Die globale Durchschnittstemperatur der letzten 150 Jahren

Seit es verlässliche instrumentelle Messungen gibt, um daraus globale Mittelwerte zu rekonstruieren, d.h. seit Mitte des 19. Jahrhunderts, waren die bodennahen globalen Durchschnittstemperaturen der Erde nie so hoch wie in den Jahren seit der Wende zum neuen Jahrhundert.

Durchschnittstemperatur

Die globale Erwärmung seit dem 19. Jahrhundert

Temperaturanstieg nach verschiedenen Datenreihen

Abb. 1: Änderung der globalen Mitteltemperatur im Vergleich zur Basisperiode 1951-1980 nach verschiedenen Datenreihen.B1

Die globale Mitteltemperatur hat sich seit Beginn des 20. Jahrhunderts in zwei Phasen erhöht. In Abb. 1 tritt deutlich eine Erwärmung von 1910 bis 1940 und seit den 1970er Jahren hervor. Dazwischen gab es eine leichte Abkühlung um 0,1 oC. Von den zehn wärmsten Jahren der gesamten Periode liegen alle bereits im 21. Jahrhundert. 2016, 2020, 2019, 2015, 2017, 2018, 2014, 2010, 2013 und 2005 waren in absteigender Reihenfolge die bisher wärmsten Jahre der Messreihe (Abb. 2).1 Dabei hat das Tempo der Erwärmung deutlich zugenommen. Das Jahr 2020 lag mit 1,2 °C über dem vorindustriellen Wert (1850-1900), und die letzten sechs Jahre zwischen 2015 und 2020 waren zugleich die wärmsten Jahre seit Beginn der Messungen.2 Und es gibt zahlreiche Regionen mit einem stärkeren Temperaturanstieg als dem globalen Mittel, so dass 20-40 % der menschlichen Bevölkerung bereits einen Anstieg von 1,5 °C erfahren haben.3

Aktuelle Temperaturveränderung


Abb. 2: Veränderung der globalen Mitteltemperatur 1860-2018B2

El Niño und La Niña

2015 und 2016 waren durch einen starken El Niño, eine periodisch auftretende ungewöhnliche Erwärmung im tropischen Pazifik, beeinflusst, während im Jahr 2017 und 2018 eine schwache La Niña, die kühle Gegenphase zum warmen El  Niño, herrschte. 2019 und 2020 herrschten eher neutrale Bedingungen. Beide Jahre waren somit die wärmsten Jahre seit Beginn der Messungen ohne den Einfluss durch einen El Niño und zeigen damit deutlich die Auswirkungen der Erwärmung durch anthropogene Treibhausgase. Zwischen den wichtigsten Temperaturreihen der NASA, NOA und des MetOffice gibt es in dieser Hinsicht weitgehende Übereinstimmung (Abb. 2).

Globale Temperaturen und ENSO


Abb. 3: Globale Temperaturen und ENSO. Globale Monatsmitteltemperaturen und El-Niño- und La-Niña-Jahre 1980-2018B3

Tages- und Nachttemperaturen

Bei einem Vergleich zwischen Tages- und Nachttemperaturen zeigt sich, dass die Minimumtemperaturen stärker als die Maximumtemperaturen zunahmen. Das hat zu der Vermutung geführt, dass dafür eventuell die zunehmende Verstädterung verantwortlich sein könnte, da die urbanen Wärmeinseln die Nachttemperaturen stärker als die Tageswerte beeinflussen. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass der urbane Anteil an der weltweiten Zunahme der Landtemperaturen seit 1900 nicht mehr als 0,06 oC beträgt, bei der globalen Temperatur (unter Berücksichtigung der siedlungsfreien Ozeanflächen) sogar nur 0,02 oC.4 Bei der Berechnung der globalen Temperatur sind die Effekte der städtischen Wärmeinseln berücksichtigt, die aber auf die Messstationen in den meisten Fällen keinen nennenswerten Einfluss haben, da diese oft in Parks und Gärten liegen und nicht gerade in Straßenschluchten.

Die Rolle des Ozeans

Bei Betrachtung der gesamten Energie, die durch menschliche Aktivitäten in das Klimasystem gelangt, sollte man jedoch nicht nur die Atmosphäre berücksichtigen. Der allergrößte Teil der zusätzlichen Energie, die zwischen 1971 und 2010 das Erdsystem erwärmt hat, nämlich über 90 %, wurde vom Ozean aufgenommen.5 Die Erwärmung des Ozeans zeigt sich vor allem in den oberen 700 m Wasserschicht, aber auch zwischen 700 und 2000 m Tiefe. Der Ozean ist insofern in mancher Hinsicht ein besserer Indikator für die globale Erwärmung des Klimasystems durch den Menschen als die globale Oberflächentemperatur. Er nimmt nicht nur die mit Abstand größte Menge an zusätzliche Wärme auf, sondern zeigt auch weniger Schwankungen von Jahr zu Jahr und spiegelt damit besser die stetige Zunahme von anthropogenen Treibhausgasen wider als die stärkeren Variabilität unterliegenden atmosphärischen Temperaturen. Diese entsteht auch dadurch, dass der Wärmeaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean starken Schwankungen unterliegt. Bei Berücksichtigung des Ozeans hat es daher auch die viel diskutierte „Erwärmungspause“ in den 2000er Jahren gar nicht gegeben.6 Die ‚Erde‘ hat sich weiterhin erwärmt; nur ist ein größerer Teil der Wärmemenge in den Ozean gegangen. Durch seine großes Volumen und seine hohe Wärmekapazität ist der Ozean mit Abstand das größte Wärme-Reservoir im Klimasystem. Die Wärmeaufnahme durch den Ozean stellt daher einen Puffer bei Klimaänderungen dar und verlangsamt im gegenwärtigen Klimawandel deutlich die Erwärmungsrate der Atmosphäre.

Deutsche und globale Temperaturdaten mit Nutzungsanleitung

Anmerkungen:
1. NOAA (2021): Climate at a Glance. Global Time Series
2. WMO (2021): State of Global Climate 2020
3. IPCC (2018): Global Warming of 1.5 °C, 1.1
4. IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 3.2.2.2
5. IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, Box 3.1
5. IPCC (2013): Climate Change 2013, Working Group I: The Science of Climate Change, 2.4.3
6. Vgl. dazu: MetOffice (2013): The recent pause in global warming (1): What do observations of the climate system tell us?; MetOffice (2013): The recent pause in global warming (2): What are the potential causes?

Bildquellen:
B1
. Schmidt, G.A., & T.R. Karl (NOAA/NASA, 2016): Global analysis for 2015. The warmst year in the record. Copyright: Freie Nutzung für Bildungs- und Informationszwecke
B2. Eigene Darstellung; Daten nach National Oceanic and Atmospheric Administration: Global Time Series
B3. NOAA National Centers for Environmental Information. State of the Climate: Global Climate Report for September 2018 (2018): Monthly temperature anomalies versus El Niño; Lizenz: public domain

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