Während Kalifornien sich dem zunehmenden Risiko extremer Klimaereignisse bewusst wird, werfen Forscher ein neues Licht auf die anomale und extreme Hitzewelle im pazifischen Nordwesten des letzten Jahres. Eine diese Woche veröffentlichte Studie besagt, dass solche Hitzewellen 20-mal wahrscheinlicher auftreten könnten, wenn die derzeitigen Kohlenstoffemissionen unvermindert anhalten. Ein anderer sagte, sie könnten auch fast 10 Grad heißer sein.
Das neuntägige Ereignis Ende Juni und Anfang Juli 2021 versengte Teile von Nordkalifornien, Oregon, Washington und British Columbia, wo Kanada mit 121,3 Grad die höchste Temperatur seit Beginn der Aufzeichnungen verzeichnete. Die Hitzewelle forderte Hunderte von Menschenleben, löste mehrere verheerende Waldbrände aus und tötete schätzungsweise 1 Milliarde Meeresbewohner.
Ein solches Ereignis wäre in den 1950er Jahren „praktisch unmöglich“ gewesen, aber die atmosphärische Erwärmung hat seine Wahrscheinlichkeit bereits auf eine Wahrscheinlichkeit von etwa 0,5 % pro Jahr erhöht, so eine Studie der Columbia University, die am Donnerstag in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur Klimawandel. Sollte die Erwärmung 2 Grad Celsius überschreiten – die vom International Panel on Climate Change festgelegte Obergrenze – könnte diese Wahrscheinlichkeit bereits 2050 auf 10 % pro Jahr ansteigen.
„Die größte Kontrolle darüber, wie schlimm Hitzewellen werden – über das hinaus, wie schlimm sie bereits sind – ist die Menge an CO2, die wir in die Atmosphäre abgeben“, sagte Samuel Bartusek, Ph.D. Student am Lamont-Doherty Earth Observatory in Columbia und Hauptautor der Studie. „Es gibt wirklich nur eine Lösung für das Problem, mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre zu bringen, nämlich damit aufzuhören.“
Bartusek sagte, die außergewöhnliche Hitzewelle sei sowohl für die Menschen, die sie erlebt haben, als auch für die wissenschaftliche Gemeinschaft „schockierend“, weshalb die Forscher hoffen, ein besseres Verständnis ihrer physikalischen Mechanismen und ihrer Beziehung zum Klimawandel zu erlangen.
„Dies war ein äußerst seltsames Ereignis“, sagte Michael Wehner, ein Klimawissenschaftler am Lawrence Berkeley National Laboratory, der an einem weiteren Artikel über die Hitzewelle mitverfasst war, der letzte Woche in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Geophysikalische Forschungsbriefe. „Es war natürlich auch tragisch wegen der daraus resultierenden Sterblichkeit.“
Neben anderen Schlussfolgerungen stellte dieses Papier fest, dass die Hitzewelle so beispiellos war, dass sie im Wesentlichen die meisten Standardinstrumente zerstörte, die zur Messung des menschlichen Einflusses auf Hitzewellen verwendet wurden.
„Am Ende des Tages haben wir berechnet, dass das Ereignis nicht nur ohne den Klimawandel unmöglich war – es war mit dem Klimawandel unmöglich. Und natürlich ist es passiert, was bedeutet, dass das Modell falsch ist“, sagte Wehner.
Wehner sagte, dass solche statistischen Ausreißer es schwierig machen, die zukünftige Häufigkeit solcher Ereignisse mit Sicherheit vorherzusagen. Sein Papier enthält jedoch Erkenntnisse über die Temperatur und stellt fest, dass die globale Erwärmung während der Hitzewelle zu einem Anstieg der Höchsttemperaturen um bis zu 1,8 Grad führte.
Die zukünftige Erwärmung könnte bis zum Ende des 21. Jahrhunderts zu einem Anstieg der Hitzewellentemperaturen um etwa 9 Grad führen, heißt es in dem Papier.
„Unter dem Strich wird das Ausmaß des Klimawandels wirklich von uns bestimmt und von den Menschen, die wir wählen, um entweder die Emissionen von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen zu mindern oder nicht“, sagte er. „Und je weniger wir tun, desto schlimmer wird es.“
Die Columbia-Forscher fanden auch heraus, dass mehrere Faktoren zusammenkamen, um zur Entstehung der glühenden Hitzekuppel beizutragen, darunter ungewöhnlich trockene Böden und Störungen des Jetstreams.
In Kalifornien und anderen Teilen des Westens der Vereinigten Staaten tragen zunehmende Hitze, Dürre und Austrocknung zur langfristigen Austrocknung der Böden bei, was bedeutet, dass weniger Wasser in die Luft verdunstet, erklärte Bartusek.
„Und wenn weniger Verdunstung aus dem Boden kommt, gibt es einen größeren Heizeffekt – wo die Luft, die sich direkt über der Oberfläche befindet, effektiver erwärmt wird“, sagte er. Er fügte hinzu, dass es in einigen Gebieten wahrscheinlich „diesen Rückkopplungsprozess gab, bei dem die Landoberfläche dazu beitrug, einige der höchsten Temperaturen zu verstärken“.
Der Jetstream – die schnell fließenden Luftströmungen in den oberen Schichten der Atmosphäre, die Wettersysteme von Westen nach Osten lenken – spielte der Studie zufolge ebenfalls eine Rolle bei der Hitzewelle. Vor und während des Ereignisses „knickte“ der Jetstream in ein Wellenmuster ein und verlangsamte sich, wodurch das Wettersystem im Wesentlichen an Ort und Stelle fixiert wurde und es der Hitzekuppel ermöglicht wurde, sich über der Region aufzubauen.
Die Forscher stellten fest, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf den Jetstream immer noch diskutiert werden, obwohl einige Wissenschaftler glauben, dass solche Wellenmuster aufgrund menschlicher Aktivitäten häufiger und extremer werden. Wehner sagte, die Frage sei „eines der derzeit interessantesten Probleme in der Klimawissenschaft“.
„Es bleibt definitiv eine Möglichkeit, dass wir mit der globalen Erwärmung mehr dieser Art von ungewöhnlichen Strömungen sehen werden“, sagte er.
Kai Kornhuber, ein assoziierter Forschungswissenschaftler am Lamont-Doherty Earth Observatory und ein weiterer Autor der Columbia-Studie, sagte, die Ergebnisse zeigen, wie Abweichungen zwischen der Bodenfeuchtigkeit, dem Jetstream und anderen Faktoren die Temperaturen sogar über ihre üblichen Größenordnungen hinaustreiben können.
„Manchmal stimmen diese Faktoren einfach überein und es entstehen Bedingungen, die einen perfekten Sturm verursachen“, sagte er. „Was hier jedoch wichtig zu erwähnen ist, ist, dass jeder dieser Treiber zunehmende Trends aufweist, die mit dem Klimawandel verbunden sind … Diese Art von Zufällen könnte in Zukunft mit einer höheren Wahrscheinlichkeit auftreten, nur weil diese gemeinsamen Treiber es sind alles im Zusammenhang mit Klimatrends.“
Wie wahrscheinlich es ist, dass solche Hitzewellen bis 2050 diese jährliche 10-Prozent-Wahrscheinlichkeit erreichen, hängt viel davon ab, welchen Emissionspfad die Gesellschaft am Ende einschlägt. Aber „angesichts der beschleunigten Trends bei extremen Wetterereignissen weltweit gibt es Gründe zu der Annahme, dass diese Schätzungen sogar etwas konservativ sein könnten“, sagte Kornhuber.
Er und die anderen Forscher stellten fest, dass sich die Zahlen und Vorhersagen einiger Studien zwar unterscheiden, ihre Kernaussagen jedoch sehr ähnlich sind – dass die extreme Hitzewelle bei vorindustriellen Emissionswerten im Wesentlichen unmöglich war.
„Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass sich alle Methoden darin einig sind, dass der Klimawandel bei jeder Hitzewelle, die wir heutzutage beobachten, eine große Rolle spielt“, sagte Kornhuber.
Obwohl die Ergebnisse düster sind, sagten die Forscher, dass sie dazu beitragen könnten, die zukünftige Modellierung solcher Ereignisse zu informieren und den Menschen zu helfen, sich besser vorzubereiten. Viele Teile des pazifischen Nordwestens waren für solch extreme Hitze nicht gerüstet, einschließlich Häuser ohne Klimaanlage und Infrastruktursysteme, die einer solchen Belastung nicht standhalten konnten. Wehner sagte, dass verbesserte Anpassungsbemühungen und Notfallpläne helfen würden, aber dass solche Ereignisse letztendlich „schlechter werden, weil eine Menge Klimawandel in das System eingebrannt ist“.
„Je mehr wir unsere Emissionen reduzieren können – um schließlich auf null, auf null zu kommen – und je früher wir das tun können, desto besser, um noch schlimmere Tragödien zu vermeiden“, sagte er.
2022 Los Angeles Times.
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