Der Klimawandel wirkt sich auf die meisten Wetterphänomene aus, sei es in ihrer Intensität oder in ihrer Häufigkeit. Erfahren Sie in diesem Blog, wie sich die globale Erwärmung auf die aussertropischen Tiefdruckgebiete auswirken wird, die einen Großteil des Wetters in unseren Breitengraden bestimmen.
Im ersten Teil, der vor zwei Tagen veröffentlicht wurde, hatten wir uns mit den Hauptmerkmalen des Klimawandels befasst, die einen Einfluss auf die aussertropischen Tiefdruckgebiete haben. In diesem letzten Teil beschäftigen wir uns mit den Auswirkungen auf die Häufigkeit und Intensität von Tiefdruckgebieten und den damit verbundenen Winden und Niederschlägen. Die Informationen in diesem Blog stammen aus dem neuesten Bericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) und den folgenden Artikeln: Priestley et al. 2022 und Catto et al. 2019.
Der neueste IPCC-Bericht bietet eine Zusammenfassung der bereits beobachteten Veränderungen bei den aussertropischen Tiefdruckgebieten in den letzten Jahrzehnten. Der IPCC erwähnt, dass sich die Zugbahn der aussertropischen Tiefdruckgebiete in beiden Hemisphären in Richtung der Pole verschoben hat. In der südlichen Hemisphäre, so die Expertengruppe, hat die Anzahl der sehr ausgeprägten Tiefs (weniger als 980 hPa im Zentrum) zwischen 1979 und 2009 zugenommen, während in der nördlichen Hemisphäre die Anzahl der Tiefs abgenommen hat. Generell weist die Häufigkeit von aussertropischen Tiefdruckgebieten eine starke zehnjährige Variabilität auf, und daher sind die Veränderungen in den letzten 40 Jahren nicht unbedingt repräsentativ für einen längerfristigen Trend.
Es wird erwartet, dass sich die Zugbahn der Tiefdruckgebiete in der südlichen Hemisphäre und im nördlichen Pazifik in Richtung der Polarregionen verschiebt. Im Nordatlantik wird sich die Zugbahn der Tiefdruckgebiete im Winter voraussichtlich weiter über West- und Nordeuropa erstrecken, während über dem Mittelmeer eine Abnahme der Aktivität erwartet wird.
Die Gesamtzahl der aussertropischen Tiefdruckgebiete wird bis zum Ende des Jahrhunderts voraussichtlich um etwa 5% zurückgehen, während die Zahl der extremen Tiefdruckgebiete auf der Nordhalbkugel im Winter um 4% zunehmen wird. Dies impliziert, dass extreme Tiefdruckgebiete anders auf den Klimawandel reagieren als weniger starke Tiefdruckgebiete. Die Erklärung liegt in den Mechanismen, die zu extremen Tiefdruckgebieten führen. Im ersten Teil dieses Blogs haben wir gesehen, dass die Hauptenergie für aussertropische Tiefdruckgebiete aus dem Temperaturunterschied zwischen den Tropen und den Polarregionen stammt. Nun wird erwartet, dass der Unterschied in der nördlichen Hemisphäre aufgrund der Polarverstärkung (die Arktis erwärmt sich stärker als die Tropen) stark abnehmen wird. Somit würde weniger Energie für Tiefdruckgebiete in der nördlichen Hemisphäre zur Verfügung stehen. Dies erklärt wahrscheinlich den erwarteten Rückgang der Gesamtzahl der aussertropischen Tiefdruckgebiete.
Eine zweite Energiequelle ist jedoch die Freisetzung latenter Wärme während der Wolkenbildung und des Niederschlags, die mit Tiefdruckgebieten verbunden sind. Extreme Tiefdruckgebiete intensivieren sich gerade wegen der latenten Wärme. Die globale Erwärmung führt jedoch dazu, dass die Wassermenge in der Atmosphäre und damit das Potenzial für latente Wärme steigt. Daher werden extreme Tiefdruckgebiete mit mehr verfügbarer Feuchtigkeit noch stärker werden.
Für die meisten Tiefdruckgebiete werden keine signifikanten Änderungen der Windintensität erwartet, aber die Ausdehnung der mit den Tiefdruckgebieten verbundenen starken Winde wird voraussichtlich um etwa 40% zunehmen. Diese Zunahme der Region, die von starken Winden betroffen ist, wird hauptsächlich im warmen Bereich der Tiefdruckgebiete liegen.
In Bezug auf extreme Tiefdruckgebiete wird erwartet, dass die stärksten Winde mit der globalen Erwärmung zunehmen werden. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass diese stärksten Winde häufig die Folge von Prozessen sind, die mit latenter Wärme zusammenhängen. "Sting Jets" (Jet-Strömung bei Okklusionen) zum Beispiel, sind zum Teil auf die Verdunstung und Sublimation von Niederschlägen in der trockenen Luft hinter der Kaltfront zurückzuführen.
Eine Zunahme der mit aussertropischen Tiefdruckgebieten verbundenen Niederschläge wird mit der globalen Erwärmung erwartet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine wärmere Atmosphäre mehr Feuchtigkeit enthalten kann (Clausius-Clapeyron-Beziehung). Dieser Anstieg dürfte bei extremen Tiefdruckgebieten proportional stärker ausfallen. In einigen Regionen wie dem Mittelmeerraum wird erwartet, dass die Niederschläge im Zusammenhang mit aussertropischen Tiefdruckgebieten abnehmen werden, da ihre Aktivität im Mittelmeerraum voraussichtlich abnehmen wird. Dies gilt jedoch nicht für die sogenannten Medicanes (Hybridtief zwischen einem tropischen und einem aussertropischen Zyklon), deren Anzahl abnehmen, ihre Intensität jedoch zunehmen könnte. Das Ausmass der Niederschläge im Zusammenhang mit den nordatlantischen Tiefdruckgebieten wird voraussichtlich zunehmen.
Diese Zunahme der Niederschläge betrifft nur die Niederschläge, die mit Tiefdruckgebieten in Verbindung stehen. Da die Gesamtzahl der Tiefdruckgebiete voraussichtlich abnehmen wird, ist der Nettoeffekt nicht unbedingt ein Anstieg der jährlichen Niederschlagsmenge. Außerdem wird zwar der meiste Niederschlag in den mittleren Breiten mit aussertropischen Tiefdruckgebieten in Verbindung gebracht, aber auch andere Phänomene tragen dazu bei (z.B. Gewitter). Eine Zunahme der Häufigkeit und Intensität extremer Niederschläge ist daher nicht unvereinbar mit einer Zunahme der Intensität von Dürren, und genau das sagt das IPCC für den grössten Teil Europas voraus. In der Schweiz zum Beispiel werden aufgrund der globalen Erwärmung trockenere Sommer erwartet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass extreme Niederschläge in Verbindung mit Tiefdruckgebieten zunehmen werden, aber auch intensivere Dürren in vielen Teilen der Welt, darunter auch in einem Grossteil Europas, erwartet werden.
Die Schneefälle werden voraussichtlich abnehmen, da aufgrund der globalen Erwärmung mehr Niederschlag als Regen fallen wird. Nur in den sehr hohen Breitengraden wird erwartet, dass der Schneefall aufgrund der mit den Tiefdruckgebieten verbundenen erhöhten Niederschlagsmenge zunimmt. Das liegt daran, dass trotz einer stärkeren Erwärmung in den Polarregionen ein erheblicher Teil des Niederschlags trotzdem als Schnee fällt.
Abbildung 1 ermöglicht einen Vergleich der Auswirkungen eines Tiefs in einem vorindustriellen Klima und im heutigen und zukünftigen Klima und fasst den Inhalt der beiden Teile dieses Blogs zusammen, nämlich:
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass sich der Klimawandel nicht linear auf die Wetterphänomene auswirkt: Auch wenn weniger aussertropische Tiefdruckgebiete erwartet werden, werden die extremeren mehr sein und mit stärkeren Winden und intensiveren Niederschlägen einhergehen.