Weniger Energie für großräumige Tiefs, aber mehr für Starkregen und Gewitter Klimawandel: Mehr sommerliche Gewitterstürme - scinexx | Das Wissensmagazin
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Weniger Energie für großräumige Tiefs, aber mehr für Starkregen und Gewitter

Klimawandel: Mehr sommerliche Gewitterstürme

Gewitter
Unser Sommerwetter verändert sich: Großräumige Tiefs werden schwächer, kleinräumige Gewitterstürme und Schauer dagegen stärker. © MIT

Weniger Bewegung: Mit dem Klimawandel verändert sich auch unser Sommerwetter – wie, haben nun Klimaforscher näher untersucht. Demnach verlieren die großräumigen Tiefdruckgebiete an Energie und werden schwächer. Dadurch gibt es schon jetzt weniger anhaltenden Sommerregen. Gleichzeitig jedoch verstärken sich kleinräumige Konvektionsströmungen, die uns mehr Gewitterstürme und Starkregen bringen, wie die Forscher berichten.

Unser Klima verändert sich – das ist nicht erst seit dem Hitzesommer von 2018 klar. Schon länger prognostizieren Klimaforscher, dass es in Deutschland künftig immer regenreichere Winter, dafür tendenziell trockenere Sommer geben wird. Auch sommerliche Hitzewellen nehmen zu, während milde Schönwetterperioden sich eher in den Frühjahr und Herbst verschieben. Wenn es regnet, könnte der Niederschlag immer häufiger extrem ausfallen – er kommt als heftiger Schauer und Starkregen.

Sommerwetter im Visier

Was dies konkret für die Sommer der gemäßigten Breiten bedeutet, haben nun noch einmal Charles Gertler und Paul Gorman vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) untersucht. Sie wollten vor allem wissen, wie sich die großräumigen Tiefdruckgebiete, die sogenannten extratropischen Zyklone, und die kleinräumigen Gewitterstürme und sommerlichen Regenschauer verändert haben. Für ihre Studie untersuchten die Forscher die Energie und Feuchtigkeit, die in der Atmosphäre für diese verschiedenen Wetterphänomene zur Verfügung steht.

Die großen Tiefdruckgebiete speisen sich vor allem aus dem Kontrast zwischen der warmfeuchten Tropenluft und der kalten Luft aus den Polarregionen. Je stärker der Unterschied, desto größer und stärker kann das Tief werden. Den Antrieb für lokale Gewitterstürme bilden dagegen kleinräumige Konvektionsströmungen, die durch vertikale Temperatur- und Feuchtigkeitsgradienten in der Atmosphäre entstehen. Gertler und Gorman haben untersucht, wie sich diese atmosphärischen Faktoren von 1979 bis 2017 jeweils während der Sommermonate verändert haben.

Weniger Energie für großräumige Tiefs

Das Ergebnis: Die vor allem in der Arktis überproportional steigenden Temperaturen haben zu einer Umverteilung der Energie in der Atmosphäre geführt. Während für großräumige Tiefs durch den schwächer werdenden Gradienten nun weniger Energie zur Verfügung steht, wächst der Antrieb für kleinräumige, von der vertikalen Konvektion angetriebene Stürme und Starkregen, wie die Forscher ermittelten.

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Demnach hat sich die potenzielle Energie der Troposphäre, die durch den Gradienten zwischen Polen und Äquator entsteht, im Schnitt um 1,5 Prozent pro Jahrzehnt abgeschwächt. Im Gegenzug jedoch nimmt die potenzielle Energie für konvektive Prozesse in der Atmosphäre zu – sie hat seit 1979 um 13 Prozent zugenommen, wie Gertler und Gorman berichten.

Stagnation unterbrochen von Gewitterstürmen

Konkret bedeutet dies für unser Sommerwetter: Es gibt weniger Bewegung am Himmel und weniger großräumige Sommerwinde über Mitteleuropa. Auch das für Tiefdruckfronten typische regnerische Wetter könnte im Sommer seltener werden. Dafür sorgen die langsameren, schwächeren Tiefs für mehr Stagnation beim Sommerwetter. Gleichzeitig jedoch steigt die Häufigkeit von kurzen, heftigen Sommergewittern, Sommerstürmen und Schauern.

„Das hat das Potenzial für mehr zerstörerische Gewitterstürme und gleichzeitig mehr Tage mit stagnierendem Wetter – was auch zu längeranhaltenden Hitzewellen führen könnte“, so Gertler. Die Beobachtungen der Forscher zur Energieverteilung in der Atmosphäre stimmen damit gut mit den Trends überein, die auch schon andere Forschergruppen für unser Sommerwetter ermittelt haben: Lange Phasen mit wenig Wetterveränderungen wechseln mit lokalen, starken Regenfällen und Gewitterstürmen. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; doi: 10.1073/pnas.1812312116)

Quelle: Massachusetts Institute of Technology

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