Klimaprojektionen Afrika

Änderung der Jahresmitteltemperatur nach den Szenarien RCP4.5 und RCP8.5: Zukunft (2071 bis 2100) minus jüngste Vergangenheit (1971 bis 2000). Modell-Auflösung: 50x50 km.

Temperatur

Nach Einschätzung des IPCC ist Afrika der durch den Klimawandel mit am meisten bedrohte Kontinent. Die Temperaturen in Afrika werden laut Modellsimulationen stärker als im globalen Mittel steigen. Nach dem Szenario RCP8.5 muss für die Großregionen Afrikas bis zum Ende des 21. Jahrunderts mit einer mittleren Temperaturerhöhung von 3-6 °C gegenüber der Referenzperiode 1986-2005 gerechnet werden. Bis zur Mitte des 21. Jahrhunderts werden danach die Temperaturen über dem größten Teil der Landgebiete 2 °C überschreiten, bis zum Ende des Jahrhunderts 4 °C. Etwas geringere Temperaturerhöhungen wird es lediglich in Zentralafrika und an den Küsten geben. In Nordafrika wird die stärkste Erwärmung im Sommer erwartet. Ansonsten sind die jahreszeitlichen Unterschiede bei der Temperaturzunahme verhältnismäßig gering. Bei dem niedrigen Szenario RCP2.6 wird die Erwärmung bei weniger als 2 °C begrenzt sein. Schon bei einer globalen Erwärmung von 2 °C werden jedoch die Tage mit einer maximalen Temperatur von 35 °C bis 2050 um 50-100 Tage pro Jahr zunehmen. Auch die Anzahl heißer Nächte gegenüber der Referenzperiode 1971-2000 werden sich bis zum Ende des Jahrhunderts je nach Region um 40-200 erhöhen. Bei einer globalen Erwärmung um 3 °C werden es sogar 100-300 Tage mehr sein.

Berechnungen nach den RCP-Szenarien lassen es als möglich erscheinen, dass die monatlichen Sommertemperaturen in Subsahra-Afrika um 5 °C höher als am Ende des 20. Jahrhunderts liegen. 85 % der Landflächen könnten im Sommer sogar unter ungewöhnlichen Hitzeextremen leiden. Als ungewöhnliche Hitzeextreme werden dabei Ereignisse verstanden, die gegenwärtig mit einer Wahrscheinlichkeit von einmal in 740 Jahren vorkommen.

Niederschlagsänderungen in Afrika in der Regenzeit bei einer globalen Erwärmung von 3 °C

Niederschlag

Auch die Niederschläge zeigen je nach Region deutliche Änderungen. In Nordafrika und im westlichen Südafrika werden die mittleren Niederschläge bis zum Ende des Jahrhunderts abnehmen. In Westafrika werden sie im Westen abnehmen und im Osten zunehmen. Mehr Niederschläge wird es auch in Ostafrika geben. Zunehmen werden in West- und Zentralafrika sowie in einigen anderen Regionen auch die Intensität von extremen Niederschlägen. Andererseits wird es auch mehr Dürren geben. Die Niederschlagszunahmen werden in Ostafrika (vor allem in den Küstenregionen Somalias, Kenias und Tansanias) in der Regenzeit bei bis zu 30% liegen. Auch in der mittleren Sahelzone wird es im 21. Jahrhundert Niederschlagserhöhungen von bis zu 30% geben. Der westliche Sahel wird dagegen ebenso wie Nordafrika mit Verringerungen des Niederschlags um bis 30% rechnen müssen. (Genaueres s. Sahel-Dürre, Desertifikation und Klimawandel, Wasserprobleme im Sahel).

Als Hauptursache für die deutliche Niederschlagsabnahme in Nord- und Südafrika wird die polwärtige Verlagerung der subtropischen Hochdruckzellen sowie der Tiefdruckbahnen der mittleren Breiten angenommen. Dadurch werden die nördlichen und südlichen Randgebiete des Kontinents weniger durch Winterregen erreicht. Die Entwicklung in Nordafrika ist Teil der deutlichen Trockentendenz des Mittelmeerraumes. Die Niederschlagszunahmen in den tropischen Gebieten Afrikas sind in Einklang mit der Erwärmung der Atmosphäre durch Treibhausgase zu sehen: Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Wasserdampf aufnehmen und gibt diesen bei Niederschlag auch wieder ab. Die Zunahme der Niederschläge in Ostafrika hängt mit Änderungen der Wassertemperatur im Indischen Ozean zusammen, durch die der absteigende Ast der Walker-Zirkulation über dem westlichen Indischen Ozean geschwächt wird.

Die Folgen der Niederschlagsänderungen werden für die trockener werdenden Regionen in jedem Fall für die Landwirtschaft und Wasserversorgung problematisch sein. In Südafrika verzögert sich wahrscheinlich zusätzlich der Beginn der Regensaison, was zum Beispiel die Wachstunszeit für Mais verkürzen würde. In Ostafrika steigen zwar nach den Modellprojektionen die Niederschläge. Es ist jedoch damit zu rechnen, dass es häufiger zu Starkregen kommt, was schon in der jüngsten Vergangenheit zu verheerenden Überschwemmungen geführt hat, durch die es auch zur Vernichtung von Ernten gekommen ist.

Einzelne Regionen

Änderung der Jahresniederschläge in mm in Ostafrika nach dem Szenario A1B: Zukunft (2071 bis 2100) minus jüngste Vergangenheit (1961 bis 1990).

Ostafrika

• Hauptartikel: Klimaprojektionen Ostafrika

In einem zukünftigen Klima (2051-2200) werden nach Modellprojektionen die mittleren Niederschläge in der kurzen Regenzeit (Oktober-Dezember) um 10 % zunehmen. Die trockenen Extremereignisse werden dagegen in Nord-Kenia und Uganda um 32 %, in Tansania um 14 % abnehmen. Dagegen werden Starkregenereignisse in vielen Gebieten Ostafrikas um 10 % und mehr zunehmen. Auch in der langen Regenzeit (März-Mai) werden die Niederschläge steigen, hier um 15 % und mehr. Den Klimamodellen wird in diesem Fall jedoch weniger getraut, da sie das Klima des 20. Jahrhunderts nur schlecht wiedergeben. Insgesamt ist jedoch davon auszugehen, dass die Niederschläge in Ostafrika deutlich zunehmen werden. Das steht allerdings im Widerspruch zu den Beobachtungen in einigen Regionen wie Burundi, Ruanda und Tansania, die eine Niederschlagsabnahme zeigen. Das kann mit natürlichen Schwankungen zusammenhängen, die im Gegensatz zum langjährigen Trend stehen.

Die projizierte Niederschlagszunahme in Ostafrika steht in Einklang mit der in den inneren Tropen erwarteten allgemeinen Zunahme der Niederschläge. Als Grund gilt die Erhöhung des Wasserdampfgehalts der Atmosphäre bei einer Erwärmung nach dem Clausius-Clapeyron-Gesetz um 7 % pro 1 °C Erwärmung. In Ostafrika ist die projizierte Erhöhung der Niederschläge jedoch größer als im Mittel der Tropen. Ursache dafür ist die horizontale Verteilung des Wasserdampfes durch dynamische Prozesse in der Atmosphäre. Diese werden wiederum stark durch die Meeresoberflächentemperaturen beeinflusst.

Unterricht

• Arbeitsblatt 1 Arbeitsblatt über die Lage der Wüsten der Erde
• Arbeitsblatt 3 Arbeitsblatt über mögliche Verschiebungen der ITC durch den Klimawandel
• Daten zum Klimawandel in Afrika - für Schulen aufbereitete Modelldaten mit Anleitung zur Visualisierung

Klimadaten zum Thema

Klimadaten zum Thema selbst auswerten? Hier können Sie aus Regionaldaten zu Afrika eigene Karten zur künftigen Klimaentwicklung erzeugen.

Hier finden Sie eine: Anleitung zur Visualisierung der Daten.

Klimamodell-Experimente zum Thema

Mit dem einfachen Klimamodell Monash Simple Climate Model (MSCM) können Experimente zur zukünftigen Entwicklung des globalen Klimas nach verschiedenen Szenarien durchgeführt werden, bei denen auch die künftigen Veränderungen in Afrika erkennbar sind:

• Bedienungsanleitung Kurzanleitung zur Nutzung des MSCM
• Arbeitsblätter und Lehrerhandreichungen Anleitung zur Arbeit mit Schülern
• Experimente zur Änderung des globalen Klimas nach verschiedenen Szenarien

Schülerarbeiten zum Thema

Schülerarbeiten zum Thema des Artikels aus dem Schulprojekt Klimawandel:

• Einfluss des Klimawandels auf die Wasserversorgung in Afrika und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit über Probleme und Konflikte um die Wasserversorgung infolge des Klimawandels (Gymnasium Osterbek, Hamburg)
• Sahara Wird die Sahara durch den Klimawandel wieder grüner? (Gymnasium Allee, Hamburg Altona)
• Klimawandel und Gletscherschmelze über die Gletscherschmelze auf dem Kilimandscharo und im Himalaya (Gymnasium Osterbek, Hamburg)
• Landwirtschaft im Klimawandel über den Einfluss des Klimawandels auf die Landwirtschaft in Brandenburg, Kenia und Äthiopien (Anne-Frank-Schule, Bargteheide)

Lizenzhinweis

Kontakt: Dieter Kasang