Kalter aber kein eisiger Januar

Mitteleuropa, die Schweiz und Zürich erlebten einen der kältesten Januarmonate seit 30 Jahren. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von minus 3 Grad war der Januar am Zürichberg mehr als drei Grad kälter gegenüber der Referenzperiode 1981-2010.

Der Januar 2017 gehört zu den 30 kältesten seit Messbeginn 1864. Damit passt er so gar nicht ins Bild der letzten Jahre. Denn es war der erste unterkühlte Jänner seit sieben Jahren. Letztmals kälter war der erste Monat des Jahres in Zürich 1987 mit minus 4,3 und 1985 mit minus 5,4 Grad durchschnittlicher Lufttemperatur. Auch wenn wir schlotterten, der Januar 2017 ist auch in jüngerer Zeit nicht das Mass aller Dinge, wie MeteoSchweiz schreibt. Vor nur fünf Jahren brachte der Februar 2012 in Zürich mit minus 3,5 Grad noch tiefere Temperaturen.

Selbstgemachte Eistage

Zustande kam die Januarkälte 2017 durch winterliche Hochdruckgebiete. Wie schon im Dezember war auch der Januar geprägt von hohem Luftdruck. Es handelte sich aber nicht um klassische winterliche Sibirienhochs, sondern um eine mitteleuropäische Eigenproduktion. Während Sibirienhochs ganz Europa eisiges Wetter bringen, liegen bei Hochs über Mitteleuropa die nördlichen Teile Europas, vor allem die skandinavischen Länder, häufig in einer etwas milderen westlichen Strömung, Mitteleuropa dagegen bekommt Luft aus dem Osten, respektive produziert seine Kaltluft unter der Schirmherrschaft des Hochs selbst. Diese bodennahe Kaltluftproduktion hat sich schon während der winterlichen Hochs im Dezember 2016 abgezeichnet, verstärkte sich durch das Einfliessen arktischer Luftmassen im Januar aber entscheidend. So war der Dezember 2016 erst leicht unterkühlt. Ein entscheidender Unterschied war auch in der Schneedecke auszumachen. Während der Dezember aufgrund fehlender Niederschläge schneefrei über die Bühne ging, blieben die spärlichen Schneefälle von Anfang Januar in der Folge den ganzen Monat über liegen. Erst mit einer Schneedecke wird die mitteleuropäische Kältemaschine dann auch richtig effizient. So wurden im Januar 2017 in Zürich 18 Tage mit Dauerfrost, sogenannte Eistage, registriert. Also Tage, an denen die Lufttemperatur ganztags unter null Grad verharrte. Damit gehört der Januar 2017 zu den 15 eisigsten Januarmonaten seit Anfang des 20. Jahrhunderts. Letztmals mehr Dauerfrost brachte der Januar 1997 mit insgesamt 19 Eistagen.

Die längsten Kältewellen erlebte Zürich im Winter 1916/17 und 1996/97 mit 25, respektive 24 Tagen Dauerfrost ohne Unterbruch.

Kältewelle in Zahlen

Die Anzahl Eistage gibt Aufschluss über die Konstanz eines winterlichen Monats. Doch die zeitliche Abgrenzung der eigentlichen Kältewelle stimmt nicht mit dem kalendarischen Monatsanfang und -ende überein.

Genau genommen erlebte Zürich zwei aufeinanderfolgende Kältewellen. Die erste startete am 30. Dezember und dauerte knapp zwei Wochen bis zum 10. Januar. Nach einer kurzen Verschnaufpause mit Temperaturen bis 5 Grad und Westwind, brach gleich die zweite, die intensivere Kältewelle über Mitteleuropa herein. Sie dauerte vom 14.-26. Januar. Während dieser Periode herrschte anhaltender Dauerfrost. Es konnten also 13 zusammenhängende Eistage beobachtet werden. Die Anzahl zusammenhängender Eistage gibt somit Aufschluss über die Länge einer Kältewelle. Letztmals länger dauerte eine Kältewelle im Februar 2012 mit 16 Tagen Dauerfrost. Die Kältewelle im Januar 2017 gehört aber zu den 17 längsten seit 1901.

Die Intensität einer Kältewelle lässt sich mit einem weiteren Indikator ausdrücken. Mit dem Temperaturdurchschnitt über 14 aneinanderfolgende Tage.

Gemittelt über 14 Tage sank die Temperatur in Zürich während der zweiten Kältewelle im Januar 2017 auf minus 5,4 Grad. Damit war die diesjährige Kältewelle nicht wirklich aussergewöhnlich. Im langjährigen Durchschnitt seit 1901 treten Kältewellen in gleicher oder höherer Intensität sogar alle 3 bis 4 Jahre auf. Die Kältewelle im Februar 2012 erreichte mit minus 9,9 Grad einen spürbar tieferen Wert.

Die diesjährige Kältewelle im Januar 2017 war die intensivste und längste seit Februar 2012. Im langjährigen Vergleich hebt sie sich am ehesten über ihre Länge, keinesfalls jedoch über ihre Intensität von anderen ab.

Harter Winter?

Für Aufsehen sorgte vor allem das tiefe Januarmonatsmittel der Temperatur, welche durch die rasche Abfolge von zwei rund zweiwöchigen Kältewellen zustande kam, so dass der Januar 2017 praktisch durchgehend kalt aber nie richtig eisigkalt war. Zusammen mit dem schon recht kalten Dezember ist der Winter 2016/17 in Zürich bisher recht hart. Dies zeigt sich eindrücklich in der Summe aller negativen Tagesmitteltemperaturen im bisherigen Winter. Meteorologen sprechen von der Kältesumme eines Winters. Am 31. Januar liegt sie im langjährigen Durchschnitt bei minus 108. Heuer lag die Kältesumme an diesem Datum bereits bei minus 130. Zum Vergleich: Vor einem Jahr stand die Kältesumme am 31. Januar nach anhaltender Winterwärme bei rekordverdächtigen minus 17. Der Winterverlauf kann Ende Januar aber auch richtig hart sein. So lag die Kältesumme Ende Januar 1963 schon bei minus 355, 1941 zumindest bei minus 293.

Mit dem Monatswechsel in den Februar kam der Wetterumschwung. Zum ersten Mal diesen Winter konnte sich der mildernde Westwind für mehrere Tage in Folge etablieren und führte laue aber auch sehr feuchte Luftmassen nach Mitteleuropa. Nach einer zweieinhalbmonatigen Trockenperiode fiel vom 30. Januar bis zum 1. Februar in Zürich innert kurzer Zeit so viel Niederschlag wie üblicherweise im ganzen Monat zu erwarten wäre. Die Temperaturen sprangen in die Höhe. In Zürich gab es Anfang Februar knapp 10, in Genf sogar 15 Grad. So kamen schon fast leise Frühlingsgefühle auf.

Ob sich der Winter von diesem Rückschlag nochmals erholen kann, muss sich zeigen. Was sich sagen lässt, ist, dass in den letzten vier Jahrzehnten massive Kältewellen aus unserem Winterklima fast verschwunden sind.

Kalter aber kein eisiger Januar

Kühlt die Kälteinsel im Nordatlantik auch das europäische Klima ab?

Im September 2015 lagen die globalen Luft- und Meeresoberflächen-Temperaturen 0.9 Grad über dem Durchschnitt des 20. Jahrhunderts. Es war somit der wärmste September seit Messbeginn vor 136 Jahren. Zudem war es die global grösste monatliche Wärmeanomalie seit Messbeginn im Jahr 1880. Die bisherigen Höchstmarken aus dem Februar und März 2015 wurden also noch überboten. Die globale Wärme kommt nicht überraschend. Seit Monaten bewegen sich die Temperaturen auf der Weltbühne auf bisher unerreichtem Rekordniveau. Das globale Temperaturmittel seit Jahresbeginn (Januar-September 2015) liegt 0,85 Grad über der Referenz. Der bisherige Rekordwert aus dem Vorjahr wurde um mehr als ein Zehntelgrad übertroffen. Kaum jemand zweifelt daran, dass das laufende Jahr 2015 auf globaler Ebene mit deutlichem Abstand zum wärmsten seit mindestens 135 Jahren wird.

Die Periode von Januar bis September 2015 war global die wärmste seit Messbeginn 1880. Das Jahr 2015 dürfte mit grossem Abstand vom wärmsten Jahr seit Messbeginn werden. In einer Region südöstlich von Grönland ist 2015 aber rekordkalt. Was bedeutet diese „Kälteinsel“ für Europa?
Die Periode von Januar bis September 2015 war global die wärmste seit Messbeginn 1880. Das Jahr 2015 dürfte mit grossem Abstand vom wärmsten Jahr seit Messbeginn werden. In einer Region südöstlich von Grönland ist 2015 aber rekordkalt. Was bedeutet diese „Kälteinsel“ für Europa?

Kälteinsel im Nordatlantik

In den letzten Monaten galt das Interesse der Klimatologen und Meteorologen aber nicht nur der globalen Rekordwärme sondern einer stark unterkühlten Region – einer „Kälteinsel“ im nordatlantischen Ozean südöstlich von Grönland. Dort wurden in den vergangenen Monaten rekordkalte Luft- und Meeresoberflächen-Temperaturen beobachtet. Diese Kälteinsel ist ein krasser Kontrast zum ansonsten rekordwarmen Globus. Gleichzeitig birgt die Kälteanomalie viele Geheimnisse. Ihre Entstehung und ihre möglichen Auswirkungen sind alles andere als aufgeklärt. Ganz überraschend ist die nordatlantische Abkühlung jedoch nicht, wird sie doch von praktisch allen globalen Klimamodellen berechnet, jedoch nicht in dieser Stärke und vor allem mit dieser kurzen Perspektive. Trotzdem sehen einige Forscher die nordatlantische Kälteinsel als Konsequenz der globalen Erwärmung. Aufgrund des stetigen grönländischen Schmelzwassereintrags in den nordatlantischen Ozean und der damit verbundenen Abschwächung der ozeanischen Zirkulation – des Golfstroms, der warmes Wasser aus der Karibik bis in das atlantische Nordpolarmeer transportiert.

Dichtes Wasser sinkt ab

Der massive Schmelzwassereintrag aus Grönland in den Nordatlantik reduziert die Dichte des kalten Oberflächenwassers im Ozean, denn Schmelzwasser besteht lediglich aus Süsswasser und weist somit einige geringere Dichte vor das Salzwasser im Meer, welches im Nordpolarmeer bei Grönland erfahrungsgemäss sehr salzreich ist. Wenn nun das salzig-kalte Wasser im Nordatlantik aufgrund des Schmelzwassereintrags weniger salzig und somit weniger schwer ist, sinkt es im hohen Norden nicht mehr an den Meeresgrund ab. Doch genau dieser Vorgang – das Absinken des dichten Kaltwassers (Tiefenwasserbildung) im Nordpolarmeer – ist ein wichtiger Antrieb für die weltumspannende Ozeanzirkulation und somit für den Golfstrom. Die Tiefenwasserbildung zieht an der Oberfläche warmes Wasser aus den tropischen Gewässern nach und bringt Nordeuropa milderes Klima. Ein Versiegen des Golfstroms hätte markante Auswirkungen auf die Witterung auf beiden Seiten des Nordatlantiks.

Zwischen der Temperaturreihe von Zürich (in Grün) und jener des Nordatlantiks (in Blau) gibt es Ähnlichkeiten. Die aktuelle Abkühlung des Nordatlantiks löst in Mitteleuropa aber kaum eine Abkühlung aus. Vielmehr werden beide Temperaturreihen von globalen Faktoren gesteuert, wobei Zürich über dem Land schneller auf Veränderungen reagiert als der träge Ozean.
Zwischen der Temperaturreihe von Zürich (in Grün) und jener des Nordatlantiks (in Blau) gibt es Ähnlichkeiten. Die aktuelle Abkühlung des Nordatlantiks löst in Mitteleuropa aber kaum eine Abkühlung aus. Vielmehr werden beide Temperaturreihen von globalen Faktoren gesteuert, wobei Zürich über dem Land schneller auf Veränderungen reagiert als der träge Ozean.

Versiegt der Golfstrom?

Ist die aktuelle Kälteinsel im Nordatlantik nun ein Anzeichen dafür, dass der Golfstrom bald zum Erliegen kommt? In verschiedenen amerikanischen und englischen Medien halten sich solche Berichte zurzeit sehr hartnäckig.

Fakt ist, dass es südöstlich von Grönland in einer Region von 45 bis 60 Grad nördliche Breite und von 10 bis 40 Grad westliche Länge im laufenden Jahr ausserordentlich kalt war. Die Meeresoberflächen-Temperatur lag im Jahr 2015 bisher um 0,6 Grad unter dem langjährigen Durchschnitt. Kälter war es letztmals 1986. Seither dominierte sehr warmes Oberflächenwasser die Periode 1995-2013 mit einem Höhepunkt 2007, als es rund 0,7 Grad übertemperiert war. Ein Blick auf die langjährige Meerestemperaturreihe der angesprochenen Region im Nordatlantik genügt, um zu erkennen, dass sich seit jeher kalte und warme Phasen von rund 30 Jahren abwechseln (blaue Kurve in der Grafik). Seit Beginn der Aufzeichnungen 1870 zeigte sich der Nordatlantik bis 1900 mit nur wenigen Ausnahmen überdurchschnittlich warm, bevor eine 30-jährige Periode mit deutlich unterkühlten Verhältnissen folgte, die bis 1930 dauerte. Die darauffolgende Wärmephase erreichte ihren Höhepunkt 1955 und dauerte exakt 30 Jahre bis 1960. Die Oszillation änderte auch in den folgenden rund 30 Jahren bis 1994 nichts an ihrer Charakteristik. So war die Periode von 1961-1994 geprägt durch sehr kaltes Oberflächenwasser. Im Anschluss folgte der Wechsel in die jüngste Warmzeit des Nordatlantiks. Ob die aktuelle Kälteinsel im Nordatlantik das Ende dieser Wärmephase bedeutet, werden erst die nächsten Monate oder sogar Jahre zeigen. Die aktuelle Warmphase dauerte bis heute erst gut 20 Jahre und wäre somit deutlich kürzer als ihre Vorgänger. Denkbar wäre deshalb auch, dass sich der Nordatlantik in den nächsten Monaten wieder aufwärmt und die Warmphase noch rund 10 Jahre fortsetzt. Ist dies nicht der Fall, würde die nächste Kaltphase unerwartet früh einsetzen und möglicherweise für die nächsten 20 bis 30 Jahre andauern. Was würde dieses Szenario für das Wetter und Klima in Mitteleuropa bedeuten?

Abkühlung in Mitteleuropa?

Die Auswirkungen einer Kälteinsel und anschliessender Kältephase im Nordatlantik sind nicht einfach abzuschätzen. Eine generelle Abkühlung in Europa zu prophezeien ist Humbug. Bereits diesen Sommer war die Kälteinsel über dem Nordatlantik präsent und gleichzeitig erlebte Mitteleuropa einen Hitzesommer. Die Vergangenheit zeigt ein noch komplizierteres Bild. Legt man die Temperaturkurve von Zürich (grüne Linie in der Grafik) über die Temperaturkurve des Nordatlantiks (blaue Linie) zeigen sich durchaus ähnliche Muster mit wärmeren und kälteren Phasen auch in Zürich. Jedoch hat sich die Temperatur in Zürich über die gesamte Periode seit 1870 deutlich erwärmt, währenddem der Atlantik der globalen Erwärmung in dieser Region trotzt. Die Abfolge von kälteren und wärmeren Phasen in Zürich (einmal abgesehen vom langjährigen Temperaturanstieg) und im Nordatlantik findet aber nicht simultan statt. Vielmehr hat die Temperaturreihe einen Vorsprung von rund 5-10 Jahren. Zuerst hat sich in der Vergangenheit also Zürich erwärmt und abgekühlt und erst später war das gleiche Signal im Nordatlantik zu beobachten. Dies zeigt, dass der Nordatlantik das Wetter in Mitteleuropa kaum beeinflusst. Es wäre aber natürlich vermessen zu behaupten, dass Zürich das Klima über dem Atlantik beeinflussen würde. Die Gegenüberstellung der beiden Temperaturreihen zeigt vielmehr, dass andere „globale“ Faktoren (CO2-Anstieg oder globale Verdunkelung) die beiden Temperaturkurven beeinflussen und der Atlantik träger und deshalb verzögert auf solche Störungen reagiert. Die Kälteinsel über dem Atlantik stellt also keinen Grund zur Sorge dar. Mit einer Abkühlung in Europa ist deswegen nicht zu rechnen.

Kühlt die Kälteinsel im Nordatlantik auch das europäische Klima ab?

Warmes Europa – kaltes Nordamerika

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Nicht überall ist der Winter 2013/14 so mild wie in Europa. In Kanada und im mittleren Osten der USA ist es seit Anfang Dezember deutlich zu kalt. Gebietsweise ist der Winter dort bisher 5 Grad zu kalt (NOAA).

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Im Alpenraum kommt der Winter wohl auch im Februar nicht. Die Wettermodelle tendieren stark in Richtung “milder Februar” (MeteoSwiss).

Warmes Europa – kaltes Nordamerika