Extremereignisse

Sehr wahrscheinlich wird sich das Klima in den nächsten Jahrzehnten weiter erwärmen, und damit werden europäische Sommer wie 2003 häufiger vorkommen. Die globale Mitteltemperatur wird bis zum Jahre 2100 je nach Szenario um 1,4 bis 5,8 ^oC ansteigen. Regionale Klimamodellrechnungen prognostizieren, dass sich die europäischen Sommertemperaturen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um 3-5 ^oC erhöhen werden. Das mediterrane Klima mit seinen sehr trockenen Sommermonaten wird dabei höchstwahrscheinlich bis nach Mitteleuropa vordringen. Außerdem werden auch die jährlichen Klimaschwankungen zunehmen. Die Veränderung des mittleren Klimas und seiner Variabilität wird zur Folge haben, dass jeder zweite Sommer so heiß oder sogar heißer als der von 2003 sein wird.¹ Andere Modellergebnisse kommen zu dem Schluss, dass bereits in den 2040er Jahren jeder zweite Sommer wärmer als der des Jahres 2003 sein könnte und dass gegen Ende des Jahrhunderts der Sommer 2003 sogar als kühler Sommer eingestuft werden müsste.²

Abb. 1: Anteil heißer Sommermonate mit Temperaturen von mehr als drei Standardabweichungen 2071-2099 nach dem RCP8.5-Szenario^B1

Eine jüngere Untersuchung mit einem Ensemble von Klimamodellen in dem sog. CMIP5-Projekt, das auch den Berichent des IPCC von 2013/14 zugrunde liegt, kommt zu dem Schluss, dass immer größere Gebiete der globalen Landoberfläche von Hitzewellen betroffen sein werden (Abb. 1).³ Als Proxy für Hitzewellen werden in dieser Studie Monatsmitteltemperaturen mit mehr als drei Standardabweichungen nach oben angenommen. Solche Extreme kommen in den N-Sommer-Monaten gegenwärtig auf 5 % der globalen Landoberfläche, Temperaturen mit 1 bis 2 Standardabweichungen auf 40 bzw. 15 % der globalen Landoberfläche vor.

Betroffen sind hauptsächlich die Tropen, der Mittelmeerraum und der mittlere Osten. Modellsimulationen und Beobachtungen stimmen darin weitgehend überein. Nach Modell-Berechnungen werden Sommer-Temperaturen mit drei Standardabweichungen 2020 auf 10 % und 2040 auf etwa 20 % der globalen Landflächen vorkommen. Neu hinzu kommen werden Temperaturen mit fünf Standardabweichungen auf 3 % der globalen Landflächen. Ab Mitte des 21. Jahrhunderts wird die Häufigkeit von Hitzewellen zunehmend von den Szenarien abhängig. Gegen Ende des Jahrhunderts werden Temperaturen mit 3 und 5 Standardabweichungen auf 85 % bzw. 60 % der globalen Landgebiete vorkommen. Standardabweichungen sind relative Werte. Sie sind in den Tropen deswegen besonders hoch, weil die tropischen Temperaturen normalerweise nur geringe Schwankungen aufweisen. Drei Standardabweichungen müssen in den Tropen keine hohen absoluten Werte bedeuten.

Abb. 2: Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer gefühlten Temperatur von 40 °C (oben) und 55 °C (unten) bei einer globalen Erwärmung von 4 °C^B2

Regionale Klimamodellrechnungen prognostizieren, dass sich die europäischen Sommertemperaturen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um 3-5 ^oC erhöhen werden. Das mediterrane Klima mit seinen sehr trockenen Sommermonaten wird dabei höchstwahrscheinlich bis nach Mitteleuropa vordringen. Außerdem werden auch die jährlichen Klimaschwankungen zunehmen. Die Veränderung des mittleren Klimas und seiner Variabilität wird zur Folge haben, dass jeder zweite Sommer so heiß oder sogar heißer als der von 2003 sein wird. Andere Modellergebnisse kommen zu dem Schluss, dass bereits in den 2040er Jahren jeder zweite Sommer wärmer als der des Jahres 2003 sein könnte und dass gegen Ende des Jahrhunderts der Sommer 2003 sogar als kühler Sommer eingestuft werden müsste.⁴ Bei einer globalen Erwärmung von 4 °C liegt die Wahrscheinlichkeit einer Hitzewelle, die das russische Extremereignis von 2010 übertrifft, für Mitteleuropa, Indien und große Teile Afrikas bei jährlich 10 %. Für die östlichen USA, das nördliche Lateinamerika und China bei 50 % und damit bei einer Hitzewelle dieser Größenordnung alle zwei Jahre. Diese Regionen müssen bei einer Zunahme der globalen Mitteltemperatur um 4 °C mit maximalen gefühlten Höchsttemperaturen von 55 °C rechnen, woran sehr stark die Feuchtigkeit beteiligt ist. Das entspricht einer Überschreitung der Kühlgrenztemperatur von 35 °C, die in bisherigen Messungen nicht vorgekommen ist.⁵

Anmerkungen:
1. Schär, C., P.L. Vidale, D. Lüthi, C. Frei, C. Häberli, M.A. Liniger, and C. Appenzeller (2004): The role of increasing temperature variability in European summer heatwaves, Nature 427, 332-336
2.Stott, P.A., D.A. Stone, and M.R. Allen (2004): Human contribution to the European heatwave of 2003, Nature 432, 610-614
3. Coumou, D., and A. Robinson (2013): Historic and future increase in the global land area affected by monthly heat extremes, Environ. Res. Lett. 8, doi:10.1088/1748-9326/8/3/034018
4. Stott, P.A., D.A. Stone, and M.R. Allen (2004): Human contribution to the European heatwave of 2003, Nature 432, 610-614
5. Russo, S., J. Sillmann, A. Sterl (2017): Humid heat waves at different warming levels, Scientific Reports 7, 7477, 10.1038/s41598-017-07536-7, https://doi.org/10.1038/s41598-017-07536-7

Bildquellen:
B1. Coumou, D., and A. Robinson (2013): Historic and future increase in the global land area affected by monthly heat extremes, Environ. Res. Lett. 8, doi:10.1088/1748-9326/8/3/034018; Lizenz: CC BY
B2. Russo, S., J. Sillmann, A. Sterl (2017): Humid heat waves at different warming levels, Scientific Reports 7, 7477, 10.1038/s41598-017-07536-7; Lizenz: CC BY