Großräumige Zirkulationsanomalien sind ein Schlüsselfaktor für den Transport von Wasserdampf und Klimaveränderungen. Ein atmosphärisches Zirkulationsfeld bestimmt für tropische und subtropische Regionen nicht nur die Charakteristik der Wetterlage, sondern beeinflusst durch Energie- und Drehimpulstransport auch die atmosphärische Zirkulation in den mittleren und hohen Breiten sowie das globale Klima.
Während Blitze gleichzeitig als globales tropisches „Thermometer“ und als Indikator für Wasserdampf in der oberen Troposphäre dienen können, muss die treibende Rolle der Zirkulationssituation dafür weiter analysiert werden.
In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Atmosphärische und ozeanische Wissenschaftsbriefe, Prof. Xiushu Qie und Dr. Mingyi Xu vom Key Laboratory of Middle Atmosphere and Global Environment Observation, Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Peking, China, versuchen, dieses Problem anzugehen. Sie präsentieren neue Beweise dafür, dass El Niño-Southern Oscillation (ENSO) gut mit Wolken-Boden-Blitzen in China nach dem Sommer korreliert.
Zunächst wurde die zeitverzögerte Korrelation zwischen monatlichen Wolke-Boden-Blitzanomalien über Chinas Landgebieten (2010–20) und dem Oceanic Niño Index (dem Hauptindex zur Verfolgung des ozeanischen Teils von ENSO) analysiert.
„Interessanterweise zeigten die Korrelationskoeffizienten, die bei einem Konfidenzniveau von 90 % statistisch signifikant waren, eine gute Korrelation zwischen ENSO und nachfolgenden Wolke-Boden-Blitzen in China. Darüber hinaus korrelieren das ENSO-Phänomen – insbesondere La Niña-Ereignisse – gut mit nachfolgenden Wolke-Boden-Blitze blitzen in Landgebieten Chinas auf. Wenn die durch ENSO verursachte Anomalie der Meeresoberflächentemperatur offensichtlicher ist, sind auch die räumlichen Verteilungseigenschaften von Wolke-Boden-Blitzen offensichtlicher“, erklärt Prof. Xiushu Qie.
Wenn sich die Meeresoberflächentemperatur des Ostpazifik und des Indischen Ozeans ungewöhnlich erwärmt und die Meeresoberflächentemperatur des Nordwestpazifiks ungewöhnlich kalt wird, wird über dem Gelben Meer, dem Ostchinesischen Meer und der tropischen Westpazifikregion Chinas eine Zyklonzirkulation angeregt. Dadurch wird der Ostwind auf der Nordseite und der Westwind auf der Südseite verstärkt, wodurch Wasserdampf aus dem Nordwestpazifik nach Nordchina und Nordostchina gebracht wird.
Betroffen von dem ungewöhnlich hohen Druck sind die entsprechenden Wolke-Boden-Blitzaktivitäten in Nordchina und Nordostchina schwach. Der Wasserdampf bewegt sich dann jedoch nach Süden, wo er mit Wasserdampf aus dem Golf von Bengalen in Südchina zusammentrifft, und die aufsteigende Bewegung verstärkt sich hier, wodurch die Blitzaktivität von Wolke zu Erde in diesem Gebiet verstärkt wird.
Während sich der Wasserdampf weiter nach Süden bewegt, führen die Wasserdampfdivergenz und die absteigende Bewegung im südlichen Guangdong zu schwachen Wolke-Boden-Blitzaktivitäten.
„Daher könnte das ENSO-Phänomen als klimatischer Treiber für nachfolgende Wolke-Boden-Blitzaktivität dienen, die über den Landgebieten Chinas auftritt“, fügt Dr. Xu hinzu.
Mehr Informationen:
Mingyi Xu et al, Verteilung räumlicher Blitzmodi und klimatische Ursachen in China, Atmosphärische und ozeanische Wissenschaftsbriefe (2023). DOI: 10.1016/j.aosl.2023.100338