Eindeutige Zeichen der globalen Erwärmung

Die Zeichen des globalen Klimawandels werden immer deutlicher. Die CO2-Konzentration und das Temperaturniveau erreichen 2016 neue Höchstwerte. Tritt das Pariser Klimaabkommen genügend rasch in Kraft?  

Die Periode Januar bis September war 2016 mit Abstand die wärmste seit Messbeginn 1880.
Die Periode Januar bis September war 2016 mit Abstand die wärmste seit Messbeginn 1880.

Die ersten neun Monate 2016 (Januar bis September) waren global allesamt die wärmsten ihrer Reihe seit Aufzeichnungsbeginn 1880. Diese Erkenntnis beruht auf zwei unabhängigen Analysen der NOAA und der NASA. Kaum jemand zweifelt noch daran, dass das Kalenderjahr 2016 das global wärmste Jahr seit 1880 werden wird, nachdem bereits die beiden Vorgängerjahre 2014 und 2015 neue Höchstmarken gesetzt haben. Der Generalsekretär der World Meteorological Organisation (WMO), Petteri Taalas, äussert sich wie folgt: „Ein weiterer Monat, ein weiterer Rekord. Und ein weiterer. Und ein weiterer. Jahrzehntelange Trends der Klimaänderung erreichen neue Höhepunkte, verstärkt durch den starken El Niño 2015/16.“

Der angesprochene El Niño hatte sich 2015 entwickelt und endete im Mai dieses Jahres. Er zählt zu den stärksten bisher verzeichneten El-Niño-Ereignissen und trug zu den hohen Temperaturen dieses Jahres bei. Hauptsächlich durch die weiträumige, massive Unterdrückung des ostpazifischen Auftriebs kalten Tiefenwassers.

Der September 2016 war bereits der 17. Monat in Folge mit einem neuen globalen Wärmerekord bezüglich der monatlichen Globaltemperatur. Zudem war es der 381. Monat in Folge mit Temperaturen über dem langjährigen Durchschnitt des 20. Jahrhunderts. Der letzte Monat mit global unterdurchschnittlichen Temperaturen war der Dezember 1984. Im Vergleich zum global bislang wärmsten Jahr 2015 und den weiteren wärmsten Jahren seit 1880 heben sich die Anomalien der Globaltemperatur im Jahr 2016 extrem deutlich ab.

Ein globaler Wärmerekord muss sich aber nicht zwingend in jeder Region der Welt widerspiegeln. So belegt z.B. das Mittel der ersten neun Monate in Zürich „nur“ Rang 7. Auf Rang 1 liegt die Januar-September-Periode des Jahres 2003.

Rapide Gletscherschmelze

Neben der globalen Temperaturabweichung gibt es weitere eindeutige Indikatoren für den globalen Klimawandel. Dieser macht sich insbesondere in der Arktis bemerkbar. Das jährliche Abschmelzen des grönländischen Eisschildes und des arktischen Meereises setzte sehr früh ein. In fünf der ersten sechs Monate 2016 wurden die bisherigen Rekordwerte für die geringste monatliche Meereisausdehnung gebrochen, wobei die Auswertungen auf Basis von Satellitenbeobachtungen seit 1979 beginnen. Das arktische Meereis erreicht jeweils im September ihre kleinste jährliche Ausdehnung. Dieses Jahr wurde mit nur noch gerade 4,1 Millionen Quadratkilometer die zweitkleinste Ausdehnung beobachtet. Der Negativrekord stammt aus dem Jahr 2012 mit einer minimalen Ausdehnung von 3,4 Millionen Quadratkilometer. In den letzten Jahren hat sich die Abschmelzrate drastisch erhöht. Entsprechend wurden die Abweichungen gegenüber dem langjährigen Durchschnitt immer extremer. Zwischen 1981-2010 verharrte das Meereis am Nordpol jeweils bei einem Minimum von durchschnittlich 6,3 Millionen Quadratkilometer. Seit 1979 nimmt die Ausdehnung des arktischen Meereises um mehr als 13% pro Dekade ab. Das grönländische Eisschild verliert jedes Jahr im Schnitt 281 Gigatonnen Masse. Kumuliert sind es seit 2002 bereits knapp 3’500 Gigatonnen Eis. Zum Vergleich: Alle Schweizer Gletscher zusammen kommen auf eine Masse von rund 52 Gigatonnen.

Ein weiteres Anzeichen des globalen Klimawandels ist der Anstieg des Meeresspiegels. Dieser ist seit 1870 um knapp 20 cm gestiegen, davon 8 cm seit 1993. Der Anstieg kommt einerseits durch das Abschmelzen des grönländischen und antarktischen Eisschildes zustande. Auch das antarktische Eisschild hat seit 2002 rund 1’500 Gigatonnen Eis verloren. Ein entscheidender Teil des Meeresspiegelanstiegs ist jedoch die thermische Expansion des Meerwassers. Die Ozeane nehmen im Zuge der globalen Erwärmung einen Grossteil der Wärme auf und erwärmen sich. Die steigenden Temperaturen im Meer haben jedoch neben Versauerung und Korallenbleiche auch zur Folge, dass sich das Wasser ausdehnt und somit mehr Platz beansprucht – wodurch der Meeresspiegel ansteigt.

Pariser Klimaschutzabkommen

Kohlendioxid (CO2) ist eines der Treibhausgase, welches die globale Erwärmung antreibt. Das CO2-Niveau variiert je nach Jahreszeit, aber der zugrundliegende Trend geht Jahr für Jahr nach oben. Im ersten Halbjahr 2016 gab es eine starke Ausgasung aus den Ozeanen, was die CO2-Konzentration abermals stark ansteigen liess. Am Observatorium von Mauna Loa auf Hawaii wurde für Mai 2016 beispielsweise eine durchschnittliche monatliche CO2-Konzentration von 407,7 ppm (parts per million = Teile pro Million) ermittelt. 1950 waren es noch 280 ppm. Vorher stieg die CO2-Konzentration unserer Erdatmosphäre während mehr als mindestens 400’000 Jahren nie über 300 ppm. 2016 wird es zum ersten Mal keinen einzigen Monat mit Werten unter 400 ppm geben.

Der starke Anstieg der CO2-Konzentration unterstreicht mehr als zuvor die Notwendigkeit, das Pariser Abkommen zum Klimawandel anzuerkennen sowie umzusetzen und den Wechsel zu kohlenstoffarmer Wirtschaft und erneuerbaren Energien zu beschleunigen. China hat den Pariser Klimapakt bereits ratifiziert, nun haben sich auch die USA dem Vertrag angeschlossen. Indien galt lange als Bremser der Klimaschutzbemühungen. Anfang Oktober hat auch Indien den Pariser Klimavertrag ratifiziert. Die drei Länder sind die weltweit grössten Klimasünder. Mit der Ratifizierung des Klimaabkommens durch die EU Anfang dieser Woche steht dem Kyoto-Protokoll-Nachfolger nichts mehr im Weg. Es tritt nämlich in Kraft, wenn es 55 Staaten, die zudem mindestens 55 % der Emissionen verursachen, ratifiziert haben. Beide Bedingungen sind nun erfüllt. Das Pariser Klimaabkommen tritt am 4. November 2016 in Kraft und soll den globalen Klimaschutz ab 2020 regeln.

Eindeutige Zeichen der globalen Erwärmung

Extrem warme Tage nehmen deutlich zu

Ein neuer Indikator für den Klimawandel trägt der Tatsache Rechnung, dass die globale Temperatur lokal und individuell nicht spürbar ist. Mit der Anzahl extrem warmer Tage pro Jahr kann eindrücklich gezeigt werden, wie die globale Erwärmung erlebt wird.

Menschen, Tiere und Pflanzen können die globale Durchschnittstemperatur nicht fühlen. Trotzdem ist sie in der Debatte zur globalen Erwärmung omnipräsent und gilt als wichtigster Indikator. Wir erleben die Lufttemperatur jedoch lokal und hauptsächlich durch tägliche Temperaturextreme. So ist die Anzahl extrem warmer Tage in einem Jahr wahrscheinlich ein viel aussagekräftiger Indikator dafür, wie die Menschen, die Landwirtschaft und das ganze Ökosystem den Klimawandel wahrnehmen. Dieser Indikator der extrem warmen Tage pro Jahr erreichte im vergangenen Jahr den höchsten Wert seit Messbeginn im westlichen Nordamerika, Mitteleuropa und Zentralasien.

Extrem warme Tage sind Tage mit einer durchschnittlichen Temperatur, die höher liegt als 90 Prozent der entsprechenden Tagesmitteltemperaturen in der Klimareferenzperiode der Jahre 1961-1990.

Sehr warme Tage, die wärmer sind als 90 Prozent der Tage in der Periode 1961-1990, haben in Zürich seit 1989 sprunghaft zugenommen. Rohdaten: ECA&D

Hotspot Mitteleuropa

Das Jahr 2015 stellt auf globaler Ebene einen neuen Rekord auf. Noch nie seit Messbeginn Mitte des 19. Jahrhunderts lag die globale Durchschnittstemperatur so hoch wie 2015. Doch wie wirkt sich dies auf das lokale und individuelle Temperaturempfinden rund um den Globus aus? Gemäss „2015 State of Climate“ der NOAA erlebte die Westküste Nordamerikas im vergangenen Jahr rund 30 extrem warme Tage mehr als im langjährigen Mittel (1961-1990). Auch in Südafrika, weiten Teilen Zentralasiens sowie in Australien wurden im Jahr 2015 20-30 extrem warme Tage mehr registriert. In Europa hinterliess vor allem der Hitzesommer 2015 seine Spuren. Übers ganze Jahr 2015 mussten vor allem in Mitteleuropa Menschen, Tiere und Pflanzen weit über 40 extrem warme Tage mehr aushalten als im langjährigen Durchschnitt. Während dies in den kühlen Jahreszeiten und nördlichen Regionen durchaus angenehm erscheint, macht es sich vor allem im Sommer durch einen stark erhöhten Hitzestress bemerkbar, welche die menschliche Gesundheit gefährdet. Wie präsentiert sich die Lage der extrem warmen Tage pro Jahr in Zürich? Die folgende Analyse betrachtet den Zeitraum 1901-2016 und zeigt ein eindeutiges Bild.

 

Extrem warme Tage nehmen deutlich zu

Globale Hitzewelle geht langsam zu Ende

Ein starker El Niño hat in den vergangenen Monaten die globalen Temperaturen in die Höhe schnellen lassen. So heiss wie in den letzten Monaten war es seit Messbeginn nie. Am Horizont bahnt sich jedoch schon eine kühlere Phase an.

Die globalen Temperaturen sind im ersten Halbjahr 2016 in neue Höhen geschnellt.
Die globalen Temperaturen sind im ersten Halbjahr 2016 in neue Höhen geschnellt. Datenquelle: NOAA

Aus Schweizer Perspektive ist es wohl kaum zu glauben. Hierzulande erleben wir einen durchzogenen und kühlen Frühling und Frühsommer, während gleichzeitig das globale Temperaturniveau neue Sphären erreichte. Seit letztem August war jeder einzelne Monat auf globaler Ebene der wärmste seit Messbeginn, also der letzten mindestens 150 Jahre. Rekordmonate mit neuen Temperaturhöchstwerten ist sich die Erde aus den letzten Jahren gewohnt – zu oft traten solche auf. Doch dieses Mal ist es anders. Die Art und Weise mit welcher Wucht die globale Hitzewelle seit letztem August zuschlägt, ist beängstigend. Die globale Oberflächentemperatur ist regelrecht in die Höhe geschnellt und distanzierte die bisherigen Rekorde um Welten. Der Höhepunkt der globalen Hitzewelle liegt schon einige Monate hinter uns. So war der Februar weltweit um 0,9 Grad wärmer als der Durchschnitt der Periode 1981-2010. Der bisherige Höchstwert stammte aus dem Februar 2010 mit einer Abweichung von weniger als 0,4 Grad. Ein ähnliches Bild zeigt sich in allen Monaten zwischen Dezember 2015 und März 2016. Seither liegen die Temperaturen zwar weiterhin in Rekordhöhe, jedoch baut sich der grosse Wärmeüberschuss stetig ab. Auch der diesjährige Juni erreicht im Durchschnitt über die gesamte Erdoberfläche wohl einen neuen Rekordwert – als elfter Monat in Folge. Die Periode Januar bis Juni 2016 geht folglich als mit Abstand wärmstes erstes Halbjahr seit Messbeginn in die Wetterannalen ein.

Globale Oberflächentemperatur (Luft+Ozean) Abweichung vom Durchschnitt 1981-2010, Quelle: NOAA
Globale Oberflächentemperatur (Luft+Ozean)
Abweichung vom Durchschnitt 1981-2010. Datenquelle: NOAA

Der König ist tot

Hauptursache für das Hochschnellen der globalen Temperaturen war eine Abweichung im ozeanischen und atmosphärischen Zirkulationsmuster im Pazifik. Diese ist unter dem Namen El Niño/La Niña (ENSO) Zirkulation bekannt und kann die globalen Temperaturen in der Grössenordnung von einigen Zehntelgrad ins Positive oder Negative beeinflussen. Die Zirkulation kennt eine warme (El Niño; span. „der Junge”) und eine kalte Phase (La Niña; span. „Mädchen”). Die Periode zwischen 1998 und 2014 war geprägt durch häufige La Niña-Ereignisse, was mitverantwortlich dafür war, dass die globalen Temperaturen in dieser Zeitspanne gehemmt blieben und kaum anstiegen. Die Klimaforscher verwiesen wiederholt auf das Zirkulationsmuster im Pazifik und prognostizierten ein Hochschnellen der weltweiten Temperaturen sobald das Zirkulationsmuster wieder in die warme El Niño-Phase wechseln würde – sie behielten recht. Und es war nicht irgendein El Niño-Ereignis, welches sich im Laufe des vergangenen Jahres im Pazifik aufbaute, es war eines der stärksten überhaupt. Neben dem Rekord-El Niño aus dem Jahre 1997/98 ist es der König unter den El Niños. Während eines El Niños flauen die Ost-Passatwinde über dem pazifischen Raum ab und verursachen dadurch mehr Konvektion und starke Regenfälle über dem zentralen und östlichen Pazifik (inkl. Pazifikküste Südamerikas). Gleichzeitig trocknen die Regionen im Westpazifik (Indonesien) aus. Ein El Niño-Ereignis unterbindet das Aufsteigen kühlen Tiefenwassers an der Pazifikküste Südamerikas und erwärmt somit den riesigen pazifischen Ozean an der Oberfläche. Gleichzeitig wird die darüber liegende Luft erwärmt. Dies geschieht in solcher Stärke, dass dadurch das globale Temperaturniveau beeinflusst wird. Das starke El Niño-Ereignis erreichte seinen Höhepunkt während unseren Wintermonaten im Januar/Februar 2016. Seither schwächt es sich deutlich ab. Im diesjährigen Juni wurde der aktuelle El Niño offiziell als beendet erklärt.

 

Lang lebe die Königin

Es ist nicht so, dass im pazifischen Raum immer ein El Niño oder eine La Niña regiert. Häufig befindet sich das ozeanische und atmosphärische Zirkulationsmuster auch in einem neutralen Zustand. Die Chance einer La Niña-Phase (kalte Phase) nach einem zu Ende gehenden El Niño ist aber gross. Erklären lässt sich dies mit der Schwingung einer Feder. Die ENSO-Zirkulation kann mathematisch gut mit einer Federschwingung umschrieben werden. Zieht man eine Feder stark aus ihrer neutralen Position (El Niño) und lässt sie dann los, so stoppt diese nicht an der ursprünglichen Position (neutral) sondern schlägt auf der anderen Seite ebenfalls aus (La Niña). So erstaunt es kaum, dass die Fachwelt bis Jahresende einen Wechsel in die La Niña-Phase erwartet. Das Witterungsmuster kehrt sich dabei um. Die westlichen Regionen des Pazifiks (Indonesien) bekommen dann sehr viel Regen ab, während im östlichen Pazifik und an der südamerikanischen Westküste trockene und kalte Witterung dominiert. La Niña fördert das Aufsteigen kalten Tiefenwassers im Ostpazifik, wodurch auch die Atmosphäre abgekühlt wird. Wie beim El Niño geschieht das in so einer Intensität, dass es global messbar ist.

Mit dem Wechsel in die kalte La Niña-Phase wird sich die globale Hitzewelle im Laufe dieses Jahres weiter abschwächen. Je nachdem wie rasch der Phasenwechsel über die Bühne geht und wie stark das aufkommende La Niña-Ereignis sein wird, werden die Temperaturen darauf reagieren. Der Wärmeüberschuss aus dem ersten Halbjahr 2016 ist aber so immens, dass das Jahr 2016 trotz weniger heissem zweiten Halbjahr zum global wärmsten Jahr werden dürfte. Das bisherige Rekordjahr 2015 müsste dann schon wieder das Feld räumen. Inwiefern das sich anbahnende La Niña-Ereignis die Witterung in Europa beeinflussen wird, ist schwierig abzuschätzen. Bis zu Winterbeginn im Dezember dürfte es kaum eine Auswirkung auf das europäische Wetter haben. Die Vergangenheit zeigt, dass bei sehr starken La Niñas tendenziell die europäischen Winter strenger ausfallen. Wir werden sehen.

Globale Hitzewelle geht langsam zu Ende

Hälfte der UN-Erwärmungs-Limite durchschritten

Seit Jahren wird auf globaler Ebene „halbherzig“ versucht, es zu vermeiden: die globale Erwärmung nicht mehr als 2 Grad über das vorindustrielle Niveau ansteigen zu lassen. Und trotzdem ist die Welt 2015 bereits auf halbem Weg dort angelangt. Vier der fünf wichtigsten globalen Temperaturreihen durchschreiten in diesen Monaten die 1-Grad-Marke, wie eine neue Analyse zuhanden von New Scientist zeigt. Es verdichten sich zudem die Anzeichen, dass der vieldiskutierte Klima-Hiatus, also der Erwärmungsstopp seit 1998, vorüber ist und die globalen Temperaturen in den kommenden Jahren wieder stärker ansteigen. 2014 war global das wärmste Jahr, mindestens seit Messbeginn im Jahr 1880. Der globale Rekord wird aber nach aller Voraussicht nicht lange halten, denn das laufende Jahr 2015 dürfte noch ein gutes Stück wärmer ausfallen. Grund dafür ist ein sich anbahnendes El Niño-Ereignis im Pazifischen Ozean mit sehr warmem Oberflächenwasser im Pazifik. Lange wurde das “Christkind” vorhergesagt, nun ist es mit voller Wucht eingetreten und wird sich voraussichtlich auch noch länger halten. Schon zur Jahresmitte 2014 prognostizierten die Experten ein El-Niño-Ereignis spätestens zum Nordwinter 2014/15. Das letzte El-Niño Ereignis liegt nun schon über fünf Jahre zurück. Zwischen Juni 2009 und Mai 2010 wurden letztmals signifikant positive Abweichungen der Oberflächen-Wassertemperaturen (>0,5°C)  im tropischen Pazifik gemessen. Seitdem wechseln sich der “Normalfall” und die kühle La-Niña ab. Laut der Modellprognosen ist jedoch der Höhepunkt des derzeitigen El-Niño-Ereignisses wohl noch nicht erreicht. Demnach soll das Oberflächenwasser im Pazifik im Mittel auf etwa eine Temperaturanomalie von 2,2 Grad in den Monaten Oktober, November und Dezember 2015 steigen und im Anschluss nur langsam wieder absinken. Damit wäre es eines der stärksten El-Niño-Ereignisse seit systematischer Erhebung im Jahr 1950. Die globale Temperatur würde dadurch in dieser Periode kurzfristig um weitere 0,1 Grad angehoben werden.

Vier der fünf wichtigsten globalen Temperaturreihen überschreiten in diesen Monaten eine Erwärmung von mehr als 1 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Ziel wäre es die Erwärmung auf höchstens 2 Grad zu begrenzen.
Vier der fünf wichtigsten globalen Temperaturreihen überschreiten in diesen Monaten eine Erwärmung von mehr als 1 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Ziel wäre es die Erwärmung auf höchstens 2 Grad zu begrenzen.

„Auf halbem Weg zur Hölle“

Die UN-Klimakonferenz hat sich das Ziel gesetzt, die globale Erwärmung auf nicht mehr als 2 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu beschränken. Jedoch fehlt eine Einigung zur eindeutigen Definition des vorindustriellen Niveaus. Da einige der wichtigen globalen Temperaturreihen erst im Jahr 1880 beginnen, wird das vorindustrielle Niveau häufig mit der Periode 1880-1899 berechnet, jedoch wäre die die Zeitspanne 1850-1899 sinnvoller, da die 1880iger nach dem Ausbruch des Vulkans Krakatau kühler ausfielen. Die Hälfte dieser Erwärmungslimite von 2 Grad wird von den meisten wichtigen globalen Temperaturreihen in diesem Jahr erreicht. Denn die erste Jahreshälfte 2015 war global erneut rekordwarm. Verschiede Organisationen führen solche globalen Temperaturreihen. Die wichtigsten stammen von NOAA, NASA, UK Met Office Hadley Centre, BerkeleyEarth und der Universität von Delaware. Von diesen fünf aussagekräftigsten globalen Temperaturreihen werden vier sehr wahrscheinlich einen Durchschnitt im Jahr 2015 erreichen, der mehr als 1 Grad über dem vorindustriellen Niveau liegt. Und schon in der Hälfte des Jahrhunderts könnte die 2-Grad-Marke durchschritten werden, denn der Erwärmungstrend dürfte in den kommenden Jahrzehnten wieder steiler nach oben zeigen, als noch zwischen 1998 und 2012, als sich die Atmosphäre nur mit 0,04 Grad pro Dekade erwärmte. In den kommenden Dekaden werden eher wieder Erwärmungsraten von rund 0,2 Grad pro 10 Jahre erwartet, wie beispielsweise zwischen 1984 und 1998 als sich die Erde um 0,26 pro Dekade aufheizte.

Ozeane voller Energie

Doch weshalb soll sich der sehr stark abgeflachte Erwärmungstrend der letzten Jahre (Klima-Hiatus) in den nächsten Jahren nicht fortsetzen? Ein Hauptargument dagegen kann im Pazifischen Ozean gefunden werden: in der Pazifischen Dekaden-Oszillation. Der nördliche Pazifik schwankt innerhalb von Jahrzehnten zwischen zwei dominierenden Mustern hin und her. Einmal ist er über Jahre hinweg stark unterkühlt, danach für viele Jahre deutlich übertemperiert. Während der kalten Phase kann er somit sehr viel Energie aus der Atmosphäre aufnehmen und in den tiefen der Meere speichern. Während der warmen Phase wird diese Wärmeaufnahme unterbunden. Im Gegenteil: der pazifische Ozean gibt dann sogar Wärme an die Atmosphäre ab und treibt die Oberflächentemperaturen in die Höhe. In den letzten Monaten hat sich gezeigt, dass die Pazifische Dekaden-Oszillation nach Jahren der negativen Phase nun in die positive Phase wechseln wird.

Der Pazifik beeinflusst das Weltklima in den nächsten Monaten und Jahren auf zwei Arten erheblich. So dürfte der sich aktuell aufbauende El Niño dazu führen, dass 2015 deutlich zum global wärmsten Jahr seit mindestens 1880 wird. Gleichzeitig sorgt eine sich abzeichnende positive Phase der Pazifischen Dekaden-Oszillation, dass sich die Welt in den kommenden Jahrzehnten wieder schneller erwärmt als in den 15 Jahren davor. Während das globale Klima stark durch den Pazifik gesteuert wird, sind die Auswirkungen des Pazifiks auf das Schweizer Klima weitgehend unklar und möglicherweise vernachlässigbar.

Die Schweiz erwärmt sich stärker als die Welt als Ganzes. Gegenüber dem vorindustriellen Niveau ist es in der Schweiz bereits 1,7 Grad wärmer. Im Rekordjahr 2014 war es sogar 2,7 Grad wärmer.

Schweiz erwärmt sich schnell

Nicht vernachlässigbar ist in der Schweiz jedoch die globale Erwärmung. Während sich die globale Temperatur bis heute um 1 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau erhöhte, ist der Temperaturanstieg in der Schweiz schon deutlich weiter fortgeschritten. Daten von MeteoSchweiz belegen, dass das Temperaturmittel der letzten 20 Jahre in der Schweiz bereits um mehr als 1,7 Grad über dem vorindustriellen Niveau liegt. Das Jahr 2014, das wärmste seit Messbeginn 1864, war sogar 2,7 Grad wärmer gegenüber dem vorindustriellen Niveau. Die Schweiz erwärmt sich also rund doppelt so schnell wie die Erde als Ganzes.

Hälfte der UN-Erwärmungs-Limite durchschritten

Was wäre wenn Zürich das Wetter 2014 mit Chicago tauschen würde?

Global wärmstes Jahr

Die grosse Wärme in der ersten Januarhälfte kommt nicht von ungefähr. Das Wetterjahr 2014 war in der Schweiz und sogar über den ganzen Globus gemittelt das wärmste seit Messbeginn. Global lagen die Temperaturen rund 0,7 Grad über dem Mittel des 19. Jahrhunderts und somit so hoch wie nie seit Messbeginn 1880. Etwas weniger warm waren die Jahre 2010, 2005 und 1998, welche die Ränge zwei bis vier auf der globalen Rangliste besetzen.

Trotz der Rekordwärme war das Wetterjahr 2014 nicht überall auf der Erde überdurchschnittlich warm. Die regionale Variabilität ist ein charakterisierendes Kennzeichen des globalen Wetters. So erlebte der Mittlere Westen der USA, vor allem die Region um die grossen Seen, trotz globalen Rekordtemperaturen ein ungemein kaltes 2014.

 

Kaltes Chicago

Extrem war der Witterungsverlauf 2014 exemplarisch dafür in Chicago. Die Monate Januar bis März waren allesamt 3,5 bis 5 Grad kälter als in der Normperiode der Jahre 1981-2010. Auch die Frühlingsmonate wollten nicht wirklich auf Touren kommen und waren je um rund 1 Grad unterkühlt. Im Sommer verstärkte sich die Kältephase erneut: Der Juli war in der windigen Grossstadt um satte 4 Grad zu kalt. Das Sommerklima ist in Chicago zwar auch mit einem Wärmedefizit von ein paar Graden noch angenehm warm, jedoch sind sich die Einwohner dort grosse Hitze gewohnt. Liegt die Stadt doch weit im Landesinneren und auf der geografischen Breite von Italien und Spanien. In allen Herbstmonaten klaffte in Chicago, wie schon in den Vormonaten, ein deutliches Wärmedefizit auf. Der November war gar um mehr als 4 Grad zu kalt und schon sehr winterlich. Nachdem die ersten elf Monate des Jahres 2014 zu kalt ausfielen, brachte der Dezember die grosse Wende (zumindest vorübergehend) und war in Chicago mehr als 2 Grad übertemperiert.

Temperaturverlauf_2014_Zürich
So war 2014 in Zürich: Abweichung der Temperatur im Jahr 2014 vom durchschnittlichen Tagesmittel der Normperiode 1981-2010 in Zürich. Rote Balken geben wärmere Tage an, blaue Balken kältere. Die Periode von Januar bis April verlief deutlich zu warm. Zwischen Mai und August war es wechselhaft und häufig auch zu kühl. Die markante Hitzewelle Anfang Juni (Pfingsten) ist gut erkennbar. Von September bis Dezember war es erneut rekordverdächtig warm mit Ausnahme der kurzen Kältewelle zwischen Weihnachten und Neujahr.
Temperaturverlauf_Zürich_Wetter_Chicago2014
So wäre 2014 in Zürich gewesen: Abweichung der Temperatur vom durchschnittlichen Tagesmittel der Normperiode 1981-2010 in Zürich mit dem Witterungsverlauf von Chicago im Wetterjahr 2014. Rote Balken geben wärmere Tage an, blaue Balken kältere.

 

Vorstellbar in Zürich?

Das Wetterjahr 2014 war in Chicago 2,2 Grad kälter als in der Normperiode 1981-2010. Dies zeigt eindrücklich, dass es lokal auch in einem global rekordwarmen Jahr deutlich zu kalt sein kann. Über Nordamerika hat sich im vergangenen Jahr ein besonderes Witterungsmuster, welches Kaltluftausbrüche aus dem hohen Norden in Richtung Mittlerer Westen begünstigt, ständig wiederholt. Es ist davon auszugehen, dass sich ein solch extremes Jahr in Chicago lange nicht wiederholen wird und die kommenden Jahre tendenzielle auch wieder zu warm ausfallen werden. Theoretisch wäre so ein Extremjahr aber auch in Zürich möglich. Jahre mit einem Wärmedefizit von 2,2 Grad gab es letztmals 1956 und 1940. Im Jahr 1978 waren in Zürich zudem letztmals elf Monate in Folge kälter als die Referenz 1981-2010. Wäre die Anomalie, also die Temperaturabweichung zum Normwert, welche Chicago im 2014 erlebte, in Zürich aufgetreten, hätte dies erstaunliche Folgen gehabt. Der Januar wäre in Zürich so kalt wie 1987 mit einer markanten Kältewelle zur Monatsmitte mit Tagesmittel von -18 Grad. Der Februar wäre so eisig, wie Zürich es im 2012 erlebte. Mit einer fast dreiwöchigen Kältewelle mit Tagesmitteltemperaturen unter -10 Grad. Der Zürichsee wäre zumindest mit einer dünnen Eisschicht überfroren. Bis auf wenige milde Tage würde der Frühling auch im März und April nicht richtig Einzug halten, wie beispielsweise in den Jahren 1955 und 1997 in Zürich. Der Mai wäre wechselhaft mit einigen Kälterückfällen, wie beispielsweise auch im 2014. Im Sommer gäbe es nur wenige Baditage mit einem Temperaturmittel von mehr als 20 Grad. Der Sommer wäre im Juni und Juli noch ein ganzes Stück kühler als im vergangenen Jahr. Eine Kältephase mit Tagesmitteltemperaturen unter 10 Grad anfangs Juli wie 1948 und einem sehr kühlen August wie 1984 oder auch in diesem Jahr stünden auf dem Jahresprogramm. Im Herbst wäre kaum noch Spätsommerwetter, sondern schon bald wieder erste Schneeflocken zu erwarten, wie im Oktober 2010. Im November herrschte bereits tiefster Winter mit Dauerfrost an mehreren Tagen. Der Dezember brächte die Kehrtwende und wäre so wie in den Jahren 2011 oder 2014: deutlich zu mild, windig und kaum winterlich. Anstatt Schnee fällt Regen. Kurzum: Ein Wetterjahr analog zu Chicago im Jahr 2014 wünscht sich in Zürich wohl niemand.

Was wäre wenn Zürich das Wetter 2014 mit Chicago tauschen würde?

2014: Wärmstes Jahr der Erde – auch in Zürich?

Angetrieben von rekordwarmen Ozeanen jagen sich seit Monaten die globalen Temperaturrekorde. 2014 ist auf dem Weg zum global wärmsten Jahr seit 1880. Reicht es auch in Zürich für einen neuen Temperaturrekord?

Die globale Durchschnittstemperatur über dem Land und den Ozeanen erreichte im August 2014 einen neuen Höchstwert in der seit 1880 laufenden Messreihe. Es war gleichzeitig der 38. August in Folge mit einer gemittelten Temperatur, die über dem Durchschnitt des 20. Jahrhunderts lag. Der letzte zu kühle August auf globaler Bühne konnte 1976 beobachtet werden. Gleiches gilt für die Periode Juni bis August. Mit einer positiven Abweichung von 0,7 Grad gegenüber dem Mittel des 20. Jahrhunderts war es global so warm wie nie. Angetrieben wird diese „Hitzeperiode“ von den rekordwarmen Ozeanen. Über den Landmassen ist das hohe Temperaturniveau (noch) nicht überall zu spüren. So war der Sommer in Mittel- und Südeuropa, über der Osthälfte der USA sowie auf einem breiten Band von Sibirien bis nach China nur durchschnittlich oder sogar zu kühl. So erstaunt es kaum, dass die gemittelte Temperatur über den globalen Landmassen in den Monaten Juni bis August so kühl war wie nie mehr seit 2005. Die Weltmeere aber bedecken 71 Prozent der Erdoberfläche – wenn sie zu warm sind, steigt auch die globale Durchschnittstemperatur. Und genau dies geschieht auch dieses Jahr. Erstaunlich an der Sache ist bloss, dass wir zurzeit noch nicht einmal El Niño-Verhältnisse vorfinden. Diese sind sonst für sehr warme Ozeantemperaturen (vor allem im Pazifik) verantwortlich. Die Modelle rechnen aber mit einer Wahrscheinlichkeit von 60-65 Prozent, dass sich im Verlaufe des Herbstes und Winters ein El Niño etablieren wird. Dann dürften die Weltmeere insgesamt noch wärmer werden.

Global wärmstes Jahr?

Bereits die aktuelle Periode von Januar bis August war global die 3.-wärmste seit Messbeginn 1880. Und, so scheint es, wird es dieses Jahr immer noch wärmer. Wenn es so weitergeht, wird 2014 das global wärmste Jahr und stösst das Jahr 2010 vom Thron. Doch wie sehen die möglichen Szenarien bis zum Jahresende aus und reicht es dann wirklich für das wärmste Jahr seit Messbeginn? Anhand von fünf Szenarien wagen wir einen Blick in die nahe Zukunft. Dabei hilft der sogenannte „year-to-date“-Ansatz. Mit anderen Worten; der Januar-Wert entspricht dem Januar-Wert, der Februar-Wert entspricht dem Mittelwert von Januar bis Februar und so weiter. Das aktuelle Jahr wird so mit den fünf bisher wärmsten Jahren (2010, 2005, 1998, 2003, und 2013) verglichen.

ytd_global_2014
Fünf Szenarien skizzieren den Weg bis zum Jahresende auf globaler Ebene. Zum Vergleich sind die vier wärmsten Jahre abgebildet, jeweils mit dem Ansatz “year-to-date”: der Januar-Wert entspricht dem Januar-Wert, der Februar-Wert entspricht dem Mittelwert von Januar bis Februar und so weiter.

Szenario 1 (orange): Wenn jeder noch anstehende Monat im Jahr 2014, also September bis Dezember, rekordwarm wird, dürfte 2014 mit Abstand zum global wärmsten Jahr seit Messbeginn werden. Unrealistisch ist dies nicht, vor allem im Hinblick auf ein anstehendes El  Niño-Ereignis. Zudem waren vier der letzten zwölf Monate, nämlich November 2013, Mai, Juni und August 2014, bereits rekordverdächtig warm.

Szenario 2 (violett): Wenn jeder noch anstehende Monat im Jahr 2014 der 3.-wärmste in der Messreihe darstellt, wird 2014 ebenfalls zum global wärmsten Jahr seit Messbeginn. Jeder der vergangenen fünf Monate hat dieses Kriterium erfüllt.

Szenario 3 (hellblau): Auch wenn jeder noch anstehende Monat dem Durchschnitt der jeweils zehn wärmsten Monatswerte entspricht, wird 2014 global ein neuer Hitzerekord aufgestellt.  Jeder der letzten zwölf Monate, ausser dem Februar, erfüllte diese Anforderung.

Szenario 4 (dunkelblau): Wenn jeder noch anstehende Monat dem Durchschnitt des 21. Jahrhunderts (2001-2013) entspricht, wird 2014 global zum 2.-wärmsten Jahr seit Messbeginn (gleich warm wie 2005).

Szenario 5 (grün): Wenn jeder noch anstehende Monat im Jahr 2014 der 10.-wärmste in der Messreihe darstellt, wird 2014 zum global 3.-wärmsten Jahr seit Messbeginn (gleich warm wie 1998). Jeder der vergangenen zwölf Monate (ausser Februar) hat dieses Kriterium erfüllt.

Gut möglich, dass die globale Temperaturkurve in diesem Jahr also einen neuen Jahresrekordwert setzt. Das heisst aber nicht, dass es auf der ganzen Erdoberfläche rekordverdächtig zu und her ging. Die Chance auf ein rekordwarmes Jahr 2014 in Zürich ist zwar noch in Takt, wohl aber eher unwahrscheinlich.

Rekordwärme in Zürich?

Wenn die fünf oben beschriebenen Szenarien auf Zürich angewendet werden, würde sich das Bild folgendermassen präsentieren: Mit einer Abweichung von 1,2 Grad gegenüber dem Mittel 1981-2010 sind die Jahre 2011 und 1994 zurzeit die Rekordhalter in Zürich, wie aus Daten von MeteoSchweiz hervorgeht. Weiter gehören die Jahre 2002, 2000 und 2003 zu den fünf wärmsten seit Messbeginn 1864. Wären nun gemäss Szeanrio 1 oder 2 die Monate Oktober bis Dezember in Zürich jeweils mindestens die 3.-wärmsten ihrer Sorte, so wäre das Jahr 2014 mit Abstand das wärmste Jahr seit Messbeginn in Zürich. Diese beiden Szenarien scheinen für Zürich aber sehr unwahrscheinlich. Die Szenarien 3 und 5 sind jedoch durchaus möglich für Zürich. Wenn also die Monate Oktober bis Dezember jeweils sehr warm ausfallen (jeweils mindestens 10.-wärmster Monat seiner Reihe), so würde das Jahr 2014 in Zürich ebenfalls zum wärmsten Jahr seit Messbeginn werden – in etwa gleich warm wie 2011 und 1994. Durchaus realistisch scheint auch, dass die Monate Oktober bis Dezember in Zürich dem Mittel der letzten 13 Jahre entspricht, dann wäre 2014 immerhin das 6.-wärmste Jahr seit Messbeginn. Damit es für die Top 5 reicht, braucht es also noch einen Endspurt – zu gross waren heuer die Wärmeeinbussen im bescheidenen Sommer.

Fünf Szenarien skizzieren den Weg bis zum Jahresende in Zürich. Zum Vergleich sind die vier wärmsten Jahre abgebildet, jeweils mit dem Ansatz "year-to-date": der Januar-Wert entspricht dem Januar-Wert, der Februar-Wert entspricht dem Mittelwert von Januar bis Februar und so weiter.
Fünf Szenarien skizzieren den Weg bis zum Jahresende in Zürich. Zum Vergleich sind die vier wärmsten Jahre abgebildet, jeweils mit dem Ansatz “year-to-date”: der Januar-Wert entspricht dem Januar-Wert, der Februar-Wert entspricht dem Mittelwert von Januar bis Februar und so weiter.
2014: Wärmstes Jahr der Erde – auch in Zürich?

Der menschliche Einfluss auf das Klima ist klar

Die “Zusammenfassung für Entscheidungsträger” des fünften IPCC-Klimaberichts musste Ende September in Stockholm Wort für Wort von jedem einzelnen Regierungsvertreter genehmigt werden, bevor sie an die Öffentlichkeit gelangen durfte. Die neusten Erkenntnisse und Resultate wurden der Öffentlichkeit präsentiert. Die offene Frage lautet: Wie viel wissenschaftliche Sicherheit braucht es noch, um die nötigen politischen Schritte einzuleiten?

Die Erwärmung ist eindeutig

Die Weltgemeinschaft hat einen Patienten mit Fieber. Es ist unsere Erde. Der erste Schritt des IPCC ist deshalb die Diagnose – das Fiebermessen. Bereits beim letzten Klimabericht vor sechs Jahren stand die Erwärmung der Erdatmosphäre fest. Daran hat sich nichts geändert. In der Zwischenzeit wurden aber noch mehr Daten analysiert, die Messreihen waren noch umfangreicher, so dass die Evidenz erneut gesteigert werden konnte. Trotz Jahr-zu-Jahr-Schwankungen war jede der letzten drei Dekaden wärmer als ihre Vorgängerin und wärmer als alle anderen in der Messreihe seit Mitte des 19. Jahrhunderts. Eine Klimapause ist bei dieser Aggregation von Zeit (Dekadenmittel) und Raum (ganzer Globus) nicht auszumachen. Natürlich analysierte das IPCC nicht nur die Temperaturentwicklung der letzten 100 Jahre. Viele verschiedene Messgrössen deuten auf markante Veränderungen und passen zur Kernaussage: die Erwärmung ist eindeutig.

Approximation der Realität

Allein die Tatsache, dass es auf unserem Planeten in den letzten 100 Jahren wärmer wurde, sagt noch nichts über die Ursachen und schon gar nichts über die Auswirkungen aus. Der neue Klimabericht bildet deshalb das ganze Verständnis des Klimasystems ab und zeigt die Antriebe für die Veränderungen. Eine wichtige Feststellung ist die erstaunliche, langjährige Entwicklung der Treibhausgase wie CO2 und Methan, welche mittels Eisbohrkernanalysen bestimmt werden kann. Es kann gezeigt werden, dass heute in der Atmosphäre eine so hohe Treibhausgasdichte vorherrscht wie nie seit rund einer Million Jahre. Zudem sind die Quellen dieser Treibhausgase ziemlich gut bekannt. Sie stammen zum grössten Teil aus der Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Kohle, Erdöl und Erdgas. Nun kommt die Physik ins Spiel. Bereits im Jahre 1896, als noch niemand von einer globalen Erwärmung sprach, formulierten erste Forscher den Strahlungsantrieb der Treibhausgase und machten Abschätzungen zur Temperaturerhöhung bei einer Verdopplung der CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre. An diesen physikalischen Gesetzen hat sich seither nichts verändert. Heute bilden Klimaforscher mit hochkomplexen Modellen das Klimasystem quantitativ ab und testen Hypothesen. Kein Modell ist perfekt, aber es ist eine Approximation an die Realität und wenn man die feinen Strukturen und Wetterphänomene sieht, welche diese Modelle abbilden, wird klar, dass diese Modelle das Klimasystem recht gut nachempfinden können.

Menschlicher Fingerabdruck

Die Forscher lassen ihre Klimamodelle immer und immer wieder rechnen und treiben diese einmal nur mit natürlichen, dann wieder mit natürlichen und vom Menschen verursachten Faktoren an. Dabei verfolgt das IPCC einen Hypothesentest, um den menschlichen Einfluss auf das Klima zu beweisen. Solche Experimente zeigen dann, dass das räumliche Muster und die zeitliche Abfolge der Veränderungen in der Atmosphäre eindeutig den Fingerabdruck des Menschen tragen. Die Verteilung der Erwärmung auf dem Globus, die Abkühlung in der Stratosphäre oder die Wärmeaufnahme im Ozean würden sich anders verhalten, wären die Sonne, Vulkane oder andere Faktoren verantwortlich für den beobachteten Wandel. Dieser Fingerabdruck ist so deutlich, dass man mit 95% Sicherheit sagen kann, dass der Mensch den grössten Teil der Erwärmung seit 1950 verursacht hat. Es wird nie 100% sein. Die Datenlage und der wissenschaftliche Konsens könnten nicht deutlicher sein. Es gibt keine absolute Sicherheit. Aber wie viel Sicherheit braucht es, um die nötigen politischen Schritte einzuleiten?

Es hängt davon ab, wie viel auf dem Spiel steht. Niemand steigt in ein Flugzeug, wenn es mit einer Wahrscheinlichkeit von 10% abstürzt. Wenn viel auf dem Spiel steht, sind schon 5% zu viel. Die meisten Entscheidungen, die wir tagtäglich treffen beruhen nicht auf vollständiger Information und trotzdem handeln wir. Beim Klimawandel sollte es nicht anders sein.

 

Der menschliche Einfluss auf das Klima ist klar

2013 war global das 4.-wärmste Jahr

2013 war global das 4.-wärmste Jahr

2013 war zusammen mit dem Jahr 2003 global das 4.-wärmste seit Messbeginn 1880. Gemäss Daten der NOAA lag die Oberflächentemperatur (Land und Ozeane) 0.62°C über dem Mittel des 20. Jahrhundert. Es war das 37. übertemperierte Jahr in Folge (seit 1976). Zudem war es zum dritten Mal in Folge wärmer als jeweils im Vorjahr.
> http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/2013/13

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