Computersimulation: Je wärmer, desto extremer das Wetter

Energie und Klima – kompakt: Dürren, Stürme und schwere Niederschläge werden umso mehr zunehmen, je stärker sich die Erde erhitzt. Es gibt dabei Unterschiede entlang der Breitengrade. Wird das Extreme bald zum neuen Normalen?

Die Welt muss sich auf extremere Wetterverhältnisse einstellen. Selbst wenn die in der Pariser Klimaübereinkunft 2015 verabredete Begrenzung der globalen Erwärmung eingehalten wird, muss noch mit mehr Dürren, Hitzewellen, extremen Niederschlägen und ähnlichem gerechnet werden. Außerdem werden diese Extremereignisse ungleichmäßig über die Klimazonen verteilt sein und zunehmend gehäuft auftreten.

Das ist das Ergebnis einer am gestrigen Mittwoch veröffentlichten Studie, die im Earth-System-Dynamics-Magazin der Europäischen Geowissenschaftlichen Union erschien. Drei Forscherinnen und Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich haben die Berechnungen von 14 verschiedenen Klimamodellen aus aller Welt, die im Coupled Model Intercomparison Project koordiniert und vergleichbar gemacht werden, analysiert und dabei fünf verschiedene Temperaturniveaus simulieren lassen.

Zum einen wurde die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts als Referenzperiode für die vorindustrielle Zeit herangezogen und sodann die gegenwärtigen Verhältnisse mit einer globalen Mitteltemperatur von etwa einem Grad Celsius über der Temperatur zwischen 1850 und 1900.

Zum anderen wurden drei potenzielle künftige Erwärmungsniveaus ausgesucht: 1,5 und zwei Grad Celsius höhere Temperaturen als in der Referenzperiode, was die Pariser Ziele wären, sowie ein Plus von drei Grad Celsius. Letzteres entspricht in etwa dem Erwärmungsgrad, auf den wir mit den bisher im Rahmen der Klimaverhandlungen von den Ländern eingegangenen unzureichenden Selbstverpflichtungen zu steuern.

Ein Klimamodell simuliert die Klimaverhältnisse auf dem ganzen Globus, in dem es ein dreidimensionales Gitter über den Planeten legt und an jedem Gitterpunkt mit den bekannten physikalischen Gleichungen den Zustand der Atmosphäre, das heißt, Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung, Wolkenbildung und manches mehr berechnet, wobei verschiedene Randbedingungen, wie etwa die Treibhausgaskonzentration und die Sonneneinstrahlung vorgegeben werden.

Die Autorinnen und Autoren haben sich auf diese Weise von den Klimamodellen für die einzelnen Temperaturniveaus Zeitreihen für die täglichen Höchsttemperaturen, Niederschläge, maximale Windgeschwindigkeiten und die Bodenfeuchte berechnen lassen. Diese haben sie dann statistisch untersucht. Als Extremereignis definierten sie alle Werte, die in der Referenzperiode an einem gegebenen Ort und Kalendertag eine Eintrittswahrscheinlichkeit von zehn Prozent und weniger hatten.