{"id":30694,"date":"2018-08-07T08:50:53","date_gmt":"2018-08-07T06:50:53","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=30694"},"modified":"2018-08-09T09:19:03","modified_gmt":"2018-08-09T07:19:03","slug":"extreme-hitzeereignisse-werden-zunehmen-interview-mit-klimaforscher-joachim-curtius","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/gesellschaft\/extreme-hitzeereignisse-werden-zunehmen-interview-mit-klimaforscher-joachim-curtius\/","title":{"rendered":"Extreme Hitzeereignisse werden zunehmen \/ Interview mit Klimaforscher Joachim Curtius"},"content":{"rendered":"
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Prof. Dr. Joachim Curtius<\/figcaption><\/figure>\n

Angesichts der extremen D\u00fcrre dieses Sommers in Deutschland und anderen L\u00e4ndern der Nordhalbkugel fragen sich viele Menschen, ob diese Ph\u00e4nomene bereits Auswirkung des menschengemachten Klimawandels sind und mit welchen Extremwetter-Ereignissen in Zukunft noch zu rechnen ist. Joachim Curtius, Professor f\u00fcr experimentelle Erforschung der Atmosph\u00e4re an der Goethe-Universit\u00e4t, besch\u00e4ftigt sich u.a. mit dem Thema Wolkenbildung. Das folgende Interview mit ihm f\u00fchrte Olaf Kaltenborn.<\/strong><\/em><\/p>\n

Wie ist eine so lange Trockenperiode nahezu auf der gesamten Nordhalbkugel m\u00f6glich? Was sind daf\u00fcr die ausschlaggebenden Faktoren?<\/em><\/p>\n

Keine einfache Frage. In der Tat sind die Hitzewellen und die langanhaltende Trockenheit in Europa, aber auch in Nordamerika und Ostasien in diesem Sommer au\u00dfergew\u00f6hnlich. Die Situation ist bei uns \u00e4hnlich wie im Sommer 2003, der f\u00fcr West- und Mitteleuropa bereits als Jahrhundert- oder gar Jahrtausendsommer galt. Und bereits nach 2003 haben die Klimaforscher darauf hingewiesen, dass solche Sommer im vom Menschen beeinflussten Klima deutlich h\u00e4ufiger auftreten w\u00fcrden und dadurch immer neue H\u00f6chstwerte zu erwarten seien. Es gibt beispielsweise eine Arbeit von Christoph Sch\u00e4r von der ETH Z\u00fcrich aus dem Jahr 2004, in der er prognostiziert, dass ein so au\u00dfergew\u00f6hnlicher Sommer wie er 2003 in Europa auftrat in der zweiten H\u00e4lfte des 21. Jahrhunderts zur Normalit\u00e4t werden kann. Solche extremen Bedingungen k\u00f6nnten dann sogar jedes zweite oder dritte Jahr auftreten, weil sich einerseits die H\u00e4ufigkeitsverteilung als Ganzes hin zu w\u00e4rmeren Temperaturen verschiebt, aber auch weil sich die Breite der Verteilung vergr\u00f6\u00dfert und damit die extremen Hitzeereignisse noch zus\u00e4tzlich zunehmen.<\/p>\n

Welche Rolle spielt der sogenannte Jetstream?<\/em><\/p>\n

Die Meteorologie erforscht derzeit auch intensiv, inwieweit sich die Dynamik der Atmosph\u00e4re im Klimawandel ver\u00e4ndert. In der Forschung will man wissen, wie sich beispielsweise die Zugbahnen der Tiefdruckgebiete ver\u00e4ndern. Wie es aussieht, scheint eine wesentliche Erkl\u00e4rung zu sein, dass „blockierende Hochdrucklagen“, die jetzt f\u00fcr das langanhaltende hei\u00dfe und trockene Wetter \u00fcber Europa sorgen, tats\u00e4chlich zunehmen, bzw. l\u00e4nger anhalten. Die Zugbahnen der Tiefdruckgebiete werden in mittleren Breiten stark beeinflusst vom Jetstream, den sehr starken Windenstr\u00f6men in der oberen Troposph\u00e4re, die in riesigen, planetarischen Wellen um die ganze Erde flie\u00dfen. Dazu gibt es eine sehr spannende Arbeit von Michael Mann, Dim Coumou und weiteren Autoren aus dem letzten Jahr, die zeigt, dass die Temperaturbedingungen, die f\u00fcr eine sogenannte „quasi-resonante Verst\u00e4rkung“ der planetarischen-Wellen sorgen, im sich derzeit wandelnden Klima h\u00e4ufiger werden. Die quasi-resonante Verst\u00e4rkung f\u00fchrt dazu, dass sich fast station\u00e4re Bedingungen f\u00fcr die planetarischen Wellen des Jetstreams einstellen. Diese Bedingungen gehen dann mit den langanhaltenden Wetterextremen im Sommer in der Nordhemisph\u00e4re einher. Dass die Bedingungen f\u00fcr die quasi-resonante Verst\u00e4rkung zunehmen, scheint vor allem daran zu liegen, dass die Temperaturen in den arktischen Regionen viel st\u00e4rker zunehmen, als in unseren Breiten. Damit sinkt das Temperaturgef\u00e4lle, das den Jetstream verursacht.<\/p>\n

Gab es nach ihrer Kenntnis bereits \u00e4hnliche umfassende D\u00fcrreepisoden in der j\u00fcngeren Geschichte?<\/em><\/p>\n

Wie gesagt, der Sommer 2003 war bereits exzeptionell. Auch damals gab es sowohl Temperaturrekorde jenseits von 40\u00b0C in Deutschland, mehrere lang anhaltende Hitzewellen und \u00e4u\u00dferst geringe Niederschl\u00e4ge \u00fcber Monate, so dass auch damals der Rhein und andere Fl\u00fcsse fast ausgetrocknet waren. Auch 2006 war es in Deutschland sehr warm und sonnig, 2010 gab es in Osteuropa \u00e4hnlich extreme Hitzewellen und D\u00fcrre mit den verheerenden Waldbr\u00e4nden in Russland, und 2015 gab es auch Temperaturrekorde in Deutschland. Es gab nat\u00fcrlich auch zu Zeiten, als der Mensch das Klima noch nicht stark beeinflusst hat, bereits schlimme D\u00fcrreperioden: Die FAZ hat gerade umfassend \u00fcber die katastrophale D\u00fcrre von 1540 berichtet. Aber das geh\u00e4ufte Auftreten dieser Wetterextreme in den vergangenen zwei Jahrzehnten passt zu dem, was im Zuge des Klimawandels zu erwarten ist.<\/p>\n

Kann die Forschung die Auswirkungen menschengemachter und nat\u00fcrlicher Effekte separieren?<\/em><\/p>\n

In der Klimaforschung zu den Extremwetterereignissen gibt es die neue Forschungsrichtung der „attribution science“, die in den vergangenen Jahren riesige Fortschritte gemacht hat. Sie erlaubt es inzwischen, dass wir in Modellrechnungen vergleichen k\u00f6nnen, wie wahrscheinlich ein bestimmtes Wetterextrem in einer Region ist, einerseits im aktuellen, vom Menschen ver\u00e4nderten Klima und andererseits in einem Klima ohne zus\u00e4tzliche Treibhausgase. So kann abgesch\u00e4tzt werden, wie sich die Wahrscheinlichkeiten f\u00fcr dieses bestimmte Wetterextrem, z.B. eine D\u00fcrreepisode in Mitteleuropa, ver\u00e4ndert haben. Die Fortschritte in dieser Forschungsrichtung sind so gut, dass der Deutsche Wetterdienst plant, solche Zuordnungsrechnungen schon in naher Zukunft routinem\u00e4\u00dfig durchzuf\u00fchren, so dass schon w\u00e4hrend das Wetterextrem stattfindet – oder zumindest kurz danach – Aussagen m\u00f6glich sind, ob und wie stark sich die Eintrittswahrscheinlichkeiten ge\u00e4ndert haben. F\u00fcr Land- und Forstwirte, f\u00fcr die Versicherungen, f\u00fcr die Planung von Bauma\u00dfnahmen und f\u00fcr viele andere Bereiche ist es \u00e4u\u00dferst wichtig, zu wissen, wie sich H\u00e4ufigkeit und Intensit\u00e4t von Wetterextremen wie Starkregen, Hitzewellen und D\u00fcrren mit dem Klimawandel ver\u00e4ndern.<\/p>\n

Kann sich die Natur nach einer so langen Trockenperiode wieder erholen oder drohen bei den teilweise nicht an diese Temperaturen angepassten Pflanzen Dauersch\u00e4den?<\/em><\/p>\n

An einzelne Trocken- oder Hitzeperioden sind die meisten Pflanzen bei uns durchaus angepasst und erholen sich l\u00e4ngerfristig wieder. Aber eine deutliche H\u00e4ufung solcher Extremereignisse f\u00fchrt sicherlich auch zu dauerhaften Sch\u00e4den bei vielen heimischen Pflanzenarten. Es gibt bereits umfassende Untersuchungen, welche Baumarten angepflanzt werden sollen, damit die W\u00e4lder bei uns auch in Zukunft mit l\u00e4ngeren Phasen von Trockenstress und abnehmender Bodenfeuchte im Sommer zurechtkommen. Aber die Umsetzung der Empfehlung wird nicht einfach, weil sehr viele weitere Faktoren eine Rolle spielen und die B\u00e4ume ja f\u00fcr Jahrzehnte bis Jahrhunderte mit ihrem Standort klarkommen m\u00fcssen. In dieser Zeit k\u00f6nnen sich die Bedingungen stark ver\u00e4ndern. Die Einzelheiten solcher Entwicklungen k\u00f6nnen wir nicht vorhersehen.<\/p>\n

Wie steht es um die Wolkenbildung: seit vielen Wochen, wenn nicht sogar schon seit Monaten beobachtet man eine sehr stabile und konstante Hochdrucklage \u00fcber Mitteleuropa, die offenbar Wolken weitr\u00e4umig abh\u00e4lt.<\/em><\/p>\n

Ja, im Hochdruckgebiet haben wir es gro\u00dfr\u00e4umig mit von oben absinkenden Luftmassen zu tun, die sich beim Absinken erw\u00e4rmen und wenig Wasserdampf enthalten. Daher bilden sich kaum Wolken. Die fehlende Wolkenbedeckung derzeit bedeutet auch, dass es keine k\u00fchlende Abschattung am Boden durch Wolken gibt. Wolken bilden sich vor allem dann, wenn die Luftmassen aufsteigen, z.B. an Wetterfronten oder im Kern von Tiefdruckgebieten. Dann k\u00fchlt die Luft ab und \u00fcbersch\u00fcssiger Wasserdampf kondensiert als Wolken aus. Die Ursache f\u00fcr das blockierende Hoch liegt stark in den zuvor beschriebenen station\u00e4ren planetarischenen Wellen des Jetstreams.<\/p>\n

Warum werden Tiefdruckgebiete so weitr\u00e4umig abgehalten?<\/em><\/p>\n

Die Tiefdruckgebiete werden in einer solchen Situation weit im Norden an Europa vorbeigeleitet, bzw. die Tiefs liegen auch recht lange im Westen und im Osten des Hochs. Eine solche Situation kann \u00fcber mehrere Tage bis Wochen anhalten, sehr stabil im Vergleich zu unserem sonst in mittleren Breiten meist wechselhaften Wetter, bei dem Tiefdruckgebiete und Tiefausl\u00e4ufer alle paar Tage \u00fcber Deutschland hinwegziehen.<\/p>\n

Wieso scheinen teilweise entstehende Gewitter- und Starkregenereignisse innerhalb dieser Hochdrucklage lokal immer begrenzter zu sein (in Frankfurt-Schwanheim regnet es, in Frankfurt Bergen-Enkheim bleibt es gleichzeitig total trocken)?<\/em><\/p>\n

Die starke thermische Konvektion, die zu W\u00e4rmegewittern f\u00fchrt, also das schnelle vertikale Aufsteigen von Luftpaketen, die am Boden erhitzt worden sind, ist ein viel kleinskaligeres Ph\u00e4nomen als die gro\u00dfr\u00e4umigen Hoch- und Tiefdruckgebiete. \u00c4hnlich den Gasblasen in kochendem Wasser, steigt auch die Luft vom Boden auf und transportiert W\u00e4rmeenergie und Luftfeuchtigkeit nach oben ab. Mit dem Aufsteigen der Luftpakete dehnt sich diese Luft aus, k\u00fchlt sich ab, und wenn der Wasserdampf auskondensiert, bilden sich bei hochreichender Konvektion W\u00e4rmegewitter. Aber den Wettermodellen fehlt die Aufl\u00f6sung und auch die genaue Bestimmung der Anfangsbedingungen, um diese Ereignisse lokal genau vorherzusagen, so wie es beim Topf mit kochendem Wasser kaum m\u00f6glich ist, vorherzusagen, wo die n\u00e4chste Blase aufsteigt. Auch die genaue Vorhersage, wo sich genau Hagel bildet und wie gro\u00df die Hagelk\u00f6rner anwachsen werden, ist derzeit nicht m\u00f6glich.<\/p>\n

Haben m\u00f6glicherweise auch die Hochh\u00e4user der Stadt Frankfurt einen limitierenden Einfluss auf die Wolkenbildung oder k\u00f6nnen einen Wolkenumlenkungseffekt um Frankfurt herum verst\u00e4rken?<\/em><\/p>\n

Auf die gro\u00dfskaligen Hoch- und Tiefdruckgebiete haben die Hochh\u00e4user kaum Einflu\u00df. Die Hochh\u00e4user beeinflussen die Luft vor allem in der bodennahen Grenzschicht, also etwa im untersten Kilometer der Atmosph\u00e4re. Wir kennen aber den st\u00e4dtischen W\u00e4rmeinseleffekt, der daf\u00fcr sorgt, dass sich die Luft im Stadtgebiet deutlich st\u00e4rker erw\u00e4rmt als im Umland. Dies kann dann auch lokal die Konvektion beeinflussen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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