Ursachen für Extrem-Hitzewelle 2021 in den USA ermittelt

17.01.2024 - Immer wieder kam es in den letzten Jahrzehnten zu beispiellosen Hitzewellen mit schwerwiegenden Folgen. Eine Erklärung für die extremen Ausmaße einiger dieser Hitzeereignisse gibt es bislang nicht. In einer neuen Studie zeigen Forschende der Universität von Pennsylvania und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) jetzt, dass der extreme „Hitzedom“ 2021 im Nordwesten der USA teils durch die resonante Verstärkung planetarischer Wellen verursacht wurde. Die Theorie, dass der Klimawandel durch einen Resonanz-Mechanismus wiederholt die atmosphärische Zirkulation rund um die Nordhalbkugel stört, hatte der kürzlich verstorbene PIK-Wissenschaftler Vladimir Petoukhov entwickelt. Die heute in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlichte Studie kann zu besseren Vorhersagen potenziell verheerender Wetterextreme beitragen.
Ursachen für Extrem-Hitzewelle 2021 in den USA ermittelt
Während der extremen Hitzewelle im Juni 2021 stiegen die Temperaturen in Portland, Oregon, auf über 47 °C. (Foto: Unsplash/Knopka Ivy)

Das internationale Forscherteam um Michael Mann von der University of Pennsylvania und Stefan Rahmstorf vom PIK zeigt, wie das Phänomen der resonanten Verstärkung planetarischer Wellen im Sommer 2021 buchstäblich den Boden für den beispiellosen „Hitzedom“ im pazifischen Nordwesten bereitete. Die extreme Hitzewelle mit Temperaturen von über 47 °C in Portland, Oregon, hatte unter anderem Hunderte von Toten, umfangreiche Ernteschäden und zahlreiche Waldbrände zur Folge. Die Autorinnen und Autoren der Studie kommen zu dem Schluss, dass vor der Hitzewelle eine resonant verstärkte Störung dieser planetarischen Wellen die Böden ausgetrocknet hat. Diese Trockenheit verstärkte die Erwärmung in der unteren Atmosphäre, weil die kühlende Wirkung der Verdunstung von Bodenfeuchte ausfiel, und machte das Ereignis so extrem.

Vladimir Petoukhovs bahnbrechende Theorie aus dem Jahr 2013 beschreibt den Mechanismus der quasi-resonanten Verstärkung planetarischer Wellen im Jetstream, die in aktuellen Klimamodellen noch nicht ausreichend erfasst wird. Die Theorie beleuchtet den Zusammenhang zwischen resonanten Phänomenen und dem Auftreten von synchronen extremen Wetterereignissen auf der Nordhalbkugel. Wenn derartige Rückkopplungsmechanismen in Klimamodellanalysen vernachlässigt werden, könnte die Wahrscheinlichkeit oder Schwere zukünftiger extremer Hitzewellen möglicherweise unterschätzt werden, warnen die Autorinnen und Autoren.

Artikel:

Xueke Li, Michael E. Mann, Michael F. Wehner, Stefan Rahmstorf, Stefan Petri, Shannon Christiansen, and Judit Carrillo (2024): Role of atmospheric resonance and land-atmoshere feedbacks as a precursor to the June 2021 Pacific Northwest Heat Dome event. Proceedings of the National Academy of Sciences PNAS. [DOI: 10.1073/pnas.2315330121]

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