Stürme und Sturmfluten – Entwicklung des Sturmklimas

Wie hängt die Variabilität des Sturmklimas mit hemisphärischen Temperaturschwankungen zusammen?

Der Zusammenhang zwischen Schwankungen der mittleren Temperatur und jenen der Sturmaktivität über Jahrzehnte und Jahrhunderte wurde bisher auf Grund des Mangels an brauchbaren Daten kaum untersucht. Dennoch liefern Klimamodelle unter der Berücksichtigung der variablen solaren, vulkanischen und durch Treibhausgase bedingten Einflüsse gute Daten, um derartige Zusammenhänge zu untersuchen. Dies wurde von Fischer-Bruns et al. (2002, 2005) durchgeführt, wobei in einer Simulation über die Jahre 1550 bis 2100 (unter Verwendung des IPCC A2 Szenarios für 2000-2100) für jede Gitterzelle des verwendeten Modells die jährliche Häufigkeit von Stürmen ermittelt wurde. Für die Vergangenheit wurde kein offensichtlicher Zusammenhang mit den hemisphärischen Durchschnittstemperaturen entdeckt; lediglich während des anthropogenen Klimawandels im 21. Jahrhundert konnte eine parallele Entwicklung von Sturmaktivitäten und Temperaturen simuliert werden, die jedoch eher mit einer räumlichen Verlagerung der Zugbahnen von Stürmen nach Nordosten zusammenhängt, als mit einer Zunahme der Sturmaktivität.

Das Fehlen einer Verbindung zwischen den Durchschnittstemperaturen und der Sturmaktivität in der Vergangenheit zeigt Abbildung 4, in der die räumlichen Muster der Differenzen der Temperatur und der Sturmhäufigkeit (Anzahl der Stürme pro Jahr und Gitterzelle) zwischen dem späten Maunder-Minimum (LMM, 1675-1710) und dem präindustriellen Zeitabschnitt in der Simulation (1550-1800) dargestellt sind. Das späte Maunder-Minimum war – zumindest in Europa – die kälteste Periode während der sog. "kleinen Eiszeit", und die Modellsimulation zeigt, dass diese Abkühlungsphase fast globalen Ausmaßes war und die gesamte nördliche Hemisphäre betraf. Diese Periode war jedoch – zumindest im Modell – nicht mit einem Rückgang der Sturmaktivität im Nordatlantik oder Nordpazifik verbunden.

Somit stützten weder die – zugegebenermaßen sehr dürftigen – empirischen Beweise, noch die Modellstudie von Fischer-Bruns et al. (2002, 2005) die Hypothese, dass eine generelle Erwärmung durch die damit einhergehende höhere Verfügbarkeit von Wasserdampf in der Atmosphäre zu einem zunehmend raueren Sturmklima führt.

Abbildung 4: Simulierte Differenzen (Winter) der Lufttemperatur (Kelvin, oben) und der Anzahl der Sturmtage (Windgeschwindigkeiten von 8 Beaufort und mehr, unten) zwischen dem späten Maunder-Minimum (LMM, 1675-1710) und dem präindustriellen Zeitalter (1550-1800). Während das Modell das LMM als besonders kalte Periode zeigt, weist die Sturmaktivität nur geringe Änderungen auf. Mit freundlicher Genehmigung v. Irene Fischer-Bruns.

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Referenzen

Fischer-Bruns, I., U. Cubasch, H. von Storch, E. Zorita, J. F. Gonzáles-Rouco and J. Luterbacher, 2002: Modelling the Late Maunder Minimum with a 3-dimensional OAGCM, CLIVAR exchanges 7, 59-61

Fischer-Bruns, I., H. von Storch, F. González-Rouco and E. Zorita, 2005: Modelling the variability of midlatitude storm activity on decadal to century time scales. Clim. Dyn. 25: 461-476, DOI 10.1007/s00382-005-0036-1