Neues mathematisches Verfahren rekonstruiert Vorkommen von Polartiefs im Nordatlantik Polare Wirbelstürme nicht vom Klimawandel beeinflusst - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neues mathematisches Verfahren rekonstruiert Vorkommen von Polartiefs im Nordatlantik

Polare Wirbelstürme nicht vom Klimawandel beeinflusst

Ein polarer Wirbelsturm über dem Norden Skandinaviens © GKSS

Die Häufigkeit von Polartiefs – polaren Wirbelstürmen – ist offenbar nicht durch den Klimawandel beeinflusst. Das zeigt eine in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ veröffentlichte Studie, in der Wissenschaftler mithilfe eines neuen mathematischen Verfahrens das Auftreten von polaren Wirbelstürmen im Nord-Atlantik rekonstruierten.

Unvorhersehbare Kraft

Polartiefs sind kleinräumige Stürme, die in den Ozeanen der hohen Breiten auftreten und vergleichbar sind mit tropischen Wirbelstürmen. Ihre starken Winde werden von Seeleuten gefürchtet. Im letzten Jahrhundert ließen sich im Nordatlantik 56 gesunkene Schiffe mit insgesamt 342 Toten auf die Kraft dieser polaren Stürme zurückführen. Auch wenn Polartiefs nicht zu jeder Zeit Orkanstärke erreichen, sind sie für die Seefahrt besonders tückisch, da sie sich sehr plötzlich entwickeln können und aufgrund Ihres geringen Durchmessers von nur einigen hundert Kilometern schwer vorhersehbar sind. Der Mangel an Messstationen in den Polarregionen erschwert die Vorhersage und den Nachweis der Polartiefs zusätzlich.

Wirbelstürme werden plötzlich „sichtbar“

Um herauszufinden, ob sich die Häufigkeit von Polartiefs in den letzen Jahrzehnten im Nordatlantik im Zuge des Klimawandels verändert hat, untersuchte der Umweltwissenschaftler Matthias Zahn vom GKSS-Forschungszentrum Geesthacht in Kooperation mit dem Meteorologischen Institut der Universität Hamburg für den Zeitraum von 1946 bis 2006 globale atmosphärische Daten. Diese

Daten liegen für Flächen von rund 200 mal 200 Kilometern vor. „Bei einem eher regionalen Phänomen wie den Polartiefs, die oftmals nur wenige hundert Kilometer im Durchmesser groß sein können, reicht die grobe Auflösung von globalen atmosphärischen Daten für präzise Analysen jedoch nicht aus.“,

erläutert Matthias Zahn, der derzeit an der Universität Hamburg promoviert.

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Räumliche Häufigkeitsverteilung von polaren Wirbelstürmen über dem Nordatlantik © GKSS

Berechnung mithilfe von „Downscaling“

Mit dem so genannten „Downscaling-Verfahren“ ist es Matthias Zahn gelungen, die globalen atmosphärischen Daten auf eine Fläche von rund 50 mal 50 Kilometer herunterzurechnen. Weiterhin entwickelte er ein mathematisches Verfahren, um Polartiefs in den nun höher aufgelösten Daten zu detektieren. „So konnten wir mit Hilfe der Mathematik Aussagen über die Häufigkeiten von Polartiefs für vergangene Zeiträume, in denen Satelliten noch nicht flächendeckend im Einsatz waren, treffen. Dabei entdeckten wir zusätzliche Wirbelstürme, die in den bisherigen Wetteraufzeichnungen nicht auftauchten“, beschreibt Matthias Zahn seine Arbeit.

Kein Zusammenhang mit dem Klimawandel

Die anschließende statistische Analyse ergab, dass innerhalb der letzten 60 Jahre kein Langzeittrend in der Häufigkeit der Polartiefs nachgewiesen werden konnte und es derzeit keinen direkten Zusammenhang zum Klimawandel gibt. Das von Matthias Zahn entwickelte mathematische Verfahren wird weiterhin genutzt werden, um statistische Aussagen über veränderliche Starkwindgeschwindigkeiten innerhalb Polartiefs treffen zu können und um zukünftige Szenarien für das Auftreten solcher Stürme daraus abzuleiten.

(GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, 27.11.2008 – NPO)

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