Die Zukunft der Meere ? zu warm, zu hoch, zu sauer - WBGU

daten auch keinen signifikanten Trend in der Anzahl
dieser Stürme zeigen.
Seit diesem IPCC-Bericht hat es eine Reihe neuer
Forschungsarbeiten zum Thema gegeben. Sie widersprechen
zwar nicht der genannten IPCC-Aussage,
werfen aber dennoch ein ganz neues Licht auf die
obige Frage, indem nicht mehr die Anzahl der Tropenstürme
im Mittelpunkt des Interesses steht, sondern
deren Stärke. Beides wird durch unterschiedliche
Faktoren bestimmt. Tropenstürme entstehen aus
einer kleinen Störung (etwa einem Gewitter) über
dem tropischen Ozean. Im Atlantik hat diese Störung
ihren Ursprung oft auf dem afrikanischen Kontinent.
Was die Häufigkeit solcher „Keimzellen“ für
Wirbelstürme steuert, ist bisher ungenügend verstanden.
Für einen direkten Einfluss der globalen Erwärmung
auf diesen Prozess gibt es aber keine Hinweise.
Die weitere Entwicklung eines Tropensturms,
nachdem er einmal entstanden ist, wird dagegen
stark von seinem Umfeld bestimmt, d. h. von den
Meerestemperaturen und der atmosphärischen Zirkulation.
Insbesondere die Meerestemperaturen sind
dabei von der anthropogenen Erwärmung betroffen.
Ob die atmosphärische Zirkulation sich durch die
Erwärmung ebenfalls verändert, und inwieweit dies
die Entwicklung von Hurrikanen fördert oder
hemmt, ist noch unklar. Hier ist man auf Simulationen
mit globalen Modellen angewiesen, die jedoch
bei der Auflösung von Hurrikanen noch Schwächen
haben. Durch Messdaten gut belegt ist dagegen:
1. Wärmere Meerestemperaturen führen zu stärkeren
Hurrikanen mit mehr Niederschlägen.
2. Die Meerestemperaturen in den Tropen in der
relevanten Saison (etwa Juni–November) haben
zugenommen und sind in den letzten Jahren
sowohl im Atlantik als auch im Pazifik auf dem
höchsten Stand seit Beginn der Messreihen, die
(wenn auch mit abnehmender Qualität) bis ins 19.
Jahrhundert zurückreichen.
3. Die Energie von Hurrikanen hat sowohl im Atlantik
als auch im Pazifik zugenommen, auf Höchstwerte
seit Beginn zuverlässiger Daten in den
1950er Jahren. Während die Gesamtzahl der Tropenstürme
sich kaum verändert hat, hat die
Anzahl der besonders schweren Hurrikane (Kategorie
4 und 5) deutlich zugenommen.
Der erste Punkt ist theoretisch gut untermauert:
Warme Meerestemperaturen sind eine Energiequelle
für Hurrikane, daher sind sie ein tropisches
Phänomen. Dies wird in den Vorhersagen des National
Hurricane Center routinemäßig genutzt. Emanuel
(2005) hat diesen Zusammenhang anhand der
Messdaten seit 1950 belegt. Dabei definierte er einen
Index für die Stärke der Hurrikane, den „Power Dissipation
Index“ (PDI), der dem Kubik der Windgeschwindigkeit
aufsummiert über die Ausdehnung
Klimafaktoren 3.1
und Dauer eines Hurrikans entspricht. Eine Zunahme
des PDI entsteht also durch stärkere, größere
oder länger andauernde Hurrikane. Der PDI kann
als ein annäherndes Maß für das Zerstörungspotenzial
von Hurrikanen interpretiert werden.
Abbildung 3.1-5 zeigt die Zunahme des PDI über
die letzten Jahrzehnte im Atlantik; eine ähnliche Entwicklung
gibt es auch im Pazifik. Neben dieser
Zunahme ist auch der Zusammenhang mit der ebenfalls
gezeigten global gemittelten bodennahen Lufttemperatur
deutlich erkennbar. Die Zunahme des
PDI mit der Temperatur ist in den Daten allerdings
wesentlich stärker, als es sich aus der Theorie der
Hurrikanenergie herleiten lässt. Diese Diskrepanz
ist noch unverstanden. Eine denkbare Hypothese ist,
dass die warme Oberflächenschicht des Meeres
dicker geworden ist, so dass die für den Hurrikan
zugängliche Wärmemenge überproportional zur
Temperatur gestiegen ist (Scharroo et al., 2005).
Eine andere Studie (Webster et al., 2005) hat unter
Verwendung von Satellitendaten gezeigt, dass sich
die Anzahl von Hurrikanen der Kategorien 4 und 5
seit 1970 global (also im Pazifik, Atlantik und Indik)
nahezu verdoppelt hat – dies obwohl die Gesamtzahl
der Tropenstürme in diesem Zeitraum keinen signifikanten
Trend aufweist. Dieses Ergebnis bestätigt
nochmals die Aussage des IPCC (2001a), wonach die
Anzahl sich nicht verändert, und von Emanuel
(2005), wonach die Stärke zunimmt.
Eine Arbeitsgruppe in Princeton hat in mehreren
Studien untersucht, wie sich die globale Erwärmung
in einem der Hurrikanmodelle auswirkt, die regelmäßig
für die Vorhersagen des National Hurricane
Center eingesetzt werden (Knutson und Tuleya,
2004). Dazu wurde das Modell mit Randbedingungen
aus mehreren globalen Klimamodellen betrieben,
jeweils für das heutige Klima und für ein Erwärmungsszenario.
Die Häufigkeitsverteilung der Hurrikane
verschob sich dabei deutlich in Richtung auf die
stärkeren Stürme – Hurrikane der stärksten Kategorie
5 traten in dem Erwärmungsszenario sogar dreimal
häufiger auf als im Kontrollklima. Da die globalen
Klimamodelle selbst bisher keine ausreichende
Auflösung haben, um Hurrikane gut zu beschreiben,
ist diese Studie mit einem regionalen, hoch auflösenden
Vorhersagemodell die bisher aussagekräftigste
Simulationsrechnung zur künftigen Entwicklung dieser
Stürme.
Theorie, Beobachtungsdaten und Modellrechnungen
sprechen daher dafür, dass eine Klimaerwärmung
zu stärkeren Hurrikanen führt. Dabei ist
der in den Messdaten gefundene Effekt noch stärker
als theoretisch erwartet. Bei einer Erwärmung der
tropischen Meerestemperatur um lediglich 0,5°C hat
die Hurrikanenergie in den letzten Jahrzehnten global
um 70% zugenommen, im Atlantik sogar noch
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