Weltenwetter

Unwetter und Klimawandel (überarbeitet am 19.Sept.2008)

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In den letzten Wochen hatten wir in Europa und speziell auch in Deutschland wieder einmal eine zweigeteilte Wetterlage: Im Norden war es sonnig, heiß und trocken, im Süden jedoch gab es schwere Unwetter.

Einzelne dieser Unwetter direkt auf den globalen Klimawandel zurückzuführen, wäre sicher voreilig, ja sogar unzulässig. Aber dennoch, einen  Zusammenhang zwischen Häufigkeit sowie Schwere von Unwettern und dem Klimawandel durch globale Erwärmung dürfte es gleichwohl geben:  

An der Polarfront, wo tropische Warmluft und polare Kaltluft aufeinander treffen, entwickelt sich aufgrund des Temperaturunterschieds der Jetstream, welcher maßgeblich das Wettergeschehen bei uns in Europa, aber auch anderswo auf der Nordhalbkugel bestimmt:

 

Durch den Temperaturunterschied entsteht ein deutliches Luftdruckgefälle zwischen den beiden Luftmassen, da der Luftdruck mit zunehmender Höhe über dem Erdboden in warmer Luft  deutlich langsamer abnimmt als in kalter Luft (größere Ausdehnung der Warmluft verglichen mit kalter Luft). Dieses Luftdruckgefälle treibt den Jetstream an, eine polwärts gerichtete Höhenströmung, die wegen der Erdrotation aber zu einem Westwind abgelenkt wird und sich bis zum Boden hin durchsetzt (Westwindzone, Westdrift). Bei Erreichen einer kritischen Strömungsgeschwindigkeit beginnt der Jetstream zu mäandern (Rossby-Wellen). Kleine Störungen im Jetstream erzeugen Hoch- und Tiefdruckwirbel, welche dann polare Kaltluft und tropische Warmluft miteinander vermischen. Folge: Das Temperatur- und Druckgefälle an der Polarfront geht zurück. Die Hochdruckwirbel (Hochs) sind abwärts gerichtet, so daß die Luftmassen großflächig absinken und sich dabei erwärmen. Die Wolkenbildung wird infolgedessen erschwert und vorhandene Wolken lösen sich größtenteils auf. Das Wetter ist heiter und trocken. Die Tiefdruckwirbel sind aufwärts gerichtet, die Luftmassen werden gehoben, kühlen sich dabei ab, so daß sich bei ausreichender Luftfeuchtigkeit viele Wolken bilden können. Sehr oft kommt es auch zu Niederschlägen.  

 

Die Hochs halten sich innerhalb der mit tropischer Warmluft gefüllten Wellenberge (Hochkeile) der Rossby-Wellen auf, die Tiefs dagegen vorwiegend innerhalb der mit polarer Kaltluft gefüllten Wellentäler (Höhentröge). Die Hochs, darunter auch das bekannte Azorenhoch, bilden gemeinsam den subtropischen Hochdruckgürtel. Die Tiefs gelangen mit der Westdrift nach Europa und sorgen unter ihren Zugbahnen für ein wechselhaftes aber mildes Wetter. Durch einen starken, nur wenig mäandernden Jetstream wird zudem die polare Kaltluft wie von einem Zaun eingeschlossen, so daß nur wenige Kaltluftausbrüche gen Süden das milde Wetter unterbrechen. Dem Wechsel der Jahreszeiten folgend, verlagert sich der Jetstream und damit auch die Grenze zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft, im Sommer polwärts und im Winter äquatorwärts. 

 

Durch das Abschmelzen der ausgedehnten polaren Eisflächen, welche normalerweise einen Großteil des Sonnenlichts reflektieren, hat sich die Arktis im Zuge des Klimawandels verglichen mit anderen Regionen überproportional erwärmt. Das Temperatur- und Druckgefälle an der Polarfront, der Grenze zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft, ist demzufolge auf der Nordhalbkugel geringer geworden. Ein deshalb im Durchschnitt schwächerer Jetstream mäandert  sehr stark, so daß die Strömungsgeschwindigkeit noch weiter abnimmt. Das erleichtert wiederum die Bildung ausgedehnter Hochs, welche  die Westdrift und ihre Tiefs blockieren. Im Einflussbereich dieser blockierenden Hochs ist das Wetter sonnig,  heiß und trocken. Die Höhentröge mit den blockierten Tiefs schnüren sich nun von der polaren Kaltluftseite ab und wechseln auf die tropische Warmluftseite über. Die blockierten Tiefs werden auf diese Weise von der Westdrift getrennt und weichen dabei nach Süden aus. Als kalte, allseitig von tropischer Warmluft umgebene Höhentiefs (Kaltlufttropfen) „saugen“ sie von unten Luft an und lösen deshalb in ihrem Einflussgebiet Unwetter mit Starkregen und heftigen Gewittern aus. Verstärkend wirkt hierbei noch die mit der globalen Erwärmung einhergehende erhöhte Wasserverdunstung. Bei der Wolkenbildung wird dadurch mehr Kondensationswärme (latente Wärme) frei, die ihrerseits die Wolkenbildung weiter antreibt, so daß die Unwetter dementsprechend heftiger ausfallen. 

 

Der gesamte Jetstream hat sich in den letzten  Jahren als Folge der Erwärmung auf der Nordhalbkugel polwärts verlagert, und damit hat sich auch die Grenze zwischen tropischer Warmluft und polarer Kaltluft nach Norden verschoben. Über das ganze Jahr gesehen wird das Wetter dadurch überall auf der Nordhalbkugel ein wenig sommerlicher.

Der Klimawandel begünstigt also eine zweigeteilte Wetterlage, mit heißem und trockenem Wetter auf der einen und starken Unwettern weiter südlich auf der anderen Seite. Tritt eine solche Wetterlage im Winter auf, sorgen die Höhentiefs mit massiven Kaltlufteinbrüchen für sehr ergiebige Schneefälle und  desöfteren auch für heftige Schneestürme, denn der geschwächte Jetstream kann die polare Kaltluft kaum noch einschließen. So geschah es im Winter 2007/2008 beispielsweise in Griechenland, im Nahen Osten, in den Vereinigten Staaten und in Zentralasien.

Jens Christian Heuer

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Written by jenschristianheuer

Juni 10, 2008 um 8:30 pm

Veröffentlicht in Klimawandel, Wetternotizen

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