Die Welt wird wärmer, Winter eingeschlossen. Die Vereinigten Staaten haben jedoch in den letzten Jahren schwere Winterstürme erlebt, und Experten untersuchen den Zusammenhang zwischen diesen extremen Kälteereignissen und dem Klimawandel genauer.
Während die Verbindung zwischen globaler Erwärmung und Hitzewellen sehr direkt ist, wird das Verhalten von Winterstürmen von komplexen atmosphärischen Dynamiken bestimmt, die schwieriger zu untersuchen sind.
Trotzdem „gibt es bestimmte Aspekte von Winterstürmen (…), bei denen die Verbindungen zum Klimawandel ziemlich stark und robust sind“, sagte Michael Mann, Klimatologe an der University of Pennsylvania, gegenüber .
Beispielsweise beeinflusst die Erwärmung von Gewässern – Seen oder Ozeane – die Schneefallmenge.
In den Vereinigten Staaten tritt in der Region der Großen Seen an der kanadischen Grenze ein Mechanismus auf, der als „Schnee mit Seeeffekt“ bezeichnet wird. Die Stadt Buffalo, die am Ufer eines der Great Lakes liegt, wurde am Weihnachtswochenende von einem tödlichen Schneesturm schwer getroffen.
Die Kollision zwischen kalter Luft aus dem Norden und dem wärmeren Wasser dieser Seen verursacht Konvektion, die zu Schneefall führt.
„Je wärmer die Seetemperaturen sind, desto mehr Feuchtigkeit ist in der Luft und desto größer ist das Potenzial für Schnee mit Seeeffekt“, schrieb Michael Mann in einem Artikel aus dem Jahr 2018.
„Es überrascht nicht, dass wir eine langfristige Zunahme der Schneefälle mit Seeeffekt sehen, da sich die Temperaturen im letzten Jahrhundert erwärmt haben.“
Polarwirbel
Es besteht jedoch kein Konsens über andere Mechanismen, wie etwa die Auswirkungen des Klimawandels auf den Polarwirbel und die Luftströmungen des Jetstreams.
Der Polarwirbel ist eine Luftmasse über dem Nordpol, die sich hoch in der Stratosphäre befindet. Menschen leben in der Troposphäre, und die Stratosphäre befindet sich direkt darüber.
Es ist von einem Band rotierender Luft umgeben, das als Barriere zwischen der kalten Luft im Norden und der wärmeren Luft im Süden fungiert. Wenn der Polarwirbel schwächer wird, beginnt sich dieses Luftband zu wellen und nimmt eine ovalere Form an, wodurch mehr kalte Luft nach Süden transportiert wird.
Laut einer Studie aus dem Jahr 2021 tritt diese Art von Störung häufiger auf und spiegelt sich in den folgenden zwei Wochen tiefer in der Atmosphäre wider, in der sich der Jetstream befindet.
Dieser Luftstrom, der von Westen nach Osten bläst, wiederum entlang der Grenze zwischen kalter und warmer Luft, schlängelt sich dann so, dass er kalte Luft aus dem Norden in niedrigeren Breiten, insbesondere über dem Osten der Vereinigten Staaten, eindringen lässt.
„Alle sind sich einig, dass, wenn der Polarwirbel gestört oder unterbrochen wird, die Wahrscheinlichkeit von strengem Winterwetter steigt“, sagte Judah Cohen, Hauptautor der Studie und Klimatologe für Atmospheric and Environmental Research (AER), gegenüber .
Und dieser „ausgedehnte“ Polarwirbel sei genau das, was kurz vor dem Sturm beobachtet wurde, der diesen Dezember die Vereinigten Staaten heimsuchte, betonte er.
Das gleiche Phänomen wurde im Februar 2021 beobachtet, als ein bitterer Kälteeinbruch Texas traf und massive Stromausfälle verursachte.
„Aktive Debatte“
Aber der Kern der Debatte liegt woanders: Was verursacht diese zunehmenden Störungen im Polarwirbel?
Laut Cohen hängen sie mit Veränderungen in der Arktis zusammen, die durch den Klimawandel beschleunigt werden. Einerseits das schnelle Abschmelzen des Meereises, andererseits eine Zunahme der Schneedecke in Sibirien.
„Dies ist ein Thema, das ich seit über 15 Jahren studiere, und ich bin heute zuversichtlicher als jemals zuvor in der Verbindung“, sagte er gegenüber .
Dieser letzte Punkt bleibe jedoch „eine aktive Debatte innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft“, sagte Mann.
„Klimamodelle erfassen noch nicht die gesamte zugrunde liegende Physik, die relevant sein könnte, wie sich der Klimawandel auf das Verhalten des Jetstreams auswirkt.“
Zukünftige Studien werden in den kommenden Jahren noch benötigt, um das Geheimnis dieser komplexen Kettenreaktionen zu lüften.
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