Aktuelle Klimaänderungen: Unterschied zwischen den Versionen

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==Die globale Mitteltemperatur==
  
===Setzt der Klimawandel aus?===
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Die [[Globale Mitteltemperatur|globale Mitteltemperatur]] hat sich besonders seit 1980 stark erhöht und ein im [[Klima im 20. Jahrhundert|20. Jahrhundert]] unübertroffenes Niveau erreicht. In Abb. 1 sind einerseits starke Schwankungen von Jahr zu Jahr sichtbar, andererseits insgesamt eine deutliche Temperaturerhöhung über die letzten vier Jahrzehnte. Von den zehn wärmsten Jahren der gesamten Periode liegen alle mit Ausnahme des Jahres 1998 bereits im 21. Jahrhundert (sogar von den 16 wärmsten Jahren liegen 15 nach 2000). 2016, 2019, 2015, 2017, 2018, 2014, 2010, 2013, 2005, und 1998 waren die bisher wärmsten Jahre der Messreihe. 2015 bis 2019 war mit deutlichem Abstand die wärmste 5-Jahresperiode seit Beginn der Messungen.<ref name="NOAA 2020">NOAA (2020): [https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/201913 Global Climate Report - Annual 2019]</ref>  Die fünf Jahre 2014-2018 waren um 1 °C wärmer als die vorindustriellen Temperaturen. Dabei hat das Tempo der Erwärmung deutlich zugenommen.<ref name="WMO 2019">WMO (2019): [https://public.wmo.int/en/our-mandate/climate/wmo-statement-state-of-global-climate WMO Statement on the State of the Global Climate]</ref> Und es gibt zahlreiche Regionen mit einem stärkeren Temperaturanstieg als dem globalen Mittel, so dass 20-40 % der menschlichen Bevölkerung bereits einen Anstieg von 1,5 °C erfahren haben.<ref name="IPCC 2018"> IPCC (2018): Global Warming of 1.5 °C, 1.1 </ref>
[[Bild:Temp1980-2012.jpg|thumb|420px|Globale Jahresmittelwerte der bodennahen Lufttemperatur und Jahrzehntmittelwerte]]
 
  
Die geringe Temperaturzunahme in den letzten 15 Jahren hat in den Medien Spekulationen über das Aussetzen des Klimawandels hervorgerufen, so etwa in einem aktuellen Spiegel-Online-Artikel.<ref>Axel Bojanowski: [http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/stillstand-der-temperatur-erklaerungen-fuer-pause-der-klimaerwaermung-a-877941.html Forscher rätseln über Stillstand bei Erderwärmung], Spiegel Online 18.1.2013</ref><ref>Vgl. auch: Easterling, D. R., and M. F. Wehner (2009): Is the climate warming or cooling?, Geophysical Research Letters, 36, L08706, doi:10.1029/2009GL037810</ref> Tatsächlich lag die globale Mitteltemperatur nach den Daten der NOAA 1998 um 0,63 °C über dem Mittelwert von 19001-2000 und fünfzehn Jahre später, im Jahre 2012, nur um 0,57 °C darüber.<ref>Alle folgenden Temperaturdaten nach National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA): [ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/anomalies/annual.land_ocean.90S.90N.df_1901-2000mean.dat Annual global temperatures]</ref> Die beiden dazwischen liegenden Spitzenjahre 2005 und 2010 lagen mit 0,65 °C und 0,66 °C nur unwesentlich über dem Wert von 1998. Die globale Temperatur nimmt also trotz weiterhin steigender CO<sub>2</sub>-Konzentration von 367 ppm im Jahre 1998 auf 394 ppm<ref>[ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/trends/co2_annmean_mlo.txt Mauna Loa CO2 annual mean data] Jahresmittelwerte </ref> im Jahre 2012 offensichtlich nicht mehr zu. Bedeutet das, dass damit die globale Erwärmung durch die Emission von Treibhausgasen durch den Menschen nicht mehr wirksam ist?
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Das bisher wärmste Jahr, 2016, war durch einen starken [[ENSO|El Niño]], eine periodisch auftretende ungewöhnliche Erwärmung im tropischen Pazifik, beeinflusst, während im Jahr 2017 eine schwache La Niña, die kühle Gegenphase zum warmen El Niño,<ref name="Met Office 2018">Met Office (2018): [https://www.metoffice.gov.uk/news/releases/2018/2017-temperature-announcement 2017: warmest year on record without El Niño]</ref> und 2019 eine neutrale Sitution vorherrschten. 2019 und 2017 waren somit die wärmsten Jahre seit Beginn der Messungen ohne den Einfluss durch einen El Niño und zeigen damit deutlich die Auswirkungen der Erwärmung durch anthropogene [[Treibhausgase]]. Zwischen den wichtigsten Temperaturreihen der NASA, NOA und des MetOffice gibt es in dieser Hinsicht weitgehende Übereinstimmung.<ref name="CarbonBrief 2019">CarbonBrief (2019): [https://www.carbonbrief.org/state-of-the-climate-how-world-warmed-2018 State of the climate: How the world warmed in 2018]</ref>
  
Um diese Frage zu beantworten, müssen die Daten aus zwei Gründen kritisch betrachtet werden. Der eine Grund ist statistischer Natur. Die globale Temperaturkurve zeigt immer wieder starke Schwankungen von Jahr zu Jahr. Um einen längerfristigen Trend von 20 oder 30 Jahren zu bestimmen, können daher nicht einzelne Jahre verglichen werden, wie etwa das außergewöhnlich warme Jahr 1998 und das eher kühle Jahr 2012. Vergleicht man dagegen etwas längere Zeiträume, z.B. Jahrzehnte, untereinander, kommt man zu einem ganz anderen Ergebnis. Der Mittelwert des Jahrzehnts 1981-1990 betrug 0,25 °C über dem Mittel der Jahre 1901-2000, der von 1991-2000 lag um 0,40 °C und der des Jahrzehnts 2001-2010 um 0,6 °C darüber. Die 2000er Jahre waren also deutlich wärmer als die 1990er und diese deutlich wärmer als die 1980er Jahre.
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== Tages- und Nachttemperaturen ==
[[Bild:Temp 1980 2012.jpg|thumb|480px|Temperaturentwicklung nach fünf Datensätzen (blau) und unter Herausrechnung der Einflüsse der Solarstrahlung, von ENSO und Vulkanausbrüchen (rot).]]
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Bei einem Vergleich zwischen Tages- und Nachttemperaturen zeigt sich, dass die Minimumtemperaturen stärker als die Maximumtemperaturen zunahmen. Das hat zu der Vermutung geführt, dass dafür eventuell die zunehmende Verstädterung verantwortlich sein könnte, da die urbanen Wärmeinseln die Nachttemperaturen stärker als die Tageswerte beeinflussen. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass der urbane Anteil an der weltweiten Zunahme der Landtemperaturen seit 1900 nicht mehr als 0,06 <sup>o</sup>C beträgt, bei der globalen Temperatur (unter Berücksichtigung der siedlungsfreien Ozeanflächen) sogar nur 0,02 <sup>o</sup>C.<ref name="IPCC 2007">IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 3.2.2.2</ref> Bei der Berechnung der globalen Temperatur sind die Effekte der städtischen Wärmeinseln berücksichtigt, die aber auf die Messstationen in den meisten Fällen keinen nennenswerten Einfluss haben, da diese oft in Parks und Gärten liegen und nicht gerade in Straßenschluchten.
Der zweite Punkt, der berücksichtigt werden muss, wenn man aus den gemessenen Werten der globalen Jahresmitteltemperatur nach der Wirkung der [[Anthropogen|anthropogenen]] [[Treibhausgase|Treibhausgase]]missionen fragt, ist der Einfluss natürlicher Klimaschwankungen. Die globale Mitteltemperatur wird nicht nur durch die Konzentration von Treibhausgasen bestimmt, sondern auch durch natürliche Klimafaktoren beeinflusst. 1998 war deshalb ein Ausnahmejahr, weil der stärkste je gemessenen [[ENSO|El Niño]] die Temperaturen weltweit nach oben getrieben hat. Die bisher höchste je gemessene Jahresmitteltemperatur von 0,66 °C über dem Mittel der Jahre 1901-2000 im Jahre 2010 war ebenfalls durch einen El Niño beeinflusst. Die relativ kühlen Jahre 2000 (0,43), 2008 (0,51) und 2011 (0,53 bei 0,4 °C über dem Mittel der Jahre 1901-2000) waren dagegen [[ENSO|La-Niña]]-Jahre.  Neben [[ENSO]]  spielen auch andere  natürliche Faktoren wie die Veränderungen der [[Sonnenenergie|Sonneneinstrahlung]], [[Vulkanismus|Vulkanausbrüche]] oder die interne [[Natürliche Klimaschwankungen|Variabilität des Klimasystems]] eine Rolle und modifizieren die längerfristige, anthropogen verursachte globale Erwärmung. Klimaforscher bezeichnen die Schwankungen in den Daten, die durch die eher kurzfristigen natürlichen Einflussfaktoren verursacht sind, als „Rauschen“, die eher längerfristigen Veränderungen durch anthropogene Treibhausgasemissionen als „Signal“.
 
[[Bild:Temp_winter2009-10.jpg|thumb|480px|Temperaturabweichung im Winter 2009/10 vom Mittel der Jahre 1951-1980]]
 
  
===Kalte Winter in Europa===
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== Die Rolle des Ozeans ==
[[Bild: Nao_negativ.jpg|thumb|320px|Druckverhältnisse, Strömungen und Wetterlagen bei einem negativen [[NAO-Index]] im Winter]]
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Bei Betrachtung der gesamten Energie, die durch menschliche Aktivitäten in das Klimasystem gelangt, sollte man jedoch nicht nur die Atmosphäre berücksichtigen. Der allergrößte Teil der zusätzlichen Energie, die zwischen 1971 und 2010 das Erdsystem erwärmt hat, nämlich über 90 %, wurde vom Ozean aufgenommen.<ref name="IPCC 2013">IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, Box 3.1</ref> Die Erwärmung des Ozeans zeigt sich vor allem in den oberen 700 m Wasserschicht, aber auch zwischen 700 und 2000 m Tiefe. Der Ozean ist insofern in mancher Hinsicht ein besserer Indikator für die globale Erwärmung des Klimasystems durch den Menschen als die globale Oberflächentemperatur. Er nimmt nicht nur die mit Abstand größte Menge an zusätzliche Wärme auf, sondern zeigt auch weniger Schwankungen von Jahr zu Jahr und spiegelt damit besser die stetige Zunahme von anthropogenen Treibhausgasen wider als die einer stärkeren Variabilität unterliegenden atmosphärischen Temperaturen. Bei Berücksichtigung des Ozeans hat es daher auch die viel diskutierte „Erwärmungspause“ in den 2000er Jahren gar nicht gegeben.<ref name="MetOffice 2013">MetOffice (2013): The recent pause in global warming (1): What do observations of the climate system tell us?; MetOffice (2013): The recent pause in global warming (2): What are the potential causes?</ref> Die ‚Erde‘ hat sich weiterhin erwärmt; nur ist ein größerer Teil der Wärmemenge in den Ozean gegangen. Durch seine großes Volumen und seine hohe Wärmekapazität ist der Ozean mit Abstand das größte Wärme-Reservoir im Klimasystem. Die Wärmeaufnahme durch den Ozean stellt daher einen Puffer bei Klimaänderungen dar und verlangsamt im gegenwärtigen Klimawandel deutlich die Erwärmungsrate der Atmosphäre.
Die kalten Winter 2009/10 und 2010/11 haben dagegen nichts mit dem globalen Trend zu tun, sondern sind ein regional begrenztes Phänomen, das sich auf Teile von Europa, Russland und der USA beschränkt.<ref name="Guirguis 2011">Guirguis,K., A. Gershunov, R. Schwartz, and S. Bennett (2011): Recent warm and cold daily winter temperature extremes in the Northern Hemisphere, Geophysical Research Letters 38, doi:10.1029/2011GL048762, 2011</ref> Hier lagen die Temperaturen um einige Grad Celsius unter den Wintertemperaturen der Periode 1951-1980. Hauptursache für die Kältewellen in Europa, Sibirien und den USA war eine sehr schwach ausgebildete [[Nordatlantische Oszillation]]. Der Gegensatz der Druckverhältnisse dem Azorenhoch und dem Islantief war niedriger als gewöhnlich. Das führte zu stabilen Luftdruck-Mustern, die arktische Luft in die östliche USA und in das nördliche Eurasien lenkte. Die Temperaturverteilung entspricht ziemlich genau den Wetterlagen bei einer negativen NAO-Phase. Die NAO selbst unterliegt starken natürlichen Schwankungen von Jahr zu Jahr sowie einer Dekadenschwankung. Die schwache NAO allein hätte allerdings noch kältere Bedingungen erwarten lassen, so dass davon auszugehen ist, dass die globale Erwärmung die Kältewellen abgemildert hat. 
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[[Bild:Temp land ocean1880-2019.png|thumb|480px|Abb. 2: Veränderung der globalen Oberflächentemperatur über dem Land (rot) und der Meeresoberflächentemperatur (blau) 1880-2019 im Vergleich zur Basis 1951-1980]]
  
Neben dem Einfluss der NAO spielte möglicherweise auch das [[Klimaänderungen_in_Europa#Kalte_Winter_in_Europa|Abschmelzen des arktischen Meereises]] eine Rolle, das auch die Schwankungen der NAO beeinflusst haben könnte. Seit 2005 hat sich der sommerliche Rückgang des arktischen Meereises deutlich beschleunigt. Das hat zu einer Destabilisierung des Polarwirbels geführt, so dass kalte und feuchte Luft aus der Arktis bis nach Nordamerika, Nordeuropa und Nordostasien vordringen konnte. Näheres s. [[Meereis#Klimatische_Folgen|Meereis: Klimatische Folgen]]
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== Erwärmumg von Land und Ozean ==
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Analysen von Daten der geologischen Vergangenheit, historische Beobachtungen und Modellsimulationen haben gezeigt, dass sich das Land schneller als der Ozean (Meeresoberflächentemperatur) erwärmt.<ref name="IPCC 2019 2.2.1.2">IPCC (2019): Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems, 2.2.1.2</ref>
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Die globale Temperatur über dem Land lag 2015-2019 um ca. 1,7 °C über den vorindustriellen (1850-1900) Werten. Die Meeresoberflächentemperaturen waren 2015-2019 um etwa 0,8 °C wärmer als in vorindustrieller Zeit.<ref name="WMO 2019" /> D.h. die globalen Landtemperaturen erhöhten sich in diesem Zeitraum ungefähr doppelt so schnell wie die Meeresoberflächentemperaturen. Die Ursache liegt nicht so sehr in der unterschiedlichen Wärmekapazität zwischen Wasser und Land. Wichtiger sind andere Faktoren wie die verschieden starke Verdunstung, Feedbackprozesse zwischen Land und Klima und Änderungen des Einflusses anthropogener Aerosole.<ref name="IPCC 2019 2.2.1.2" />
  
Global gesehen waren die Winter 2009/10 und 2010/11 keineswegs ungewöhnlich kalt. Und auch eine Betrachtung nur der Nordhalbkugel zeigt, dass die ungewöhnlich warmen Bedingungen überwogen.<ref name="Guirguis 2011" /> Besonders hohe Temperaturen hatten etwa Nordwest-Kanada und die Arktis zu verzeichnen, mit 4 °C und mehr über dem angegebenen Mittel. Die ungewöhnlich warmen Ereignisse in den beiden Wintern 2009/10 und 2010/11 waren insgesamt sogar dominierender als die kalten Ereignisse. Räumlich gesehen gab es mit 25-30 % der gesamten Festlandfläche der Nordhemisphäre größere Gebiete mit ungewöhnlich warmen Bedingungen als mit ungewöhnlich kalten Verhältnissen, die nur auf etwa 10 % der Fläche dominierten. Diese warmen Extreme können nicht durch die [[Natürliche Klimaschwankungen|natürlichen Klimaschwankungen]] erklärt werden und sind wohl eine Folge der globalen Erwärmung.
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Aufgrund der unbegrenzt zur Verfügung stehenden Wassermenge nimmt die Verdunstung über dem Meer infolge des Klimawandels stärker zu als über dem Land. Da Verdunstung abkühlend wirkt, erwärmt sich das Meer weniger stark. Die wichtigsten Feedbackprozesse zwischen Land und Klima sind einmal der Albedo-Effekt und zweitens der Permafrost-Kohlenstoff-Effekt. Beide Rückkopplungen spielen sich hauptsächlich in den hohen Breiten ab. Durch die Erwärmung schmelzen auf der einen Seite Eis- und Schneeflächen ab, wodurch weniger Sonneneinstrahlung reflektiert wird. Andererseits breitet sich durch höhere Temperaturen die Waldbedeckung nach Norden aus, was ebenfalls dunklere Flächen schafft und die Albedo verringert. Ebenso bewirkt eine Temperaturerhöhung vor allem in hohen Breiten ein Auftauen des Permafrosts, wodurch Kohlendioxid und Methan freigesetzt werden und das Klima weiter erwärmen. Allerdings wird eine nennenswerte Freisetzung von Kohlenstoff nach neueren Modelluntersuchungen nicht vor 2100 erfolgen.<ref name="IPCC 2019 2.5.3">IPCC (2019): Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems, 2.5.3</ref> Sulfat-Aerosole, die bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen, haben nach dem 2. Weltkrieg vor allem über Europa und Nordamerika den Klimawandel gedämpft. Seit den 1990er Jahren hat sich die Aerosol-Verbreitung nach Ostasien und den pazifischen Raum verlagert und ist nicht mehr so stark über dem Land konzentriert wie zuvor.<ref name=Wallace 2018">Wallace, C. J., and M. Joshi (2018): Comparison of land-ocean warming ratios in updated observed records 25 and CMIP5 climate models. Environ. Res. Lett., 13, doi:10.1088/1748-9326/aae46f</ref>
  
 
== Einzelnachweise ==
 
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* [http://www.dwd.de/bvbw/appmanager/bvbw/dwdwwwDesktop?_nfpb=true&_pageLabel=_dwdwww_klima_umwelt_ueberwachung_global&_state=maximized&_windowLabel=T26201578251161151201109&T26201578251161151201109gsbDocumentPath=Navigation%2FOeffentlichkeit%2FKlima__Umwelt%2FKlimaueberwachung%2FGlobal%2Fpublikationen%2Fwmo__publikationen%2Fhome__wmo__publikationen__node.html WMO-Bericht zum Zustand des globalen Klimas 2007 und 2008] Deutsche Übersetzung durch den Deutschen Wetterdienst
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* Klimafakten: [https://www.klimafakten.de/behauptungen/behauptung-die-globale-erwaermung-stoppte-1998-0 Fakt ist: Es gab und gibt keine "Pause" der Erderwärmung]
* National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA): [http://www.noaanews.noaa.gov/stories2011/20110112_globalstats.html 2010 Tied For Warmest Year on Record]
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* Klimadaten der amerikanischen Wetterbehörde [https://www.ncdc.noaa.gov/temp-and-precip/global-maps/ NOAA]
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* Klimadaten der [http://data.giss.nasa.gov/gistemp/ NASA]
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* Klimadaten des [http://www.metoffice.gov.uk/hadobs/hadcrut3/ Hadley Centre] (GB)
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[[Kategorie:Klimaänderungen]]

Aktuelle Version vom 19. März 2020, 22:14 Uhr

Abb. 1: Globale Jahresmittelwerte der bodennahen Lufttemperatur und Jahrzehntmittelwerte

1 Die globale Mitteltemperatur

Die globale Mitteltemperatur hat sich besonders seit 1980 stark erhöht und ein im 20. Jahrhundert unübertroffenes Niveau erreicht. In Abb. 1 sind einerseits starke Schwankungen von Jahr zu Jahr sichtbar, andererseits insgesamt eine deutliche Temperaturerhöhung über die letzten vier Jahrzehnte. Von den zehn wärmsten Jahren der gesamten Periode liegen alle mit Ausnahme des Jahres 1998 bereits im 21. Jahrhundert (sogar von den 16 wärmsten Jahren liegen 15 nach 2000). 2016, 2019, 2015, 2017, 2018, 2014, 2010, 2013, 2005, und 1998 waren die bisher wärmsten Jahre der Messreihe. 2015 bis 2019 war mit deutlichem Abstand die wärmste 5-Jahresperiode seit Beginn der Messungen.[1] Die fünf Jahre 2014-2018 waren um 1 °C wärmer als die vorindustriellen Temperaturen. Dabei hat das Tempo der Erwärmung deutlich zugenommen.[2] Und es gibt zahlreiche Regionen mit einem stärkeren Temperaturanstieg als dem globalen Mittel, so dass 20-40 % der menschlichen Bevölkerung bereits einen Anstieg von 1,5 °C erfahren haben.[3]

Das bisher wärmste Jahr, 2016, war durch einen starken El Niño, eine periodisch auftretende ungewöhnliche Erwärmung im tropischen Pazifik, beeinflusst, während im Jahr 2017 eine schwache La Niña, die kühle Gegenphase zum warmen El Niño,[4] und 2019 eine neutrale Sitution vorherrschten. 2019 und 2017 waren somit die wärmsten Jahre seit Beginn der Messungen ohne den Einfluss durch einen El Niño und zeigen damit deutlich die Auswirkungen der Erwärmung durch anthropogene Treibhausgase. Zwischen den wichtigsten Temperaturreihen der NASA, NOA und des MetOffice gibt es in dieser Hinsicht weitgehende Übereinstimmung.[5]

2 Tages- und Nachttemperaturen

Bei einem Vergleich zwischen Tages- und Nachttemperaturen zeigt sich, dass die Minimumtemperaturen stärker als die Maximumtemperaturen zunahmen. Das hat zu der Vermutung geführt, dass dafür eventuell die zunehmende Verstädterung verantwortlich sein könnte, da die urbanen Wärmeinseln die Nachttemperaturen stärker als die Tageswerte beeinflussen. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass der urbane Anteil an der weltweiten Zunahme der Landtemperaturen seit 1900 nicht mehr als 0,06 oC beträgt, bei der globalen Temperatur (unter Berücksichtigung der siedlungsfreien Ozeanflächen) sogar nur 0,02 oC.[6] Bei der Berechnung der globalen Temperatur sind die Effekte der städtischen Wärmeinseln berücksichtigt, die aber auf die Messstationen in den meisten Fällen keinen nennenswerten Einfluss haben, da diese oft in Parks und Gärten liegen und nicht gerade in Straßenschluchten.

3 Die Rolle des Ozeans

Bei Betrachtung der gesamten Energie, die durch menschliche Aktivitäten in das Klimasystem gelangt, sollte man jedoch nicht nur die Atmosphäre berücksichtigen. Der allergrößte Teil der zusätzlichen Energie, die zwischen 1971 und 2010 das Erdsystem erwärmt hat, nämlich über 90 %, wurde vom Ozean aufgenommen.[7] Die Erwärmung des Ozeans zeigt sich vor allem in den oberen 700 m Wasserschicht, aber auch zwischen 700 und 2000 m Tiefe. Der Ozean ist insofern in mancher Hinsicht ein besserer Indikator für die globale Erwärmung des Klimasystems durch den Menschen als die globale Oberflächentemperatur. Er nimmt nicht nur die mit Abstand größte Menge an zusätzliche Wärme auf, sondern zeigt auch weniger Schwankungen von Jahr zu Jahr und spiegelt damit besser die stetige Zunahme von anthropogenen Treibhausgasen wider als die einer stärkeren Variabilität unterliegenden atmosphärischen Temperaturen. Bei Berücksichtigung des Ozeans hat es daher auch die viel diskutierte „Erwärmungspause“ in den 2000er Jahren gar nicht gegeben.[8] Die ‚Erde‘ hat sich weiterhin erwärmt; nur ist ein größerer Teil der Wärmemenge in den Ozean gegangen. Durch seine großes Volumen und seine hohe Wärmekapazität ist der Ozean mit Abstand das größte Wärme-Reservoir im Klimasystem. Die Wärmeaufnahme durch den Ozean stellt daher einen Puffer bei Klimaänderungen dar und verlangsamt im gegenwärtigen Klimawandel deutlich die Erwärmungsrate der Atmosphäre.

Abb. 2: Veränderung der globalen Oberflächentemperatur über dem Land (rot) und der Meeresoberflächentemperatur (blau) 1880-2019 im Vergleich zur Basis 1951-1980

4 Erwärmumg von Land und Ozean

Analysen von Daten der geologischen Vergangenheit, historische Beobachtungen und Modellsimulationen haben gezeigt, dass sich das Land schneller als der Ozean (Meeresoberflächentemperatur) erwärmt.[9] Die globale Temperatur über dem Land lag 2015-2019 um ca. 1,7 °C über den vorindustriellen (1850-1900) Werten. Die Meeresoberflächentemperaturen waren 2015-2019 um etwa 0,8 °C wärmer als in vorindustrieller Zeit.[2] D.h. die globalen Landtemperaturen erhöhten sich in diesem Zeitraum ungefähr doppelt so schnell wie die Meeresoberflächentemperaturen. Die Ursache liegt nicht so sehr in der unterschiedlichen Wärmekapazität zwischen Wasser und Land. Wichtiger sind andere Faktoren wie die verschieden starke Verdunstung, Feedbackprozesse zwischen Land und Klima und Änderungen des Einflusses anthropogener Aerosole.[9]

Aufgrund der unbegrenzt zur Verfügung stehenden Wassermenge nimmt die Verdunstung über dem Meer infolge des Klimawandels stärker zu als über dem Land. Da Verdunstung abkühlend wirkt, erwärmt sich das Meer weniger stark. Die wichtigsten Feedbackprozesse zwischen Land und Klima sind einmal der Albedo-Effekt und zweitens der Permafrost-Kohlenstoff-Effekt. Beide Rückkopplungen spielen sich hauptsächlich in den hohen Breiten ab. Durch die Erwärmung schmelzen auf der einen Seite Eis- und Schneeflächen ab, wodurch weniger Sonneneinstrahlung reflektiert wird. Andererseits breitet sich durch höhere Temperaturen die Waldbedeckung nach Norden aus, was ebenfalls dunklere Flächen schafft und die Albedo verringert. Ebenso bewirkt eine Temperaturerhöhung vor allem in hohen Breiten ein Auftauen des Permafrosts, wodurch Kohlendioxid und Methan freigesetzt werden und das Klima weiter erwärmen. Allerdings wird eine nennenswerte Freisetzung von Kohlenstoff nach neueren Modelluntersuchungen nicht vor 2100 erfolgen.[10] Sulfat-Aerosole, die bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen, haben nach dem 2. Weltkrieg vor allem über Europa und Nordamerika den Klimawandel gedämpft. Seit den 1990er Jahren hat sich die Aerosol-Verbreitung nach Ostasien und den pazifischen Raum verlagert und ist nicht mehr so stark über dem Land konzentriert wie zuvor.[11]

5 Einzelnachweise

  1. NOAA (2020): Global Climate Report - Annual 2019
  2. 2,0 2,1 WMO (2019): WMO Statement on the State of the Global Climate
  3. IPCC (2018): Global Warming of 1.5 °C, 1.1
  4. Met Office (2018): 2017: warmest year on record without El Niño
  5. CarbonBrief (2019): State of the climate: How the world warmed in 2018
  6. IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 3.2.2.2
  7. IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, Box 3.1
  8. MetOffice (2013): The recent pause in global warming (1): What do observations of the climate system tell us?; MetOffice (2013): The recent pause in global warming (2): What are the potential causes?
  9. 9,0 9,1 IPCC (2019): Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems, 2.2.1.2
  10. IPCC (2019): Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems, 2.5.3
  11. Wallace, C. J., and M. Joshi (2018): Comparison of land-ocean warming ratios in updated observed records 25 and CMIP5 climate models. Environ. Res. Lett., 13, doi:10.1088/1748-9326/aae46f

6 Weblinks


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