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Wärmere Ozeane erhöhen Niederschlagsmenge

MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

Die Erwärmung der oberen Ozeanschichten im westlichen tropischen Pazifik wird künftig zu stärkeren Winden und mehr Regen über Ostasien führen.

Der östliche Pazifik ist eine der Schlüsselregionen im Klimasystem Erde. Ändern sich hier die Bedingungen, wirkt sich das direkt auf das Klima anderer Regionen aus. Eine neue Studie kommt zu dem Schluss, dass bereits eine Erwärmung der oberen Ozeanschichten im äquatorialen Pazifik dazu führen könnte, dass der ostasiatische Monsun insgesamt verstärkt wird. Die Studie, an der auch PD Dr. Mahyar Mohtadi vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen beteiligt ist, wird jetzt im Fachmagazin Nature veröffentlicht.

Das Indo-Pazifische Wärmebecken (IPWP) spielt eine entscheidende Rolle für das globale Klima, indem es enorme Mengen an Wasserdampf und latente Wärme an die Atmosphäre abgibt und so das Klima reguliert. In jüngster Zeit haben stetig wärmer werdende Ozeane dazu beigetragen, dass tropische Stürme verstärkt und intensiver werden – sie beziehen ihre Energie direkt von der Oberfläche des Meeres. Wie genau Ozeanerwärmung und Niederschlägen an Land zusammenhängen, ist jedoch noch nicht ausreichend erforscht. Fest steht aber, dass Ozeane die anthropogene Klimaerwärmung nur bis zu einem bestimmten Sättigungsgrad durch Aufnahme ausgleichen können.

Durch die Verwendung von Klimamodellen und geochemischen Untersuchungen an kalkhaltigen Meeresorganismen haben die Forschenden für die aktuelle Studie rekonstruiert, wie der Ozean seine Wärme und Energie verändert. Sie verglichen ihre Ergebnisse mit Rekonstruktionen von Monsunniederschlägen in Ostasien für denselben Zeitraum und fanden heraus, dass die Kopplung von ozeanischem Wärmeinhalt und Monsunschwankungen für die Regulierung des globalen Klimas entscheidend ist.

„Unsere Studie legt nahe, dass Änderungen in der thermischen Struktur des westlichen Pazifiks die Abgabe von Feuchtigkeit, latenter Wärme, und Niederschlag über Ostasien kontrollieren“, sagt Mahyar Mohtadi, Leiter der Forschungsgruppe „Klimavariabilität der Niedrigen Breiten“ am MARUM. „Der Temperaturgradient zwischen verschiedenen Breitengraden steuert nicht nur die Energieaufnahme vom tropischen Pazifik, sondern auch, wie Winde die Feuchtigkeit aus dem Ozean an Land tragen.“

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Die von Forschenden aus China, Deutschland und den USA geleitete Studie ergab, dass in den vergangenen 360.000 Jahren die Zunahme des Monsunregens in Ostasien von einem erhöhten Wärmeinhalt des Indo-Pazifischen Wärmebeckens – einer Region, in der die Meeresoberflächentemperaturen das ganze Jahr über etwa 28 Grad Celsius bleiben – gesteuert wurde, wahrscheinlich durch einen verbesserten Transport von Feuchtigkeit und latenter Wärme durch Wasserdampf aus dem Ozean. Laut der Studie folgen die Änderungen des Wärmegehalts der oberen Ozeane den Verschiebungen in der Erdumlaufbahn, die etwa alle 23.000 Jahre auftreten und die Verteilung der einfallenden Sonnenstrahlung in jedem Breitengrad verändern. (Nature, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-05302-y)

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