Das tägliche Wetter zeigt jetzt die Fingerabdrücke des Klimawandels

Das tägliche Wetter zeigt jetzt die Fingerabdrücke des Klimawandels

Klimaforscher können nun den Fingerabdruck der globalen Erwärmung bei täglichen Wetterbeobachtungen auf globaler Ebene erkennen.

Im Oktober dieses Jahres haben Wetterforscher in Utah die niedrigste Temperatur gemessen, die jemals im Oktober in den USA (ohne Alaska) gemessen wurde: -37.1 ° C (-34.78 ° F). Der vorherige Tiefsttemperaturrekord für Oktober lag bei -35 ° C, und die Menschen fragten sich, was mit dem Klimawandel geschehen war.

Klimaforscher sagten bisher, Klima sei nicht dasselbe wie Wetter. Klima ist das, was wir langfristig erwarten, während Wetter das ist, was wir kurzfristig bekommen. Da die lokalen Wetterbedingungen sehr unterschiedlich sind, kann es an einem Ort trotz langfristiger Erderwärmung für kurze Zeit sehr kalt sein. Kurz gesagt, die Variabilität des lokalen Wetters maskiert langfristige Trends im globalen Klima.

Das tägliche Wetter zeigt jetzt die Fingerabdrücke des KlimawandelsNordamerikanische Oberflächentemperaturen vom 26. Dezember 2017 bis 2. Januar 2018: Auch wenn es in einer Region extrem kalt ist, bedeutet dies nicht, dass der Klimawandel aufgehört hat. (Gutschrift: NASA Earth Observatory)

Nun hat eine Gruppe unter der Leitung von Reto Knutti, Professor für Umweltsystemwissenschaften an der ETH Zürich, eine neue Analyse von Temperaturmessungen und -modellen durchgeführt. Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass das Wetter-ist-nicht-Klima-Paradigma in dieser Form nicht mehr anwendbar ist.

Den Forschern zufolge können sie das Klimasignal - das heißt den langfristigen Erwärmungstrend - in täglichen Wetterdaten wie der Lufttemperatur und -feuchtigkeit auf der Oberfläche tatsächlich erkennen, sofern globale räumliche Muster berücksichtigt werden.

Im Klartext bedeutet dies, dass es in den USA trotz der globalen Erwärmung im Oktober möglicherweise ein Rekordtief geben wird. Ist es jedoch in anderen Regionen gleichzeitig wärmer als der Durchschnitt, wird diese Abweichung fast vollständig beseitigt.

„Die Aufdeckung des Klimawandelsignals bei täglicher Witterung erfordert eine globale und keine regionale Perspektive“, sagt der leitende Autor Sebastian Sippel, Postdoc in Knuttis Forschungsgruppe.

Sippel und seine Kollegen verwendeten statistische Lerntechniken, um Simulationen mit Klimamodellen und Daten von Messstationen zu kombinieren. Statistische Lerntechniken können einen „Fingerabdruck“ des Klimawandels aus der Kombination von Temperaturen verschiedener Regionen und dem Verhältnis von erwarteter Erwärmung und Variabilität extrahieren. Durch die systematische Auswertung der Modellsimulationen können sie den Klimafingerabdruck in den globalen Messdaten an jedem einzelnen Tag seit dem Frühjahr 2012 identifizieren.

Ein Vergleich der Variabilität lokaler und globaler Tagesmitteltemperaturen zeigt, warum die globale Perspektive wichtig ist. Während lokal gemessene Tagesmitteltemperaturen (auch nach Wegfall des Saisonzyklus) stark schwanken können, weisen die globalen Tagesmittelwerte einen sehr engen Bereich auf.

Das tägliche Wetter zeigt jetzt die Fingerabdruckwerte des Klimawandels an.Verteilung der Tagesmittelwerte lokal (links) und global (rechts). Globale Tagesmittelwerte zeigen den Trend zur Erwärmung. (Quelle: Sippel et al./Nature Climate Change)

Vergleicht man die Verteilung der globalen Tagesmittelwerte von 1951 bis 1980 mit denen von 2009 bis 2018, so überlappen sich die beiden Verteilungen (Glockenkurven) kaum. Daher ist das Klimasignal in den globalen Werten stark ausgeprägt, in den lokalen Werten jedoch verdeckt, da sich die Verteilung der Tagesmittelwerte in beiden Perioden recht stark überlappt.

Die Ergebnisse könnten weitreichende Auswirkungen auf die Klimawissenschaft haben. „Das Wetter auf globaler Ebene enthält wichtige Informationen zum Klima“, sagt Knutti. „Diese Informationen könnten zum Beispiel für weitere Studien verwendet werden, mit denen Änderungen der Wahrscheinlichkeit extremer Wetterereignisse wie regionale Kälteperioden quantifiziert werden können. Diese Studien basieren auf Modellrechnungen und unser Ansatz könnte dann einen globalen Kontext des Klimawandel-Fingerabdrucks bei Beobachtungen liefern, die während regionaler Kälteperioden dieser Art gemacht wurden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Kommunikation regionaler Wetterereignisse vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung. “

Mit datenwissenschaftlichen Methoden können Forscher nicht nur die Stärke des menschlichen „Fingerabdrucks“ nachweisen, sondern auch zeigen, wo auf der Welt der Klimawandel besonders deutlich und früh erkennbar ist. Dies ist wichtig im Wasserkreislauf, wo es von Tag zu Tag und von Jahr zu Jahr sehr große natürliche Schwankungen gibt.

„Wir sollten daher in Zukunft in der Lage sein, von Menschen verursachte Muster und Trends bei anderen komplexeren Messparametern, wie z. B. Niederschlag, ausfindig zu machen, die mit herkömmlichen Statistiken nur schwer zu erkennen sind“, sagt Knutti.

Die Forschung erscheint in Nature Climate Change.

Original-Studie

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