Vielen sind die Climate stripes (auf Deutsch auch Klimastreifen genannt) sicherlich bekannt: der «Barcode», der den Verlauf des Klimawandels sichtbar macht. Für diejenigen, die sie noch nicht kennen, verweisen wir auf die nachfolgende Infobox.
Die Climate Stripes zeigen die Abweichung der monatlichen, saisonalen oder jährlichen Temperatur von der Referenzperiode 1961–1990. Die roten Streifen stehen für wärmere Jahre, die blauen für kühlere. Je dunkler die Farbe, desto grösser ist die Abweichung vom langjährigen Mittel.
Die Klimastreifen sind für verschiedene Messstationen sowie für die durchschnittlichen Temperaturen der Schweiz über den gesamten Messzeitraum verfügbar, in einigen Fällen bis zurück ins Jahr 1864.
Das Design der Climate Stripes wurde ursprünglich von Ed Hawkins (University of Reading) entwickelt, der auch der Autor des Artikels ist, auf dem dieser Blogbeitrag basiert.
Die Klimastreifen für über 200 Länder, Bundesstaaten und Städte können kostenlos auf der Website showyourstripes.info heruntergeladen werden.
Prof. Ed Hawkins hat das Konzept der Climate Stripes nun nach oben (durch die Atmosphäre) und nach unten (in den Ozean) erweitert, auch wenn die verfügbaren Daten dort weniger vollständig sind.
Satelliten überwachen die Temperatur der verschiedenen Atmosphärenschichten seit 1979. Vergleicht man die Streifen der Troposphäre (die unteren Schichten der Atmosphäre, in denen auch Verkehrsflugzeuge fliegen), so ähneln sie stark den Erwärmungsstreifen der Erdoberfläche: Auch hier konzentrieren sich die wärmsten Jahre überwiegend auf das letzte Jahrzehnt. Während die Temperatur an der Erdoberfläche mittels Thermometer gemessen wird, wird die Temperatur der Atmosphäre von Instrumenten auf Satelliten bestimmt, sogenannten Radiometer. Sie messen die Menge der Infrarotstrahlung, die von Luftmolekülen emittiert wird. Diese satellitengestützten Schätzungen tragen dazu bei, die bereits beobachtete Erwärmung an der Erdoberfläche zu bestätigen.
Bewegen wir uns jedoch höher in die Atmosphäre, verändert sich das Bild.
Warum zeigt sich dieses Temperaturverhalten?
Erwärmung in der Troposphäre, Abkühlung in der Stratosphäre
Die Konzentrationen der Treibhausgase sind in der gesamten Atmosphäre angestiegen, wodurch diese effizienter darin wird, Wärme zu absorbieren und abzugeben. In den unteren Atmosphärenschichten wirkt dieser Effekt wie eine Decke: Es wird mehr Wärme zurückgehalten, was zu einer Erwärmung der Erdoberfläche führt.
Weiter oben, wo die Luft dünn ist und die Wärme hauptsächlich durch die Absorption von UV-Licht durch Ozon entsteht, bewirkt die zunehmende Menge an Kohlendioxid, dass die Stratosphäre mehr Wärme ins Weltall abstrahlt, als sie aufnimmt; sie kühlt also ab. Ein weiterer Faktor ist die Zerstörung von stratosphärischem Ozon durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), was zusätzlich eine Abkühlung in der unteren Stratosphäre verursacht.
Diese menschliche Signatur – eine Erwärmung der Troposphäre bei gleichzeitiger Abkühlung der Stratosphäre – wurde von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bereits in den 1960er‑Jahren als Folge steigender Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre vorhergesagt, also lange bevor die Abkühlung der Stratosphäre tatsächlich beobachtet wurde. Wichtig ist zu betonen, dass dieses Muster nicht auftreten würde, wenn zum Beispiel Veränderungen der Sonnenhelligkeit die Hauptursache der globalen Erwärmung wären. In einem solchen Fall würde sich vielmehr die gesamte Atmosphäre erwärmen.
Auch die tiefen Zonen in den Ozeanen erwärmen sich
Die Climate Stripes für verschiedene Tiefenstufen im Ozean zeigen einen Erwärmungstrend, der im Wesentlichen dem Erwärmungstrend an der Oberfläche entspricht: Die wärmsten Jahre treten überwiegend im letzten Jahrzehnt auf. Auch der zeitliche Verlauf der Erwärmung deutet darauf hin, dass Wärme von der Oberfläche in die tieferen Ozeanschichten eindringt – ein Befund, der wiederum mit dem menschlichen Einfluss auf das Klimasystem übereinstimmt.
Diese Wärmeaufnahme durch den Ozean ist von grosser Bedeutung, denn ohne sie würde die Lufttemperatur an der Erdoberfläche deutlich stärker ansteigen. Weltweit nimmt der Ozean etwa 90% der überschüssigen Wärme auf, die sich im Klimasystem ansammelt. Wir beobachten ausserdem einen Anstieg des Meeresspiegels, sowohl durch die Erwärmung und die damit verbundene Ausdehnung des Meerwassers als auch durch das Schmelzen der kontinentalen Eismassen, deren Wasser in die Ozeane gelangt.
All diese Beobachtungen zeichnen ein klares Bild. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe erhöht die Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre. Die Physik, die erklärt, warum dieser Anstieg zu einer Erwärmung der Erdoberfläche führen muss, wurde bereits um 1850 verstanden – lange bevor eine Erwärmung tatsächlich gemessen wurde. Und das Muster der Veränderungen, das sich von den oberen Atmosphärenschichten bis hinunter zum Meeresboden zeigt, lässt keinen Zweifel: Die Emissionen von Treibhausgasen sind die dominierende Ursache für die globale Erwärmung.
Dieser Blog basiert auf folgendem Artikel, den wir übersetzt und angepasst haben: https://climatelabbook.substack.com/p/climate-change-from-top-to-bottom
Weiterführende Informationen
- Klimawandel
- Schweizer Klimaszenarien
- Wissenschaftliche Publikation, auf der der Originalartikel basiert: Hawkins, Williams, Berardelli, Highwood et al., 2025. Warming stripes spark climate conversations: from the ocean to the stratosphere. Bulletin American Meteorological Society, 10.1175/BAMS-D-24-0212.1
- Warming stripes (nur auf Englisch verfügbar)