Während die Auswirkungen des Klimawandels auf der ganzen Welt unterschiedlich sind, sind sich die meisten Wissenschaftler einig, dass eine sich erwärmende Umwelt insgesamt sowohl die Häufigkeit als auch die Intensität schwerer Wetterereignisse wie Tornados und heftiger Gewitter erhöht.
Die Entstehung dieser schweren Stürme erfordert Instabilität oder instabile Bedingungen in der Atmosphäre, die laut Klimamodellen im Zuge der durch Treibhausgase verursachten globalen Erwärmung noch zunehmen werden. Allerdings bleibt unklar, wie sich die atmosphärische Instabilität in den letzten Jahrzehnten verändert hat.
Atmosphärenforscher der University at Albany und des chinesischen Jiangsu Meteorological Observatory haben gemeinsam ein neues Papier veröffentlicht Geophysikalische Forschungsbriefe Das stellt fest, dass instabile atmosphärische Bedingungen in den letzten 40 Jahren deutlich zugenommen haben.
Der Befund bestätigt den Zusammenhang zwischen Klimawandel und Unwetterereignissen weiter.
„Atmosphärische Instabilität ist für das Auftreten von Konvektion und vertikaler Vermischung in der Atmosphäre notwendig“, sagte Aiguo Dai, Co-Autor der Studie und angesehener Professor an der Abteilung für Atmosphären- und Umweltwissenschaften der UAlbany. „Ob die Atmosphäre aufgrund der durch Treibhausgase verursachten globalen Erwärmung zunehmend instabil wird, hat daher große Auswirkungen auf das Auftreten von Unwettern wie Tornados und anderen heftigen Stürmen.“
„Die in unserer Studie gemeldeten zunehmend instabilen Bedingungen sind bedeutsam und stehen im Einklang mit den Reaktionen des Klimamodellprojekts auf erhöhte Treibhausgase“, fügte Jiao Chen, Hauptautor der Studie und Forscher am Jiangsu Meteorological Observatory, hinzu. „Es deutet darauf hin, dass die Atmosphäre weiterhin instabiler wird und wir in Zukunft wahrscheinlich mehr Unwetter erleben werden.“
Um zu ihren Ergebnissen zu gelangen, stützten sich die Forscher auf atmosphärische Daten, die seit 1979 von Wetterballons gesammelt wurden, wobei der Schwerpunkt auf Langzeitaufzeichnungen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der oberen Luft rund um den Globus lag.
Bei Ballonflügen werden Atmosphärendaten gesammelt und in Echtzeit über ein kleines, entbehrliches Instrumentenpaket namens Radiosonde an einen Bodencomputer übertragen. Aufgrund häufiger Änderungen bei Sondierungssensoren in den letzten vier Jahrzehnten wurden die von den Forschern verwendeten Ballondaten homogenisiert, um Konsistenz zu gewährleisten.
Ihre Analyse ergab, dass die Atmosphäre zwischen 1979 und 2020 auf den meisten Landflächen der nördlichen Hemisphäre zunehmend instabil (zwischen 8 und 32 Prozent) und für Unwetter günstiger geworden ist.
Die erhöhten instabilen Bedingungen resultierten hauptsächlich aus einem erhöhten Feuchtigkeitsgehalt in niedrigen Konzentrationen und wärmeren Lufttemperaturen.
„Unser Forschungsteam und andere haben erhebliche Anstrengungen unternommen, um öffentlich verfügbare Wetterballondaten zu nutzen, um die Auswirkungen des Klimawandels zu analysieren“, sagte Dai. „Die neuen Studienergebnisse stehen im Einklang mit früheren Erkenntnissen, die eine erhöhte Häufigkeit schwerer Wetterereignisse im Zuge der globalen Erwärmung gezeigt haben. Dies ist ein positiver Schritt für die Verwendung homogenisierter Radiosondendaten sowohl in der atmosphärischen Reanalyse als auch in längerfristigen Studien zum Klimawandel.“
Obwohl die verwendeten Wetterballondaten hauptsächlich die nördliche Hemisphäre abdeckten, fanden die Forscher ähnliche Ergebnisse an dünner verteilten Landorten in den Tropen und der südlichen Hemisphäre, was darauf hindeutet, dass die Atmosphäre auf der ganzen Welt zunehmend instabil geworden ist.
Neben dieser Studie hat Dai auch Ergebnisse zu mehreren anderen Projekten im Zusammenhang mit dem Klimawandel veröffentlicht, darunter eine Studie aus dem Jahr 2022, in der untersucht wurde, wie sich das arktische Meereis über mehrere Jahrzehnte auf die Oberflächentemperaturen sowohl in der Arktis als auch im Nordatlantik ausgewirkt hat.
Mehr Informationen:
Jiao Chen et al.: Die Atmosphäre ist zwischen 1979 und 2020 über der nördlichen Hemisphäre zunehmend instabil geworden. Geophysikalische Forschungsbriefe (2023). DOI: 10.1029/2023GL106125