Temperaturrekorde wie im 2018 sind in 40 Jahren bereits langweiliger Durchschnitt

Das Wetterjahr 2018 wird in Zürich voraussichtlich als wärmstes Jahr seit mindestens 1864 in die Wetterannalen eingehen. Massgeblich dazu beigetragen hat das rekordheisse Sommerhalbjahr – also die Periode zwischen April und September. Aber auch der Januar sowie der Oktober und November brachten Wärmeüberschüsse. Bereits in 40 Jahren gehört das gegenwärtige Rekordjahr 2018 temperaturmässig zum langweiligen Durchschnitt. Jedes zweite Jahr wird dann in Zürich noch höhere Temperaturen bringen als heuer. Zu diesem Ergebnis kommen Klimaforschende von MeteoSchweiz und der ETH Zürich in den jüngst veröffentlichten Klimaszenarien für die Schweiz „CH2018“.

Das rekordwarme Sommerhalbjahr 2018 dürfte ohne weltweite Klimaschutzmassnahmen bereits Mitte Jahrhundert zur Normalität werden (2060 RCP 8.5 inkl. Unsicherheitsbereich). Daten: CH2018 – Climate Scenarios for Switzerland und MeteoSchweiz.

Neue Klimaszenarien

Die neuen Szenarien CH2018 bestätigen und erweitern das bisher bekannte Bild des Klimawandels. Sie zeigen vier Hauptveränderungen, die das Klima ohne verstärkten weltweiten Klimaschutz in der Schweiz Mitte Jahrhundert prägen werden: Die Schweiz wird trockener, heisser, schneeärmer und kämpft künftig mit heftigeren Niederschlägen.

Die Klimaszenarien CH2018 basieren auf den neusten Klimamodellen und erlauben den bisher genausten Blick in die Klimazukunft der Schweiz. Sie liefern Entscheidungsträgern Planungsgrundlagen für den Klimaschutz und für Anpassungen an den Klimawandel. Entwickelt wurden die Klimaszenarien CH2018 von MeteoSchweiz, der ETH Zürich und der Universität Bern unter Mitwirkung von ProClim. Herausgeberin ist das neugeschaffene National Centre for Climate Services NCCS.

 

Greift der Klimaschutz?

Hauptursache des globalen Klimawandels ist der Ausstoss von Treibhausgasen durch den Menschen seit der Industrialisierung. Die Hauptrolle spielt Kohlendioxid (CO2), das überwiegend bei der Verbrennung von fossilen Treib- und Brennstoffen entsteht. Ob und wie schnell die Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre weiter ansteigt, hängt vom Verhalten der Menschheit weltweit ab. Werden Klimaschutzmassnahmen rasch und umfassend umgesetzt, gelingt es, den Ausstoss der Treibhausgase rasch und nachhaltig zu vermindern. Werden hingegen erst später und nur einige Massnahmen ergriffen, steigen die Emissionen weiter an und sinken erst in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts. In einer Welt ohne effektiven Klimaschutz steigen die Emissionen bis Ende Jahrhundert ungebremst an.

Die Klimaszenarien CH2018 bilden die ganze Bandbreite ab. In Anlehnung an die Arbeiten des Weltklimarats IPCC berücksichtigen sie verschiedene mögliche Entwicklungen der zukünftigen, weltweiten Treibhausgasemissionen. Hier werden drei Szenarien unterschieden: kein Klimaschutz, mässiger Klimaschutz (verlangsamter Anstieg der Emissionen, Rückgang erst in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts) und konsequenter Klimaschutz (sofortiger Rückgang der Emissionen und komplette Dekarbonisierung in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts).

Die Klimaszenarien CH2018 beschreiben jeweils einen Mittelwert der Klimaverhältnisse über einen Zeitraum von drei Jahrzehnten. Sie gruppieren sich um die Jahre 2035 (nahe Zukunft), 2060 (Mitte des Jahrhunderts) und 2085 (Ende des Jahrhunderts).

 

Heute Rekord – morgen Normalität

Europa, die Schweiz und Zürich erleben im aktuellen Wetterjahr das wohl wärmste seit Messbeginn. Doch wo steht 2018 im Vergleich zu den Klimaszenarien CH2018? Der Januar 2018 war in Zürich mit durchschnittlich knapp 5 Grad der wärmste seiner Art. Die neuen Klimaszenarien zeigen, dass solch extreme Januare Mitte des Jahrhunderts vermehrt auftreten können, aber auch dann noch als „zu warm“ empfunden werden. Ende des Jahrhunderts und ohne weltweiten Klimaschutz werden Januare wie der aktuelle Rekordjanuar 2018 zur neuen Normalität. Jeder zweite Winter würde sogar noch höhere Temperaturen bringen. Die Vegetation müsste dann faktisch ohne Winterruhe auskommen können.

Der diesjährige Februar war deutlich untertemperiert und auch der März 2018 fiel zu kalt aus. Solch tiefe Monatsmittelwerte von -1,5 Grad im Februar 2018 haben bereits in naher Zukunft absoluten Seltenheitswert. Verglichen mit dem zu erwartenden Februarmittel Ende des Jahrhunderts war der Februar 2018 um extreme 6 bis 7 Grad kälter.

Im April kehrte die Rekordwärme zurück. So gehört der April 2018 in Zürich zu den wärmsten in der Messreihe. Mit einer durchschnittlichen Temperatur von 13.5 Grad war der April so warm wie ein „normaler“ Mai. Gemäss den Klimaszenarien CH2018 bleiben solch extreme Apriltemperaturen bis Mitte Jahrhundert selten und gehören auch Ende Jahrhundert nicht zur Normalität. Diese kommt ohne Klimaschutz bei rund einem Grad tiefer zu liegen. Auch der Früh- und Hochsommer 2018 (Mai bis August) war ausgesprochen warm. Zürich erlebte das wärmste Sommerhalbjahr seit Messbeginn im Jahr 1864. Allein der Juli 2018 brachte am Zürichberg mit einer Monatsmitteltemperatur von 21,2 Grad grosse Hitze. Gemäss den Klimaszenarien werden sich ähnlich heisse Sommermonate bereits in naher Zukunft ab und zu wiederholen. Bereits Mitte des Jahrhunderts – auch mit mässigem globalem Klimaschutz – sind Sommertemperaturen wie 2018 langweiliger Durchschnitt und jedes zweite Jahr könnte noch höhere Temperaturen bringen. Ohne Klimaschutzmassnahmen würde sich Zürich Ende Jahrhundert einen so kühlen Sommer wie 2018 zurückwünschen. Dann dürfte der „normale“ Sommer sogar noch 2 Grad heisser sein als der Hitzesommer 2018.

Der Herbst 2018 erreichte in Zürich die viertwärmste Durchschnittstemperatur seit 1864. Ein Blick auf die Klimaszenarien zeigt, dass solch hohe Herbsttemperaturen bereits in naher Zukunft unabhängig von Klimaschutzmassnahmen zur neuen Normalität werden.

Und woran wird sich der anstehende Dezember orientieren? Der aktuelle Referenzwert aus der Periode 1981-2010 schreibt dem Dezember in Zürich eine Durchschnittstemperatur von 1,5 Grad vor. In naher Zukunft dürfte sich der Dezember um ein weiteres Grad erwärmen. Mitte Jahrhundert gehören Dezembertemperaturen von über 3 Grad bereits zur Normalität. Ohne Klimaschutzanstrengungen wird sich der Dezember bis Ende Jahrhundert um 4 Grad gegenüber heute erwärmen. Weisse Weihnachten werden dann so unwahrscheinlich wie weisse Ostern heutzutage.

> www.nccs.ch

Temperaturrekorde wie im 2018 sind in 40 Jahren bereits langweiliger Durchschnitt

Presseschau: Wieso ein halbes Grad Erwärmung entscheidend ist

Der neue Spezialbericht des Weltklimarats zeigt klar auf, welch kolossalen Anstrengungen nötig sind, um die globale Erwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen. Entsprechend gross ist das mediale Echo auf den jüngsten Bericht.

Knapp 200 Regierungen aus aller Welt einigten sich 2015 in Paris darauf, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad, wenn möglich auf 1,5 Grad Celsius gegenüber der vorindustriellen Zeit zu begrenzen. Was das bedeutet, zeigt der Weltklimarat (das Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC) in einem am 8. Oktober veröffentlichten Sonderbericht auf. Die bisherigen Klimaberichte des IPCC beschrieben die Auswirkungen einer Erwärmung um 2 Grad oder mehr. Der neue Sonderbericht zeigt nun die Unterschiede zwischen einer 1,5-Grad- und einer 2-Grad-Erwärmung. Die Grundlagen für den Sonderbericht lieferten unzählige wissenschaftliche Studien, welche speziell zu diesem Thema in den letzten Jahren international erarbeitet wurden. Dabei gilt es zu bedenken, dass wir heute weltweit bereits eine Erwärmung von 1 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau erreicht haben.

Weniger Risiken

Der Bericht zeigt, dass ein zusätzlicher Anstieg der globalen Temperatur um lediglich 0,5 Grad die Folgen der Erwärmung erheblich verstärkt. Neben häufigeren Hitzeextremen, Dürren und Starkniederschlägen sind mit hoher Sicherheit vor allem die Folgen für die Biodiversität und die Ökosysteme bei einer globalen Erwärmung von 1,5 Grad geringer als bei 2 Grad oder mehr. Eine Begrenzung der Erwärmung verringert die Folgen für terrestrische, Süsswasser- und Küstenökosysteme und erhält mehr von deren Nutzen für die Menschen aufrecht. Gleiches gilt mit hohem Vertrauen auch für die marine Biodiversität. Aufgrund der Abnahme des Sauerstoffgehaltes im Ozean steigen mit jeder zusätzlichen Erwärmung die Risiken für die Fischerei und die Ökosysteme in den Weltmeeren, welche wichtige Funktionen und Leistungen für die Menschen erbringen. Zusammengefasst werden klimabedingte Risiken für Gesundheit, Existenzgrundlagen, Nahrungs- und Wasserversorgung, menschliche Sicherheit und Wirtschaftswachstum bei einer Erwärmung um 1,5 Grad zunehmen und bei 2 Grad weiter ansteigen.

Das mediale Echo war gross. Der neue Sonderbericht des IPCC machte in praktisch allen bedeutsamen nationalen und internationalen Medien Schlagzeile. Dabei wurden unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt. Eine Übersicht:

 

Die «Frankfurter Allgemeine Zeitung» weist darauf hin, dass es noch nie eine solche globale Herausforderung gab:

«Entscheidend in dem Sonderbericht ist die Einführung eines langfristigen Nullnetto-Emissionsziels, sprich: das Ziel, eine klimaneutrale Klimapolitik zu erreichen. Unter dem Strich dürfen nicht mehr Treibhausgase freigesetzt werden als auf der anderen Seite etwa durch Entzug von Kohlendioxid aus der Luft, wieder in den Kohlenstoffkreislauf gelangen. Bis zum Jahr 2050, diese Zahl wurde zum ersten Mal vom IPCC genannt, sollte diese Netto-Emission weltweit auf null gesenkt werden.  […] Nur ganz wenige Länder haben nationale Klimagesetze geschaffen, die dieses Ziel enthalten, nicht Deutschland und auch nicht die Europäische Union.» – Frankfurter Allgemeine Zeitung vom 8.10.2018

 

Der «Spiegel» macht deutlich, wie weit der Weg zu null Emissionen tatsächlich noch ist:

 «Aktuell stößt die Menschheit jedes Jahr rund 41 Milliarden Tonnen Treibhausgase aus. Das Problem: Kohlendioxid ist sehr stabil, verbleibt über Jahrhunderte in der Atmosphäre – und heizt diese die gesamte Zeit über auf.» – Spiegel vom 8.10.2018

 

Der «Tages-Anzeiger» unterstreicht die Wichtigkeit, dass jetzt sehr rasch gehandelt werden sollte:

«Nimmt man das optimale Szenario der CO2-Absenkpfade im Bericht, so sollte das Maximum der Emissionen wenige Jahre nach 2020 erreicht sein, um dann bis 2055 auf null zu sinken. Je länger das Maximum hinausgezögert wird und je langsamer die Emissionen sinken, desto schwieriger wird es, die erforderliche Reduktion zu erreichen – auch wenn Mitte Jahrhundert die Emissionen auf null sind. In der Atmosphäre ist dann das Depot an Treibhausgasen immer noch zu gross, sodass die Erwärmung um 1,5 Grad übertroffen wird.» – Tages-Anzeiger vom 8.10.2018

 

Die «Neue Züricher Zeitung» sieht eine riesige Kluft zwischen den nötigen Massnahmen zur Erreichung des 1,5-Grad-Ziels und dem politischen Willen, diese zu ergreifen:

«Wie schwer es bereits geworden ist, das strengere Klimaziel einzuhalten, lässt sich auch daran erkennen, dass in den entsprechenden Szenarien Techniken zur CO2-Aufnahme enthalten sind. Um die 1,5 Grad nicht zu überschreiten, müssten im Laufe des Jahrhunderts 100 bis 1000 Milliarden Tonnen CO2 aus der Atmosphäre entfernt werden. Zu den entsprechenden Techniken zählen die Aufforstung […] sowie die Filterung der Luft. In Fachkreisen wird daran gezweifelt, ob es machbar ist, die theoretisch erforderliche Kapazität an CO2-Aufnahme rechtzeitig bereitzustellen.» – Neue Zürcher Zeitung vom 8.10.2018

 

Die «Süddeutsche Zeitung» streicht den klugen Zeitpunkt der Veröffentlichung des Sonderberichts hervor:

 «Nicht zufällig erscheint der Bericht gerade jetzt. Im Dezember tritt die Staatengemeinschaft im polnischen Kattowitz zusammen, um die nächsten Schritte im Klimaschutz zu beschließen. Neben einem Regelwerk für den Pariser Klimavertrag soll es dort auch um die Lücke zwischen Soll und Haben gehen: Selbst vom Erreichen des Zwei-Grad-Ziels sind die Staaten mit ihren bisherigen Angeboten weit entfernt. Sie müssen also ihre Pläne nachbessern.» – Süddeutsche Zeitung vom 8.10.2018

Um die globale Erwärmung auf 1,5 Grad zu beschränken, müssen die globalen CO2-Emissionen restriktiv gesenkt werden und spätestens 2055 null erreichen; Bildquelle: IPCC Special Report on Global Warming of 1.5°C.

Der Spezialbericht des Weltklimarats gibt ein Fünkchen Hoffnung, dass sich die Erwärmung der Erde auf 1,5 Grad begrenzen lässt. Dazu sind aber schnelle und weitreichende Veränderungen nötig bei der Energieerzeugung, der Landnutzung, dem Städtebau, im Verkehrs- und dem Bausektor sowie in der Industrie. Die nächsten Jahre sind im Kampf um den Klimawandel entscheidend.

Presseschau: Wieso ein halbes Grad Erwärmung entscheidend ist

Dürresommer 2018 als Mahnmal der Klimaänderung

Der diesjährige Sommer präsentiert sich in weiten Teilen Europas sonnig, staubtrocken und heiss. In Mittel- und Nordeuropa gehört der Juli 2018 zu den heissesten und trockensten Monaten in der gesamten Messhistorie. In Zürich war er zusammen mit dem Juli 1994 der viertwärmste Juli und der sechstheisseste Monat überhaupt seit 1864.

Innerhalb eines Monats hat die Trockenheit aus dem grünen Europa eine braune Steppenlandschaft gemacht. Der Dürresommer 2018 wird dank Satellitenbilder eindrücklich sichtbar (contains modified Copernicus Sentinel data, 2018, processed by ESA.

Staubtrocken

Die aussergewöhnliche Wetterlage dauert nicht erst seit Juli. Bereits seit April liegt Europa unter dem Einfluss des subtropischen Hochdruckgürtels. Regenfronten schaffen es seit Monaten nicht mehr bis aufs europäische Festland. Mit der Dürre mutierte das saftig grüne Europa innert Monatsfrist zur braunen Steppenlandschaft, wie aus Satellitenbildern eindrücklich zu erkennen ist. In Zürich war es die trockenste April-Juli-Periode seit über 100 Jahren. Über die vier Monate ist im Raum Zürich nur die Hälfte des langjährigen Durchschnitts (1981‒2010) gefallen. Mit der Trockenheit stieg die Waldbrandgefahr stetig an. Ende Juli wurde im ganzen Land ein Feuerverbot im Wald und Waldesnähe verhängt. In den trockensten Alpentälern wurde Feuer im Freien allgemein untersagt.

So trocken wie 2018 war es in Zürich in der Periode April bis Juli noch nie seit 1901. Ein langfristiger Trend in Richtung mehr Trockenheit ist aber (noch) nicht zu erkennen.

Rekordwarm

Zur Trockenheit gesellten sich rekordhohe Temperaturen. Die Viermonatsperiode April‒Juli war in Zürich mit durchschnittlich über 17 Grad knapp drei Grad wärmer als im langjährigen Durchschnitt. Der bisherige Rekordwert aus dem Hitzejahr 2003 erreichte in Zürich 16,5 Grad. Wärme und Trockenheit stehen in einem positiven Rückkoppelungseffekt zueinander. Je höher die Temperaturen, desto kräftiger die Verdunstung, wodurch sich das Wasserdefizit im Boden massiv akzentuiert. Andererseits wird es bei sonnigen Tagen während Dürrephasen immer heisser, da die Sonnenstrahlen nicht zuerst für die energieaufwändige Verdunstung der Bodenfeuchte aufgewendet werden muss (mit kühlendem Effekt auf die Lufttemperatur) sondern direkt in Wärme umgewandelt werden können. Das zeigt sich eindrücklich an der Anzahl Hitzetage. Obwohl die grosse Wärme seit April andauerte, wurde der erste Hitzetag mit Temperaturen über 30 Grad erst am 24. Juli beobachtet. Seither steigen die Tageshöchstwerte aber fast täglich über die Hitzemarke von 30 Grad und praktisch in der ganzen Schweiz wurden Hitzewarnungen ausgesprochen.

So warm wie 2018 war es in Zürich in der Periode April bis Juli noch nie seit 1901. Das aktuelle Jahr setzt dabei den Trend hin zu mehr Frühlings- und Sommerwärme fort.

Zahlreiche Hitzetage und Trockenheit im Sommer. Das aktuelle Wettergeschehen offenbart einen Blick auf den Schweizer Sommer der Zukunft, denn die Klimaszenarien für die Schweiz rechnen mit einer deutlichen Zunahme der Sommertemperaturen sowie mit einer Abnahme der sommerlichen Niederschläge. In den nächsten Jahrzehnten ist entsprechend häufiger mit Sommertrockenheit zu rechnen. Die Frage, ob der Dürresommer 2018 bereits ein Zeichen der Klimaänderung ist, lässt sich allerdings nicht so einfach beantworten.

 

Trend zu mehr Hitze

Fakt ist: Seit der vorindustriellen Periode um 1900 ist die April-Juli-Temperatur in Zürich um 2 Grad angestiegen. Markant war der Temperaturanstieg vor allem seit 1980, wie Messwerte von MeteoSchweiz eindrücklich zeigen. Hintergrund ist die Häufung von ausgesprochen warmen Frühlings- und Sommermonaten in den letzten Jahren. Neun der zehn heissesten Monate in Zürich wurden nach 1980 beobachtet, sechs davon nach der Jahrtausendwende. In diesen Top 10 sind neben dem diesjährigen Juli auch jene aus den Sommern 2013 und 2015. Dieser Temperaturanstieg weist eindrücklich auf die laufende Klimaänderung hin. Diese Entwicklung kann nicht nur in der Schweiz, sondern in ganz Europa beobachtet werden. Und auch auf dem amerikanischen Kontinent und in Asien traten Hitzewellen in den letzten Jahren immer häufiger auf. Die heissen und trockenen Sommer in Europa in den Jahren 1947 und 1976 brachten anderswo auf der Nordhalbkugel kühle Sommer. Heutzutage ist es nichts Aussergewöhnliches mehr, wenn weltweit mehrere Hitzewellen auf einmal und dann auch noch langanhaltend auftreten. Auch im Sommer 2018 erlebt die Nordhalbkugel mit Europa, Nordamerika und Japan gleich drei grossflächige Hitzewellen. Die drei Hitzewellen haben zwar nichts direkt miteinander zu tun. Was aber die drei Ereignisse verbindet, ist der grössere Kontext, in dem sie stehen: der Klimawandel. Die neue Normalität bei der Temperatur hat also bereits angefangen. Ein Vergleich der letzten zwanzig Jahre zeigt, dass fast überall auf der Welt die Durchschnittstemperaturen gestiegen sind. Besonders eindeutig ist dabei die Entwicklung auf der Nordhalbkugel. Gleichzeitig werden aber auch die Ausreisser nach oben in diesen Regionen immer heftiger. Hitzemonate wie der Juli 2018 treten mit dem Klimawandel folglich häufiger auf.

 

Kein Trend zu Trockenheit

Fakt ist aber auch, dass die Sommerniederschläge in den letzten Jahrzehnten keine eindeutige Richtung kennen. Auf einen nassen Sommer folgt ein trockener. Ein staubtrockener Sommer 2018 steht alleine nicht für eine langfristige Veränderungen beim Niederschlag. Erst 2016 war die April-Juli-Periode die niederschlagsreichste seit über 100 Jahren. Die letzten Jahre haben vor allem die grosse Jahr-zu-Jahr-Schwankung aufgezeigt, nicht aber einen Trend eingeläutet. Während sich die Schweiz bei den Temperaturen schon mitten in der Klimaänderung befindet und folglich die kommenden Sommer der nächsten Jahrzehnte weiter an Wärme zulegen werden, ist bei den Niederschlägen erst in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts mit einem eindeutigen Klimawandel-Signal zu rechnen. Dann dürften die Sommerniederschläge in der Schweiz deutlich abnehmen. Mit fortschreitendem Klimawandel zeigen die Klimamodelle ein Muster mit Niederschlagszunahmen im Norden und -abnahmen im Süden Europas. Dieses Muster verschiebt sich mit dem Gang der Jahreszeiten. Im Sommer liegt die Schweiz im Einfluss der wachsenden Niederschlagsabnahme im Mittelmeerraum. Ausgelöst wird diese Veränderung durch die grossräumige Änderung der Zirkulation über Europa, wodurch die subtropische Zone sich weiter nach Norden (Süd- bis Zentraleuropa) verschiebt.

Dürresommer 2018 als Mahnmal der Klimaänderung

Hat der Mai seine Wonne verloren?

In den letzten Jahren wurde der Mai immer mal wieder verregnet. Auch in diesem Jahr zeigte sich der Mai, vor seinem sommerlichen Finale, häufig bewölkt und immer mal wieder nass. Trotzdem gilt der Mai als Wonnemonat. Wie passt das zusammen?

 

Weidemonat Mai

„Wonne“ ist Synonym, aber auch Steigerung zu „Freude“. Der Frühling verleiht Freude. Die Tage werden länger und länger, alles blüht und es wird scheinbar täglich wärmer. Mit der Vollblüte der Vegetation konzentrieren sich im Mai diese Gefühle. So werden vor allem in Deutschland im Mai zahlreiche Volksbräuche, wie die Walpurgisnacht, der Maibaum, das Maisingen und die Mairitte gefeiert. Ländlichere Gemeinden der Schweiz kennen den Maibaum und in Zürich findet jährlich ein Maisingen statt. Ursprünglich war der Mai als Weidemonat bekannt, da in dieser Zeit das Vieh vom Stall wieder auf die Weiden gebracht werden konnte. Der Begriff winnimanod (winni = Weide) wurde dann auf wunnimonad (wunni = Wonne) abgeändert. Der Legende nach sogar durch Karl den Grossen persönlich.

Früher war der Mai in Zürich sonniger. In den 70er- und 80er-Jahre war er häufig trüb und in den letzten Jahren gab es aber wieder mehr Sonne.

Wonnemonat Mai

Trotz der sommerlichen Tage Ende Mai 2018 gab es im diesjährigen Mai wieder viele (10) trübe Tage mit keinen oder nur wenigen Sonnenstunden. Ist der Mai 2018 eine Ausnahme oder kann der Begriff Wonnemonat nicht in Zusammenhang mit dem Maiwetter gebracht werden?

Wie jeder andere Monat in der Schweiz weist auch der Mai grosse Jahr-zu-Jahr-Schwankungen auf. Auf einen kühl-nassen Mai kann ein trocken-sonniger Mai folgen. Trotzdem zeigen sich am Beobachtungsort Zürich spannende langjährige Entwicklungen, die teilweise einzigartig für den Monat Mai sind. Ein Blick in die Wetterannalen von Zürich zeigt, dass sich die Maimonate seit 1901 in drei Phasen einteilen lassen. In der Periode von 1901 bis 1960 präsentierte sich der Mai innerhalb der üblichen Jahr-zu-Jahr-Schwankungen relativ stabil. Es war kein langjähriger Trend zu beobachten. Die durchschnittlichen Höchstwerte lagen zwischen 18 und 19 Grad und die nächtlichen Tiefstwerte etwas über 7 Grad. In jedem dritten Jahr gab es mindestens eine Frostnacht im Mai. Die Maie in den Jahren 1909, 1935, 1941 und 1957 brachten sogar 4 bis 5 Frostnächte in Zürich. In praktisch jedem Jahr gab es aber auch mindestens einen Sommertag im Mai mit über 25 Grad. Hochsommerliche Maie mit 10 oder sogar 16 Sommertagen waren auch dabei, wie beispielsweise in den Jahren 1931, 1945 und 1953. Kühle Nächte und warme Nachmittage – wie sie zwischen 1901 und 1960 im Mai häufig anzutreffen waren, deuten auf hochdruckbestimmtes Wetter. Und dies manifestierte sich auch in der Sonnenscheindauer. So brachten die Maimonate durchschnittlich mehr als 200 Sonnenstunden. In dieser Zeit blieb im Mai auch der Regen häufig Mangelware. Zahlreiche Maimonate mit nur rund 50 mm sind bekannt. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass der Wonnemonat Mai seinem Namen in der Periode von 1901-1960 wettertechnisch häufig gerecht wurde. Kleiner Wermutstropfen waren die heimtückischen Frostnächte, welche recht häufig auftraten.

Früher war der Mai in Zürich trockener, in den letzten Jahren häufiger nass.

Wonne verloren?

In den 60er-, 70er- und 80er-Jahren war ein spürbarer Wandel des Maiwetters feststellbar. In dieser Zeit war der Mai kühler, trüber und kühler. In zahlreichen Jahren wurde kein einziger Sommertag mit über 25 Grad im Mai registriert. Die durchschnittliche Sonnenscheindauer sackte um mehr als 30 Stunden ab. Im Mai 1978 gab es weniger als 110 Sonnenstunden, 1984 waren es sogar weniger als 100 Stunden. Gleichzeitig stiegen die Niederschlagssummen an. Dies obwohl extrem nasse Maie ausblieben. Sehr trockene Maimonate traten aber nur noch ganz selten auf, so dass sich die durchschnittliche Regenmenge um rund 20 mm erhöhte. Die Statistik spricht eine deutliche Sprache: der Mai hatte seit Wonne in den 60er-, 70er und 80er-Jahre verloren.

 

Wieder mehr Freude

In den letzten 30 Jahren hat sich der Mai wiederum gewandelt. Der fünfte Monat des Jahres ist in dieser kurzen Zeit um fast zwei Grad wärmer geworden und bringt daher auch wieder jährlich Sommertage mit über 25 Grad. Erstaunlich ist vor allem der markante Temperaturanstieg in den Mainächten. Während sich die Höchstwerte kaum verändert haben, sind die Nächte heutzutage im Durchschnitt zwei Grad milder als noch zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Diese Erwärmung zeigt sich auch im deutlichen Rückgang von Frostnächten im Mai. In Zürich wurde letztmals im Jahr 1979 eine Frostnacht im Mai registriert. Zudem zeigt sich auch die Sonne wieder deutlich häufiger als noch in den Jahrzehnten davor. Die Maimonate 2011, 2012 und 2017 mit bis zu 280 Sonnenstunden sind dafür nur Beispiele. Insgesamt kommt der Mai im Durchschnitt wieder auf über 190 Sonnenstunden, ein Plus von 20 Stunden gegenüber den trüben Jahrzehnten davor. Gleichzeitig ist der Mai aber auch nässer geworden. So gehören die Maimonate 1994 und 1999 mit 250-300 mm Niederschlag zu den zwei nässesten in der Messreihe. Seit der Jahrtausendwende brachten gleich sechs Maie mehr als 150 mm Regen. Sehr trockene Maimonate blieben zudem aus, so dass der Mai heute im Durchschnitt 124 mm Regen bringt, oder 25% mehr als noch vor rund 100 Jahren. Trotz mehr Regen bereitet der Mai wettertechnisch wieder mehr Freude als noch in den 60er-, 70er- und 80er-Jahren. Die Wonne der frühen Jahrzehnte des 21. Jahrhunderts hat er allerdings noch nicht wieder erreicht.

Hat der Mai seine Wonne verloren?

Lokale Kältewellen in Zeiten der globalen Erwärmung

Im laufenden Winter konnten über Europa erstaunlich grosse Luftdruckgegensätze beobachtet werden. Zwischen hohem Luftdruck über dem Atlantik und tiefem Luftdruck von Grönland bis nach Nordwesteuropa bildete sich in der zweiten Dezemberhälfte eine kräftige Westströmung aus, welche seither mehr oder weniger standhielt. Diese scharfe Grenze trennt die kalte Polarluft von der subtropischen Warmluft und ist auch als Frontalzone bekannt. Kleine Störungen an der Frontalzone führen zu einer Vermischung und Verwirbelung der zwei unterschiedlichen Luftmassen. Dadurch wird der Prozess einer Tiefdruckbildung in Kraft gesetzt. Je ausgeprägter die Frontalzone, desto einfacher und häufiger bilden sich kleine Tiefs, die dann rasch an Stärke zulegen können und mit der starken Westströmung als Sturmtiefs auf Europa treffen. Diese stürmische Grosswetterlage bescherte Mitteleuropa im Januar 2018 gleich drei Sturmtiefs in kurzer Abfolge. Zuerst fegte das Sturmtief Burglind mit Orkanböen über die Schweiz, bevor eine Woche später Evi und Friederike erneut orkanartige Böen im Flachland auslösten, einzelne Bäume umstürzen liessen und Dächer abdeckten.

Von Ende Dezember 2017 bis Mitte Januar 2018 wurden die USA von einer eisigen Kältewelle getroffen. In der Arktis, in Europa und Asien war es gleichzeitig aber deutlich zu warm. Lokale Kältewellen sind kein Widerspruch zur globalen Erwärmung. Bildquelle: University of Maine, ClimateReanalyzer.org

 

Milder Winter

Die stürmischen Westwinde peitschen milde Meeresluft nach Mitteleuropa. Der überdurchschnittlich warme Atlantik ist verantwortlich dafür, dass die Westströmung in diesem Jahr speziell milde Luft in die Schweiz führt. Entsprechend fiel der Januar 2018 bisher rund drei Grad milder aus, verglichen mit der Referenzperiode 1981-2010. Die ersten 12 Januartage blieben in Zürich sogar komplett frostfrei. Normalerweise gibt es im Januar in Zürich in zwei von drei Nächten Frost.

Das stürmische und milde Winterwetter in diesem Jahr täuscht darüber hinweg, wie der letzte Winter war. Oder können Sie sich an den letzten Januar erinnern?

 

Eisiger Januar 2017

Vor einem Jahr herrschte in der Schweiz eisige Kälte. Mit einer Durchschnittstemperatur von -3 Grad war es in Zürich der kälteste Jänner seit 30 Jahren. Es war rund sechs Grad kälter als im diesjährigen Januar. Kältewellen, wie sie die Schweiz im letzten Januar erlebte, finden auch im aktuellen Winter statt. In diesem Jahr traf es bisher aber nicht Europa, sondern Nordamerika. Der mittlere Westen und Nordosten der USA erlebten Ende Dezember und Anfang Januar zwei eisigkalte Wochen. Es war die heftigste Kältewelle seit 36 Jahren. Europa, Asien und Nordamerika wurden in den letzten Wintern immer wieder von harten Kältewellen getroffen. In diese Kategorie fällt auch der Februar 2012, welcher in Zürich -3,5 Grad kalt ausfiel.

Sehr milde und eisigkalte Wintermonate wechseln sich in den letzten Jahren scheinbar zufällig ab. Es stellt sich die Frage, ob diese unterschiedlichen Extreme zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden können? Und wie werden sich die zukünftigen Winter im Zuge der globalen Erwärmung in Mitteleuropa präsentieren?

 

Deutlich wärmere Winter

Heftige Kältewellen und eisigkalte Wintermonate sind in den letzten Jahren auf der Nordhemisphäre und auch in Mitteleuropa scheinbar wieder häufiger aufgetreten. Nichtsdestotrotz zeigt sich in einer langjährigen Betrachtung ein eindeutiger Erwärmungstrend. Praktisch überall, in Sibirien, Mitteleuropa und den USA, sind die Winter in den letzten 50, 100 und 150 Jahren deutlich milder geworden. Seit 1864 sind die Winter in der Schweiz um ganze 2 Grad wärmer geworden. Zwischen 1880 und 1890 lag die Wintertemperatur auf einem ausgesprochen tiefen Niveau. Von 1900 bis 1980 zeigte die Wintertemperatur dann einen auffallend ruhigen Verlauf ohne langfristige Änderung. 1987/88 erfolgte in Mitteleuropa ein sprungartiger Wechsel zu einer ausgeprägten Warmwinterphase, die in den letzten 15 Jahren durch einige Kältewellen etwas gedämpft wurde. Wie auf einer Treppe, welche aufwärts beschritten wird, pendelten sich die Temperaturen seither auf eindeutig höherem Niveau als zuvor ein. Sehr tiefe Wintertemperaturen traten seit Ende des 20. Jahrhunderts nicht mehr auf. Der kälteste Winter der letzten 30 Jahren brachte 2005/06 eine Durchschnittstemperatur von -0,9 Grad. In den Jahrzehnten davor gab es mehrere Winter, die sogar kälter als -4 Grad ausfielen. Die letzten 30 Winter sind also insgesamt deutlich milder als die Winter davor. Es zeigt sich aber, dass seit 1990 keine weitere Erwärmung des Winters stattgefunden hat. Dieses Phänomen ist nicht nur in der Schweiz zu beobachten, sondern in verschiedenen Gebieten der Nordhemisphäre.

Die Winter sind in der Schweiz seit 1864/65 um rund 2 Grad wärmer geworden. Bildquelle: MeteoSchweiz

 

Geschwächter Polarwirbel

Der Grund für die Erwärmungspause der Winter sind die bereits erwähnten Kältewellen, welche verschiedene Orten auf der Nordhemisphäre immer wieder mal treffen. Kältewellen im Winter sind natürlich nichts Aussergewöhnliches und bedürfen eigentlich keiner Erklärung. Das Wetter hat seinen natürlichen Spielraum und nutzt diesen hin und wieder aus. Trotzdem gibt es eine plausible Erklärung, weshalb heftige Kältewellen im Winter trotz globaler Erwärmung häufiger zu beobachten sind.

Mehrere wissenschaftliche Arbeiten geben Hinweise darauf, dass der Rückgang des arktischen Meereises zu den Kälteausbrüchen in den USA, Europa und Asien beigetragen hat. Ein sehr wichtiger Faktor ist im Klimageschehen der sogenannte Polarwirbel, ein Westwindband, welches die Nordhemisphäre im hohen Norden umschliesst und normalerweise die kalte Luft über der Arktis von der warmen Subtropenluft trennt. So präsentiert sich der Polarwirbel aktuell auch über dem Atlantik, wie eingangs ausgeführt. Wird dieser Polarwirbel aber geschwächt, kann die kalte Luft aus der Arktis weit in den Süden entweichen, was oftmals mit einem welligen (mäandrierenden) Westwindband zusammenhängt. So zeigt sich, dass langanhaltende Schwächephasen des Polarwirbels zu den kalten Wintern im nördlichen Eurasien beigetragen haben. Solche Schwächephasen des Polarwirbels können durch eine überdurchschnittlich warme Arktis ausgelöst werden. Und genau das geschieht im Zuge der globalen Erwärmung. Die Arktis erwärmt sich vor allem im Herbst und Winter rasant. Das fehlende Meereis verhindert eine Auskühlung im Herbst, so dass die Nordpolregion bis tief in den Winter mit Wärme versorgt bleibt.

 

Die Klimaszenarien rechnen auch in Zukunft mit einer weiteren Zunahme der Wintertemperaturen auf der Nordhemisphäre. Andere Jahreszeiten, allen voran der Sommer, erwärmen sich in Mitteleuropa und der Schweiz aber deutlich schneller als der Winter. Der wohl auch zukünftig geschwächte Polarwirbel wird jedoch dafür sorgen, dass die Nordhalbkugel und der Alpenraum auch in den nächsten Jahren ab und zu von ausgeprägten Kältewellen aus der Arktis getroffen werden. Die weitere Wintererwärmung könnte sich also wiederum in Form eines nächsten Schrittes aufwärts auf der Treppe der globalen Erwärmung präsentieren, gefolgt von einzelnen kalten Wintermonaten.

Lokale Kältewellen in Zeiten der globalen Erwärmung

Hurrikane in den USA: Schlägt der Klimawandel durch?

Extremereignisse wie die Hurrikane Harvey und Irma oder der Bergsturz im Bergell lassen aufhorchen. Schnell wird die Schuld auf den Klimawandel geschoben. Ein Beweis ist aber schwierig.

Das Auge des Hurrikans Irma lag am 10. September 2017 zwischen Kuba und der Südwestküste Floridas. Dahinter (rechts unten im Bild) folgte sogleich der schwächere Hurrikan Jose. Bildquelle: NASA/NOAA GOES Project

Zwischen Ende August und Anfang September entstand in kurzer Zeit eine Reihe tropischer Wirbelstürme – sogenannte Hurrikane – im Atlantik und im Golf von Mexiko. Die Bedingungen im Atlantik scheinen dieses Jahr speziell geeignet für die Bildung von Hurrikanen. Tatsächlich ist der tropische Atlantik in diesem Jahr besonders warm. In der Karibik ist die Meeresoberflächentemperatur mit knapp 30 Grad rund 2 Grad wärmer als üblicherweise zu dieser Zeit. Dies begünstigt die Bildung und die Erhaltung von Hurrikanen, denn der warme Ozean ist der Treibstoff der Wirbelstürme. Die Entstehung tropischer Wirbelstürme erfolgt zudem nur, wenn keine vertikale Windscherung auftritt. Das heisst, dass die Höhenwinde mit ähnlicher Stärke und aus der gleichen Richtung wehen müssen wie die Bodenwinde. Ist dies nicht der Fall, bekommen die aufsteigenden Winde im Wirbelsturm eine Schräglage und der Wirbel wird zerrissen. Da nebst den hohen Wassertemperaturen dieses Jahr auch die vertikale Windscherung gering ist, muss tatsächlich mit überdurchschnittlich vielen und intensiven Hurrikanen gerechnet werden, wie auch aus einer Ende Mai von MetOffice veröffentlichten Vorhersage zur atlantischen Hurrikansaison hervorgeht. Die Saison der Hurrikane dauert im Atlantik üblicherweise von Juli bis November und erreicht ihren Höhepunkt anfangs September.

Bildquelle: NASA/NOAA GOES Project

Aktive Hurrikansaison
Mit Harvey und Irma sind gleich zwei extreme Hurrikane entstanden, die in der Karibik und in den Vereinigten Staaten grosses Leid und enorme Schäden angerichtet haben. Zuerst hat Ende August Harvey als Hurrikan der zweithöchsten Kategorie 4 mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 214 km/h die texanische Küste heimgesucht. Der Fokus hat sich vom Wind aber rasch auf die sintflutartigen Regenfälle verlagert. Besonders Houston wurde über mehrere Tage hinweg von historisch kaum vergleichbaren Wassermassen heimgesucht. Die Niederschläge summierten sich innert weniger Tage auf bis zu 1’300 mm. Das ist mehr als in Zürich in einem ganzen Jahr fällt! Die Folge waren verheerende Überschwemmungen in der Grossstadt. Nur wenige Tage später zeichnete sich bereits das Unheil des nächsten Wirbelsturms ab. Anfang September zog mit dem Hurrikan Irma einer der stärksten Hurrikane überhaupt auf. Irma brachte gemäss Berichten von NOAA während 37 Stunden ununterbrochen Windgeschwindigkeiten von 295 km/h hervor. Das macht Irma zum langlebigsten Hurrikan der höchsten Kategorie 5 weltweit seit Beginn der Satellitenmessungen vor mehr als 50 Jahren. Nah am Auge fielen zudem bis zu 270 mm Regen pro Stunde. Dies entspricht der durchschnittlichen Niederschlagssumme von Zürich von August bis Oktober.
Seit Beginn der Hurrikansaison 2017 erhielten im Atlantik bisher elf Stürme aufgrund ihrer Stärke einen Namen. Sechs wurden tatsächlich Hurrikane und drei wurden sogenannte Major Hurrikane der dritthöchsten Kategorie und höher. Obwohl die Hurrikansaison noch bis Ende November dauert, ist sie daher bereits überdurchschnittlich. Das bisherige Maximum an Hurrikanen wurde 2005 gezählt: 28 benannte Wirbelstürme, davon fünfzehn mit Hurrikanstärke und sieben mit Kategorie 3 oder höher.

Zukünftig mehr Hurrikane?
Der Verweis auf den Klimawandel liess nach den extremen Hurrikanen Harvey und Irma und der allgemein aktiven Hurrikansaison 2017 nicht lange auf sich warten, obwohl der Einfluss der menschgemachten globalen Erwärmung auf tropische Wirbelstürme wissenschaftlich umstritten ist. Seit Jahren befassen sich Studien mit diesem spannenden Thema. Viele Studien zeigen, dass die Hurrikanaktivität in den letzten Jahren viel stärker durch natürliche Variationen als durch die globale Erwärmung bestimmt wurde. Ein messbarer Einfluss der globalen Erwärmung auf tropische Wirbelstürme ist zurzeit noch nicht bewiesen. Gemäss den neusten Klimamodellen und Berichten des UNO-Klimarats IPCC ist es aber wahrscheinlich, dass die Intensität der Wirbelstürme (Windgeschwindigkeiten und Extremniederschläge) zunimmt. Das hängt mit der Tatsache zusammen, dass mit dem Klimawandel einerseits die Ozeantemperatur ansteigt – das verstärkt den Antrieb – und andererseits die wärmere Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann. Die globale Häufigkeit von tropischen Wirbelstürmen dürfte jedoch in etwa konstant bleiben oder sogar abnehmen. Bei konstanter Zahl von tropischen Wirbelstürmen und verstärkter Intensität ist folglich global mit einer Zunahme von Hurrikanen der stärksten Kategorien zu rechnen.

Schuld ist der Klimawandel?
Einzelne Extremereignisse wie die Hurrikane Harvey und Irma können nicht einfach und direkt der vom Menschen verursachten Klimaänderung zugeordnet werden, da immer die Möglichkeit besteht, dass das Ereignis auf natürliche Weise hätte auftreten können. Aussagen darüber, ob Extreme zu- oder abgenommen haben, sind wegen der Seltenheit der Ereignisse zudem häufig schwierig. So reichen verlässliche Statistiken zu Hurrikanen lediglich 50 Jahre zurück. Aufgrund des Wissens über das Klimasystem ist aber zu erwarten, dass bestimmte Extremereignisse zunehmen. Was für starke Hurrikane gilt, gilt natürlich auch für alle anderen Extremereignisse. So ist der Bergsturz im Bergell zwar dem Auftauen des Permafrosts zuzuordnen aber nicht per se dem menschgemachten Klimawandel. Da im Zuge der globalen Erwärmung jedoch die Permafrostböden auftauen und Gletscher schmelzen, steigt folglich auch das Risiko eines Bergsturzes oder eines Gletscherabbruchs.

Hurrikane in den USA: Schlägt der Klimawandel durch?

Sehr kalte Tage werden immer seltener

Der Klimawandel ist in der Schweiz Realität. Sehr warme Tage treten viel häufiger auf als noch vor wenigen Jahren. Sehr kalte Tage sind eine Seltenheit geworden.

«Die Schweiz reagiert sehr empfindlich auf den Klimawandel. Im Vergleich zum globalen Mittel ist die Erwärmung im Alpenraum rund doppelt so stark. Der Natur- und Kulturraum Schweiz ist in vielfältiger Weise von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen.» Das steht in neuen Bericht «Brennpunkt Klima Schweiz», der Anfang November in Bern vorgestellt wurde. Mehr als 70 Wissenschaftler haben daran in den letzten drei Jahren gearbeitet. Ziel war es, die Ergebnisse des Fünften IPCC-Sachstandsberichtes (IPCC AR5) zusammenzutragen und einen spezifischen Schweiz-Bezug auszuarbeiten. Thomas Stocker, Professor für Klima- und Umweltphysik an der Universität Bern, unterstreicht, dass der Bericht einen neuen Standard setzt: «Ausgehend von den physikalischen Grundlagen wird das Thema Klimawandel umfassend betrachtet.» Der Bericht zeigt, wie sich das Schweizer Klima je nach Szenarien in Zukunft verändern könnte und spricht über Auswirkungen für Landwirtschaft, Tourismus und Ressourcen in der Schweiz. Zum Schluss spannen die beteiligten Wissenschaftler konkrete Handlungsfelder auf, die zeigen, wie die Schweiz mitwirken kann, den Klimawandel einzudämmen aber auch, inwiefern sich die hiesige Wirtschaft und Gesellschaft anpassen kann. Für Thomas Stocker ist klar: «Dieser Bericht ist ein Must für jede Person, die sich mit der Zukunft unseres Landes auseinandersetzt.»

Schweizer Klima im Wandel

Seit Messbeginn im Jahr 1864 ist es in der Schweiz im Durchschnitt um 1,9 Grad wärmer geworden. Eindrücklich zeigt sich der Wandel des Schweizer Klimas im prozentualen Anteil sehr kalter und sehr warmer Tage im Verlauf eines Wetterjahres. Sehr kalte, respektive sehr warme Tage sind Tage mit einer durchschnittlichen Temperatur, die zu den kältesten, respektive wärmsten 10 Prozent der Referenzperiode der Jahre 1961-1990 zählen. Im «Normalzustand» waren 10 Prozent der Tage eines Jahres sehr kalt und 10 Prozent sehr warm. Wobei hier die Abweichung vom jahreszeitlichen Erwartungswert und nicht die absolute Temperatur entscheidend ist. Somit kann auch ein sehr kühler Sommertag zu den sehr kalten Tagen zählen und ein sehr milder Wintertag zu den sehr warmen Tagen.

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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

Im auslaufenden Jahr 2016 zählten in Zürich 55 Tage, also 16 Prozent aller Tage im Jahr, zu den sehr warmen. Dem gegenüber standen 22 Tage oder 6 Prozent der Tage, die heuer sehr kalt waren. Auf einen sehr kalten Tag folgten 2016 in Zürich folglich zweieinhalb sehr warme Tage. Damit ist 2016 jedoch keinesfalls extrem. Die beiden Vorjahre brachten pro sehr kalten Tag sogar acht sehr warme in 2015 und elf in 2014. Im Schnitt kommen heutzutage auf jeden sehr kalten Tag rund vier sehr warme Tage. Letztmals mehr sehr kalte als sehr warme Tage brachte das Jahr 1987 in Zürich. Damals standen 41 sehr warmen, 51 sehr kalte Tage gegenüber.

Sehr kalte Tage, die kälter sind als 90 Prozent der Tage in der Periode 1961-1990, haben in Zürich seit 1901 deutlich abgenommen. Rohdaten: ECA&D
Sehr kalte Tage, die kälter sind als 90 Prozent der Tage in der Periode 1961-1990, haben in Zürich seit 1901 deutlich abgenommen. Rohdaten: ECA&D

Sehr kalte Tage – eine Seltenheit

In den letzten 115 Jahren ist die Anzahl sehr kalter Tage im Jahr stark gesunken. Zählten um 1901 noch 60 Tage im Jahr zu den sehr kalten, sind es heutzutage noch rund 20. Trotz jährlichen Schwankungen zeigt sich, dass das Verschwinden sehr kalter Tage im Jahr recht gleichmässig verläuft. Grössere «Klimasprünge» sind nicht auszumachen. Ins Auge sticht jedoch das Jahr 1956 mit insgesamt 88 sehr kalten Tagen, was fast jeder vierte Tag im Jahr war.

Die Entwicklung der sehr warmen Tage zeigt sich erwartungsgemäss genau umgekehrt. Waren um 1901 rund 25 Tage im Jahr sehr warm, sind es im heutigen Klima bereits 65 Tage. Auffallend dabei ist die langjährige Entwicklung. Nach einer Häufung sehr warmer Tage um das Jahr 1947 nahm ihre Zahl bis 1987 wieder ab. 1988 folgte dann ein grosser Sprung auf ein ganz neues Niveau mit einer erstmaligen Höchstzahl im Jahr 1994. Seither kommen Jahre mit einer grossen Anzahl sehr warmer Tage immer häufiger vor. Hervorzuheben sind zusammen mit 1994 vor allem die Jahre 2003 und 2015 mit jeweils mehr als 100 sehr warmen Tagen pro Jahr.

Das Schweizer Klima befindet sich also bereits mitten im Wandel. Und was bedeutet das für das wohl wichtigste Element der aktuellen Wintersaison – den Schnee?

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Verhältnis sehr warmer zu sehr kalter Tage im Jahr. Rohdaten: ECA&D

Schnee im Klimawandel

Der erste Schnee fällt in Zürich im langjährigen Durchschnitt im letzten Novemberdrittel. In jedem dritten Jahr gibt es den ersten Schnee sogar bereits vor dem 13. November, wie aus Daten von MeteoSchweiz hervorgeht. In 30 Prozent der Jahre fällt der erste Schnee in Zürich jedoch erst nach dem 2. Dezember. Der «erste Schnee» wird in der Statistik definiert als ein Ereignis mit mindestens einem Zentimeter messbarem Neuschnee am Boden. Der Winter 2016/17 wartet in Zürich immer noch auf seinen ersten Schnee. Auch vor zwei Jahren fiel der erste Schnee erst Ende Dezember. Eine Tendenz zu späterem ersten Schneefall lässt sich aber (noch) nicht erkennen. Trotz immer weniger sehr kalter und immer mehr sehr warmer Tage zeigen sich aktuell noch keine eindeutigen Verschiebungen im Termin des ersten Schnees. Bei der Dauer der Schneebedeckung in den Bergen zeigen sich jedoch bereits feststellbare Veränderungen. Die Dauer hat seit 1970 in den Schweizer Alpen auch in höheren Lagen abgenommen, wie eine Studie der Universität Neuenburg, der WSL und des SLF zeigt. Verantwortlich dafür ist aber in erster Linie eine frühere Schneeschmelze im Frühling.

 

Sehr kalte Tage werden immer seltener

Den Herbststürmen geht die Luft aus

Der Oktober 2016 war recht kühl, grau und verbreitet zu trocken. Der Oktober brachte über weite Strecken praktisch kaum Niederschläge. Erst die ergiebigen und grossflächigen Niederschläge vom 25./26. Oktober dämpften die Trockenheit etwas ab. Trotzdem war der Oktober nun bereits der dritte zu trockene Monat in Folge. Nach dem zweitägigen Niederschlagsereignis kam zum Monatsende das Hochdruckgebiet Quinn. Das erste richtige Herbsthoch der Saison. Nachdem der Oktober über weite Strecken vor allem aufgrund einer Flachdrucklage sehr ruhiges Wetter brachte, fand das ruhige Wetter unter Hochdruckeinfluss zum Monatsende seine fast nahtlose Fortsetzung. Europa liegt bereits seit Monaten in einer „Un-Wetterzone“. Was im September mit dem verlängerten Sommer noch angenehm war, präsentiert sich im Oktober mit wenig Sonne, viel Wolken- und Nebelgrau, aber nur wenig Regen bei kühlen Tagestemperaturen von 10 Grad. Doch woher kommt das ruhige Wetter und wann gab es letztmals einen richtigen Herbststurm?

Temperaturabweichung vom langjährigen Durchschnitt 1981-2010 im Oktober. Über der Arktis war es viel zu warm. Die Kontinente waren unterkühlt (Warm Arctic Cold Continents WACC).
Temperaturabweichung vom langjährigen Durchschnitt 1981-2010 im Oktober. Über der Arktis war es viel zu warm. Die Kontinente waren unterkühlt (Warm Arctic Cold Continents WACC).

Keine Herbststürme mehr?

Der Eindruck täuscht nicht. Der letzte Herbststurm in der Schweiz liegt bereits drei Jahre zurück. Letztmals Ende Oktober 2013 fegte ein Herbststurm über die Schweiz. Seither sind die Herbstmonate bei uns ruhig. Stürme gab es vornehmlich im Winter, aber nicht mehr im Herbst. Die Ursache ist in einer zunehmend in den Herbstmonaten gestörten Zirkulation der Nordhemisphäre zu suchen. Während der Nordatlantik normale bis leicht unterdurchschnittliche Temperaturen aufweist, sind die arktischen Regionen am und rund um den Nordpol aussergewöhnlich warm (Warme Arktis, kalte Kontinente). Sturmtiefs werden jedoch durch starke Temperaturgegensätze befeuert, diese fehlen nun aber in Herbstmonaten mit gestörtem Zirkulationsmuster. Grund dafür sind die geringe Eisausdehnung und die dadurch überdurchschnittlichen Wassertemperaturen in der Arktis. Starke Gegensätze gibt es hingegen zwischen der relativ warmen Arktis und den bereits stark ausgekühlten Landmassen Ostsibiriens und Nordamerikas. Entsprechend bilden sich die Herbststürme dort und seltener auf dem Nordatlantik vor den Toren Europas. Sehr viel Hoffnung auf eine nachhaltige Änderung besteht derzeit nicht. Gelegentlich verirrt sich ein schwaches Tief auf den europäischen Kontinent, danach darf wieder längere Zeit gewartet und gerätselt werden, ob und wann die Zirkulation allmählich auf Winter umstellt und kräftigere Sturmtiefs schickt wie dies in den letzten Wintern der Fall war. Bei den derzeitigen Verhältnissen im Hohen Norden sollte man sich jedoch nicht allzu viele Hoffnungen machen (meteoradar). Die hiesigen Meteorologen sind heuer weniger mit Herbststürmen als vielmehr mit kniffligen Nebelprognosen beschäftigt.

AO-Index im Oktober 1950-2016
AO-Index im Oktober 1950-2016. Die Arktische Oszillation (AO) ist ein guter Indikator für die Ausprägung des Polarwirbels. Bei positiver AO ist ein starker Polarwirbel erkennbar, der eine intakte Westwindströmung auf der Nordhemisphäre fördert. Bei negativer AO ist der Polarwirbel stark gestört, schwach ausgeprägt oder sogar aufgeteilt. Im Oktober 2016 erreichte die AO für den Monat Oktober einen neuen Negativrekord seit Messbeginn 1950. Der langjährige Trend zeigt für den Monat Oktober ebenfalls eine sinkende Tendenz. Eine Wechselwirkung mit dem Abschmelzen des Polareises ist durchaus denkbar und plausibel.
NAO-Index im Oktober 1950-2016
NAO-Index als Mass der Westwindströmung. Für den Monat Oktober ist eine sinkende Tendenz über die letzten Jahre erkennbar.

Herbstthema Nebel

Nebel, Hochnebel und Wolken unterscheiden sich physikalisch nicht voneinander. Alle bestehen aus kleinen Wassertröpfchen, welche in der Luft schweben. Nebel liegt auf der Erdoberfläche auf. Von Hochnebel wird gesprochen, wenn die Nebelschicht von der Erdoberfläche abgehoben ist. Doch warum liegt im Schweizer Mittelland im Herbst und Winter so häufig Nebel? Und wie kann die Obergrenze abgeschätzt werden?

Nebel oder Hochnebel entsteht während Hochdrucklagen in den Herbst- und Wintermonaten. Bei stabilen Hochdrucklagen entsteht jeweils in den Nächten Kaltluft. Die schwere Kaltluft fliesst einerseits in Bodennähe langsam von den Alpentälern und vom Jura in Richtung Mittelland, andererseits bildet sich diese durch Ausstrahlung in klaren Nächten im Mittelland an Ort und Stelle.

Somit entsteht eine Temperaturumkehr- oder Inversionsschicht. Aufgrund der tief stehenden Sonne kann der entstandene Kaltluftsee tagsüber nicht vollständig abgebaut werden – die Temperaturen sinken dann im Mittelland in der Regel von Tag zu Tag etwas ab.

Da kalte Luft weniger Feuchte aufnehmen kann als warme, kommt es mit der Zeit zur Kondensation und damit zur Nebelbildung. Hat sich eine ausgeprägte Inversion ausgebildet, so ist die Schichtung der unteren Atmosphäre extrem stabil. Die Inversion kann dann nur noch mit stärkeren Winden, wie sie beim Durchgang von Störungen (vor allem Kaltfronten) auftreten, ausgeräumt werden.

Für die nebelgeplagten Unterländer stellt sich dann die essentielle Frage: Wo befindet sich die Nebelobergrenze? MeteoSchweiz präsentiert hierfür eine eingängige Faustregel: In einer ersten Näherung kann man sagen, dass die Nebelobergrenze direkt von der grossräumigen Strömung abhängig ist. Befindet sich das Hoch direkt über den Alpen oder ist die Druckverteilung flach, so pendelt sich die Nebelobergrenze bei 800 bis 900 Metern ein. Kommen hingegen südwestliche Winde auf, sinkt die Obergrenze auf 500 bis 700 Meter ab. Ganz anders ist die Situation bei einer Bisenströmung (Nordostwinde). Hier gilt: je stärker die Bise, umso höher steigt das Nebelgrau. Ist im Wetterbericht von einer Bisentendenz oder einer schwachen Bise die Rede, so liegt die Obergrenze meist im Bereich von 900 bis 1200 Metern. Bei mässiger Bise muss man oft schon über 1500 Meter steigen, zusätzlich dringt der Nebel dann auch immer weiter in die Voralpen und Alpentäler vor.

Gute Nachrichten

Wie Auswertungen von MeteoSchweiz zeigen, hat die Nebelhäufigkeit in den letzten rund 30 Jahren in Zürich abgenommen. Dies gilt nicht nur für das Schweizer Mittelland sondern auch für die meisten anderen Regionen in Europa. In der jüngeren Zeitspanne von 1996-2015 wurden in Zürich während den Herbstmonaten September bis November durchschnittlich 24 Tage mit Nebel verzeichnet. In den zwei Jahrzehnten davor 1971-1990 waren es noch durchschnittlich 30 Tage. Eine Linderung in der Nebelbelastung ist hier durchaus zu erkennen. Wenn der Herbst schon immer ruhigeres Wetter bringt, ist es zumindest weniger grau als noch früher.

Weiterführende Links:

Washington Post

MeteoSchweiz

meteoradar

Fotometeo

 

Den Herbststürmen geht die Luft aus

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