Laut Wissenschaftlern des Goddard Institute for Space Studies (GISS) der NASA in New York wurde im August 2024 ein neuer monatlicher Temperaturrekord aufgestellt und damit der heißeste Sommer der Erde seit Beginn der globalen Aufzeichnungen im Jahr 1880. Die Ankündigung erfolgt, während eine neue Analyse das Vertrauen in den fast 145 Jahre alten Temperaturrekord der Agentur bestätigt.
Juni, Juli und August 2024 waren zusammen etwa 0,2 Grad Fahrenheit (etwa 0,1 Grad Celsius) wärmer als jeder andere Sommer in den Aufzeichnungen der NASA – und übertrafen damit knapp den gerade im Jahr 2023 aufgestellten Rekord. Der Sommer 2024 war 2,25 F (1,25 C) wärmer als der durchschnittliche Sommer zwischen 1951 und 1980, und allein der August war 2,34 F (1,3 C) wärmer als der Durchschnitt. Juni bis August gelten auf der Nordhalbkugel als meteorologischer Sommer.
„Daten mehrerer Wetterdienste zeigen, dass die Erwärmung der letzten beiden Jahre zwar gleichauf liegt, aber deutlich über allem liegt, was in den Jahren zuvor zu beobachten war, einschließlich der starken El Niño-Jahre“, sagte Gavin Schmidt, Direktor des GISS. „Dies ist ein klarer Hinweis auf die anhaltende, vom Menschen verursachte Erwärmung des Klimas.“
Die NASA erstellt ihre Temperaturaufzeichnungen, bekannt als GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP), aus Daten zur Oberflächenlufttemperatur, die von Zehntausenden Wetterstationen erfasst werden, sowie aus Daten zur Meeresoberflächentemperatur von Schiffs- und Bojeninstrumenten. Sie umfassen auch Messungen aus der Antarktis. Die Analysemethoden berücksichtigen die unterschiedlichen Abstände der Temperaturstationen rund um den Globus und die Auswirkungen der städtischen Erwärmung, die die Berechnungen verfälschen könnten.
Die GISTEMP-Analyse berechnet Temperaturanomalien und nicht die absolute Temperatur. Eine Temperaturanomalie zeigt, wie weit die Temperatur vom Basisdurchschnitt von 1951 bis 1980 abgewichen ist.
Neue Einschätzung des Temperaturrekords
Der Sommerrekord ist auf eine neue Forschungsarbeit von Wissenschaftlern der Colorado School of Mines, der National Science Foundation, der National Atmospheric and Oceanic Administration (NOAA) und der NASA zurückzuführen, die das Vertrauen in die globalen und regionalen Temperaturdaten der Behörde weiter stärkt.
„Unser Ziel war es, tatsächlich zu quantifizieren, wie gut unsere Temperaturschätzung für eine bestimmte Zeit oder einen bestimmten Ort ist“, sagte der Hauptautor Nathan Lenssen, Professor an der Colorado School of Mines und Projektwissenschaftler am National Center for Atmospheric Research (NCAR).
Die Forscher bestätigten, dass GISTEMP die steigenden Oberflächentemperaturen auf unserem Planeten korrekt erfasst und dass der globale Temperaturanstieg auf der Erde seit dem späten 19. Jahrhundert – der Sommer 2024 war etwa 1,51 °C wärmer als Ende des 19. Jahrhunderts – nicht durch Unsicherheiten oder Fehler in den Daten erklärt werden kann.
Die Autoren bauten auf früheren Arbeiten auf, die zeigten, dass die Schätzung der NASA zum globalen Durchschnittstemperaturanstieg in den letzten Jahrzehnten wahrscheinlich auf ein Zehntel Grad Fahrenheit genau ist. Für ihre neueste Analyse untersuchten Lenssen und Kollegen die Daten für einzelne Regionen und für jeden Monat seit 1880.
Das Unbekannte schätzen
Lenssen und seine Kollegen haben die statistische Unsicherheit im GISTEMP-Datensatz genau beschrieben. Unsicherheit in der Wissenschaft ist wichtig zu verstehen, da wir nicht überall Messungen durchführen können. Die Kenntnis der Stärken und Schwächen von Beobachtungen hilft Wissenschaftlern bei der Einschätzung, ob sie tatsächlich eine Verschiebung oder Veränderung in der Welt beobachten.
Die Studie bestätigte, dass eine der größten Unsicherheitsquellen in den GISTEMP-Aufzeichnungen lokale Veränderungen rund um Wetterstationen sind. So kann eine früher ländlich geprägte Station beispielsweise höhere Temperaturen melden, da sich um sie herum Asphalt und andere wärmespeichernde städtische Oberflächen bilden. Räumliche Lücken zwischen den Stationen tragen ebenfalls zu einer gewissen Unsicherheit in den Aufzeichnungen bei. GISTEMP berücksichtigt diese Lücken anhand von Schätzungen der nächstgelegenen Stationen.
Bisher schätzten Wissenschaftler mit GISTEMP historische Temperaturen mithilfe eines in der Statistik als Konfidenzintervall bezeichneten Wertebereichs um eine Messung, der oft als eine bestimmte Temperatur plus oder minus ein paar Bruchteile von Graden gelesen wird. Der neue Ansatz verwendet eine Methode, die als statistisches Ensemble bezeichnet wird: eine Streuung der 200 wahrscheinlichsten Werte. Während ein Konfidenzintervall einen Grad der Gewissheit um einen einzelnen Datenpunkt darstellt, versucht ein Ensemble, die gesamte Bandbreite der Möglichkeiten zu erfassen.
Die Unterscheidung zwischen den beiden Methoden ist für Wissenschaftler, die Temperaturveränderungen verfolgen, von Bedeutung, insbesondere wenn räumliche Lücken bestehen. Beispiel: Angenommen, GISTEMP enthält Thermometerwerte aus Denver vom Juli 1900 und ein Forscher muss abschätzen, welche Bedingungen 100 Meilen entfernt herrschten. Anstatt die Temperatur in Denver plus oder minus ein paar Grad anzugeben, kann der Forscher Dutzende gleich wahrscheinlicher Werte für Süd-Colorado analysieren und die Unsicherheit ihrer Ergebnisse mitteilen.
Was bedeutet dies für die aktuellen Heat-Rankings?
Jedes Jahr erstellen NASA-Wissenschaftler mithilfe von GISTEMP ein jährliches Update zur globalen Temperatur. Das Jahr 2023 gilt dabei als das bisher heißeste Jahr.
Andere Forscher, darunter NOAA und der Copernicus Climate Change Service der Europäischen Union, bestätigten dieses Ergebnis. Diese Institutionen wenden unterschiedliche, voneinander unabhängige Methoden an, um die Temperatur der Erde zu bestimmen. Copernicus beispielsweise verwendet einen fortschrittlichen computergenerierten Ansatz, der als Reanalyse bezeichnet wird.
Die Aufzeichnungen stimmen im Großen und Ganzen überein, können sich aber in einigen Einzelergebnissen unterscheiden. So stellte Copernicus beispielsweise fest, dass der Juli 2023 der heißeste Monat auf der Erde seit Beginn der Wetteraufzeichnungen war, während die NASA feststellte, dass der Juli 2024 nur einen schmalen Unterschied aufwies. Die neue Ensembleanalyse hat nun gezeigt, dass der Unterschied zwischen den beiden Monaten kleiner ist als die Unsicherheiten in den Daten.
Mit anderen Worten: Sie sind praktisch die heißesten. Im größeren historischen Datensatz waren die neuen Ensemble-Schätzungen für den Sommer 2024 wahrscheinlich 1,40–1,59 Grad Celsius wärmer als im späten 19. Jahrhundert, während 2023 wahrscheinlich 1,30–1,49 Grad Celsius wärmer war.