Klimaprojektionen

Die im IPCC-Bericht von 2007 veröffentlichten Berechnungen zum künftigen Klima beruhen auf zahlreichen Modellstudien von insgesamt 14 Forschungsgruppen aus 10 Ländern. Auch das Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie hat einen wesentlichen Teil zu den Ergebnissen beigetragen.

Globale Erwärmung

Temperaturveränderungen bis 2100 nach verschiedenen IPCC-Szenarien.

Die weitere Entwicklung des Klimas ist abhängig von der Entwicklung der Treibhausgasemissionen und -konzentrationen. Da die Emissionen von der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft im 21. Jahrhundert abhängen und daher nicht eindeutig bestimmt werden können, wurden verschiedene Szenarien aufgestellt, die mögliche Emissionspfade der Zukunft aufzeigen. Aus diesen Emissionspfaden wurden die zukünftigen Konzentrationen der Treibhausgase und daraus die Parameter (Temperatur, Niederschlag etc.) möglicher Klimaverhältnisse abgeleitet. Für die Berechnung des künftigen Klimas wurden sechs beispielhafte Szenarien berücksichtigt: B1, B2, A1B, A1T, A2 und A1Fl. Dabei ist B1 das Szenario mit den geringsten, A1B mit mittleren und A1Fl mit den höchsten Treibhausgasemissionen bis 2100. Die meisten Modellrechnungen wurden mit den Vorgaben der Szenarien B1, A1B und A2 durchgeführt. Mögliche Klimaschutzmaßnahmen wurden dabei nicht berücksichtigt. Außerdem wurde auch berechnet, wie sich das Klima ändern würde, wenn man (rein theoretischen) die Konzentration der Treibhaugase und Aerosole auf dem Niveau des Jahres 2000 stabil gehalten hätte.

Die Abb. rechts zeigt die Entwicklung der globalen Mitteltemperatur im 20. Jahrhundert aus Beobachtungen (schwarze Linie) und im 21. Jahrhundert für die Szenarien B1, A1B und A2 sowie für den Fall der fixen Konzentration im Jahre 2000. Die farbigen Linien geben den Mittelwert der Modellsimulationen wieder, die schattierten Bereiche deren Bandbreite. Die Balken neben der Graphik zeigen die Ergebnisse von Simulationen mit drei weiteren Szenarien.

Für die ersten Jahrzehnte des 21. Jahrhunderts (2011-2030 im Vergleich zu 1980-1999) zeigen die Modellrechnungen eine von den Szenarien fast unabhängige Erwärmung um 0,64 bis 0,69 °C. In der 2. Hälfte des Jahrhunderts ist die globale Erwärmung bei den einzelnen Szenarien erkennbar verschieden. Für die Zeit 2090-2099 im Vergleich zu 1980-1999 prognostizieren die Modelle für das Szenario B1 eine Zunahme der globalen Mitteltemperatur um 1,8 °C (bei einer Bandbreite der Modellergebnisse von 1,1-2,9 °C), bei dem Szenario B2 um 2,4 °C (1.4-3.8 °C), bei dem Szenario A1B um 2.8 °C (1.7- 4.4 °C), bei dem Szenario A1T um 2.4 °C (1.4 °C-3.8 °C), bei dem Szenario A2 um 3.4 °C (2.0-5.4 °C) und bei dem Szenario A1Fl um 4.0 °C (2.4-6.4 °C).

Regionale Unterschiede

Regionale Temperaturveränderung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts. Die farbigen Flächen zeigen die Veränderung der jährlichen Mitteltemperatur der Periode 2071-2100 gegenüber der Periode 1961-1990 nach dem Szenario A2 in °C. Den Rechnungen liegen die Ergebnisse verschiedener gekoppelter Modelle zugrunde.

Die Erwärmung wird regional nicht gleichmäßig erfolgen. Über den Kontinenten wird sich die Atmosphäre stärker erwärmen als über den Ozeanen. Ein besonders hoher Temperaturanstieg wird über den Kontinenten der Nordhemisphäre im Winterhalbjahr erwartet, der in jedem Modell mindestens 40% über dem globalen Mittel liegt, während sich im Sommerhalbjahr vor allem die Gebiete in Zentral- und Nordasien erwärmen. Über das Jahr gemittelt nehmen bei dem Szenario A2 (mittlerer globaler Temperaturanstieg um 3,8 °C) die Temperaturen in den höheren nördlichen Breiten um über 8 °C, in Mitteleuropa um ca. 6 °C, über den Ozeanen in den mittleren südlichen Breiten dagegen nur um 2 °C zu.

Durch höhere Temperaturen erhöht sich auch die potentielle Verdunstung. Eine wärmere Atmosphäre kann allerdings bis zu einem gewissen Grad auch mehr Wasserdampf aufnehmen, der jedoch darüber hinaus wieder ausregnet. In den meisten Gebieten der mittleren und höheren Breiten kommt es dadurch zu höheren Niederschlägen, in den ohnehin trockenen Subtropen nehmen die Niederschläge jedoch ab, und die Verdunstung nimmt zu. Nach den Modellberechunungen der Emissions-Szenarien A2 und B2 ist es wahrscheinlich, dass der Niederschlag sowohl im Sommer wie im Winter in den höheren Breiten zunimmt. Im Winter wird auch in den mittleren nördlichen Breiten mehr Niederschlag fallen, nicht jedoch in den Sommermonaten. In Mittelamerika, dem Mittelmeerraum, Südafrika und Australien zeigen die Rechnungen dagegen eine deutliche Abnahme oder nur geringe Veränderungen.

Änderung der Meeresströmungen

Unter dem Einfluss der globalen Erwärmung könnte sich auch die ozeanische Zirkulation an kritischen Punkten verändern. Viel diskutiert ist die von fast allen Modellrechnungen prognostizierte Schwächung der thermohalinen Zirkulation im Nordatlantik und damit der Wärmezufuhr für Nordwesteuropa durch den Golfstrom. Allerdings würde dadurch bis zum Ende des 21. Jahrhunderts die Erwärmung über Europa nur geschwächt und nicht in das Gegenteil verkehrt (Genaueres unter Globales_Förderband).

Weblinks

• H. Paeth (2007): Klimamodellsimulationen, aus: Wilfried Endlicher, Friedrich-Wilhelm Gerstengarbe: Der Klimawandel – Einblicke, Rückblicke und Ausblicke, 44-55
• Max-Planck-Institut für Meteorologie (2006): Globale Klimaszenarien für das 21. Jahrhundert