Wärmequellen über dem Meer und durch die damit gekoppelte Verschiebung der Walkerzirkulation. Bei einem El Niño kommt es zu absinkender Luftbewegung über dem westlichen Pazifik und dem indonesischen Insel-Archipel, wo normalerweise Konvektion mit starken Niederschlägen herrscht. Die genauen Mechanismen, die diesen Vorgang mit einer Schwächung des Monsuns koppeln, sind noch unklar.[4] Eine wichtige Rolle spielen die Ausbildung zweier Hochdruckzellen westlich von Australien und östlich der Philippinen und deren Interaktion mit lokalen Ozean-Atmosphäre-Wechselwirkungen. Auch ein direkter Einfluss der absinkenden Luftmassen auf den südasiatischen Monsun ist denkbar. Außerdem wird im Nord-Sommer durch die Erwärmung des westlichen Indischen Ozeans bei El-Niño-Ereignissen der Temperaturgegensatz zwischen Ozean und Kontinent geschwächt und damit die Monsunintensität über dem Arabischen Meer verringert.

2 Entwicklung der Beziehung zwischen ENSO und dem indischen Monsun

Jüngere Untersuchungen haben eine Aufweichung der Beziehung zwischen ENSO und dem indischen Monsun in den letzten Jahrzehnten festgestellt. Bis zu den späten 1970er Jahren bestanden zwischen den Niederschlägen über Indien und den ENSO-Indizes klare Beziehungen: Bei El-Niño-Ereignissen waren die Monsun-Niederschläge als Folge der Walker-Verschiebung schwächer, bei La-Niña-Ereignissen stärker. Seit ca. 1980 haben sich ENSO-Schwankungen kaum noch auf die Monsun-Niederschläge ausgewirkt. Dafür werden unterschiedliche Einflussfaktoren geltend gemacht. Zum einen könnte bei einer stärkeren Verschiebung der Walkerzirkulation nach Südosten zwar noch Indonesien bei El-Niño-Ereignissen von großer Trockenheit betroffen sein, nicht aber mehr Indien. Zum anderen könnte die deutliche Erwärmung des asiatischen Kontinents in den letzten zwei bis drei Jahrzehnten, die wahrscheinlich durch den anthropogenen Treibhauseffekt verursacht wurde, eine wichtige Rolle spielen. Die höheren Temperaturen über Asien könnten den thermalen Land-Meer-Gradienten verstärkt und damit den Einfluss von El Niño unterdrückt haben. Möglicherweise ist die Erwärmung Eurasiens und die Stärkung des Monsuns auch verantwortlich für die Verschiebung der Walker-Zirkulation. Insofern kann zumindest die Hypothese formuliert werden, dass für die Auflösung der Verbindung zwischen ENSO und Monsun in jüngster Zeit die globale Erwärmung verantwortlich ist und auch künftig das ENSO-Phänomen zunehmend weniger Einfluss auf die Niederschlagsverhältnisse in Indien haben wird.[5]

Andere Untersuchungen sind zu dem Ergebnis gelangt, dass die indischen Sommermonsun-Niederschläge nicht nur mit ENSO, sondern auch mit den thermalen Verhältnissen auf dem eurasischen Kontinent und damit auch der globalen Erwärmung wenig zu tun haben.[6] Ein Indiz wird auch darin gesehen, dass die eurasischen Schneefälle trotz der kontinentalen Erwärmung aufgrund der höheren Niederschläge in jüngster Zeit zugenommen haben. Die Monsun-Niederschläge scheinen vielmehr einer Dekaden-Schwankung von ca. drei Jahrzehnten zu folgen, die von ENSO und den eurasischen Schneeverhältnissen unabhängig sind. Als Erklärung wird in diesem Zusammenhang ein dritter, erst in jüngster Zeit entdeckter Einflussfaktor ins Spiel gebracht, eine interne Dynamik des Indischen Ozeans.[7] Der Indische Ozean besitzt hiernach eine ähnliche Ozean-Atmosphäre-Dynamik wie der Pazifik mit dem ENSO-Phänomen, die als Indian Ocean Dipole (IOD) in die Literatur eingegangen ist. Bei einem positiven IOD ist die Meeresoberflächentemperatur im Osten ungewöhnlich niedrig und im Westen vor der ostafrikanischen Küste verhältnismäßig hoch, bei einem negativen verhält es sich umgekehrt.

Während des El Niños von 1997/98 entwickelte sich nach dieser Auffassung im Indischen Ozean von ENSO unabhängig ein starker positiver IOD. Es kam primär dadurch im Herbst 1997 zu einer starken Abkühlung im östlichen Indischen Ozean, absinkenden Luftmassen und einer Umkehr der äquatorialen Westwinde, die jetzt als Ostwinde warmes Wasser Richtung Afrika trieben. Hier stiegen die Luftmassen auf, mit der Folge starker Niederschläge. Das wärmere Wasser schwächte den Temperaturgradienten zwischen dem Indischen Ozean und dem indischen Subkontinent und damit den Sommermonsun. Im Osten dagegen verstärkte die absinkende Luft über Indonesien die ENSO-bedingte Trockenheit, strömte dann aber u.a. in Richtung Golf von Bengalen und nahm über dem Meer Feuchtigkeit auf, die sich über dem indischen Subkontinent abregnete, wodurch die Abschwächung der Niederschläge durch El Niño und den schwächeren Südwestmonsun kompensiert wurde.[8] Die Wärmeschaukel des Indischen Ozeans wird hiernach zwar einerseits durch ENSO moduliert, kann aber andererseits deren Wirkung auf den indischen Monsun verstärken oder abschwächen. Eine wichtige Rolle spielt dabei offenbar, zu welcher Jahreszeit die jeweiligen Ereignisse ihren Höhepunkt erreichen und damit zusammentreffen oder nicht. Dieser Erklärungsansatz lässt gegenwärtig keine Vorhersage künftiger Wirkungen von El Niño auf den indischen Monsun zu, da das Zusammentreffen der verschiedenen Phasen von ENSO und der Schwankungen der SST im Indischen Ozean keiner erkennbaren Regel folgt. Manche Forscher bezweifeln jedoch die dargestellte Bedeutung und die Unabhängigkeit des IOD von ENSO und sehen die Schwankungen im Indischen Ozean als integrierten Bestandteil der ENSO-Variabilität.[9]

3 Einzelnachweise

  1. Selvaraju, R. (2003): Impact of El Niño-southern oscillation on Indian foodgrain production, International Journal of Climatology 23, 187-206
  2. nach Akiba, M.: Indian Ocean Dipole Phenomenon's Impact on Correlation between Indian Monsoon and El Niño/Southern Oscillation (http://www.jamstec.go.jp/frsgc/jp/press/yamagata/011129/eng/index_e.html); Webster, P.J., A.M. Moore, J.P. Loschnigg, R.R. Leben (1999): Coupled ocean-atmosphere dynamics in the Indian Ocean during 1997-98, Nature 401, 356-360; Kumar, K.K., B. Rajagopalan, and M.A. Cane (1999): On the Weakening Relationship Between the Indian Monsoon and ENSO, Science 284, 2156-2159
  3. Vgl. Kumar, K.K., B.Rajagopalan, and M.A. Cane(1999): On the Weakening Relationship Between the Indian Monsoon and ENSO, Science 284, 2156-2159
  4. Wang, B., R. Wu, and T. Li (2003): Atmosphere-Warm Ocean Interaction and Its Impacts on Asian-Australian Monsoon Variation, Journal of Climate 16, 1195-1211
  5. Vgl. Kumar, K.K., B. Rajagopalan, and M.A. Cane (1999): On the Weakening Relationship Between the Indian Monsoon and ENSO, Science 284, 2156-2159; Kumar, K.K., R. Kleeman, M.A. Cane, and B. Rajagopalan (1999): Epochal changes in Indian monsoon-ENSO precursors, Geophysical Research Letters 26, 75-78
  6. Vgl. Kripalani, R.H., A. Kulkarni, and S.S. Sabade(2001): ENSO-MonsoonWeakening : Is Global Warming really the Player?, CLIVAR Exchanges 6, No. 3, 11-18; Kripalani, R.H., A. Kulkarni, and S.S. Sabade (2003): Indian Monsoon Variability in a Global Warming Scenario, Natural Hazards 29, 189-206 22
  7. Webster, P.J., A.M. Moore, J.P. Loschnigg, R.R. Leben (1999): Coupled ocean-atmosphere dynamics in the Indian Ocean during 1997-98, Nature 401, 356-360; Saji, N.H., B.N. Goswami, P.N. Vinayachandran, and T. Yamagata (1999): .A dipole mode in the tropical Indian Ocean, Nature 401, 360-363; Yamagata, T., S.K. Behera, S.A. Rao, Z. Guan, K. Ashok, and H.N. Saji (2002): CLIVAR Exchanges 7, No. 2, 15-18 und 20-22
  8. Karumuri, A., Z. Guan, Zhaoyong, and Y. Toshio (2001): Impact of the Indian Ocean Dipole on the Relationship between the Indian Monsoon Rainfall and ENSO, Geophysical Research Letters 28, 4499-4502
  9. Allan, R., D. Chambers , W. Drosdowsky, H. Hendon, M. Latif, N. Nicholls, I. Smith, R Stone, Y. Tourre (2001): Is there an Indian Ocean dipole, and is it independent of the El Niño - Southern Oscillation?, CLIVAR Exchanges 6 (3), 18-22; Baquero-Bernal, A., M. Latif, and S. Legutke (2002): On Dipolelike Variability of Sea Surface Temperature in the Tropical Indian Ocean, Journal of Climate 15, 1358-1368


4 Lizenzhinweis

Dieser Artikel ist ein Originalartikel des Klima-Wiki und steht unter der Creative Commons Lizenz Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland. Informationen zum Lizenzstatus eingebundener Mediendateien (etwa Bilder oder Videos) können in einigen Fällen durch Anklicken dieser Mediendateien abgerufen werden und sind andernfalls über Dieter Kasang zu erfragen. CC-by-sa.png
Kontakt: Dieter Kasang

Meine Werkzeuge