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Doppelte Windströme halten länger

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Sichtbarer Wind: der Jetstream über den Bergen in Alaska.
Sichtbarer Wind: der Jetstream über den Bergen in Alaska. © Acacia Johnson/Getty Images

Veränderungen des Jetstreams führen in Europa zu häufigeren Hitzewellen, wie eine Studie zeigt. Von Hanna Mertens.

Seit dem Frühjahr herrscht in weiten Teilen Europas wieder eine ausgedehnte Trockenheit mit hohen Temperaturen. Der Temperaturdurchschnitt in Deutschland lag im Juni mit 18,4 Grad Celsius um glatte drei Grad über dem Wert der international gültigen Referenzperiode 1961 bis 1990. Die Niederschläge erreichen nur noch 60 bis 80 Prozent der üblichen Menge, die sehr geringe Bodenfeuchte sorgt für Ernteausfälle, Wasserkraftwerke müssen gedrosselt oder sogar abgeschaltet werden.

Besonders prekär ist die Lage in der Poebene in Norditalien. Die Trockenheit im Po-Delta ist die schlimmste seit 70 Jahren. In Piacenza südöstlich von Mailand führt der Po so wenig Wasser, dass das anliegende kleine Wasserkraftwerk diese Woche abgeschaltet werden musste, berichtet der Energiekonzern Enel. Auch die Landwirtschaft ist auf den Fluss angewiesen. Immer dramatischer wird die Situation für die Reisbauern, wenn das salzige Meerwasser kilometerweit in den Flusslauf dringt und eine Aussaat unmöglich macht. Seit vier Monaten ist kein Regen mehr gefallen. Gleichzeitig mangelt es an Schmelzwasser aus den Bergen, da der Winter zu mild war und die Seen wie der Lago Maggiore nicht aufgefüllt wurden.

Auch in Deutschland wirkt sich die Trockenheit bereits aus. Zahlreiche Städte und Kreise haben die Wasserentnahme aus Flüssen, Bächen oder Seen auf bestimmte Tageszeiten beschränkt oder ganz untersagt. Waldbrände sorgen für Verwüstungen. Nach Ansicht des Forstwissenschaftlers Somidh Saha vom Karlsruher Institut für Technologie hat sich Deutschland im Zuge der Klimakrise schon zum Waldbrandland entwickelt. Stärkere Hitzewellen und Dürren werden dem Experten zufolge zu weiter steigender Feuergefahr führen. Deutschland müsse sich eine Strategie zur Brandbewältigung überlegen. In einem Waldbrandland wie den USA investiere die nationale Forstbehörde rund die Hälfte des Jahresbudgets für Feuerprävention.

Wie kommt es aber zu den wiederkehrenden Extremwetterereignissen? Ein Team des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) konnte zeigen, warum Hitzewellen über Europa drei- bis viermal schneller zugenommen haben als in den übrigen mittleren nördlichen Breitengraden, etwa in Nordamerika: Der doppelte Jetstream verweilt länger über Eurasien.

Das Windband

Jetstream entsteht an der Grenze zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten in fünf bis zehn Kilometern Höhe, wenn kalte und warme Luft aufeinandertreffen. Durch die Erdrotation wird der Luftstrom nach Osten abgelenkt. Da in der Höhe die Reibung fehlt, entstehen außerordentlich starke Höhenwinde mit Spitzengeschwindigkeiten von 500 Kilometern pro Stunde.

Bei Flugreisen über den Atlantik zeigt sich die Kraft des Jetstreams: Flüge von Europa nach Nordamerika dauern normalerweise länger als in Gegenrichtung. Die Veränderung des Jetstreams gilt als eines der Kippelemente im Klimasystem. (hm)

Der Jetstream ist ein schnell fließendes Windband, das die nördliche Hemisphäre der Erde in fünf bis zehn Kilometern Höhe von West nach Ost in Wellen umströmt. Angetrieben wird es vom Temperaturgefälle zwischen den äquatornäheren warmen Regionen und den kühleren Gebieten, die näher an den Polen liegen. Wenn sich der Jetstream in zwei Zweige mit erhöhtem Wind aufteilt, spricht man vom Doppeljet. Dieser Doppeljet erklärt fast 100 Prozent des Aufwärtstrends bei den Hitzewellen in Westeuropa und etwa 30 Prozent im gesamten europäischen Raum, wie die PIK-Forscher:innen in der neuen Studie herausfanden.

Die Anzahl der Doppeljet-Ereignisse hat sich zwar nicht verändert, aber sie halten länger an. Zusätzlich zum menschengemachten Temperaturanstieg führt das zu stärkeren Hitzezuständen. „Sommerliche Hitzewellen sind an sich kein neues Phänomen. Neu ist aber, dass extreme Hitzeereignisse in Europa in den letzten Jahren häufiger und intensiver aufgetreten sind“, sagte Efi Rousi vom PIK, Hauptautorin der Studie. „Man denke nur an die trockenen und heißen Sommer 2018, 2019, 2020 und die jüngsten Hitzewellen in Europa.“

Die zunehmende Verweildauer von Doppeljet-Strömen trifft besonders Westeuropa und das Baltikum. „In dieser Region, die mit dem Ausgang der vom Nordatlantik nach Europa ziehenden Sturm-Bahn zusammenfällt, kommen die Wettersysteme normalerweise vom Atlantik und haben daher eine abkühlende Wirkung“, erläuterte Rousi. „Wenn es aber zum Doppeljet kommt, werden die Wettersysteme nach Norden abgelenkt und es können sich über Westeuropa anhaltende Hitzewellen entwickeln“, so die Klimatologin. In den anderen europäischen Regionen wie dem Mittelmeerraum und Osteuropa spielen trockene Böden eine weitere und wahrscheinlich stärkere Rolle bei der Zunahme von Hitzewellen.

Ausgelöst werden die Doppeljets durch unterschiedliche Ereignisse. Eine Ursache können zufällige Schwankungen in der Atmosphäre sein. Neu ist das lange Verbleiben der Windströme über einer Region. Eine Erklärung für das hartnäckige Verweilen der Doppeljets ist die starke Erwärmung der Polarregionen. Als Konsequenz nimmt das Temperaturgefälle, das den Jetstream antreibt, ab, die Wellenbewegung des Jetstreams schlägt weiter aus und die Wetterlage bleibt länger über einem Gebiet bestehen.

„Unsere neuen Ergebnisse machen deutlich, wie wichtig es ist, die dynamischen Prozesse in der Atmosphäre zu verstehen, um künftige Risiken vorherzusehen“, sagte PIK-Mitautor Kai Kornhuber. „Klimamodelle neigen dazu, extreme Wetterrisiken zu unterschätzen.“ Rousi fasst es so zusammen: „Doppelte Jetstreams und ihre zunehmende Verweildauer sind der Schlüssel zum Verständnis der aktuellen und zukünftigen Hitzewellenrisiken über Westeuropa.“

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