El Niño, la Niña und das globale Klima

Warum hat die globale Erw?rmung im letzten Jahrzehnt pausiert, obwohl die Treibhausgaskonzentrationen, insbesondere diejenige von CO?, deutlich zugenommen haben? Die beiden Klimaph?nomene El Ni?o und La Ni?a spielen wahrscheinlich eine entscheidende Rolle.

Vergr?sserte Ansicht: Die Anomalien der Oberflächentemperatur des Meerwassers zeigen ein La-Niña-Ereignis im November 2007 (Bildmitte): Relative Abkühlungen sind in blau, Erwärmungen in rot dargestellt. (Grafik: NASA Earth Observatory)
Abweichungen von der normalen Oberfl?chentemperatur des Meerwassers zeigen ein La-Ni?a-Ereignis im November 2007 (Bildmitte): Relative Abkühlungen sind in blau, Erw?rmungen in rot dargestellt. (Grafik: NASA Earth Observatory)

Seit einigen Jahren stagniert die durch den Klimawandel bedingte Erw?rmung der Erdatmosph?re. Klimaskeptiker benutzen die fehlende Korrelation von Temperatur und CO? w?hrend des letzten Jahrzehnts genüsslich, um Zweifel am menschgemachten Klimawandel zu s?en. Das ist ungerechtfertigt, denn es gibt sehr gute Erkl?rungen dafür, warum der Temperaturanstieg eine Pause gemacht hat (siehe zum Beispiel den Blogbeitrag von Reto Knutti zum Thema). Eine wichtige Rolle dabei spielen wahrscheinlich auch El Ni?o und La Ni?a. Das sind zwei Meeresstr?mungsereignisse im ?stlichen Pazifik, die als starke Wetter- und Klimamaschinen wirken. Sie treten meist zur Weihnachtszeit auf, sind aber das ganze Jahr über aktiv.

Warmer Bruder, kalte Schwester

El Ni?o und La Ni?a sind die mit Abstand wichtigsten Motoren der globalen Klimaschwankungen, denn sie beeinflussen Temperatur und Niederschl?ge weltweit (siehe auch mein Blogbeitrag). W?hrend El-Ni?o-Phasen erw?rmt sich das normalerweise kühle Oberfl?chenwasser im ?stlichen ?quatorialen Pazifik stark, was zu einer vollst?ndigen Verschiebung der Atmosph?ren-Zirkulation in den tropischen Gebieten führt. Das wirkt sich über grosse Distanzen auch auf viele aussertropische Gebiete aus. Solche Zusammenh?nge zwischen weit voneinander entfernten Wetterereignissen sind als ?Teleconnections? bekannt. Insgesamt erw?rmt sich die globale Atmosph?re um circa 0.1 Grad Celsius im Jahr nach einem durchschnittlichen El Ni?o. Nach dem extrem starken ?Jahrhundert-El-Ni?o? von 1997/98 lag die Erw?rmung bei mehr als 0.2 Grad. Bei La Ni?a verh?lt es sich gerade umgekehrt: die kleine ?kalte? Schwester führt zu einer Abkühlung des Ostpazifiks und in Folge der Atmosph?re.

Die Beobachtungen zeigen, dass sich seit 1997/98 praktisch kein richtiger El Ni?o entwickeln konnte, w?hrend es doch einige recht starke La Ni?as gab. Wenn man die globale Temperaturkurve der letzten zwei Jahrzehnte betrachtet, f?llt auf, wie stark die w?rmsten Jahre mit El Ni?os und die eher k?lteren Jahre mit La Ni?as zusammenfallen.

Vergr?sserte Ansicht: Temperaturen Erdoberfläche
Die globale Erdoberfl?chentemperatur seit 1850: Die rote Kurve zeigt j?hrliche Mittelwerte relativ zum Mittelwert von 1961-1990. Die horizontalen Linien zeigen Mittelwerte von Temperaturrekonstruktionen (Orange: NOAA; Blau: NASA GISS). (Grafik: 2; 3)

Der Auszug in der Grafik zeigt die Entwicklung der Erdoberfl?chen-temperatur seit Anfang der 1990er Jahre im Detail. Die roten Quadrate identifizieren Jahre, die durch El Ni?o gepr?gt sind, w?hrend die grünen solche mit La-Ni?a-Ereignissen bezeichnen. Die Gr?sse der Symbole stellt die St?rke dieser Ph?nomene dar.

Simulation best?tigt Beobachtung

Eine kürzlich publizierte Studie1 untermauert den Schluss, dass die fehlenden El Ni?os und die relativ h?ufigen La Ni?as für die Stagnation der globalen Temperatur mitverantwortlich sind. Die Forscher haben mit einem Klimamodell untersucht, was mit der globalen Temperatur geschieht, wenn die Meeresoberfl?chentemperatur im ?stlichen ?quatorialen Pazifik genau so vorgeschrieben wird, wie es die Beobachtungen über die letzten 20 Jahre aufzeigen, n?mlich relativ kühl aufgrund der h?ufigen La-Ni?a-Situationen. Die Ergebnisse haben sie mit Referenzsimulationen verglichen, bei denen sich die Meeresoberfl?chentemperaturen frei entwickeln konnten. In diesem Fall zeigte das Modell eine Erw?rmung von rund 0.2 Grad Celsius über die letzten 20 Jahre. Bei den vorgeschriebenen kalten Temperaturen im Pazifik gab es jedoch keine Erw?rmung. Besonders faszinierend ist dabei, dass die Region, in der die Temperaturen vorgeschrieben waren, nur circa acht Prozent der Meeresoberfl?che ausmacht. Das bedeutet, dass Trends in relativ kleinen Regionen die globalen Temperaturtrends wesentlich beeinflussen k?nnen.

Offene Fragen

Aber warum sind die El Ni?os ausgeblieben? Haben wir es hier mit rein zuf?lligen Schwankungen des Systems zu tun, oder gibt es andere Gründe wie zum Beispiel die Erw?rmung der Ozeane? Die Antwort kennen wir (noch) nicht, aber ich würde auf die zuf?llige Variabilit?t tippen, also auf natürliche Schwankungen des gekoppelten Atmosph?re-Ozean-Systems. W?hrend die Variabilit?t von El-Ni?o-Ereignissen auf Zeitskalen von weniger als zehn Jahren gut verstanden wird, ist bezüglich l?ngerfristigen Schwankungen dieses Ph?nomens noch vieles unklar. Dasselbe gilt generell für die l?ngerfristige Variabilit?t des Klimasystems als ganzes. Unser limitiertes Verst?ndnis zeigt sich auch daran, dass die Forschungsgemeinschaft durch die Temperaturstagnation tendenziell überrascht wurde. Das Vertrauen in unsere Klimaprognosen w?re gewachsen, wenn wir diese Entwicklung vorhergesehen h?tten.

Weiterführende Informationen

1 Kosaka, Y. & Xie, S.-P. Nature 501, 403–407 (2013).

2 Held, Isaac M. “The Cause of the Pause”: Nature 501, 318–319 (2013). Die Grafik wurde modifiziert durch den Autor auf der Basis von IPCC (2013)3.

3 IPCC (2013): Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

Realclimate zum Thema: externe SeiteThe global temperature jigsaw

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