Weltenwetter

Die Eisschmelze am Nordpol – und was sind die Folgen?

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Seit rund einem halben Jahrhundert geht die Meereseisfläche in der Arktis zurück, wenn man die Eisausdehnung im September, am Ende der Tauwetterperiode, von Jahr zu Jahr vergleicht.

Rückgang des arktischen Eises innerhalb eines Jahres (von 2004 bis 2005).
Die im Sommer auftauende Eisfläche ist rosa markiert. (Quelle: NASA/GRL)
Jüngste Untersuchungen des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DZLR) bestätigten den Trend zu einer verstärkten Eisschmelze in der Arktis. Mit Forschungsflugzeugen wurde im März 2007 das Meereis im Bereich von Spitzbergen fotografisch und mit Radar kartiert. Normalerweise ist Spitzbergen am Ende des Winters von Eis eingeschlossen und die Fjorde –das sind Meeresarme, die weit in das Land hineinreichen- sind allesamt zugefroren. Das war aber diesmal nicht so, denn es wurde im Vergleich zu früheren Jahren nur wenig Eis gefunden.
Die Arktis mit der Insel Spitzbergen (roter Kreis)
(Quelle: Wikipedia)

Diese zunehmende Eisschmelze wird mit einer fortgesetzten globalen Erwärmung der Erde in Zusammenhang gebracht, deren Ursache von den meisten Wissenschaftlern in einer menschengemachten (anthropogenen) Anreicherung der Erdatmosphäre mit Treibhausgasen gesehen wird. Grundsätzlich betrachtet könnte die Erwärmung aber auch durch eine erhöhte Strahlung der Sonne bewirkt werden oder vielleicht auch durch beides zusammen. Wie auch immer: Die Erwärmung selbst ist unstrittig! Das Eis am Nordpol schmilzt immer mehr zusammen. Was könnte das für längerfristige Auswirkungen auf das Klima bei uns in Mitteleuropa haben? Was wird sich ändern? Wird es wärmer oder kälter? Dazu nun ein paar Gedanken…

An der Polarfront (Frontalzone) begegnen sich warme tropische Luft und kalte Polarluft, stoßen aber nicht direkt zusammen, sondern gleiten in entgegen gesetzte Richtungen strömend aneinander vorbei, wofür die Corioliskraft verantwortlich ist, die beide Luftströmungen jeweils nach rechts ablenkt.

Die Polarfront (Frontalzone)
Für das Wettergeschehen in Europa entscheidend ist das Azorenhoch, welches zur subtropischen Hochdruckzone gehört und das Islandtief, ein dynamisches Tiefdruckgebiet, das an der Polarfront entsteht. Die Stärke des Islandtiefs, und damit auch die Größe des Luftdruckunterschiedes zum Azorenhoch, sind abhängig vom Temperaturunterschied zwischen den warmen und kalten Luftmassen an der Polarfront. Dieser Temperaturunterschied ist im Winter immer größer als im Sommer, da in der Polarregion ein deutlicherer Temperaturrückgang zu verzeichnen ist, als in den weiter südlich gelegenen Regionen.

Ein deutlich ausgeprägter Luftdruckunterschied zwischen Islandtief und Azorenhoch (positiver Index der Nordatlantischen Oszillation NAO+) wirkt verstärkend auf die Polarfront. Denn das Islandtief lenkt kalte Luft polaren Ursprungs gegen den Uhrzeigersinn nach Süden und aus dem Azorenhoch strömt feuchtwarme Luft im Uhrzeigersinn nach Norden. Aufgrund ihrer nun gleichsinnigen Bewegung weichen warme und kalte Luftmassen nach Osten aus, wenn beide sich begegnen, und es entsteht eine auf das mitteleuropäische Festland gerichtete Westwindzone, wo sich zahlreiche neue Tiefdruckgebiete an der Grenze zwischen warmer und kalter Luft bilden. Eine starke Westwindzone bringt also viele Stürme nach Mitteleuropa und mit ihnen feuchte, relativ milde Luft, und viel Regen. Der Mittelmeerraum bleibt dafür relativ trocken, da nur wenige Tiefdruckgebiete bis dorthin gelangen. Das ist eine im Winter in Europa sehr häufige Wetterkonstellation. Kältehochs aus Russland können sich dann nicht mehr durchsetzen.


Die Nordatlantische Oszillation (NAO)
links: NAO+ (positiver Index) und rechts: NAO– (negativer Index)
(Quelle: Martin Visbeck et Heidi Cullen, Lamont Doherty Earth Observatory, NOAA)

 

Ein nur schwach ausgeprägter Luftdruckunterschied zwischen Islandtief und Azorenhoch (negativer Index der Nordatlantischen Oszillation NAO-) führt zu einer schwachen Westwindzone, so dass im Winter in Mitteleuropa die Kältehochs die Oberhand gewinnen und es bitterkalt wird. Die wenigen Sturmtiefs, die sich noch bilden werden abgeblockt und gelangen nun bevorzugt in den Mittelmeerraum.

Die jährlichen Durchschnittstemperaturen in der Arktis sind, verglichen mit anderen Regionen der Erde überdurchschnittlich angestiegen.

Temperaturanstieg im Jahre 2006 gegenüber dem langjährigen Mittel 1961-1990
(Quelle: NOAACIRES/Climate Diagnostics Center)

 

Der Temperaturgegensatz zwischen polarer Kaltluft und tropischer Warmluft an der Polarfront (Frontalzone) wird deshalb tendenziell eher abnehmen. Dadurch wird auch der Luftdruckgegensatz zwischen Azorenhoch und Islandtief geringer ausfallen. Eine immer schwächer ausgeprägte Westwindzone könnte dann -von einem gewissen Grad der Abschwächung an- für Mitteleuropa zunehmend kältere Winter bedeuten, da die Kältehochs aus Russland sich ungehindert ausbreiten könnten. Winterstürme wären selten, da die Kältehochs die meisten der ohnehin seltener gewordenen Sturmtiefs abdrängen würden. Bevor die Westwindzone entscheidend an Einfluß verliert sind die Winter eher milde und regenreich, da ausgelöst durch den globalen Temperaturanstieg, im Atlantik mehr Wasser verdunstet und mit den Tiefdruckgebieten der Westwindzone nach Mitteleuropa gelangt. Das könnte sich dann aber, wie oben beschrieben, ganz plötzlich ändern, wenn die Westwindzone zu schwach geworden ist. Statt milden Wintern mit viel Regen nun äußerst kalte und trockene Winter !
Im Sommer werden möglicherweise ebenfalls Hochdruckwetterlagen das Wetter bestimmen, denn die Polarfront wäre wahrscheinlich durch die Temperaturerhöhung in der Arktis sehr weit nach Norden verschoben. Die Sommer wären dann überwiegend heiß und sehr trocken.
Ein Anstieg des Meeresspiegels ist nur zu erwarten, wenn Festlandeis wie etwa in Grönland abschmilzt oder aber durch eine erhöhte Wärmeausdehnung des Wassers selbst. Hingegen hat das jetzt beispielsweise in der Gegend von Spitzbergen beobachtete Auftauen des Meereseises keine Auswirkungen auf die Höhe des Meeresspiegels. Auch ein Glas Whisky on the Rocks läuft ja nicht über, wenn die Eiswürfel nach und nach schmelzen.

Ein Glas Whisky on The Rocks läuft
nicht über, auch wenn das Eis schmilzt
Nicht unerwähnt bleiben soll auch die Möglichkeit, das es infolge des Abschmelzens des arktischen Eises zu einer Schwächung oder gar zu einem Ausfall des Golfstroms kommen könnte, der einen Großteil der Wärme, die mit der Westwindzone nach Mitteleuropa kommt, überhaupt erst in den Norden transportiert. Wie der Golfstrom funktioniert und wie er bei ins Stocken kommen könnte zeigt die folgende Abbildung:
Der Golfstrom wird wie alle Meeresströmungen hauptsächlich
durch Winde angetrieben. Das nach Norden strömende Wasser
gibt seine Wärme allmählich ab und wird durch Verdunstung immer
salzhaltiger. Dadurch bekommt es eine höhere Dichte und beginnt
vor Grönland und Island abzusinken. Als kaltes Tiefenwasser
gelangt es dann wieder nach Süden. Durch zunehmenden Eintrag von Schmelzwasser im Norden nimmt der Salzgehalt des Golfstroms dort ab und der Wasserkreislauf kommt ins Stocken. Quelle: Spiegel Online (30.November 2005)
Wenn es tatsächlich soweit kommen würde, hätte das eine noch wesentlich weitergehende Abkühlung in Mitteleuropa zur Folge. Sogar so etwas wie eine neue Eiszeit wäre dann denkbar. Andererseits könnte die vorausgegangene Erwärmung der Arktis die Abkühlung auch wiederum teilweise ausgleichen. Der nun deutlich weiter südlich verlaufende Rest-Golfstrom würde dort stark ansteigende Wasser- und Lufttemperaturen hervorrufen. Dies könnte in diesen Regionen zu häufigeren, vor allem aber heftigeren Wirbelstürmen führen, denen durch das wärmere Wasser dann mehr Energie in Form von Kondensationswärme zur Verfügung stehen würde.
Jens Christian Heuer
Quellen:
Geophysical Research Letters: Stroeve, J., M. M. Holland, W. Meier, T. Scambos, and M. Serreze (2007), Arctic sea ice decline:
Faster than forecast, Geophys. Res. Lett., 34, L09501, doi:10.1029/2007GL029703
Alfred-Wegener-Institut: Pressemitteilung vom 29.März 2007
Stefan Rahmstorf: Abrupte Klimawechsel
Die Wettermaschine: hier auf diesem Blog!
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Written by jenschristianheuer

Mai 8, 2007 um 9:20 pm

Veröffentlicht in Klimadebatte, Klimaforschung, Klimawandel

2 Antworten

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  1. […] Winter bringen? Dieser Winter und auch der letzte zeigen uns das Gegenteil. Klar, es gibt auch wissenschaftliche Erklärungsversuche dafür. Aber so wirklich viel nützen die uns auch nicht. Wir müssen eh damit klar kommen – […]

  2. […] […]

    Anonymous

    Dezember 1, 2010 at 4:44 pm


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