Neues Klimamodell: Warum das Klima der Zukunft noch feuchter, heißer und trockener sein wird
Ein neues Klimamodell zeigt die globale Klimaentwicklung, aber auch kleinräumige Phänomene wie Hurrikans, Meeresströmungen oder Wolken in besonders hoher Auflösung.
© Institute for Basic ScienceNeben der rekordhohen globalen Durchschnittstemperatur 2024 zeigen weitere Indikatoren das unaufhörliche und unaufhaltsame Voranschreiten des Klimawandels. Viele Folgen der Erwärmung seien bereits unumkehrbar, zumindest über hunderte oder tausende Jahre, heißt es im Bericht über den Zustand des Weltklimas der Weltwetterorganisation (WMO) – „State of the Global Climate 2023“. Dazu gehöre etwa der Eisverlust und der Meeresspiegelanstieg. „Unser Planet sendet immer mehr Stresssignale aus“, warnt UN-Generalsekretär António Guterres.
Schlaglichter des Klimawandels
Klimawandel: Ein globales und regionales Problem
Und doch: Der Klimawandel ist zwar ein globales Phänomen, wirkt sich aber nicht überall gleich und ähnlich intensiv aus. So erwärmen sich beispielsweise einige Regionen wie die Arktis schneller als der globale Durchschnitt. Zugleich differiert das Risiko für Wetterextreme wie Starkregen oder Hitze-Hotspots sogar innerhalb einzelner Regionen oft erheblich.
Doch es gibt ein entscheidendes Manko in der wissenschaftlicher Analyse: Bisherige globale Klimamodelle bilden das Klimageschehen jedoch meist nur mit einer Auflösung von 100 bis 200 Kilometer. Lokale und regionale Modelle haben indes eine höhere Auflösung und erfassen deshalb lokale Veränderungen. Umgekehrt können sie globale Einflüsse meist aber nur unzureichend erfassen.
Klimaforscher haben jetzt diese methologische Lücke mithilfe eines neuen Klimamodells geschlossen. Ein Forscherteam um Ja-Yeon Moon vom Institute for Basic Science in Südkorea hat ein globales Erdsystem-Modell erstellt, dass eine extrem hohe Auflösung mit einem derzeit vorhandenen Rechenaufwand ermöglicht. Ihre Studie ist im Fachjournal "Earth System Dynamics" erschienen.
Simulationen des zukünftigen Klimawandels
Dieses Modell nutzte das Team, um mithilfe von zwei der schnellsten Supercomputer Südkoreas die vergangene und zukünftige Klimaentwicklung bis zum Jahr 2100 zu simulieren.
Herausgekommen sind globale Klimakarten, welche die Auswirkungen des Klimawandels mit einer Auflösung von neun Kilometern in der bodennahen Atmosphäre und vier bis 25 Kilometern im Ozean zeigen. „Unseres Wissens sind diese neuen Simulationen die bislang höchstaufgelösten vollständig gekoppelten globalen Simulationen des zukünftigen Klimawandels bis zum Jahr 2100“, erklären die Forscher.
Es zeigt sich, dass das neue hochauflösende Klimamodell die lokalen Unterschiede in der Erwärmung, den Niederschlägen und Luftströmungen sehr viel präziser und korrekter abbildet als bisherige Modelle.
„So beobachten wir, dass die hohe atmosphärische Auflösung sogar die Ausbildung von doppelten Augenwänden bei Hurrikans sowie die Entstehung starker Schwerewellen vor den Hawaii-Inseln und anderen topografischen Besonderheiten zeigt“, schreiben die Wissenschaftler.
Was auf regionaler Ebene auffällig sei, so die Forscher, sei insbesondere die Abnahme von niedrigen und hohen Wolken über tropischen Regenwaldgebieten, speziell im Kongobecken und im Amazonasgebiet. Die Windgeschwindigkeiten tropischer Stürme könnten sich dieser Prognose zufolge in vielen Gebieten mehr verstärken als bisher angenommen.
Mehr Starkregen-Hotspots – auch in Europa
Zudem deckt die Karte neue Starkregen-Hotspots-Gebiete auf. In ihnen werden sich in Zukunft bei ungebremster Erwärmung Niederschläge von mehr als 50 Millimeter pro Tag häufen. Demnach könnte in vielen Teilen Europas deutlich nasser werden als bisher vorgesagt. Auch in der Türkei, Portugal und Spanien weichen viele Gebiete von den früheren Prognosen ab.
Einige Gebiete in den vom Monsun betroffenen Regionen Ostasiens, sowie Teilen Afrikas und des Amazonasgebiets zeigen ebenfalls häufigeren und intensiveren Starkregen. Ähnliches gilt für viele steile Hangregionen am Kilimandscharo, an der Südostseite des Himalaya und der Anden sowie den norwegischen Gebirgen.
Dies könnte zu mehr Überschwemmungen, Erosion und Erdrutschen führen. Umgekehrt könnte es in einigen Regionen rund um das Mittelmeer und einigen mittelamerikanischen Gebirgszügen trockener werden als prognostiziert. „Insgesamt sind in der hochaufgelösten Vorhersage sowohl positive wie negative Niederschlagsanomalien deutlich verstärkt“, schreiben die Klimaforscher.
Mehr Hitze-Hotspots als bisher angenommen
Die genannten Prognosen gelten auch für Hitzewellen. Neue Hitze-Hotspots werden in vielen Gebirgsregionen und anderen Gebieten mit starken Höhenunterschieden hinzukommen „In Hochgebirgsregionen wie dem Himalaya, den Anden und dem Hindukusch simuliert das Modell eine 45- bis 60-prozentige Beschleunigung der Erwärmung im Vergleich zum globalen Mittel“, erläutert Moon. In den USA sind Gebiete wie Kalifornien und die Great Plains stärker durch Hitzeextreme gefährdet als zuvor prognostiziert.
Für Europa zeigt die neue Karte eine zuvor unbekannte Aufteilung. „Die Temperatur über Italien zeigt eine klare Trennung zwischen Nord- und Mittelitalien einerseits, die sich während eines positiven NAO stärker erwärmen, und Süditalien andererseits“, schreiben die Experten.
Moon und sein Team haben bereits eine interaktive Datenplattform entwickelt, auf der sich der künftige Klimawandel auf regionaler und globaler Ebene erkunden lässt „Wir hoffen, dass unser Datensatz von Planern, politischen Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit intensiv genutzt wird“, sagt Seniorautor Axel Timmermann vom Institute for Basic Science.