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Erwärmung 1864-2099

23. November 2020, 20 Kommentare
Themen: Klima

Die Erwärmung der Schweiz schreitet voran. Unsere Animation zeigt den beobachteten Temperaturanstieg im Schweizer Mittelland und Szenarien für die Zukunft bis ins Jahr 2099. Es wird klar: Klimaschutz könnte den Klimawandel wirksam bremsen.

Die folgende Animation beschreibt die Erwärmung im Schweizer Mittelland für jeden Monat des Jahres in °C. Die Balken zeigen die beobachtete mittlere Temperaturabweichung vom frühindustriellen Mittel 1871-1900 für 30-jährige Zeiträume, die im angeschriebenen Jahr enden (z.B. 2019 = 30-jähriger Zeitraum von 1990 bis 2019). Rote Balken bedeuten eine Erwärmung, blaue Balken eine Abkühlung. Für die Zukunft werden Daten von Klimasimulationen (CH2018) verwendet. Die mittlere Erwärmung wird mit einer dicken Linie gezeigt. Die farbigen Bänder zeigen den Unsicherheitsbereich. Simulationen mit «starkem Klimaschutz» sind blau, Simulationen «ohne Klimaschutz» sind rot dargestellt. Die Gradzahl unter den Jahreszahlen und die horizontalen gestrichelten Linien geben die Temperaturabweichung des Jahresmittels an.

Temperaturanstieg um 2 °C seit Messbeginn

Der Beginn der Animation zeigt die vergangene Entwicklung der Temperatur im Mittelland seit Messbeginn im Jahr 1864. Zu Anfang sind die Abweichungen vom frühindustriellen Durchschnitt der Jahre 1871-1900 klein und mal positiv oder negativ. Ab Ende der 1940er Jahre beginnen alle Monate eine leichte Erwärmung zu zeigen (Abb. 1a). Bis zum Anfang der 1980er Jahre zeigen vor allem die Sommermonate Juni, Juli und August eine leichte Abkühlung. Die anderen Monate sind weiterhin deutlich wärmer als in der frühindustriellen Phase (Abb. 1b). Danach startet eine starke Phase der Erwärmung. Bis heute haben sich fast alle mittleren Monatstemperaturen deutlich erhöht, nämlich um etwa 1 °C im September bis fast 3 °C im Januar und im Jahresmittel um 2 °C (Abb. 1c).

Die Erwärmung geht weiter

Die Schweizer Klimaszenarien CH2018 erlauben den Blick in die Temperaturzukunft der Schweiz. Dazu wurden Dutzende Klimamodellsimulationen für verschiedene mögliche Entwicklungen des zukünftigen globalen Treibhausgasaustosses (sogenannte Emissionsszenarien) gerechnet. Der zweite Teil der Animation zeigt die zukünftige Erwärmung für zwei Szenarien, einmal ohne Klimaschutz (rot), einmal mit starkem Klimaschutz (blau). Für die nahe Zukunft (Jahr 2030) unterscheiden sich die zwei Szenarien kaum (Abb. 1d). Die Unterschiede werden aber mit der Zeit immer grösser.

Klimaschutz wirkt

Für 2060 zeigen die Modelle für das Klimaschutzszenario eine Erwärmung von 2.7 °C, ohne Klimaschutz sind es schon 3.4 °C (Abb. 1e). Richtig deutlich werden die Unterschiede gegen Ende des 21. Jahrhunderts (Abb. 1f). Für 2099 ist die Erwärmung ohne Klimaschutz auf im Mittel rund 5.6 °C seit der frühindustriellen Zeit angestiegen, das ist mehr als doppelt so viel wie die 2.7 °C für das Szenario mit starkem Klimaschutz. Ohne Klimaschutz beginnen sich nun Unterschiede der Erwärmung je nach Jahreszeit abzuzeichnen. Wichtig ist zudem, die Unsicherheiten anzusprechen. So könnte zum Beispiel die Erwärmung im August ohne Klimaschutz Ende Jahrhundert zwischen gut 5 und über 9 °C liegen. Mit Klimaschutz bleibt der Unsicherheitsbereich hingegen zwischen etwa 2.5 °C und etwas über 3 °C stark begrenzt.

Vergrösserte Ansicht: Abbildung 1:  Momentaufnahmen der Erwärmung des Mittellands für Zeitpunkte in der Vergangenheit: a) 1950 (Mittel 1921-1950), b) 1982 (Mittel 1953-1982), heute: c) 2019 (Mittel 1990-2019) und in der Zukunft: d) 2030 (Mittel 2001-2030), e) 2060 (Mittel 2031-2060) und f) 2099 (Mittel 2070-2099).
Abbildung 1: Momentaufnahmen der Erwärmung des Mittellands für Zeitpunkte in der Vergangenheit: a) 1950 (Mittel 1921-1950), b) 1982 (Mittel 1953-1982), heute: c) 2019 (Mittel 1990-2019) und in der Zukunft: d) 2030 (Mittel 2001-2030), e) 2060 (Mittel 2031-2060) und f) 2099 (Mittel 2070-2099).
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Kommentare (20)

  1. Meyer Jürg, 29.11.2020, 09:03

    Guten Tag, die Animation mit der Temperatur in den letzten 20 Jahre ist sehr eindrücklich. Wer ist diesen zu erhalten? Ich würde sie gerne an Ausbildungskursen für Wanderleiter zahlen können. Freundliche Grüsse, Jürg Meyer

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    1. MeteoSchweiz, 30.11.2020, 17:42

      Guten Abend Herr Meyer. es freut uns, dass Ihnen die Animation gefällt. Bitte wenden Sie sich an unseren Kundendienst (kundendienst@meteoswiss.ch) und nehmen Sie Bezug auf diesen Blogartikel. Wir werden Ihnen die Animation dann gerne zukommen lassen.
      Mit freundlichen Grüssen
      MeteoSchweiz

  2. stefan, 27.11.2020, 19:57

    Die Frage ist gar nicht was einmal war.
    Sondern kann die moderne Menschheit der drohenden starken Erwärmung ohne grosse Destabilisierung der Menschheit im 21 und 22 Jh. Entgegenstehen.
    Meiner Meinung nach wird die Menschheit sich selbst an den Rand des kolapses begeben. Starke klimaänderunhen haben meines Wissens bis anhin immer zu massensterben geführt.
    Eine verharmlosung finde ich unverantwortlich wie auch eine extreme Übertreibung.

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  3. Uwe Döpper, 25.11.2020, 21:37

    Wenn ich das 30-jährige gleitende Mittel nehme, welches für mich die beste Aussagekraft hat, beginnend 1893 (das 1.Jahr ab 1864 mit 30-jährigen Mittel), so kann man zB. für die Station Zürich den deutlichsten Trend zur Erwärmung bis 2019 in den Monaten Januar (+3.1°C) und Dezember (+3.0°C) erkennen. Am wenigsten Erwärmung zeigen die Monate September (+1.1°C) und die Sommermonate Juni und Juli mit +1.3°C. Dasselbe Bild auch in den Jahreszeiten: Sommer am wenigsten Erwärmung (+1,5°C), der Winter am meisten (+2.6°C).
    Beim Niederschlag sehen wir im 30-jährigen gleitenden Mittel eine Entwicklung, die gegen die gängige Meinung der Austrocknung spricht: Es wird auch immer feuchter, besonders in den Alpen. Aber auch für Zürich ist der Trend deutlich: Der Februar hat rund 50% mehr NS, gefolgt vom November mit rund 40% und dem Januar mit 35% mehr NS. Trockener seit 1864 sind lediglich 3 Monate: Juli (-5%), September (-10%) und Oktober (-15%). Übers ganze Jahr im Schnitt 10% mehr NS als 1864.

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  4. Joel, 24.11.2020, 22:29

    Wurde in diese Szenarien der Golfstrom miteinberchnet? Einige Wissenschaftler spekulieren, dass dieser ab einer gewissen Erwärmung viel langsamer wird oder sogar ganz verschwindet, wodurch es hier in Europa relativ schlagartig um 1-2°C kühler werden könnte.

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    1. MeteoSchweiz, 26.11.2020, 16:08

      Guten Tag Joel

      Ja, der Golfstrom als Teil des Ozeans und dessen Auswirkungen auf die Atmosphäre wird in den Modellen seit vielen Jahren mitsimuliert und das Erwärmungssignal ist sehr robust.

      Freundliche Grüsse, MeteoSchweiz

  5. Jürg Brechbühl, Masterstudent D-USYS, ETH Zürich, 24.11.2020, 06:52

    1) 1864 war ausgehends kleine Eiszeit. Im Hochmitelalter die Alpen eisfrei. Der grösste Teil des Holzäns war wärmer.

    Das Jahr 1864 als Ausgangspunkt ist willkürlich. Unsere Ökosysteme erholen sich gerade von einer nicht-normalen Kälteperiode und nähern sich wieder dem Normalzustand.

    2) Das Jahr 2099 ist noch lange nicht. Wir wissen nicht, was bis dahin sein wird.

    Für gewöhnlich wird für solche lokalen Szenarien ein mittlerer Verlauf der Szenarien des IPCC als Grundlage genommen. Nun stellt sich heraus, dass das IPCC nicht in der Lage ist, brauchbare Prognosen zu stellen. Im special report SR15 von 2018 musste das IPCC erstmals zeigen, dass es nicht in der Lage ist, die eigenen Computermodelle zu validieren (IPCC 2018: SR15, Fig. 2.3).

    Die zur Zeit verfügbaren empirischen Daten deuten auf ein Geschehen am ganz alleruntersten Rand der IPCC Prognosen hin. Die Klimaszenarien für die Schweiz sind den Pixel auf dem Bildschirm nicht wert!

    Antworten

    Antworten auf Jürg Brechbühl, Masterstudent D-USYS, ETH Zürich

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    1. Severin Schwab, 24.11.2020, 16:53

      Ich finde Ihren Kommentar unseriös. Schauen Sie doch mal unter https://de.m.wikipedia.org/wiki/Mittelalterliche_Klimaanomalie oder reden Sie mit Experten wie Prof. Stefan Brönnimann von der Uni Bern.

    2. Thomas, 24.11.2020, 19:57

      1864 ist nicht willkürlich gewählt, sondern um diese Zeit begannen viele systematische Temperaturmessungen. Man könnte auch 1900 oder 1950 nehmen - der starke Temperaturanstieg wäre dennoch zu sehen.

      Der gemessene Erwärmungstrend der letzten Jahrzehnte wurde von den Klimamodellen gut abgebildet.

      Ihre Aussage "Geschehen am alleruntersten Rand der IPCC-Prognosen..." ist völlig falsch. Zurzeit ist die Temperaturentwicklung sicher auf dem Weg eines Bad-Case-Szenarios.

    3. Peter, 24.11.2020, 22:22

      Guten Tag Herr Brechbühl
      In Ihren Leserbriefen in der Aargauer Zeitung nennen Sie sich "Diplom-Biologe", nun sind Sie den Umwelt-Naturwissenschaften zugewandt.
      Auf jeden Fall immer amüsant Ihre Beiträge :-)
      Über die Genauigkeit von Simulation lässt sich immer streiten, deshalb werden ja auch unterschiedliche Szenarien angewendet.
      Und Ihre Aussage zum Holozän ist zu relativieren: Aufgrund der massiven Umwälzungen werden die letzten 200 Jahre gemeinhin als Anthropozän bezeichnet aufgrund des massiven Einflusses des Menschen, der in der Umwelt registriert werden konnte. So haben z.B. der CH4-Gehalt, der CO2-Gehalt der Atmosphäre und auch die Durchschnittstemperaturen im laufenden Jahrtausend Werte erreicht, die im gesamten Holozän nicht verzeichnet wurden.
      Eine temporäre Abkühlung wäre natürlich jederzeit denkbar, wenn es beispielsweise zu einem grossen Vulkanausbruch mit mehreren Jahren ohne Sommer kommen sollte.

    4. Jürg Brechbühl, Eggiwil, 25.11.2020, 08:09

      @Thomas
      Ich schrieb über die globalen Prognosen des IPCC. Wenn Sie die Grafik 2.3 im special report SR15 von 2018 anschauen, dann sehen Sie, dass die empirischen Daten der letzten 20 Jahre am ganz untersten Rand der mit dem CMIP5 erzeugten Prognosekorridors sind.

      Inzwischen sind Satellitenmessungen vorhanden,die es erlauben, die Klimasensitivität des CO2 empirisch abzuschätzen. Dabei kommt eine TCR von 0.9°C heraus und eine ECS von 1.2°C.

      Die Computersimulationen des IPCC ergaben als emergente Eigenschaft eine TCR irgendwo in der Bandbreite zwischen 1.1 und 3.6°C, wobei man für die lokalen Prognosen dann mit einer TCR von 2.4°C rechnete.

      Die empirischen Daten deuten daraufhin, dass wir bei der globalen Erwärmung mit Werten am ganz untersten Rand der IPCC-Szenarien rechnen können und dass wir für die Erreichung des 2°C Ziels locker bis Ende Jahrhundert Zeit haben.

    5. MeteoSchweiz, 26.11.2020, 16:21

      Guten Tag Herr Brechbühl. Das Jahr 1864 wurde von uns nicht willkürlich als Start gewählt, sondern es markiert den Startpunkt des Schweizer Klimamessnetzes im Sinne eines flächenhaften Klima-Monitorings an einer Vielzahl räumlich verteilter Messstationen. Die seither erfolgte Erwärmung lässt sich mit natürlichen Variationen, die es im Klimasystem tatsächlich gibt, nicht erklären sondern nur unter Berücksichtigung des menschengemachten Treibhauseffektes. Klimaszenarien zeigen hierzu den Blick in die Zukunft. Obwohl solche Szenarien mit Unsicherheiten behaftet sind (in unserer Animation durch den farblich markierten Unsicherheitsbereich gekennzeichnet) geben sie uns beim zukünftigen Temperaturanstieg schon ein sehr detailliertes und robustes Bild. Sie basieren auf Klimamodellen, die intensiv validiert worden sind. Sie zeigen uns, welche Klimastatistiken sich auf welche Art unter Annahme bestimmter Szenarien des menschlichen Treibhausgassaustosses ändern könnten. In unserer Animation werden zwei solcher Szenarien verwendet: einmal ohne Klimaschutz, einmal mit starkem Klimaschutz. Die von ihnen erwähnte IPCC Abbildung zeigt schön, dass die zugrundeliegenden Klimamodelle die bisher beobachtete Erwärmung gut wiedergeben können (dünne blaue und schwarze Linien). Natürlich sind Modelle nicht perfekt und jeweils nur ein vereinfachtes Abbild der Realität. Deswegen zeigen und besprechen wir immer auch die durchaus nicht kleinen Unsicherheiten. Wir sind überzeugt, dass die Klimaszenarien eine äussert wichtige Grundlage sind, um mögliche Auswirkungen und die entstehenden Risiken des Klimawandels auf die Schweiz genauer zu untersuchen und der Gesellschaft wenn nötig Anpassungsmassnahmen vorzuschlagen.
      Freundliche Grüsse, MeteoSchweiz

  6. Thomas, 23.11.2020, 20:27

    Es fällt auf, dass die Erwärmung im Sommer (J,J, A) bis jetzt geringer war, als im Dezember und Januar. Dennoch gehen ja die Klimamodelle von einer stärkeren Erwärmung im Sommer als im Winter aus. Warum ist dies so?

    Antworten

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    1. MeteoSchweiz, 25.11.2020, 10:51

      Guten Tag Thomas Thomas

      Gut beobachtet. Neben den menschlichen Treibhausgasemissionen, die im Mittel zu etwa 2°C Erwärmung geführt hat, beeinflussen noch weitere Faktoren die Erwärmung. Ein ganz wichtiger Faktor sind natürliche Schwankungen der grossräumigen Strömung (z.B. Jahre bis Jahrzehnte dauernde Phasen mit einer Häufung von bestimmten Wetterlagen). Der Hauptteil der Unterschiede bis heute (1-3 °C Erwärmungsbereich) dürfte darauf zurückzuführen sein. Es gibt bisher wenig robuste Hinweise, dass sich die Jahreszeiten bis heute systematisch verschieden erwärmen. Dies ist anders in der Zukunft. Da werden Prozesse dominant, die zu einer systematischen Verstärkung der Erwärmung in bestimmten Jahreszeiten führen. Ein wichtiger Prozess, der im Sommer wichtig wird, ist der zunehmend austrocknende Boden. Er treibt die Erwärmung weiter an, da die zusätzliche Energie aufgrund des fehlenden Wassers nicht mehr in die Verdunstung geht, sondern die Luft weiter erwärmt.

      Freundliche Grüsse MeteoSchweiz

    2. Raphael Rüegger, 25.11.2020, 20:11

      Wenn ich da die Antwort von Meteo Schweiz lese, dennke lch wir sollte Wälder pflanzen... Würde es etwa bringen?

    3. Roland Moser, 26.11.2020, 13:03

      @ Meteo Schweiz
      Wieviel wärmer als heute war es während der letzten Warmzeit in Europa?

    4. MeteoSchweiz, 27.11.2020, 11:22

      Guten Tag Herr Moser

      Meteoschweiz befasst sich nicht mit der Paläoklimatologie. Das Institut für Meteorologie der Freien Universität Berlin hat mit allen verfügbaren Paläo-Informationen aus der Eem-Warmzeit (130'000 bis 115'000 Jahre vor heute, letzte Warmzeit) die globale Verteilung der Sommertemperatur modelliert. Man findet dazu einen umfangreichen Artikel mit einer entsprechenden Temperaturkarte (Abb. 4) auf der Web-Seite der FU-Berlin.
      https://www.geo.fu-berlin.de/met/ag/klimod/forschung/Kaspar.pdf

      Für Fragen können Sie sich direkt an das Institut für Meteorologie der Freien Universität Berlin wenden: https://www.geo.fu-berlin.de/met/

      Freundliche Grüsse
      MeteoSchweiz

    5. Roland Moser, 27.11.2020, 12:22

      Danke für den Link.
      Es war dannzumals bedeutend wärmer als heute. Ohne Zutun des Menschen.

  7. Henry, 23.11.2020, 15:39

    Prognosen sind schwierig, vor allem wenn sie die Zukunft betreffen.

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    1. Mark L., 26.11.2020, 13:08

      coole Animation! sehr anschaulich.