Atmosphärische Flüsse

Atmosphärische Flüsse sind relativ schmale Luftströmungen mit einem hohen Wasserdampfgehalt, die sich in 1-2,5 km Höhe bewegen. Sie sind bis zu 500 km breit und 2000 und mehr km lang. Sie werden auch als „Wasserdampfförderbänder“ bezeichnet und transportieren große Mengen an Wasserdampf von den Tropen und Subtropen in die mittleren Breiten. Ein einzelner Atmosphärenfluss kann laut der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) eine Wassermenge mit sich führen, welche der 7,5 bis 15-fachen Menge entspricht, die der Mississippi normalerweise an seiner Mündung führt. Außergewöhnlich starke Atmosphärische Flüsse können auch sogar 15mal mehr Wasser in Form von Wasserdampf transportieren als der Mississippi.

Abb. 1: Ein atmosphärischer Fluss hat sich über dem Pazifik gebildet und trifft auf die kalifornische Küste.

Abb. 2: Atmosphärischer Fluss von der Karibik zur Iberischen Halbinsel am 5.1.2001. Farbflächen: Wasserdampftransport in kg/m2, Pfeile: Transportrichtungen.

Atmosphärische Flüsse treten vor allem an den Westküsten von Südamerika, Südafrika, Nordamerika und Europa sowie den Ostküsten von Japan und Neuseeland auf, aber auch in kontinentalen Regionen wie Ostasien und den mittleren und östlichen Vereinigten Staaten. In Westeuropa und den westlichen USA gehen 20-30% der jährlichen Niederschläge auf Atmosphärische Flüsse zurück. Die Hälfte der 2% stärksten Extremniederschläge sind mit Atmosphärischen Flüssen verbunden. Besonders bekannt sind Atmosphärische Flüsse an der Westküste Nordamerikas, wo sie Wasserdampf aus tropischen Meeresregionen des mittleren Pazifiks rund um Hawaii nach Kalifornien und die Westküste der USA transportieren. Hier treffen sie auf die Sierra Nevada und andere Gebirgszüge in Küstennähe, die sie zum Aufsteigen zwingen, wodurch der Wasserdampf sich abkühlt und kondensiert und es zu starken Regen- und Schneefällen kommt.

Atmosphärische Flüsse gibt es jedoch auch über anderen Ozeanregionen. Auf jeder Erdhalbkugel transportieren rund fünf solcher Ströme Wasserdampf das ganze Jahr durch. Sie sind für mehr als 90% des globalen polwärts gerichteten Wasserdampftransportes verantwortlich. Gleichzeitig tragen sie zu ca. 22% des globalen Abflusses an der Erdoberfläche bei. In Europa beeinflussen sie vor allem den Westen des Kontinents wie Norwegen, die Britischen Inseln, Frankreich und die Iberische Halbinsel. Atmosphärische Flüsse können beim Auftreffen auf Land in manchen Fällen zu starken Niederschlägen und Überschwemmungen führen. Das hängt davon ab, wieviel Wasserdampf sie transportieren, ob das Gelände, auf das sie stoßen, durch Gebirgszüge die feuchten Luftmassen zum Aufsteigen zwingt und wie schnell sich das Gesamtsystem von Westen nach Osten bewegt.

Durch den Klimawandel können Atmosphärische Flüsse häufiger und ausgedehnter werden und mehr Wasserdampf mitführen. Nach Simulationen mit der neuesten Modellgenerationen CMIP6 wird die Häufigkeit von Atmosphärischen Flüssen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts nach dem hohen Szenario SSP5-8.5 im Winter um 84% und im Sommer um 113% zunehmen. Nach mittleren SSP2-4.5 beträgt die Zunahme 34% und 46%. Zugleich werden die von Atmosphärischen Flüssen betroffenen Regionen im Sommer in Nordamerika um 58% und in Europa um 24% zunehmen. Relativ besonders betroffen durch mehr Atmosphärische Flüsse und durch sie bewirkte Niederschläge im Sommer wird Grönland sein, wodurch sich das Schmelzen der Eismassen beschleunigt. Als Hauptgrund für die Veränderungen durch den Klimawandel gelten thermale Faktoren. Die Zunahme der Temperatur erhöht die Verdunstung und damit den Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre und in den Atmosphärischen Flüssen.

Lizenzhinweis

Kontakt: Dieter Kasang