Den Winter vorhersagen? Das ist: kompliziert – Wissenschaft

Klima

Wenn Sie wissen, wie kalt die Winter in Deutschland sind. Aber es ist nicht einfach mit langfristigen Prognosen. Wie Forscher saisonale Klimaprognosen erstellen.

Von dpa

Winter

Gebirgserz Saison.

Foto: DPA/Jan Woitas

Berlin (dpa). Wenn der Oktober warm und schön ist, wird ein scharfer Winter kommen. Wenn nur langfristige Klimavorhersagen einfach wären. Nun stellt sich die Frage, ob die Energie im Winter knapp wird.

Herbst und Winter

Einpacken – nicht nur draußen: Angesichts explodierender Gaspreise wollen viele Anwohner in diesem Herbst und Winter die Heizung so weit wie möglich aufdrehen.

Foto: DPA/Jonas Walzberg

Helmholtz-Vizepräsident für Energie, Holger Hanselka, prognostizierte kürzlich, dass es bei einem milden Winter wohl zu keinen Engpässen kommen werde. Welche Phänomene in Mitteleuropa den Winter beeinflussen, wie saisonale Vorhersagen funktionieren und wie (unsicher) sie sind.

Welche Auswirkungen hat die Jahreszeit auf Mitteleuropa?

Ein “Strauß an Phänomenen” bestimmt die Jahreszeit, erklärt Klimaforscher Klaus Pankatz vom Deutschen Wetterdienst (DWD). Eine relativ große Rolle spielt ein Phänomen in der Stratosphäre über dem Nordpol: der Polarwirbel. Dies kann die Zirkulation des Westwindes beeinträchtigen, der leichte, feuchte Luft vom Atlantik nach Mitteleuropa transportiert. Ist die Durchblutung gestört, kann kalte Luft zu uns gelangen.

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„Wenn der Polarwirbel instabil ist – was im Winter regelmäßig vorkommt – stört er die Stabilität der Westwindzirkulation. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Kälteeinbrüchen“, sagte Pankatz. Die gute Nachricht: „Aktuell ist der Polarwirbel sehr stark und auf absehbare Zeit stabil.“

Zudem wirkt sich die Schneedecke in Sibirien und Zentralasien auf den Verlauf der nächsten Saison aus. Der Klimaforscher erläutert: „Die hohe Schneedecke zu Beginn des Winters vergrößert das kalte Hochdruckgebiet in Sibirien. Es kann sich am Ende des Winters weiter nach Westen ausbreiten und uns dadurch kalte Ostlagen bescheren. Bei diesem allgemeinen Wetter.“ Bedingung ist, dass die Luft des Kontinents von Osten nach Mitteleuropa strömt.

Wie werden Saisonprognosen erstellt?

Für saisonale Vorhersagen verwenden Computer große Datenmengen, um verschiedene mögliche Wetterszenarien auf der Grundlage bestimmter Klimamodelle zu simulieren. So berechnen sie die Wahrscheinlichkeit, dass die kommende Jahreszeit feuchter, trockener, wärmer oder kälter wird als im langjährigen Mittel.

Dabei werden immer relative Aussagen gemacht und niemals absolute Werte wie bestimmte Temperaturen angegeben. „Saisonprognosen sind Klimaprognosen, keine Wettervorhersagen“, erklärt DWD-Klimaforscher Andreas Paxian.

Wie unterscheidet es sich von einer Wettervorhersage?

Saisonale Prognosen arbeiten mit der „Erinnerung“ an langfristige Prozesse, sagte Pankatz. Die Simulationen der Wissenschaftler beziehen sich auf wiederkehrende und länger andauernde Klimamuster, die sich über große Gebiete erstrecken. „Bei der Wettervorhersage schaut man auf Tage, wie Höchst- und Tiefsttemperaturen. Aber sobald man über zehn Tage bis zwei Wochen hinausgeht, muss man anfangen, den Durchschnitt zusammenzufassen“, erklärt der Klimaforscher.

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Bei saisonalen Prognosen sind es durchschnittlich drei Monate gegenüber dem Referenzzeitraum. “Auf einer saisonalen Prognoseskala macht es keinen Sinn, einzelne Tage zu betrachten.” Und genau das sei „wichtig für die Botschaft“, betont Pankatz. „Wenn wir sagen: Es gibt im Durchschnitt drei Monate tendenziell wärmere Bedingungen, dann können in dieser Zeit Tage, Wochen oder sogar ein Monat kalt sein.“

Welche Daten werden ausgewertet?

Für saisonale Vorhersagen arbeiten Wissenschaftler mit Erdsystemmodellen. Dazu wird die Erde in dreidimensionale Kästchen eingeteilt, in denen die Zustände der Atmosphäre, der Ozeane, der Landoberfläche und des Meereises beschrieben werden.

„Ich brauche Beobachtungspunkte auf der ganzen Welt mit einer bestimmten räumlichen Auflösung auf der Höhe der Atmosphäre und tief im Ozean“, erklärte Paxian. Das sind zum einen die Messdaten und zum anderen berechnet es die Werte für die Teile des Erdsystems, wo keine Messdaten vorliegen. Darüber hinaus fließen Annahmen über die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre in die Simulation ein.

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Wie zuverlässig sind die Ergebnisse?

Wissenschaftler geben in ihre Simulationen eine Vielzahl von Werten ein, die zum Teil auf Hochrechnungen beruhen. “Natürlich gibt es eine Menge Unsicherheit”, sagte Paxian. Kennen Wissenschaftler beispielsweise nur den Bereich, in dem der Anfangswert liegt, lassen sie das Modell mit anderen Werten rechnen.

Eine weitere Schwierigkeit: Wir kennen längst nicht alle Prozesse und Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Landoberfläche und Meereis. Dies ist also nicht in der aktuellen Simulation enthalten. Hinzu kommt, dass Computer bei komplexen Berechnungen schnell an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen. Paxian folgert: „Die Qualität der Prognose hängt davon ab, welcher Zeitraum, welcher Standort und welche Variablen berücksichtigt werden.“

Und wie sieht die aktuelle Saisonprognose aus?

DWD-Wissenschaftler werten derzeit Daten mehrerer Klimamodelle für Deutschland aus. Dazu berechnen sie, wie viele Modelle bezogen auf den jeweiligen Bezugszeitraum einen Anteil warmer, normaler oder kalter Ergebnisse aufweisen. Der DWD selbst führt einen Vergleich für den Zeitraum von 1991 bis 2020 durch, andere beteiligte Modelle arbeiten mit dem weiter zurückreichenden Bezugszeitraum.

Aktueller Stand laut Paxian: „Seit drei Monaten – November, Dezember, Januar – sehen wir einen leichten Trend zu wärmeren Bedingungen.“

© dpa-infocom, dpa:221102-99-350579/4

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