Wie Veränderungen in der Arktis das globale Wettergeschehen beeinflussen

Das internationale Team entdeckte Fernwirkungen von Wetterereignissen, “teleconnections“ genannt, in der Arktis mit Südwestchina sowie mit Kalifornien. Beide Verbindungen sind durch Windanomalien gekennzeichnet, die darauf hindeuten, dass Veränderungen der Lufttemperatur in weit entfernten Regionen das arktische Meereis beeinflussen können. Der Analyse zufolge kann die Entwicklung der Lufttemperatur in Südwestchina und in Kalifornien die täglichen Schwankungen der arktischen Meereisbedeckung beeinflussen. Umgekehrt können sich Veränderungen des arktischen Meereises auch auf die Temperaturen in Kalifornien auswirken, wenn auch in geringerem Maße.

Die Forscher der Beijing University of Posts and Telecommunications, der Beijing Normal University, des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der University of Alaska Fairbanks haben die Existenz dieser Fernwirkungen mithilfe der Theorie komplexer Netzwerke nachgewiesen. Ihre Analysemethode kombiniert die Richtungen und Verteilungsmuster von Fernwirkungen und ermöglicht es ihnen, mithilfe von täglichen Lufttemperaturdaten der vergangenen 40 Jahre die Intensität dieser Fernwirkungen zu bewerten und besonders exponierte Regionen zu identifizieren. Die Untersuchung zeigt weiterhin, dass die Meereisbedeckung in einem Großteil der Arktis immer stärker täglich schwankt. Die Wissenschaftler beobachteten auch signifikante Trends, die durch die globalen Erwärmung auf eine verstärkte Instabilität der Meereisdecke während der Schmelzsaison hinweisen.

„In dieser Studie haben wir zwei innovative mathematische Verfahren eingesetzt, um das komplexe Netzwerk der Wetterinteraktionen zu erforschen. Diese Methoden haben uns in die Lage versetzt, Muster und Zusammenhänge aufzudecken, die uns sonst vielleicht entgangen wären, und sie unterstreichen das Potenzial moderner Berechnungswerkzeuge in der Klimaforschung", sagt  Jingfang Fan vom PIK und der Beijing Normal University, einer der Autoren der Studie.

„Diese Forschung ist ein klarer Appell an die Weltgemeinschaft: Das Verständnis der Mechanismen, durch die sich Veränderungen in der Arktis auf das Wetter in der ganzen Welt auswirken, ist entscheidend für eine bessere Planbarkeit, sei es in der Landwirtschaft, der Stadtentwicklung oder der Katastrophenvorsorge”, ergänzt Jürgen Kurths vom PI, ebenfalls Autor der Studie.

In einer zweiten Studie, die kürzlich in der Fachzeitschrift CHAOS veröffentlicht wurde, wendeten die Forscher aus Potsdam und Peking die gleiche Methode an. Sie nutzten die Analyse von Klimanetzwerken, um Muster in Klimaereignissen aufzudecken, die hauptsächlich durch um den Globus wandernde Luftströme, sogenannte Rossby-Wellen, verursacht werden. Das Team ermittelte Gebiete, die von diesen miteinander verbundenen Ereignissen erheblich betroffen sind, etwa in Regionen wie Südostaustralien und Südafrika. Sie entdeckten auch, dass diese Fernwirkungen im Laufe der Zeit immer stärker werden, wobei das Ausmaß und die Intensität der Auswirkungen in den letzten 37 Jahren in der südlichen Hemisphäre deutlicher zugenommen haben. Beide Studien haben das Potenzial, die Vorhersage von extremen Klimaereignissen erheblich zu verbessern.