Klimaänderungen in Asien

Aus Klimawandel
Abb. 1: Die Großregionen Asiens nach UN-Einteilung
Abb. 2: Änderung der Jahresmitteltemperatur 1900-2021 im Vergleich zum Mittel 1981-2020 in °C in der WMO-Region Asien nach verschiedenen Datensätzen.

Überblick

Asien (Abb. 1) ist nicht nur mit einem Drittel der gesamten Landfläche und 44,6 Mio. km2 von der Fläche her der größte Kontinent der Erde. Auf ihm leben mit etwa 4,75 Milliarden Menschen auch ca. 60 % der Weltbevölkerung.[1] Asien wird in sechs Großregionen geteilt: Nordasien, Zentralasien, Westasien (Vorderasien), Südasien, Südostasien und Ostasien. Aufgrund der gewaltigen Ausdehnung sowohl in Nord-Süd- wie in Ost-West-Richtung finden sich in Asien die unterschiedlichsten Klimazonen, von den polaren Gebieten im nördlichen Sibirien über die Wüsten- und Trockengebiete im kontinentalen Innern und im Westen des Kontinents bis hin zu den unter dem Einfluss des Monsuns stehenden subtropischen und tropischen Regionen in Ost-, Südost- und Süd-Asien. Während in Nordsasien die mittlere Jahrestemperatur bei -3 °C liegt, beträgt sie in Südostasien +25 °C. Westasien ist mit 220 mm Jahresniederschlag die trockenste Großregion, Südostasien mit 2570 mm die feuchteste.[2]

Abb. 3: Arktische Verstärkung und eurasische Abkühlung. Die Karte zeigt die starke Erwärmung der Arktis, insbesondere über der Barents- und Karasee, sowie die Abkühlung in den mittleren Breiten Eurasiens. Die farbig eingerahmten Gebiete beziehen sich auf die Temperaturänderungen in der Graphik darunter.

Nordasien

Nordasien reicht vom Uralgebirge im Westen bis zum Pazifischen Ozean im Osten und von der russischen Arktis im Norden bis nach Zentralasien und Ostasien im Süden. Bezeichnende landschaftliche Merkmale sind ausgedehnte boreale Wälder und Permafrost. Nordasien lässt sich in drei Regionen unterteilen:[3]

  1. Westsibirien mit einem kontinentalen Klima,
  2. Ostsibirien mit seinen Hochlandgebieten und noch stärkeren kontinentalen Klimamerkmalen wie langen kalten Wintern und kurzen heißen Sommern,
  3. das russische Fernost mit kalten Wintern und feuchten Sommern im Süden und kühlen und trockenen Sommern im Norden.

West- und Ostsibirien stehen unter dem Einfluss der Nordatlantischen und Arktischen Oszillation sowie des Sibirischen Hochs mit seinen blockierenden Wetterlagen.[3]

Seit Mitte der 1970er Jahre gab es eine deutliche Temperaturzunahme über Nordasien, besonders über dem nordöstlichen Teil, die etwa doppelt so stark war wie die globale Erwärmung. So hatte der russische Ferne Osten zwischen 1976 und 2014 eine Zunahme von 0,8 °C bis 1,2 °C pro Jahrzehnt zu verzeichnen. Im südlichen West- und Ostsibirien wurde dagegen 1976-2018 im Winter ein Abkühlungstrend von -0,3 °C pro Jahrzehnt beobachtet, der teils auf natürliche Schwankungen, teils auf den Meereisverlust in der Arktis zurückgeführt wurde.[3] Von einigen Autoren wird als Ursache für dieses in jüngster Zeit beobachtete Warme Arktis – Kaltes Sibirien Muster (Abb. 3) die durch die globale Erwärmung und die Arktische Verstärkung verursachte Abnahme der arktischen Meereis-Konzentration angeführt, vor allem in der Barents- und Karasee. Die abnehmende Meereisbedeckung bewirkt hiernach im Sommerhalbjahr eine verstärkte Absorption von Solarstrahlung durch den Ozean, der sich in der eisfreien Jahreszeit dadurch stark erwärmt. Während der kalten Jahreszeit gibt der Ozean die im Sommer aufgenommene Wärme an die Atmosphäre ab und trägt zur Arktischen Verstärkung bei. Die Arktische Verstärkung bewirkt über dynamische Prozesse wie eine Abschwächung des stratosphärischen Polarwirbels ein starkes Hoch über dem Ural, das kalte Polarluft Richtung mittlere Breiten in Eurasien lenkt und hier die Temperaturen um bis zu 4 °C sinken lässt.[4] Zugleich wird das Eindringen warmer Luft durch die Westwindströmung blockiert.[5]

Allerdings ist der dahinterstehende Mechanismus immer noch in der Diskussion, da Modellexperimente, zunehmend aber auch Beobachtungsstudien unterschiedliche Ergebnisse aufweisen. Außerdem spricht gegen diese Argumentation, dass seit den 2010er Jahren das arktische Eis zwar weiterhin abgeschmolzen ist und die Arktische Verstärkung anhält, die eurasische Abkühlung sich aber nicht fortgesetzt hat, sondern seit etwa 2012 sich in das Gegenteil einer Erwärmung gekehrt hat. Das hat dazu geführt, dass neuere Studien eher natürliche Klimaschwankungen als Ursache für die eurasische Abkühlung sehen, z.B. eine schwache Nordatlantische Oszillation (NAO). Die kausale Verbindung von Arktischer Verstärkung und eurasischer Abkühlung haben allerdings auch schon frühere Modellstudien in Zweifel gezogen und natürliche Schwankungen wie die NAO, ENSO (El Niño und La Niña) oder die Pazifische Dekaden Oszillation (PDO) als mögliche Ursache angeführt.[4]

Eine Untersuchung von über 500 Wetterstationen im nördlichen Eurasien hat ergeben, dass höhere Lufttemperaturen mit einer stärkeren Niederschlagsintensität verbunden sind.[6] Zugleich nimmt die Häufigkeit von Niederschlägen ab, während die gesamte Jahresmenge etwa gleichbleibt. Entsprechend nimmt die Intensität von Niederschlägen pro Grad Celsius Temperaturerhöhung um 1-3% zu. Allerdings erfolgt dieser Prozess nur bis zu einer saisonalen Mitteltemperatur von 15-16 °C. Über diesem Grenzwert ändert sich die Intensität der Niederschläge in Richtung Abnahme. Die Ursache ist der abnehmende atmosphärische Wasserdampf bei einer höheren Temperatur durch den Rückgang von Verdunstungsquellen wie Seen, Flüssen und Feuchtgebieten bei einer höheren Temperatur. Zugleich kann es in dieser Situation zu einer Zunahme von Dürrebedingungen kommen.

Mittelasien

Mittelasien gehört mit einem großen Teil seiner Fläche zu den großen Trockengebieten der Erde und gilt als ein „hotspot“ des Klimawandels. Im Westen und Nordwesten der Region herrschen goße Ebenen vor, im Osten und Südosten Hochgebirge mit Gipfeln bis über 8000 m.

Ostasien

Abb. 4: Änderung der mittleren Jahrestemperatur in China 1850-2021

Ostasien umfasst Japan, Korea sowie das zentrale und östliche China. Die Region ist stark beeinflusst durch den Ostasiatischen Sommer- und Winter-Monsun. Beide Klimaschwankungen haben seit den 1970er Jahren eine Abschwächung infolge des Klimawandels erfahren, wodurch vor allem die Wintertemperaturen angestiegen sind. Eine deutliche Temperaturzunahme zeichnet sich in den letzten Jahrzehnten aber auch bei den Jahresmitteltemperaturen ab. So verzeichnet China zwischen 1979 und 2015 eine Erhöhung um 0,38 °C pro Jahrzehnt (Abb. 4) und Südkorea um 1 °C im Zeitraum 1973-2014. In Japan war die Temperaturzunahme mit 3 °C in den letzten 100 Jahren besonders hoch in der Metropolregion von Tokio.[7]

Die Niederschläge haben sich in China je nach Region sehr unterschiedlich entwickelt. Sie nahmen im letzten halben Jahrhundert im Gebiet des Jangtse und im nordwestlichen China zu, in Nordchina dagegen ab. In Südkorea kam es zu einer starken Zunahme der Niederschläge, während in Japan über die letzten 100 Jahre eine leichte Abnahme zu verzeichnen war.[7]

Westasien

Das Gebiet umfasst den Nahen Osten (ohne die nordafrikanischen Staaten) und die Arabische Halbinsel. Die westlichen Teile der Region stehen unter dem randlichen Einfluss des Atlantiks und des Mittelmeers und sind in den Wintermonaten durch die Nordatlantische Oszillation bestimmt. Das Klima ist arid bis semiarid, mit Niederschlägen vor allem im Winter durch außertropische Tiefdruckgebiete. In den südlichen Teilen machen sich auch ENSO-Einflüsse bemerkbar.[8]

Abb. 5: Monatliche Niederschläge im Januar und Juli als Mittel über den Zeitraum 1980-2019 in der Region um den Persischen Golf. ERA5: Version von Reanalysedaten
Abb. 6: Mittlere Monatstemperaturen im Januar und Juli (gemittel über 1980-2019) in der Region um den Persischen Golf. ERA5: Version von Reanalysedaten

Klimatische Verhältnisse

Der nördliche Teil der Arabischen Halbinsel wird durch die Nordatlantische Oszillation beeinflusst, mit mehr Niederschlag bei einer schwachen NAO-Phase. Außerdem wird die Region durch den Indischen Monsun beeinflusst, der vor allem von Mai bis August feuchte Luftmassen von Oman bis zum Jemen heranbringt. Der Indische Monsun wiederum wird weitgehend durch die Lage der Innertropischen Konvergenzzone kontrolliert, die sich im Nord-Sommer nördlich des Äquators befindet.[9] Auch die Meeresoberflächentemperaturen im tropischen Pazifik, d.h. das ENSO-Phänomen, spielen durch Fernwirkungen eine Rolle, wobei El Niño mit mehr, La Niña mit weniger Niederschlägen verbunden sind.

Die Arabische Halbinsel besitzt ein semiarides bzw. arides Wüstenklima mit sehr geringen jährlichen Niederschlägen und hohen Temperaturen. Die feuchte Jahreszeit reicht von November bis April, die trockene von Juni bis August (Abb. 5).[10] Die Niederschläge betragen weniger als 100 mm pro Jahr. Lediglich im östlichen Oman und südwestlichen Saudi-Arabien liegen die Niederschlagsmengen höher, in Bergregionen im Jemen sogar bei 1500 mm/Jahr.[9] Nach Almazroui et al. (2020b) fielen als Mittel von 1978-2019 im Südwesten Saudi-Arabiens etwa 200 mm/Jahr und auch in Teilen des Landesinnern noch 150 mm/Jahr. Ein großer Teil des Gesamtniederschlags (20-52% je nach Jahreszeit) fiel dabei als Starkregen.[11] Aufgrund der hohen Temperaturen reicht die jährliche potentielle Verdunstungsrate auf der Arabischen Halbinsel von 2500 mm an der Küste bis zu 4500 mm im Landesinnern. Typisch für die Region sind Extremereignisse wie Dürren und Überschwemmungen, die sich in jüngster Zeit im Rahmen des Klimawandels verstärkt haben. Auch Tropische Wirbelstürme können manche Regionen betreffen wie 2015 den Jemen. Ein häufiges Phänomen sind außerdem Sand- und Staubstürme, die besonders im Irak und im Süden der Arabischen Halbinsel auftreten und in jüngster Zeit durch direkte menschliche Eingriffe wie Überweidung sowie den Klimawandel zugenommen haben.[9]

Die Temperaturen liegen auf der Arabischen Halbinsel im Sommer bei 40-50 °C und im Winter bei 5-15 °C.[9] In Saudi-Arabien können auch 50 °C und mehr erreicht werden. Die Jahresmitteltemperatur des Landes beträgt 24,6 °C (Deutschland: 10 °C) und liegt am höchsten in Mekka mit 32 °C.[12] Die Region um den Persischen Golf, die sich teilweise mit der Arabischen Halbinsel überschneidet, besitzt ein insgesamt noch trockeneres Klima mit nur 50-75 mm Niederschlag im Jahr. Nur im Winter herrschen in den nördlichen Gebieten feuchte Bedingungen (Abb. 5), die durch westliche Störungen verursacht sind. Höhere Niederschläge gibt es auch über den Gebirgen nördlich des Persischen Golfs, besonders im Iran. Im Sommer verhindert die Subsidenz der nach Norden verschobenen Hadley-Zelle konvektive Niederschläge und begünstigt hohe Oberflächentemperaturen (Abb. 6).[13]

Abb. 7: Änderung der Jahresmitteltemperatur in Saudi-Arabien 1978-2019
Abb. 8: Änderung der Jahresniederschläge in Saudi-Arabien 1978-2019 mit den Trends der einzelnen Jahrzehnte (gestrichelte Linie) und dem Jahresmittel für die gesamte Periode (waagerechte Linie, 92,5 mm).

Klimaänderungen

Die Jahrestemperaturen sind in Südwestasien[14] insgesamt zwischen 1960 und 2013 um 0,27 bis 0,47 °C pro Jahrzehnt gestiegen. Die Erwärmung ist besonders stark im Frühling mit 0,64-0,82 °C/Jahrzehnt. Auf der Arabischen Halbinsel sind die mittleren Temperaturen zwischen 1978 und 2019 um 0,63 °C pro Jahrzehnt angestiegen.[10] In Saudi-Arabien wurden eine Erhöhung der Maximumwerte im März um 0,82 °C und im August sogar um 0,89 °C pro Jahrzehnt festgestellt (Abb. 7).[12]

Die Niederschläge haben auf der Arabischen Halbinsel 1978-2019 um 6,3 mm/Jahrzehnt abgenommen. Ein Ähnlicher Trend wurde auch für das Iranische Hochland festgestellt, wobei zugleich eine Zunahme von aufeinanderfolgenden trockenen Tagen erfolgte.[10] Im westlichen arabischen Teil von Südwestasien (Palästina, Israel, Jordanien, Libanon, Syrien und Irak) wurden 1970-2013 Niederschlagsabnahmen von 1,8 mm/Jahr beobachtet, im Irak 1980-2011 sogar von 1,3-6,2 mm/Jahr.[9] In Saudi-Arabien hat der Jahresniederschlag 1978-2019 um 6 mm/Jahrzehnt abgenommen, in den 2010er Jahren aber um 36 mm/Jahrzehnt zugenommen (Abb. 8). Zugleich gab es eine Abnahme von leichten Regenfällen und eine Zunahme von Starkniederschlägen (ab 26 mm/Tag), die vor allem in den Küstengebieten fallen. Starke Rückgänge des Niederschlags zwischen 10-20 mm/Jahrzehnt gab es im Südwesten und im Innern Saudi-Arabiens, schwache Zunahmen im Osten, Nordwesten und Süden.[11]

Südasien

Zu Südasien werden hier die Staaten Indien, Pakistan, Bangladesch, Nepal, Bhutan, Sri Lanka und Malediven gerechnet. Die Region ist durch tropisches bis subtropisches Klima bestimmt und steht weitgehend unter dem Einfluss des südasiatischen Monsuns. Die globale Erwärmung ist hier bisher schwächer ausgefallen als im globalen Mittel.

Südostasien

Abb. 9: Jährlicher Niederschlag in Südostasien in mm/Tag

Südostasien teilt sich in das Festland-SO-Asien mit den Staaten Myanmar, Kambodscha, Laos, Thailand, Malaysia und Vietnam sowie in den maritimen Teil mit Brunei, den Philippinen, Singapore, Ost-Malaysia, Ost-Timor, Papua-Neuguinea und Indonesien. Es liegt zwischen dem Indischen Ozean im Westen und dem Pazifischen Ozean im Osten und ist durch ein sehr komplexes Relief und einen starken Land-Meer-Kontrast gekennzeichnet. Auf dem Festland dominieren große Flusssysteme wie der Mekong und der Irawadi.[15]

Das Klima ist besonders im maritimen Südostasien tropisch, mit hohen Temperaturen, reichlich Niederschlägen und hoher Feuchtigkeit über das ganze Jahr. Die mittleren Jahrestemperaturen liegen bei 24-28 °C.[16] Über große Teile Südostasiens sind sehr hohe Temperaturen besonders im April und besonders in El-Niño-Jahren beobachtet worden.[17] Einen bestimmenden Einfluss besitzt der tropische Monsun,[15] im Winter der Nordost- und im Sommer der Südostmonsun.[16] Die jahreszeitlichen Niederschläge werden hauptsächlich durch den Monsun und die mit dem Sonnenstand wandernde Innertropische Konvergenzzone geprägt. Die Temperatur und besonders die Niederschläge werden außerdem durch ENSO beeinflusst.[17] Im Sommer fallen z.B. in Indonesien geringe Niederschläge während eines El Niño und höhere während einer La Niña.[15] Über große Teile Südostasiens sind sehr hohe Temperaturen besonders im April und besonders in El Nino Jahren beobachtet worden.[17]

Der 5. Sachstandsbericht des IPCC hat seit den 1960er Jahren eine Zunahme der Temperatur um 0,14-2,0 °C/Jahrzehnt festgestellt, wobei die mangelnde Datengrundlage betont wird. Über Thailand hat die Anzahl der Regentage um 1,3 bis 5,9 Tage pro Jahrzehnt abgenommen. Zugleich hat die Intensität der Niederschläge um ca. 5 mm/Tag und Jahrzehnt zugenommen. In ganz Südostasien haben die Niederschläge und ihre Extreme während La-Nina-Phasen zugenommen.[17]

Einzelnachweise

  1. ↑ Wikipedia: Asien
  2. ↑ IPCC, Working Group II (2022): Asia. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability, 10.3
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 IPCC AR6, WGI (2021): Atlas 5.2, North Asia
  4. ↑ 4,0 4,1 Outten, S., C. Li, M.P. King et al. (2023): Reconciling conflicting evidence for the cause of the observed early 21st century Eurasian cooling, Weather and Climate Dynamics, 10.5194/wcd-4-95-2023, 4, 1, (95-114)
  5. ↑ Wegmann, M., Y. Orsolini, and O. Zolina (2018): Warm Arctic-cold Siberia: comparing the recent and the early 20th-century Arctic warmings. Environmental Research Letters, 13(2), 025009, doi:10.1088/1748-9326/aaa0b7.
  6. ↑ Ye, H., E.J. Fetzer, A. Behrangi et al., (2016): Increasing daily precipitation intensity associated with warmer air temperatures over northern Eurasia. Journal of Climate, 29(2), 623–636, doi:10.1175/jcli-d-14-00771.1.
  7. ↑ 7,0 7,1 IPCC AR6, WGI (2021): Atlas 5.1, East Asia
  8. ↑ IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 14.8.10
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 United Nations Economic and Social Commission for Western Asia (ESCWA) et al. (2017): Arab Climate Change Assessment Report – Main Report. Beirut
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 IPCC AR6, WGI (2021): Atlas 5.5, South West Asia
  11. ↑ 11,0 11,1 Almazroui, M. (2020b): Rainfall Trends and Extremes in Saudi Arabia in Recent Decades. Atmosphere, 11(9), 964, doi:10.3390/atmos11090964
  12. ↑ 12,0 12,1 Almazroui, M. (2020a): Changes in Temperature Trends and Extremes over Saudi Arabia for the Period 1978–2019, Advances in Meteorology, vol. 2020, Article ID 8828421, https://doi.org/10.1155/2020/8828421
  13. ↑ Dasari, H.P., Y. Viswanadhapalli, S. Langodan et al. (2022): High-resolution climate characteristics of the Arabian Gulf based on a validated regional reanalysis, Meteorological Applications; 29:e2102. https://doi.org/10.1002/met.2102
  14. ↑ Hier sind vom IPCC auch Teile Mittelasiens eingeschlossen.
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 Ratna, S.B., J.V. Ratnam, S.K. Behera, F.T. Tangang, and T. Yamagata (2017): Validation of the WRF regional climate model over the subregions of Southeast Asia: climatology and interannual variability. Climate Research, 71(3), 263–280, doi:10.3354/cr01445.
  16. ↑ 16,0 16,1 Sentian , J., C.M. Payus, F. Herman, and V.W. Yee Kong (2022): Climate change scenarios over Southeast Asia
  17. ↑ 17,0 17,1 17,2 17,3 IPCC AR6, WGI (2021): Atlas, 5.4, South East Asia


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