Wärmere Arktis – mehr Extremwetter

Im Rahmen der globalen Erwärmung steigen die Temperaturen in der Arktis überproportional. Das liegt vor allem an dem Rückgang des arktischen Meereises, das mehr und mehr von der dunklen Wasseroberfläche freigibt.  Diese reflektiert das Sonnenlicht nicht wie das helle Eis, sondern absorbiert es hervorragend. Das führt zu einer erheblichen zusätzlichen Erwärmung. Es handelt sich um einen umgekehrten Eis-Albedo Effekt.
Eine in den Geophysical Research Letters im April 2012 veröffentlichte Studie der beiden Wissenschaftler Jennifer A. Francis und Stephen J. Vavrus, “Evidence linking Arctic amplification to extreme weather in mid-latitudes”,  fand nun einen Zusammenhang zwischen dieser arktischen Erwärmung und der Zunahme von Extremwetterereignissen. Die überproportionale Erwärmung der Arktis bedeutet eine Abnahme des Temperaturkontrastes zwischen den polaren und mittleren Breiten. Da dieser  Temperaturkontrast für das Druckgefälle verantwortlich ist, welches den Jetstream antreibt, wird der Jetstream schwächer und seine Strömung langsamer.
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Saisonale Abweichungen der 1000-500 hPa Schichtdicke (m) nördlich 40°N zwischen der Periode 2000–2010 und der Periode 1970–1999: (a) Herbst (OND), (b) Winter (JFM), (c) Frühling (AMJ) und (d) Sommer (JAS). Die weissen Sternchen zeigen die Bereiche, wo die Wahrscheinlichkeit, daß es sich um Zufallsergebnisse handelt kleiner ist als 5% (p < 0.05). Das Ergebnis ist hier also satistisch eindeutig signifikant .  Schichtdicke 1000-500 hPa meint die Höhendifferenz zwischen den Flächen wo der Luftdruck 1000 hPa und wo der Luftdruck nur noch 500 hPa beträgt. Je wärmer die Luft ist, umso mehr dehnt sie sich in die Höhe aus und um so größer ist diese Schichtdicke und umgekehrt. Quelle: Francis and Vavrus, 2012
 
Der Jetstream, ein Starkwindband in der oberen Troposphäre – der unteren Atmosphärenschicht in der sich das Wetter überwiegend abspielt – verhält sich so ähnlich wie ein Fluss. Die Strömung ist mal schneller mal langsamer, mehr oder weniger turbulent. Immer wieder bilden sich Wirbel, die mit der Strömung davongetragen werden. Die Wirbel des Jetstreams sind die das Wetter der mittleren Breiten bestimmenden dynamischen Hochs und Tiefs.
Wenn die Strömung des Jetstreams abnimmt, bewegen sich auch die Hochs und Tiefs langsamer und damit halten auch die Wetterlagen länger an und werden dabei extremer. So werden zum Beispiel aus ein paar sehr warmen Tagen langanhaltende Hitzewellen und Dürre, wenn ein Hoch sich nur noch langsam bewegt oder gar stationär wird.
Und noch etwas kommt aber hinzu: Der Jetstream wird nicht nur langsamer, er wird auch “welliger”, er mäandert stärker, die Amplitude von West nach Ost laufenden Rossby-Wellen nimmt zu. Über die tieferen Wellentäler – die Meteorolgen nennen sie “Tröge” – gelangt polare Kaltluft bis weit in den Süden. Das erklärt die gehäuften kalten Episoden der letzten Winter auf der Nordhalbkugel. Über die  Wellenberge – die “Rücken” – gelangt im Gegenzug  auch Warmluft bis weit in den Norden. Deshalb war es oft auf der einen Seite in Europa bitterkalt, in Grönland aber überraschend milde, genau umgekehrt wie wir es sonst gewohnt sind.
Jens Christian Heuer
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