(openPR) Wetterextreme wie Hitzewellen und Dürren sind in Europa in den vergangenen Jahrzehnten häufiger geworden. Dabei bildet sich manchmal eine auffällige Zweiteilung des Kontinents aus, wie etwa im Sommer 2023: Während dieser in Deutschland und im nordwestlichen Europa verregnet war, loderten im südlichen Europa bei außergewöhnlich hohen Temperaturen verheerende Waldbrände. Hinter solch gegensätzlichen Wetterlagen in Europa steckt ein Phänomen, welches als Nordatlantische Oszillation (NAO) bezeichnet wird. Diese ist charakterisiert durch Schwankungen im Luftdruckgefälle zwischen den Azoren und Island über dem Nordatlantik. Diese Schwankungen beeinflussen das Wetter auf dem europäischen Kontinent erheblich und führen zu kontrastierenden Wetterbedingungen in verschiedenen Regionen. So war die NAO im Sommer 2023 in einer stark negativen Phase: Das Druckgefälle im Nordatlantik war nur schwach ausgeprägt. Dadurch konnte kühle, feuchte Luft nach Nordwesteuropa und warme Luft in den Mittelmeerraum dringen. Während einer positiven Phase der NAO im Sommer tritt die umgekehrte Situation auf: Hitze in Nordwesteuropa, niedrigere Temperaturen in Südeuropa.
In einer neuen Studie haben Forschende des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) und der Universität Hamburg gezeigt, dass solche Sommerextreme der NAO und damit Extremwetterlagen in Europa infolge der globalen Erwärmung wahrscheinlicher werden. Bisherige Studien hatten sich vor allem mit der NAO im Winter beschäftigt, weil die Schwankungen dann stärker ausgeprägt sind und mehr beachtet werden. Die sommerlichen NAO-Schwankungen haben jedoch direkte Auswirkungen auf die Landwirtschaft und das Wohlbefinden der Menschen.
Die neue Studie unter der Leitung von MPI-M-Forscher Quan Liu widmete sich den Veränderungen im Auftreten dieser starken positiven und negativen Phasen der sommerlichen NAO und den damit verbundenen Auswirkungen auf europäische Wetterextreme im Zuge der globalen Erwärmung. Da Extreme per Definition sehr selten sind, braucht es eine ausreichende Datenbasis, welche es erlaubt, ihre Veränderungen zuverlässig zu bestimmen. Mithilfe mehrerer Klimamodelle und Ensembles von bis zu hundert Simulationen des Klimas von 1850 bis 2100 untersuchten die Wissenschaftler*innen NAO-Trends und Veränderungen ihrer Variabilität in einer um bis zu vier Grad wärmeren Welt.
Das klare Ergebnis: Im Mittel weist die NAO im Sommer einen positiven Trend auf, also hin zu einem stärkeren Druckgefälle zwischen den Azoren und Island. „Noch interessanter ist allerdings, dass die Variabilität zunimmt. Das bedeutet, dass es mehr und stärkere Extreme der NAO im Sommer geben wird – positive wie negative“, erklärt Liu. Die damit verbundenen Hitzewellen würden durch eine stärkere Verbindung zwischen extremen Zuständen der atmosphärischen Zirkulation – im Zusammenhang mit der NAO – und den Temperaturen im zukünftigen Klima weiter verstärkt. „Die Zunahme der NAO-Extreme im Sommer kann verheerende Auswirkungen auf die Wirtschaft und auf die Gesundheit der Menschen in Europa haben“, ordnet Koautorin Daniela Matei ein.
Das Team warf außerdem einen Blick in die Vergangenheit. Mithilfe von auf Beobachtungen basierenden Datensätzen der sogenannten Reanalyse überprüfte es, ob extreme Zustände der NAO seit Beginn der Wetteraufzeichnung bereits häufiger geworden sind. Und tatsächlich gab es in den jüngsten 40 Jahren des betrachteten Zeitraums mehr NAO-Extreme als von 1850–1889. Als nächstes wollen die Forschenden untersuchen, welche physikalischen Mechanismen hinter der zunehmenden Variabilität der NAO stecken, und welche Rolle ein weiteres Atmosphärenphänomen – das Ost-Atlantik-Muster – für Wetterextreme in Europa spielt.
wissenschaftliche Ansprechpartner: Quan Liu, Max-Planck-Institut für Meteorologie: Dr. Jürgen Bader, Universität Hamburg: Dr. Johann Jungclaus, Max-Planck-Institut für Meteorologie: Dr. Daniela Matei, Max-Planck-Institut für Meteorologie:
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