Klimaänderungen in Ostafrika: Unterschied zwischen den Versionen

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[[File:Ostafrika Dürre 2011.jpg|thumb|420px|Änderung der Vegetationsbedeckung in Ostafrika während der Dürre im Juni/Juli 2011]]
[[File:E-Africa Topographic.jpg|thumb|320px|Abb. 1: Topographische Karte Ostafrikas]]
Williams
== Die Region ==
== Die Region ==


Ostafrika liegt etwa zwischen 10 °N und 10 °S sowie vom 30. bis zum 50. Grad Ost. Im Kern werden dazu die größeren Staaten Äthiopien, Somalia, Kenia, Uganda und Tansania gezählt. Manchmal werden auch Mozambique und Madagaskar im Süden dazu gerechnet sowie der neue Staat Südsudan im Norden. Der nördliche Teil mit Äthiopien, Somalia und Südsudan wird auch als "Größeres Horn von Afrika" bezeichnet. Obwohl Ostafrika beiderseits des Äquators liegt, besitzt es kein typisch [[Tropen|tropisches]] Klima. Hohe Gebirge und Hochländer bewirken, dass große Teile Ostafrikas teilweise kühler und – im Lee der Gebirge - trockener sind, als es für die Breitenlage zu erwarten wäre.
Ostafrika liegt etwa zwischen 10 °N und 10 °S sowie vom 30. bis zum 50. Grad Ost. Im Kern werden dazu die größeren Staaten Äthiopien, Somalia, Kenia, Uganda und Tansania gezählt; manchmal werden auch Sudan sowie der neue Staat Südsudan im Norden miteinbezogen. Der nördliche Teil mit Äthiopien, Somalia und Südsudan wird auch als "Größeres Horn von Afrika" bezeichnet. Obwohl Ostafrika beiderseits des Äquators liegt, besitzt es kein typisch [[Tropen|tropisches]] Klima. Hohe Gebirge und Hochländer bewirken, dass große Teile Ostafrikas teilweise kühler und – im Lee der Gebirge - trockener sind, als es für die Breitenlage zu erwarten wäre (Abb. 1).


Die Hochland- und Gebirgsregionen, in denen aufgrund der niedrigeren Temperaturen tropische Krankheiten wie etwa die [[Malaria|Malaria]] weniger verbreitet sind, zeichnen sich durch eine hohe Bevölkerungsdichte und eine intensive landwirtschaftliche Nutzung aus. In Äthiopien, Kenia und Tansania etwa ist die kleinbäuerliche Landwirtschaft der bestimmende Wirtschaftsfaktor. Sie steht in Äthiopien für 50&nbsp;%, in Kenia für 30&nbsp;% des Bruttosozialprodukts und ist mit Abstand der größte Arbeitgeber.<ref>Cheung, W.H., G.B. Senay and A. Singh (2008): Trends and spatial distribution of annual and seasonal rainfall in Ethiopia, International Journal of Climatology 28, 1723-1734; Gitau, W., et al. (2012): Spatial coherence and potential predictability assessment of intraseasonal statistics of wet and dry spells over Equatorial Eastern Africa, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.3620</ref> Sie ist stark von ausreichenden Niederschlägen abhängig, die jedoch starken Schwankungen unterliegen, die nicht selten zu [[Dürren|Dürren]] und [[Starkniederschläge_und_Hochwasser|Überschwemmungen]] führen. Die jüngsten verheerenden Dürren von 2005/06 und 2010/11 mit nachfolgenden katastrophalen Starkregen haben die ökonomische Abhängigkeit Ostafrikas von angemessenen Niederschlägen deutlich vor Augen geführt.
Die Hochland- und Gebirgsregionen, in denen aufgrund der niedrigeren Temperaturen tropische Krankheiten wie etwa die [[Malaria|Malaria]] weniger verbreitet sind, zeichnen sich durch eine hohe Bevölkerungsdichte und eine intensive landwirtschaftliche Nutzung aus. In Äthiopien, Kenia und Tansania etwa ist die kleinbäuerliche Landwirtschaft der bestimmende Wirtschaftsfaktor. Sie steht in Äthiopien für 50%, in Kenia für 30% des Bruttosozialprodukts<ref>Cheung, W.H., G.B. Senay and A. Singh (2008): Trends and spatial distribution of annual and seasonal rainfall in Ethiopia, International Journal of Climatology 28, 1723-1734; Gitau, W., et al. (2012): Spatial coherence and potential predictability assessment of intraseasonal statistics of wet and dry spells over Equatorial Eastern Africa, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.3620</ref> und ist mit Abstand der größte Arbeitgeber, so in Äthiopien für 65%, in Somalia für 80%, in Kenia für 54% und in Eritrea für 63% der Beschäftigten.<ref name="Palmer 2023">Palmer, P.I., C.M. Wainwright, B. Dong et al. (2023): [https://doi.org/10.1038/s43017-023-00397-x Drivers and impacts of Eastern African rainfall variability]. Nat Rev Earth Environ 4, 254–270</ref> Sie ist stark von ausreichenden Niederschlägen abhängig, die jedoch starken Schwankungen unterliegen, die nicht selten zu [[Dürren in Ostafrika|Dürren]] und [[Starkregen und Hochwasser in Ostafrika|Überschwemmungen]] führen. Die jüngsten verheerenden Dürren von 2016/17 und 2020 bis Anfang 2023 mit nachfolgenden katastrophalen Starkregen 2019 und 2023/24 haben die ökonomische Abhängigkeit Ostafrikas von angemessenen Niederschlägen deutlich vor Augen geführt.<ref name="Kimutai 2024">Kimutai, J., C. Barnes, F. Masambaya et al. (2024): [https://www.worldweatherattribution.org/urban-planning-at-the-heart-of-increasingly-severe-east-african-flood-impacts-in-a-warming-world/ Urban planning at the heart of increasingly severe East African flood impacts in a warming world]</ref>


== Temperatur ==
== Änderungen der Temperatur ==
Die mittleren Maximum-Temperaturen betragen in Regionen mit geringem Niederschlag bis zu 35 °C. Höhere Temperaturen finden sich vor allem westlich und südöstlich des äthiopischen Hochlands im Sudan und Südsudan sowie in Somalia und den tiefer gelegenen Regionen Kenias (Abb. 2).<ref name="Gebrechorkos 2019">Gebrechorkos, S.H., S. Hülsmann & C. Bernhofer (2019): [https://doi.org/10.1038/s41598-019-47933-8 Long-term trends in rainfall and temperature using high-resolution climate datasets in East Africa]. Sci Rep 9, 11376</ref>  In den Hochländern sind die Temperaturen deutlich kühler. So beträgt die Jahresmitteltemperatur in Adis Abeba, der Hauptstadt Äthiopiens, 16 °C. Die Unterschiede zwischen den Jahreszeiten sind gering; die wärmste Jahreszeit ist das Frühjahr mit knapp 18 °C.<ref>climate.top (2024): [https://www.climate.top/ethiopia/addis-ababa/ Addis Ababa Climate & Temperature]</ref>
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| [[Bild:E-Africa temp max min.jpg|thumb|320px|Abb. 2:  Mittlere Jahresmaximum- und Jahresminimumtemperaturen 1979-2010 in Ostafrika]]||[[Bild:Kenia temp 1975-2019.jpg|thumb|360px|Abb. 3:  Änderung der Jahresmitteltemperatur zwischen 1975 und 2019 in Kenia]]
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Wegen der unsicheren Datenlage sind Temperaturveränderungen für ganz Ostafrika sehr schwierig abzuschätzen. Eine Untersuchung einzelner Datensätze von Stationen in Kenia, Uganda, Ruanda und Burundi hat einen Temperaturanstieg von 1,54 Grad zwischen 1966 und 2006 ergeben, für Kericho im westlichen Hochland von Kenia sogar um 1,69 Grad.<ref name="Stern 2011">Stern, D.I., P.W. Gething, C.W. Kabaria, W.H. Temperley, A.M. Noor, et al. (2011): [https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0024524 Temperature and Malaria Trends in Highland East Africa]. PLoS ONE 6(9): e24524</ref>  Die jährlichen Mittelwerte der Maximum-Temperaturen haben 1979-2010 vor allem im östlichen Äthiopien um bis zu 3 °C zugenommen, in den übrigen Regionen bis 1,9 °C. Saisonal zeigen vor allem der Jahresbeginn und der Frühling starke Zunahmen der maximalen Temperaturen mit bis zu 3 °C in großen Teilen Ostafrikas.<ref name="Gebrechorkos 2019"/>  Nach einer aktuellen Untersuchung ist in Kenia die Jahresmitteltemperatur seit den 1970er Jahren um ca. 1 °C gestiegen (Abb. 3). Die tropischen Gebiete Kenias mit einer mittleren Jahrestemperatur von über 25 °C haben sich auf Kosten der Gebiete mit einem gemäßigten Klima (<18 °C) im südwestlichen Hochland ausgedehnt und sind teilweise selbst noch heißer geworden. Die nur knapp 10% der Landesfläche umfassende [[Gemäßigte Zone|gemäßigte Zone]] hat um ein Viertel abgenommen.<ref name="Lawrence 2023">Lawrence, T.J., J.M. Vilbig, G. Kangogo et al. (2023): [https://doi.org/10.1007/s10113-023-02055-w Shifting climate zones and expanding tropical and arid climate regions across Kenya (1980–2020)]. Reg Environ Change 23, 59</ref>


Wegen der unsicheren Datenlage sind Temperaturveränderungen für ganz Ostafrika sehr schwierig abzuschätzen. In Äthiopien sind die Temperaturen zwischen 1948 und 2006 um 0,3 °C pro Jahrzehnt gestiegen. Eine Untersuchung einzelner Datensätze von Stationen in Kenia, Uganda, Ruanda und Burundi hat einen Temperaturanstieg von 1,54 Grad zwischen 1966 und 2006 ergeben, für Kericho im westlichen Hochland von Kenia sogar um 1,69 Grad.<ref name="Stern 2011">Stern, D.I., P.W. Gething, C.W. Kabaria, W.H. Temperley, A.M. Noor, et al. (2011): [http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0024524 Temperature and Malaria Trends in Highland East Africa]. PLoS ONE 6(9): e24524. doi:10.1371/journal.pone.0024524 </ref>
== Änderungen der Niederschläge ==
=== Die Niederschlagsverhältnisse ===
[[Bild:Rainfall Rwanda month 1981-2020.jpg|thumb|420px|Abb. 4: Monatliche Niederschläge in Ruanda gemittelt über den Zeitraum 1981-2020. Die Boxen geben die 25% bis 75% häufigsten Werte an, die senkrechten Balken zeigen die höchsten und niedrigsten 25 Prozent der Werte. ]]
Die sehr komplexe Topographie Ostafrikas mit Höhenunterschieden von über 5000 m (Abb. 1)  hat sehr unterschiedliche Jahresniederschläge von 100 mm bis rund 2500 mm zur Folge.<ref name="Kimutai 2024"/> In einzelnen Ländern Ostafrikas liegen die Niederschläge im Jahresmittel der Periode 1981-2016 in Tansania bei fast 1000 mm, in Äthiopien bei 800 mm und in Kenia bei 600 mm. Die höchsten Niederschläge fallen in den Hochländern von Äthiopien sowie von Kenia und Tansania.<ref name="Gebrechorkos 2019"/> Aufgrund der sehr wechselhaften Topographie mit Bergländern und Tälern sind die klimatischen Verhältnisse jedoch in ganz Ostafrika sehr differenziert. An den Rändern der Hochländer und Bergzüge Ostafrikas werden feuchte Luftmassen zum Aufstieg gezwungen, kühlen und regnen sich ab. In den tiefer gelegenen Küstengebieten ist es dagegen sehr trocken.


== Niederschlagsverteilung und -herkunft ==
Ostafrika besitzt besonders in den äquatornahen Regionen entsprechend dem Höchststand der Sonne bzw. der Wanderung der [[Innertropische Konvergenzzone|Innertropischen Konvergenzzone]] (ITCZ) zwei Regenzeiten, die sog. lange Regenzeit in den Monaten März bis Mai und die kurze Regenzeit von Oktober bis Dezember (Abb. 4).<ref name="Kimutai 2024"/>  Die lange und die kurze Regenzeit unterscheiden sich jedoch nicht nur in der Länge. So ist einerseits die räumliche Abdeckung bei stärkeren Niederschlägen in der kurzen Regenzeit deutlich konsistenter als in der langen Regenzeit; und die jährlichen Schwankungen sind in der kurzen Regenzeit deutlicher ausgeprägter.<ref name="Roy 2024">Roy, I., & A. Troccoli (2024): [https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169615 Identifying important drivers of East African October to December rainfall season]. Sci Total Environ 914:169615</ref> In den nördlichen und südlichen Randbereichen Ostafrikas gibt es mit dem Höchststand der Sonne nur eine Regenzeit im jeweiligen Sommer. Das Hochland von Äthiopien erhält über 2000 mm Niederschlag im Jahr, von denen 50-90% in der Zeit von Juni bis September fallen.<ref name="Viste 2013">Viste, E., and A. Sorteberg (2013): Moisture Transport into the Ethiopian highlands, International Journal of Climatology 33, 249-263</ref> Abb. 4 zeigt, dass die monatlichen Werte des feuchtesten (April) und des trockensten Monats (Juli) sich um über 100 mm unterscheiden. 


In den äquatornahen Gebieten Ostafrikas gibt es entsprechend dem Höchststand der Sonne zwei Hauptregenzeiten, die sog. kurze Regenzeit von Oktober bis Dezember und die sog. lange Regenzeit von März bis Mai. In den nördlichen und südlichen Randzonen gewinnen die Niederschläge im Nord- und Südsommer an Bedeutung. So liegt in den meisten Teilen Äthiopiens die Hauptregenzeit im Sommer. Das Hochland von Äthiopien erhält über 2000 mm Niederschlag im Jahr, von denen 50-90&nbsp;% in der Zeit von Juni bis September fallen.<ref name="Viste 2013">Viste, E., and A. Sorteberg (2013): Moisture Transport into the Ethiopian highlands, International Journal of Climatology 33, 249-263</ref> Aufgrund der sehr wechselhaften Topographie mit Bergländern und Tälern sind die klimatischen Verhältnisse jedoch in ganz Ostafrika sehr differenziert.
Woher aber kommen die feuchten Luftmassen? Grundsätzlich gibt es drei maritime Herkunftsgebiete, den Golf von Guinea im Atlantik, den westlichen Indischen Ozean und das östliche Mittelmeer. Als vierte Niederschlagsquelle fungiert der tropische Regenwald des Kongobeckens. Wie viel Niederschlag aus dem jeweiligen Herkunftsgebiet stammt, hängt von der Region in Ostafrika und der Jahreszeit ab. In den meisten Fällen fehlen allerdings ausreichende Beobachtungsdaten, um den Weg der feuchten Luftmassen genauer zu bestimmen. Nach der Untersuchung von Viste und Sorteberg (2013) zur Herkunft der Niederschläge im äthiopischen Hochland im Nordsommer (Juli-August) stammt hier der Hauptanteil (51%) aus dem Transport feuchter Luft vom östlichen Mittelmeer und dem Roten Meer aus dem Norden. Aus den beiden subtropischen Meeren verdunstet sehr viel Wasser, das mit nördlichen Strömungen über die Arabische Halbinsel und das rote Meer in das Hochland von Äthiopien gelangt. <ref name="Viste 2013">Viste, E., and A. Sorteberg (2013): Moisture Transport into the Ethiopian highlands, International Journal of Climatology 33, 249-263</ref>
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| [[Bild:Ostafrika Regen1985-2018.jpg|thumb|480px|Abb. 5: Änderung des Niederschlags in der langen Regenzeit März-Mai in Ostafrika 1985-2018 nach verschiedenen Datensätzen als Abweichung in mm/Tag zum Mittel 1986-1997. Der graue Bereich markiert die besonders trockene Periode 1998-2009.]]||[[Bild:Rain-Kenia-seasons-1975-201.jpg|thumb|340px|Abb. 6: Änderung der saisonalen Niederschläge zwischen 1975 und 2017 in Kenia]]
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An den Rändern der Hochländer und Bergzüge Ostafrikas werden feuchte Luftmassen zum Aufstieg gezwungen, kühlen und regnen sich ab. In den niedrigen Küstengebieten ist es dagegen sehr trocken. Woher aber kommen die feuchten Luftmassen? Grundsätzlich gibt es drei maritime Herkunftsgebiete, den Golf von Guinea im Atlantik, den westlichen Indischen Ozean und das östliche Mittelmeer. Als vierte Niederschlagsquelle fungiert der tropische Regenwald des Kongobeckens. Wie viel Niederschlag aus dem jeweiligen Herkunftsgebiet stammt, hängt von der Region in Ostafrika und der Jahreszeit ab. In den meisten Fällen fehlen allerdings ausreichende Beobachtungsdaten, um den Weg der feuchten Luftmassen genauer zu bestimmen.
=== Niederschlagstrends ===
Die ostafrikanischen Niederschläge unterliegen ausgeprägten Schwankungen mit Dürren wie 2016/17 und 2022 bzw. Starkniederschlägen mit Überschwemmungen wie 2019 und 2023, von denen mehrere Millionen Menschen durch Mangelernährung und Wassermangel oder Zerstörungen von Behausungen, Infrastrukturanlagen, Feldern und oft zahlreichen Toten betroffen sind. 1984 starben z.B. durch eine starke Dürre in Äthiopien und im Sudan 450.000 Menschen vor allem durch Hunger. Starkniederschläge können auch zu Heuschreckenplagen führen, die z.B. zwischen Dezember 2019 und März 2020 Zigtausende von Hektar an Getreidefeldern zerstört hatten. In der kurzen Regenzeit schwanken die Niederschläge zwischen maximal über 300 mm/Monat und minimal rund 30 mm/Monat.<ref name="Palmer 2023">Palmer, P.I., C.M. Wainwright, B. Dong et al. (2023): [https://doi.org/10.1038/s43017-023-00397-x Drivers and impacts of Eastern African rainfall variability]. Nat Rev Earth Environ 4, 254–270</ref>


Nach einer aktuellen Untersuchung zur Herkunft der Niederschläge im äthiopischen Hochland im Nordsommer (Juli-August) stammt hier der Hauptanteil (51&nbsp;%) aus dem Transport feuchter Luft vom östlichen Mittelmeer und dem Rotem Meer aus dem Norden. Aus den beiden subtropischen Meeren verdunstet sehr viel Wasser, das mit nördlichen Strömungen über die Arabische Halbinsel und das rote Meer in das Hochland von Äthiopien gelangt. An zweiter Stelle stehen Strömungen vom südwestlichen tropischen indischen Ozean, von denen 32&nbsp;% der Niederschläge stammen. Ein Teil dieses Transportweges verläuft über das Kongobecken und erreicht das äthiopische Hochland von Südwesten her, weshalb es oft fälschlicherweise dem Golf von Guinea zugeschrieben wurde. Von hier stammen aber nur 4&nbsp;% der Niederschläge des Hochlands von Äthiopien. Der Rest stammt aus regionalen Quellen und vom nördlichen Indischen Ozean.<ref name="Viste 2013" />
Beobachtungen haben für die Niederschläge in der langen Regenzeit seit 1986 einen negativen Trend bis 2009 ergeben (Abb. 5). Damit verbunden war eine Verkürzung der Dauer der Niederschlagszeit. Die lange Regenzeit setzte später ein und hörte früher auf. Die 2000er Jahre waren dadurch eine ausgesprochen trockene Periode.<ref name="Wainwright 2019">Wainwright, C.M., J.H. Marsham, R.J. Keane et al. (2019): [https://doi.org/10.1038/s41612-019-0091-7 Eastern African Paradox’ rainfall decline due to shorter not less intense Long Rains]. npj Clim Atmos Sci 2, 34</ref>  Außerdem haben seit 1998 die Häufigkeit von Dürren während der langen Regenzeit zugenommen.<ref name="Schwarzwald 2023">Schwarzwald, K., Goddard, L., Seager, R. et al. (2023): [https://doi.org/10.1007/s00382-022-06622-5 Understanding CMIP6 biases in the representation of the Greater Horn of Africa long and short rains]. Clim Dyn 61, 1229–1255 </ref> Erst seit Beginn der 2010er Jahre fielen in dieser Saison wieder mehr Niederschläge.<ref name="Wainwright 2019" />  Bei den Regenfällen der kurzen Regenzeit zeigt sich dagegen zwischen 1983 und 2021 eine Zunahme von 1,4 bis 2,4 mm pro Saison bzw. insgesamt um 50 bis 100 mm. Dabei kam es in einigen Jahren wie 1997/98, 2006, 2012, 2015 und 2019/20 zu Starkregen.<ref name="Palmer 2023"/>  Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt eine Untersuchung über die Entwicklung der Niederschläge in Kenia (Abb. 6). Auch hier zeigen die Regenfälle in der langen Regenzeit seit den 1980er Jahren bis ca. 2010 einen negativen Trend, während die Niederschläge in der kurzen Regenzeit zunehmen. Die Niederschläge in den trockenen Jahreszeiten (Dezember-Februar und Juni-August) weisen so gut wie keinen Trend auf.<ref name="Lawrence 2023"/>


== Niederschlagsänderungen und ihre Ursachen ==
[[File:Prec-anomaly-OND-E-Africa.jpg|thumb|480px|Abb. 7: Niederschlagsabweichungen vom Mittel bei negativen (a) und positiven (b) ENSO- und IOD-Phasen in der kleinen Regenzeit. Die Region A markiert das Gebiet mit der stärksten Abweichung.]]
=== Ursachen der Niederschlagsänderungen ===
Die Ursachen für die langfristigen Änderungen der ostafrikanischen Niederschlagsregime werden hauptsächlich auf die [[Meeresoberflächentemperatur]]en des Pazifischen und des Indischen Ozeans zurückgeführt. Diese werden wiederum durch natürliche Klimaschwankungen wie den Southern Annular Mode (SAM) im südlichen Indischen Ozean, [[ENSO]] im tropischen Pazifik und den [[Indian Ocean Dipole]] (IOD) im tropischen Indischen Ozean beeinflusst, die typische Schwankungen der Meeresoberflächentemperaturen in den jeweiligen Ozeanen repräsentieren. Vom SAM sind nach Kebacho et la. (2024)<ref name="Kebacho 2024">Kebacho, L.L., V. Ongoma & H. Chen (2024): [https://doi.org/10.1007/s00382-024-07136-y Influence of ENSO, Southern Annular Mode, and IOD on the interdecadal change of the East Africa ‘short rains’]. Clim Dyn 62, 4315–4329</ref>  vor 1961 starke Einflüsse auf die Temperaturen im südlichen Indischen Ozean ausgegangen, die die Niederschläge der kurzen Regenzeit über Ostafrika entscheidend geprägt haben. In den folgenden Jahrzehnten hat sich der SAM-Einfluss, möglicherweise durch den [[Klimawandel]] und den [[Stratosphärisches Ozon und Klimawandel|stratosphärischen Ozonabbau]],<ref name="Manatsa 2016">Manatsa, D., C. Mudavanhu, T.D. Mushore & E. Mavhura (2016): [https://doi.org/10.1002/joc.4443 Linking major shifts in East Africa ‘short rains’ to the Southern Annular Mode]. Int J Climatol 36:1590–1599</ref>  abgeschwächt und die ostafrikanischen Niederschläge gerieten stärker unter den Einfluss von ENSO und dem Indian Ocean Dipole.


Ostafrika leidet unter häufigen [[Wetter-_und_Klimaextreme|Extremereignissen]]. So hat es in den letzten Jahren in Ostafrika gehäuft starke Niederschläge mit z.T. verheerenden [[Starkniederschläge_und_Hochwasser|Überschwemmungen]] gegeben, von einem solcher Ereignisse pro Jahr in den 1980er Jahren zu sieben Ereignissen pro Jahr in den Jahren 2000-2006. Dadurch waren pro Jahr fast zwei Millionen Menschen betroffen.<ref name="Shongwe 2011">Shongwe, M.E., G.J. van Oldenborgh, B.J.J.M. van den Hurk, B. de Boer, C.A.S. Coelho, and M.K. van Aalst, (2011): Projected changes in mean and extreme precipitation in Africa under global warming. Part II: East Africa. Journal of Climate, 24(14), 3718-3732</ref> Nicht weniger stark wird Ostafrika von [[Dürren|Dürren]] heimgesucht. 2010/11 hat es am Horn von Afrika eine starke Dürre gegeben, die von einigen Messergebnissen als stärkste Dürre in den letzten 60 Jahren klassifiziert wurde.<ref name="Tierney 2013">Tierney, J.E., et al. (2013): Multidecadal variability in East African hydroclimate controlled by the Indian Ocean, Nature 493, 389-392</ref> Über weite Teile der Region fielen 50-80&nbsp;% weniger Regen als im Mittel.<ref name="WMO 2011">WMO statement on the status of the global climate in 2011, http://www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/documents/1085_en.pdf </ref> Die Niederschläge fallen nicht regelmäßig, sondern unterliegen starken Schwankungen. Solche Schwankungen gibt es von Jahr zu Jahr, aber auch über längere Zeitperioden von Jahrzehnten bis Jahrhunderten. So gab es im späten Mittelalter offensichtlich eine langanhaltende Dürre. Danach wurde es zunehmend feuchter mit dem Höhepunkt im 18. Jahrhundert. Dann folgte eine trockene Phase, die bis in die moderne Zeit anhält.<ref name="Tierney 2013" />
[[File:Prec-positive-ENSO-IOD.jpg|thumb|520px|Abb. 8: Änderung der Niederschläge in mm/Tag im Vergleich zum Mittel 1991-2020 in Jahren mit positiver ENSO- und IOD-Phase während der kleinen Regenzeit (Okt.-Dez.) in Ostafrika. ]]
Der ENSO-Einfluss ist in der kurzen Regenzeit relativ konstant, während er in der langen Regenzeit, in der z.B. El-Niño-Ereignisse jahreszeitlich gesehen abschwächen, stärker schwankt. So bewirken El-Niño-Bedingungen eine Verstärkung der Niederschläge vor allem in der kurzen Regenzeit, während La-Niña-Bedingungen für mehr Trockenheit sorgen.<ref name="Palmer 2023"/> Andererseits scheint nach einigen Studien der Einfluss von ENSO auch in der kurzen Regenzeit langfristigen Schwankungen zu unterliegen. Nach Roy & Troccoli (2024)<ref name="Roy 2024"/> gibt es eine starke Verbindung zwischen den Temperaturen im Niño 3.4 Sektor im östlichen Pazifik und den Niederschlägen während der ostafrikanischen kurzen Regenzeit. Bereits im Sommer deuten höhere Meeresoberflächentemperaturen im östlichen Pazifik auf höhere Niederschläge im Oktober-Dezember in Ostafrika.  


Die kurzfristigen Niederschlagsschwankungen werden im allgemeinen auf das [[ENSO|ENSO]]-Phänomen im Pazifik zurückgeführt. Bei El-Niño-Ereignissen kommt es zu stärkeren, bei La-Niña-Ereignissen zu geringeren Niederschlägen. Die Auswirkungen der ENSO-Schwankung werden über den Indischen Ozean vermittelt.<ref name="Shongwe 2011" /> Entsprechend werden auch kurzfristig auftretende Dürren im allgemeinen La-Niña-Verhältnissen im Pazifik zugeschrieben, niederschlagsreiche Phasen mit Überschwemmungen dagegen El-Niño-Verhältnissen. Die kurzen Datenreihen machen solche Zuordnungen allerdings unsicher.<ref name="Tierney 2013" />
Während der ENSO-Einfluss auf die ostafrikanischen Niederschläge schon seit längerem bekannt ist, wurde die Wirkung des Indian Ocean Dipole erst 1999 entdeckt.<ref name="Roy 2024"/> Ein positiver IOD mit höheren Meeresoberflächentemperaturen im westlichen Indischen Ozean ist mit höheren Niederschlägen in der kurzen Regenzeit verbunden. Die Niederschläge können in solchen Phasen das Zwei- bis Dreifache des langjährigen Mittels betragen wie z.B. 1997, 2006, 2012, 2015 und 2019. Im Gegensatz dazu sind bei einem negativen IOD die Meeresoberflächentemperaturen vor der ostafrikanischen Küste kühler als normal und die Niederschläge der kurzen Regenzeit betragen nur 20-60% des langjährigen Mittels wie 1996, 1998, 2010 und 2016 (Abb. 7).<ref name="Palmer 2023"/>


Bei längerfristigen Schwankungen ist die Zuordnung noch unsicherer. Das liegt auch daran, dass die Datenlage es schwierig macht, solche Schwankungen überhaupt zu erkennen. Z.T. liegen nur Abschätzungen für einzelne Regionen Ostafrikas vor. Das nördliche Ostafrika (auch als „Größeres Horn von Afrika“ bezeichnet: südlicher Sudan, Äthiopien, nördliches Uganda und Kenia – zwischen Äquator und 15 °N) erfuhr ähnlich wie die [[Klimaänderungen_in_Afrika#Westafrika_und_die_Sahel-D.C3.BCrre|Sahel-Zone]] eine deutliche Abnahme der Sommerniederschläge in den 1970er und 1980er Jahren. So nahmen die Niederschläge über große Teile des äthiopischen Hochlands um mehr als 30 mm pro Jahrzehnt ab, im westlichen Sudan sogar um über 60 mm pro Jahrzehnt. Im Anschluss an die 1980er Jahre scheint eine Erwärmung des Nordatlantiks bewirkt zu haben, dass die Niederschläge im Sahel wieder zunahmen. Für das nördliche Ostafrika scheint die Periode niedriger Niederschläge dagegen anzuhalten bzw. sich sogar zu verstärken. So fielen in der Periode 1990-2009 weniger Niederschläge als in der gegenüber früheren Jahrzehnten trockenen Periode 1970-1980. Besonders niedrig waren die Niederschläge 2008 und 2009, begleitet von starken Düren in einigen Ländern Ostafrikas.<ref name="Williams 2012">Williams, A.P., et al. (2012): Recent summer precipitation trends in the Greater Horn of Africa and the emerging role of Indian Ocean sea surface temperature, Climate Dynamics 39, 2307–2328, DOI 10.1007/s00382-011-1222-y</ref>
Die Auswirkungen der pazifischen ENSO-Schwankungen betreffen auch den sog. maritimen Kontinent, womit die Inselwelt Südostasiens gemeint ist, und beeinflussen Niederschläge und Meeresoberflächentemperaturen im östlichen Indischen Ozean. So bewirken El-Niño-Ereignisse über dem maritimen Kontinent absteigende Luftmassen, geringere Niederschläge und kühlere Meeresoberflächentemperaturen und La-Niña-Ereignisse das Gegenteil. Damit greift das ENSO-Phänomen in die Schwankungen des Indian Ocean Dipole ein und kann diese verstärken oder abschwächen (Abb. 7). Das Zusammentreffen eines positiven Indian Ocean Dipole mit einem El Niño kann zu sehr starken Regenfällen und Überschwemmungen führen (Abb. 8) wie z.B. 1997, das Aufeinandertreffen eines negativen Indian Ocean Dipole mit einer La Niña dagegen zu Niederschlagsdefiziten und Dürren. Zu ähnlich hohen Starkregen kam es allerdings auch 2019/20 nur durch einen extrem positiven IOD bei neutralen ENSO-Bedingungen.<ref name="Palmer 2023"/>  Und auch während der kurzen Regenzeit 2023 waren die Niederschläge vergleichbar hoch, was nach Kimutai et al. (2023)<ref name="Kimutai 2023">Kimutai, J., C. Barnes, M. Zachariah et al. (2023): [https://www.worldweatherattribution.org/climate-change-indian-ocean-dipole-compounding-natural-hazards-and-high-vulnerability-increased-severity-of-flooding-in-the-horn-of-africa/ Compounding natural hazards and high vulnerability led to severe impacts from Horn of Africa flooding exacerbated by climate change and Indian Ocean Dipole]. World Weather Attribution (WWA)</ref>  zu gleichen Teilen durch den Indian Ocean Dipole und die Erwärmung der Atmosphäre infolge des globalen Klimawandels verursacht wurde, während ENSO keinen signifikanten Einfluss hatte. Der Indian Ocean Dipole scheint daher in den letzten Jahrzehnten der dominierende Antrieb für die ostafrikanischen Regenfälle in der kurzen Regenzeit gewesen zu sein.<ref name="Kebacho 2024"/> Andere Einflüsse wie ENSO und der Klimawandel spielen ebenfalls eine Rolle, sind jedoch im Einzelfall nicht immer eindeutig zu identifizieren.


Die abnehmenden Sommerniederschläge im nördlichen Ostafrika stehen im Widerspruch zu [[Klimaprojektionen_Afrika|Modellprojektionen]], die für Ostafrika höhere Niederschläge voraussagen.<ref name="Shongwe 2011" /> Als Ursache für die gegenwärtige Entwicklung wird von einigen Forschern die Erwärmung der Meeresoberflächentemperaturen im Indischen Ozean verantwortlich gemacht. Der Indische Ozean hat sich in den letzten Jahrzehnten besonders in seinem südwestlichen tropischen Teil deutlich erwärmt. Als Folge haben sich über dem Ozean [[Konvektion|Konvektion]] und Niederschläge verstärkt. Damit einher ging eine westliche Ausdehnung der Walkerzirkulation, deren aufsteigender Ast sich über dem Indischen Ozean nach Westen verschoben hat, wodurch sich der westlich anschließende absteigende Ast Richtung afrikanische Küste verschob. Die verstärkten Niederschläge über dem Indischen Ozean haben zudem bei der Kondensation in der mittleren Troposphäre sehr viel latente Energie freigesetzt, die sich als warme und trockene Höhenluft auch Richtung Ostafrika ausgebreitet hat. Hier hat sie die Stabilität der atmosphärischen Schichtung verstärkt und Konvektion unterdrückt. Außerdem wurde dadurch der Transport feuchter Luft vom Kongo-Becken abgeschwächt. Da Modellstudien die Erwärmung des Indischen Ozeans primär auf die zunehmende Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre zurückführen, muss davon ausgegangen werden, dass die abnehmenden Sommerniederschläge im nördlichen Ostafrika anthropogen bedingt sind und auch in den nächsten Jahrzehnten anhalten werden.<ref name="Williams 2012" />
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Die Meeresoberflächentemperaturen im westlichen Indischen Ozean und die Niederschläge in Ostafrika sind über die [[Walker-Zirkulation|Walkerzirkulation]] miteinander verbunden. Dabei handelt es sich um eine parallel zum Äquator verlaufende tropische Zirkulation der Atmosphäre, die aus mehreren Zellen besteht (Abb. 9 und 10). Die Zellen werden aus einem aufsteigenden und absteigenden Ast zwischen der unteren und der oberen Troposphäre sowie Ost-West- bzw. West-Ost-Strömungen dazwischen gebildet. Ursache ist der durch die Passatwinde hervorgerufene Gegensatz zwischen kaltem und warmem Wasser auf den Ost- bzw. Westseiten der tropischen Ozeane, der besonders im Pazifik, aber auch im Indischen Ozean ausgebildet ist.<ref>Johnson, N., NOAA Climate.gov (2020): [https://www.climate.gov/news-features/blogs/enso/meet-enso%E2%80%99s-neighbor-indian-ocean-dipole Meet ENSO’s neighbor, the Indian Ocean Dipole], Lizenz: public domain</ref>


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Aktuelle Version vom 23. August 2024, 16:29 Uhr

Abb. 1: Topographische Karte Ostafrikas

Die Region

Ostafrika liegt etwa zwischen 10 °N und 10 °S sowie vom 30. bis zum 50. Grad Ost. Im Kern werden dazu die größeren Staaten Äthiopien, Somalia, Kenia, Uganda und Tansania gezählt; manchmal werden auch Sudan sowie der neue Staat Südsudan im Norden miteinbezogen. Der nördliche Teil mit Äthiopien, Somalia und Südsudan wird auch als "Größeres Horn von Afrika" bezeichnet. Obwohl Ostafrika beiderseits des Äquators liegt, besitzt es kein typisch tropisches Klima. Hohe Gebirge und Hochländer bewirken, dass große Teile Ostafrikas teilweise kühler und – im Lee der Gebirge - trockener sind, als es für die Breitenlage zu erwarten wäre (Abb. 1).

Die Hochland- und Gebirgsregionen, in denen aufgrund der niedrigeren Temperaturen tropische Krankheiten wie etwa die Malaria weniger verbreitet sind, zeichnen sich durch eine hohe Bevölkerungsdichte und eine intensive landwirtschaftliche Nutzung aus. In Äthiopien, Kenia und Tansania etwa ist die kleinbäuerliche Landwirtschaft der bestimmende Wirtschaftsfaktor. Sie steht in Äthiopien für 50%, in Kenia für 30% des Bruttosozialprodukts[1] und ist mit Abstand der größte Arbeitgeber, so in Äthiopien für 65%, in Somalia für 80%, in Kenia für 54% und in Eritrea für 63% der Beschäftigten.[2] Sie ist stark von ausreichenden Niederschlägen abhängig, die jedoch starken Schwankungen unterliegen, die nicht selten zu Dürren und Überschwemmungen führen. Die jüngsten verheerenden Dürren von 2016/17 und 2020 bis Anfang 2023 mit nachfolgenden katastrophalen Starkregen 2019 und 2023/24 haben die ökonomische Abhängigkeit Ostafrikas von angemessenen Niederschlägen deutlich vor Augen geführt.[3]

Änderungen der Temperatur

Die mittleren Maximum-Temperaturen betragen in Regionen mit geringem Niederschlag bis zu 35 °C. Höhere Temperaturen finden sich vor allem westlich und südöstlich des äthiopischen Hochlands im Sudan und Südsudan sowie in Somalia und den tiefer gelegenen Regionen Kenias (Abb. 2).[4] In den Hochländern sind die Temperaturen deutlich kühler. So beträgt die Jahresmitteltemperatur in Adis Abeba, der Hauptstadt Äthiopiens, 16 °C. Die Unterschiede zwischen den Jahreszeiten sind gering; die wärmste Jahreszeit ist das Frühjahr mit knapp 18 °C.[5]

Abb. 2: Mittlere Jahresmaximum- und Jahresminimumtemperaturen 1979-2010 in Ostafrika
Abb. 3: Änderung der Jahresmitteltemperatur zwischen 1975 und 2019 in Kenia

Wegen der unsicheren Datenlage sind Temperaturveränderungen für ganz Ostafrika sehr schwierig abzuschätzen. Eine Untersuchung einzelner Datensätze von Stationen in Kenia, Uganda, Ruanda und Burundi hat einen Temperaturanstieg von 1,54 Grad zwischen 1966 und 2006 ergeben, für Kericho im westlichen Hochland von Kenia sogar um 1,69 Grad.[6] Die jährlichen Mittelwerte der Maximum-Temperaturen haben 1979-2010 vor allem im östlichen Äthiopien um bis zu 3 °C zugenommen, in den übrigen Regionen bis 1,9 °C. Saisonal zeigen vor allem der Jahresbeginn und der Frühling starke Zunahmen der maximalen Temperaturen mit bis zu 3 °C in großen Teilen Ostafrikas.[4] Nach einer aktuellen Untersuchung ist in Kenia die Jahresmitteltemperatur seit den 1970er Jahren um ca. 1 °C gestiegen (Abb. 3). Die tropischen Gebiete Kenias mit einer mittleren Jahrestemperatur von über 25 °C haben sich auf Kosten der Gebiete mit einem gemäßigten Klima (<18 °C) im südwestlichen Hochland ausgedehnt und sind teilweise selbst noch heißer geworden. Die nur knapp 10% der Landesfläche umfassende gemäßigte Zone hat um ein Viertel abgenommen.[7]

Änderungen der Niederschläge

Die Niederschlagsverhältnisse

Abb. 4: Monatliche Niederschläge in Ruanda gemittelt über den Zeitraum 1981-2020. Die Boxen geben die 25% bis 75% häufigsten Werte an, die senkrechten Balken zeigen die höchsten und niedrigsten 25 Prozent der Werte.

Die sehr komplexe Topographie Ostafrikas mit Höhenunterschieden von über 5000 m (Abb. 1) hat sehr unterschiedliche Jahresniederschläge von 100 mm bis rund 2500 mm zur Folge.[3] In einzelnen Ländern Ostafrikas liegen die Niederschläge im Jahresmittel der Periode 1981-2016 in Tansania bei fast 1000 mm, in Äthiopien bei 800 mm und in Kenia bei 600 mm. Die höchsten Niederschläge fallen in den Hochländern von Äthiopien sowie von Kenia und Tansania.[4] Aufgrund der sehr wechselhaften Topographie mit Bergländern und Tälern sind die klimatischen Verhältnisse jedoch in ganz Ostafrika sehr differenziert. An den Rändern der Hochländer und Bergzüge Ostafrikas werden feuchte Luftmassen zum Aufstieg gezwungen, kühlen und regnen sich ab. In den tiefer gelegenen Küstengebieten ist es dagegen sehr trocken.

Ostafrika besitzt besonders in den äquatornahen Regionen entsprechend dem Höchststand der Sonne bzw. der Wanderung der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) zwei Regenzeiten, die sog. lange Regenzeit in den Monaten März bis Mai und die kurze Regenzeit von Oktober bis Dezember (Abb. 4).[3] Die lange und die kurze Regenzeit unterscheiden sich jedoch nicht nur in der Länge. So ist einerseits die räumliche Abdeckung bei stärkeren Niederschlägen in der kurzen Regenzeit deutlich konsistenter als in der langen Regenzeit; und die jährlichen Schwankungen sind in der kurzen Regenzeit deutlicher ausgeprägter.[8] In den nördlichen und südlichen Randbereichen Ostafrikas gibt es mit dem Höchststand der Sonne nur eine Regenzeit im jeweiligen Sommer. Das Hochland von Äthiopien erhält über 2000 mm Niederschlag im Jahr, von denen 50-90% in der Zeit von Juni bis September fallen.[9] Abb. 4 zeigt, dass die monatlichen Werte des feuchtesten (April) und des trockensten Monats (Juli) sich um über 100 mm unterscheiden.

Woher aber kommen die feuchten Luftmassen? Grundsätzlich gibt es drei maritime Herkunftsgebiete, den Golf von Guinea im Atlantik, den westlichen Indischen Ozean und das östliche Mittelmeer. Als vierte Niederschlagsquelle fungiert der tropische Regenwald des Kongobeckens. Wie viel Niederschlag aus dem jeweiligen Herkunftsgebiet stammt, hängt von der Region in Ostafrika und der Jahreszeit ab. In den meisten Fällen fehlen allerdings ausreichende Beobachtungsdaten, um den Weg der feuchten Luftmassen genauer zu bestimmen. Nach der Untersuchung von Viste und Sorteberg (2013) zur Herkunft der Niederschläge im äthiopischen Hochland im Nordsommer (Juli-August) stammt hier der Hauptanteil (51%) aus dem Transport feuchter Luft vom östlichen Mittelmeer und dem Roten Meer aus dem Norden. Aus den beiden subtropischen Meeren verdunstet sehr viel Wasser, das mit nördlichen Strömungen über die Arabische Halbinsel und das rote Meer in das Hochland von Äthiopien gelangt. [9]

Abb. 5: Änderung des Niederschlags in der langen Regenzeit März-Mai in Ostafrika 1985-2018 nach verschiedenen Datensätzen als Abweichung in mm/Tag zum Mittel 1986-1997. Der graue Bereich markiert die besonders trockene Periode 1998-2009.
Abb. 6: Änderung der saisonalen Niederschläge zwischen 1975 und 2017 in Kenia

Niederschlagstrends

Die ostafrikanischen Niederschläge unterliegen ausgeprägten Schwankungen mit Dürren wie 2016/17 und 2022 bzw. Starkniederschlägen mit Überschwemmungen wie 2019 und 2023, von denen mehrere Millionen Menschen durch Mangelernährung und Wassermangel oder Zerstörungen von Behausungen, Infrastrukturanlagen, Feldern und oft zahlreichen Toten betroffen sind. 1984 starben z.B. durch eine starke Dürre in Äthiopien und im Sudan 450.000 Menschen vor allem durch Hunger. Starkniederschläge können auch zu Heuschreckenplagen führen, die z.B. zwischen Dezember 2019 und März 2020 Zigtausende von Hektar an Getreidefeldern zerstört hatten. In der kurzen Regenzeit schwanken die Niederschläge zwischen maximal über 300 mm/Monat und minimal rund 30 mm/Monat.[2]

Beobachtungen haben für die Niederschläge in der langen Regenzeit seit 1986 einen negativen Trend bis 2009 ergeben (Abb. 5). Damit verbunden war eine Verkürzung der Dauer der Niederschlagszeit. Die lange Regenzeit setzte später ein und hörte früher auf. Die 2000er Jahre waren dadurch eine ausgesprochen trockene Periode.[10] Außerdem haben seit 1998 die Häufigkeit von Dürren während der langen Regenzeit zugenommen.[11] Erst seit Beginn der 2010er Jahre fielen in dieser Saison wieder mehr Niederschläge.[10] Bei den Regenfällen der kurzen Regenzeit zeigt sich dagegen zwischen 1983 und 2021 eine Zunahme von 1,4 bis 2,4 mm pro Saison bzw. insgesamt um 50 bis 100 mm. Dabei kam es in einigen Jahren wie 1997/98, 2006, 2012, 2015 und 2019/20 zu Starkregen.[2] Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt eine Untersuchung über die Entwicklung der Niederschläge in Kenia (Abb. 6). Auch hier zeigen die Regenfälle in der langen Regenzeit seit den 1980er Jahren bis ca. 2010 einen negativen Trend, während die Niederschläge in der kurzen Regenzeit zunehmen. Die Niederschläge in den trockenen Jahreszeiten (Dezember-Februar und Juni-August) weisen so gut wie keinen Trend auf.[7]

Abb. 7: Niederschlagsabweichungen vom Mittel bei negativen (a) und positiven (b) ENSO- und IOD-Phasen in der kleinen Regenzeit. Die Region A markiert das Gebiet mit der stärksten Abweichung.

Ursachen der Niederschlagsänderungen

Die Ursachen für die langfristigen Änderungen der ostafrikanischen Niederschlagsregime werden hauptsächlich auf die Meeresoberflächentemperaturen des Pazifischen und des Indischen Ozeans zurückgeführt. Diese werden wiederum durch natürliche Klimaschwankungen wie den Southern Annular Mode (SAM) im südlichen Indischen Ozean, ENSO im tropischen Pazifik und den Indian Ocean Dipole (IOD) im tropischen Indischen Ozean beeinflusst, die typische Schwankungen der Meeresoberflächentemperaturen in den jeweiligen Ozeanen repräsentieren. Vom SAM sind nach Kebacho et la. (2024)[12] vor 1961 starke Einflüsse auf die Temperaturen im südlichen Indischen Ozean ausgegangen, die die Niederschläge der kurzen Regenzeit über Ostafrika entscheidend geprägt haben. In den folgenden Jahrzehnten hat sich der SAM-Einfluss, möglicherweise durch den Klimawandel und den stratosphärischen Ozonabbau,[13] abgeschwächt und die ostafrikanischen Niederschläge gerieten stärker unter den Einfluss von ENSO und dem Indian Ocean Dipole.

Abb. 8: Änderung der Niederschläge in mm/Tag im Vergleich zum Mittel 1991-2020 in Jahren mit positiver ENSO- und IOD-Phase während der kleinen Regenzeit (Okt.-Dez.) in Ostafrika.

Der ENSO-Einfluss ist in der kurzen Regenzeit relativ konstant, während er in der langen Regenzeit, in der z.B. El-Niño-Ereignisse jahreszeitlich gesehen abschwächen, stärker schwankt. So bewirken El-Niño-Bedingungen eine Verstärkung der Niederschläge vor allem in der kurzen Regenzeit, während La-Niña-Bedingungen für mehr Trockenheit sorgen.[2] Andererseits scheint nach einigen Studien der Einfluss von ENSO auch in der kurzen Regenzeit langfristigen Schwankungen zu unterliegen. Nach Roy & Troccoli (2024)[8] gibt es eine starke Verbindung zwischen den Temperaturen im Niño 3.4 Sektor im östlichen Pazifik und den Niederschlägen während der ostafrikanischen kurzen Regenzeit. Bereits im Sommer deuten höhere Meeresoberflächentemperaturen im östlichen Pazifik auf höhere Niederschläge im Oktober-Dezember in Ostafrika.

Während der ENSO-Einfluss auf die ostafrikanischen Niederschläge schon seit längerem bekannt ist, wurde die Wirkung des Indian Ocean Dipole erst 1999 entdeckt.[8] Ein positiver IOD mit höheren Meeresoberflächentemperaturen im westlichen Indischen Ozean ist mit höheren Niederschlägen in der kurzen Regenzeit verbunden. Die Niederschläge können in solchen Phasen das Zwei- bis Dreifache des langjährigen Mittels betragen wie z.B. 1997, 2006, 2012, 2015 und 2019. Im Gegensatz dazu sind bei einem negativen IOD die Meeresoberflächentemperaturen vor der ostafrikanischen Küste kühler als normal und die Niederschläge der kurzen Regenzeit betragen nur 20-60% des langjährigen Mittels wie 1996, 1998, 2010 und 2016 (Abb. 7).[2]

Die Auswirkungen der pazifischen ENSO-Schwankungen betreffen auch den sog. maritimen Kontinent, womit die Inselwelt Südostasiens gemeint ist, und beeinflussen Niederschläge und Meeresoberflächentemperaturen im östlichen Indischen Ozean. So bewirken El-Niño-Ereignisse über dem maritimen Kontinent absteigende Luftmassen, geringere Niederschläge und kühlere Meeresoberflächentemperaturen und La-Niña-Ereignisse das Gegenteil. Damit greift das ENSO-Phänomen in die Schwankungen des Indian Ocean Dipole ein und kann diese verstärken oder abschwächen (Abb. 7). Das Zusammentreffen eines positiven Indian Ocean Dipole mit einem El Niño kann zu sehr starken Regenfällen und Überschwemmungen führen (Abb. 8) wie z.B. 1997, das Aufeinandertreffen eines negativen Indian Ocean Dipole mit einer La Niña dagegen zu Niederschlagsdefiziten und Dürren. Zu ähnlich hohen Starkregen kam es allerdings auch 2019/20 nur durch einen extrem positiven IOD bei neutralen ENSO-Bedingungen.[2] Und auch während der kurzen Regenzeit 2023 waren die Niederschläge vergleichbar hoch, was nach Kimutai et al. (2023)[14] zu gleichen Teilen durch den Indian Ocean Dipole und die Erwärmung der Atmosphäre infolge des globalen Klimawandels verursacht wurde, während ENSO keinen signifikanten Einfluss hatte. Der Indian Ocean Dipole scheint daher in den letzten Jahrzehnten der dominierende Antrieb für die ostafrikanischen Regenfälle in der kurzen Regenzeit gewesen zu sein.[12] Andere Einflüsse wie ENSO und der Klimawandel spielen ebenfalls eine Rolle, sind jedoch im Einzelfall nicht immer eindeutig zu identifizieren.

Abb. 9: Positive Phase des Indian Ocean Dipole (IOD)
Abb. 10: Negative Phase des Indian Ocean Dipole (IOD)

Die Meeresoberflächentemperaturen im westlichen Indischen Ozean und die Niederschläge in Ostafrika sind über die Walkerzirkulation miteinander verbunden. Dabei handelt es sich um eine parallel zum Äquator verlaufende tropische Zirkulation der Atmosphäre, die aus mehreren Zellen besteht (Abb. 9 und 10). Die Zellen werden aus einem aufsteigenden und absteigenden Ast zwischen der unteren und der oberen Troposphäre sowie Ost-West- bzw. West-Ost-Strömungen dazwischen gebildet. Ursache ist der durch die Passatwinde hervorgerufene Gegensatz zwischen kaltem und warmem Wasser auf den Ost- bzw. Westseiten der tropischen Ozeane, der besonders im Pazifik, aber auch im Indischen Ozean ausgebildet ist.[15]

Einzelnachweise

  1. ↑ Cheung, W.H., G.B. Senay and A. Singh (2008): Trends and spatial distribution of annual and seasonal rainfall in Ethiopia, International Journal of Climatology 28, 1723-1734; Gitau, W., et al. (2012): Spatial coherence and potential predictability assessment of intraseasonal statistics of wet and dry spells over Equatorial Eastern Africa, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.3620
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Palmer, P.I., C.M. Wainwright, B. Dong et al. (2023): Drivers and impacts of Eastern African rainfall variability. Nat Rev Earth Environ 4, 254–270
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Kimutai, J., C. Barnes, F. Masambaya et al. (2024): Urban planning at the heart of increasingly severe East African flood impacts in a warming world
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Gebrechorkos, S.H., S. Hülsmann & C. Bernhofer (2019): Long-term trends in rainfall and temperature using high-resolution climate datasets in East Africa. Sci Rep 9, 11376
  5. ↑ climate.top (2024): Addis Ababa Climate & Temperature
  6. ↑ Stern, D.I., P.W. Gething, C.W. Kabaria, W.H. Temperley, A.M. Noor, et al. (2011): Temperature and Malaria Trends in Highland East Africa. PLoS ONE 6(9): e24524
  7. ↑ 7,0 7,1 Lawrence, T.J., J.M. Vilbig, G. Kangogo et al. (2023): Shifting climate zones and expanding tropical and arid climate regions across Kenya (1980–2020). Reg Environ Change 23, 59
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 Roy, I., & A. Troccoli (2024): Identifying important drivers of East African October to December rainfall season. Sci Total Environ 914:169615
  9. ↑ 9,0 9,1 Viste, E., and A. Sorteberg (2013): Moisture Transport into the Ethiopian highlands, International Journal of Climatology 33, 249-263
  10. ↑ 10,0 10,1 Wainwright, C.M., J.H. Marsham, R.J. Keane et al. (2019): Eastern African Paradox’ rainfall decline due to shorter not less intense Long Rains. npj Clim Atmos Sci 2, 34
  11. ↑ Schwarzwald, K., Goddard, L., Seager, R. et al. (2023): Understanding CMIP6 biases in the representation of the Greater Horn of Africa long and short rains. Clim Dyn 61, 1229–1255
  12. ↑ 12,0 12,1 Kebacho, L.L., V. Ongoma & H. Chen (2024): Influence of ENSO, Southern Annular Mode, and IOD on the interdecadal change of the East Africa ‘short rains’. Clim Dyn 62, 4315–4329
  13. ↑ Manatsa, D., C. Mudavanhu, T.D. Mushore & E. Mavhura (2016): Linking major shifts in East Africa ‘short rains’ to the Southern Annular Mode. Int J Climatol 36:1590–1599
  14. ↑ Kimutai, J., C. Barnes, M. Zachariah et al. (2023): Compounding natural hazards and high vulnerability led to severe impacts from Horn of Africa flooding exacerbated by climate change and Indian Ocean Dipole. World Weather Attribution (WWA)
  15. ↑ Johnson, N., NOAA Climate.gov (2020): Meet ENSO’s neighbor, the Indian Ocean Dipole, Lizenz: public domain


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