Pazifische Dekaden Oszillation

Aus Klimawandel
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PDO-Index (Standardabweichung) 1900-2013 in der Region 20°N–70°N und 110°E–100°W im Nord-Pazifik

Die Pazifische Dekaden Oszillation (Abkürzung: PDO, engl: "Pacific Dekadal Oscillation") beschreibt den Wechsel des unterschiedlich warmen Oberflächenwassers im Nordpazifik (nördlich von 20 °N). Der Wechsel erfolgt sehr abrupt und kann daher kaum vorhergesagt werden. Die PDO ist vergleichbar mit der ENSO, wiederholt sich aber nicht mit der gleichen Häufigkeit.

1 Charakteristik

In einer Warmphase der PDO tritt warmes Oberflächenwasser an der Westküste Nordamerikas auf. Die Temperaturen des mittleren und westlichen Pazifiks sind dagegen kälter. Der Luftdruck über dem mittleren Nordpazifik ist zudem geringer. Eine Kaltphase der PDO entspricht dem Gegensatz der Warmphase. Die PDO ist eng verknüft mit Schwankungen des Alëuten-Tiefdruck-Systems.[1]

Im 20. Jahrhundert konnten mindestens zwei abgeschlossene Zyklen der PDO festgestellt werden. Zwei Kaltphasen fanden zwischen 1890-1924 und 1947-1976 statt und zwei Warmphasen zwischen 1925-1946 und 1977 bis Ende der 1990er Jahre. Nach 1999 begann eine neue Kaltphase[2], die möglicherweise 2014/15 von einer neuen Warmphase abgelöst wurde.[3] Die kühlere Priode ab 1999 wurde mit der sog. Klimapause in Beziehung gebracht: Die kälteren Wassertemperaturen im östlichen Nordpazifik könnten einen wichtigen Einfluss auf die globale Mitteltemperatur gehabt haben. Die Erwärmung durch kontinuierlich steigende Treibhausgase in dieser Phase sei weniger in der oberen Wasserschicht bis 700 m gespeichert, sondern vielmehr in den tieferen Ozean darunter abgegeben worden.[2]

Mit dem Übergang von einer Kalt- zu einer Warmphase im Winter 1976-1977 begannen die Forschungen azur Pazifische Dekaden Oszillation, nachdem Biologen eine plötzliche Änderung der Flora und Fauna an der Westküste Nordamerikas registriert hatten.

2 Wechselwirkungen und Unterschiede von ENSO und PDO

Eine Warmphase der PDO beeinflusst die ENSO in dem Sinne, dass die negative Phase schwächer auftritt. Eine Kaltphase schwächt dementsprechend eine positive Phase der ENSO.

Drei Dinge unterscheiden die beiden Phänomene grundlegend.

  • Eine PDO Phase dauert zwischen 20-30 Jahre, während eine ENSO Phase auf 6 bis 18 Monate begrenzt ist.
  • Die PDO ist außertropisch, ENSO ist ein tropisches Phänomen.
  • Die Ursachen der PDO sind im Gegensatz zur ENSO noch nicht verstanden.

3 Auswirkungen

Aktuelle Forschungen stellen eine Korrelation zwischen PDO und Temperatur sowie Niederschlag an verschiedenen Orten fest. Zudem verändert sich die Biosphäre mit der PDO. So konnten einige Zusammenhänge erschlossen werden. Für eine Warmphase gilt:

Ort Temperatur Niederschlag
Westküste Nordamerika + (besonders der Nordwesten) + (besonders im Süden)
Mittelamerika - o
Nördliches Südamerika + -
Westaustralien + (besonders der Nordwesten) +
Ostaustralien o -
Ostasien - -(besonders der Norden)

Hierbei stellt + eine Erhöhung und - eine Verringerung dar. Außerdem treten diese Effekte am ehesten zwischen November und April auf.

Insbesondere der Lachsbestand vor der nordamerikanischen Westküste steht im Zusammenhang mit der PDO. Während einer Warmphase ist ihr Aufkommen im Golf von Alaska erhöht, während er im Süden zurückgeht und umgekehrt bei einer Kaltphase. Diese Anpassung stimmt auch mit der von Sardinen und Heilbutten überein. Auch der Bestand von pazifischen Seevöglen und die Planktonproduktion ist an die PDO gekoppelt.

Zudem verschiebt sich der Frühlingsbeginn an der Westküste Nordamerikas bei einer Warmphase nach vorne. Dies machen Zeitreihen von dem Beginn der Blüte von verschiedenen Pflanzen deutlich.

4 Ausblick

Ein besseres Verständnis der PDO würde Klimaprojektionen verbessern. Allerdings wird aktuell der umgekehrten Weg gegangen, d.h. man versucht aus den Klimaprojektionen Verständnis für die PDO zu gewinnen. Einzelne Klimaprojektionen berechnen bereits PDO Phasen, das jedoch sehr häufig rein zufällig.

1998 wurde ein Wechsel von einer Warmphase zu einer Kaltphase festgestellt, doch im letzten Jahrzehnt unterlag der PDO Index großen Schwankungen (s.h. Abbildung). Wegen mangelnden Wissens kann man die Phase der PDO nicht vorhersagen und nur schwer bestimmen.

5 Einzelnachweise

  1. IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 14.7.3
  2. 2,0 2,1 Trenberth, K. E., and J. T. Fasullo (2013): An apparent hiatus in global warming? Earth’s Future, 1, 19–32, doi:10.1002/2013EF000165
  3. Kathleen Dohan: Pacific Decadal Oscillation Index

6 Literatur

  • Mantua, Here, 2002: "The Pacific Decadal Oscillation", Journal of Oceanography, Vol. 58, pp. 35 to 44, 2002.

7 Lizenzhinweis

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