In einer neuen Blog-Serie möchten wir häufig gestellte Fragen unserer Leserinnen und Leser aufgreifen und beantworten. Im ersten Blog der Serie geht es um die Frage: Warum können wir das Klima für 100 Jahre abschätzen, wenn sich schon für eine 10 Tages-Wetterprognose Unsicherheiten ergeben?
Was ist also der Unterschied zwischen Klimaprojektionen und Wettervorhersagen? Klimaprojektionen und Wettervorhersagen sind zwei verschiedene Ansätze zur Beschreibung des künftigen Zustands der Atmosphäre, jedoch auf unterschiedlichen Zeithorizonten und mit unterschiedlichen Zielen.
Wetter und Klima sind sehr verschiedene Dinge: Wetter bezeichnet eine Momentaufnahme der Atmosphäre und deren Veränderungen innerhalb weniger Tage an einem Ort. Klima hingegen ist der mögliche Schwankungsbereich des Wetters an diesem Ort, beschrieben durch eine Verteilung um einen Mittelwert, üblicherweise über mindestens 30 Jahre. Zur Beschreibung von Wetter und Klima werden Messgrössen wie Temperatur, Niederschlag und Sonnenscheindauer benutzt.
Klimaprojektionen sind keine eigentlichen Vorhersagen. Sie haben nicht den Anspruch, das Wetter auf den Tag genau vorherzusagen. Ihr Ziel ist vielmehr, das mittlere Klima und die Statistik des Wetters für einen gegebenen Ort und Zeitraum zu prognostizieren. Sie geben eine allgemeine Vorstellung von langfristigen Trends wie Temperaturerhöhungen, Meeresspiegelanstieg, Veränderungen in Niederschlagsmustern und Häufigkeit von Extremwetterereignissen.
Mithilfe von Klimaprojektionen lassen sich beispielsweise Aussagen dazu machen, wie sich die mittlere Temperatur für einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten in der Zukunft entwickelt. Die Projektionen können jedoch nicht vorhersagen, wie warm es an einem bestimmten Tag in der Zukunft werden wird.
Klimaprojektionen basieren auf komplexen Klimamodellen, die verschiedene Faktoren wie atmosphärische Zusammensetzung, Sonneneinstrahlung, Ozeanzirkulation und Landbedeckung berücksichtigen. Sie sind abhängig von Szenarien zur Einschätzung der gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Änderungen in den kommenden Jahrzehnten, insbesondere der Menge ausgestossener Treibhausgase. Mit diesen Szenarien werden mögliche künftige Entwicklungen von Treibhausgasemissionen und anderen Antriebsfaktoren des Klimas abgebildet. Die Güte eines Klimamodells hängt davon ab, wie akkurat die oben genannten Faktoren und Prozesse im Modell abgebildet sind. Das betrifft vor allem solche, die ein «langes Gedächtnis» haben, wie beispielsweise der Ozean oder das Meereis. Der Begriff "langes Gedächtnis" bezieht sich auf die Trägheit, mit der das System auf Änderungen reagiert. Zum Beispiel wirkt der Einfluss von Sonne, Wind und Regen auf den Ozean viel länger nach und wird zu einem anderen Zeitpunkt und Ort an die Atmosphäre zurückgegeben.
Klimaprojektionen beinhalten auch Unsicherheiten. Diese entstehen einerseits aus begrenztem Wissen über natürliche Prozesse, wie beispielweise die Entstehung von Gewitterwolken, begrenzten Daten und begrenzten Rechnerkapazitäten. Zudem sind die Szenarien zur Einschätzung der gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Änderungen in den kommenden Jahrzehnten immer mit nicht vorhersehbaren Entwicklungen verbunden. Um mit dieser Unsicherheit umgehen zu können, ist es wichtig zu wissen, wie groß die Spannbreite der Möglichkeiten ist. Die Analyse mehrerer Simulationen, sogenannter Ensembles, erlaubt eine Abschätzung der Unsicherheiten, die mit den Klimaprojektionen verbunden sind.
Die Klimaszenarien CH2018 zeigen, wo und wie der Klimawandel die Schweiz trifft und was weltweite Klimaschutzanstrengungen dagegen ausrichten können.
Wettervorhersagen können die meteorologischen Ereignisse der nächsten Tage sehr genau beschreiben. Vorhersagen, die über die nächsten Tage hinausgehen, sind jedoch durch wachsende Unsicherheiten gekennzeichnet. Dies liegt vor allem am sogenannten chaotischen Verhalten der Atmosphäre. Die Güte der Wettervorhersage ist stark von den Anfangswerten abhängig. Schon kleine Ungenauigkeiten im Erfassen des aktuellen Zustandes der Atmosphäre können grosse Auswirkungen auf den Verlauf von Wettervorhersagen haben.