Von 2016 bis 2019
registrierten Meteorologen weltweit Rekordhitzewellen,
verheerende Waldbrände in Kalifornien und Australien
und die längste je verzeichnete Serie tropischer Wirbelstürme der Kategorie 5.
Die Zahl der Extremwetterereignisse ist in den letzten 40 Jahren gestiegen,
und laut aktuellen Prognosen wird sich der Trend fortsetzen.
Aber sind diese Naturkatastrophen nicht einfach nur Unwetter?
Oder sind sie auf den Klimawandel zurückzuführen?
Um das zu beantworten,
muss man die Unterschiede zwischen Wetter und Klima verstehen:
Wie definiert man sie, wie sagt man sie voraus
und was zeigen die Vorhersagen an?
Meteorologen bezeichnen Wetter als Zustände der Atmosphäre
zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort.
Derzeit lässt sich das Wetter einer Region für die nächste Woche
mit einer Genauigkeit von etwa 80 % vorhersagen.
Das Klima sind die durchschnittlichen atmosphärischen Zustände einer Region
über Zeiträume von einem Monat oder mehr.
Klimavorhersagen prognostizieren Durchschnittstemperaturen für Jahrzehnte,
geben aber keine Auskunft über bestimmte Wetterereignisse.
Diese beiden Arten Vorhersagen liefern also verschiedene Informationen,
weil sie auf unterschiedlichen Daten basieren.
Für eine Wettervorhersaage müssen Meterologen
die Ausgangszustände der Atmosphäre bestimmen.
Aktuelle Niederschlagsmengen, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit,
Windgeschwindigkeit und Windrichtung bestimmen das Wetter einer Region.
Zweimal täglich lassen Meteorologen von über 800 Stationen weltweit
Ballons in die Atmosphäre steigen.
Sie tragen Instrumente, sogenannte Radiosonden,
messen die Ausgangszustände
und übertragen die Ergebnisse an die Wetterstationen.
Meteorologen lassen die Daten durch numerische Vorhersagemodelle laufen,
die die endgültige Prognose erstellen.
Doch leider kann dieses globale Datennetz
keine perfekte Vorhersage liefern,
denn das Wetter ist ein grundsätzlich chaotisches System.
Es ist äußerst empfindlich,
und ohne genaueste Kenntnisse der Elemente des Systems
lässt sich unmöglich eine perfekte Vorhersage treffen.
Innerhalb von nur zehn Tagen können kleinste Störungen
die atmosphärischen Bedingungen massiv beeinflussen.
Das macht eine zuverlässige Vorhersage über zwei Wochen hinaus unmöglich.
Klimavorhersagen hingegen sind wesentlich zuverlässiger.
Das liegt zum Teil daran, dass das Klima einer Region
per Definition der Durchschnitt all ihrer Wetterdaten ist.
Außerdem berücksichtigen Klimaprognosen nicht,
was derzeit in der Atmosphäre passiert,
sondern konzentrieren sich darauf, was passieren könnte.
Diese Parameter werden als Randbedingungen bezeichnet,
und wie ihr Name sagt, wirken sie als Beschränkung für Klima und Wetter.
Ein Beispiel für eine Randbedingung ist die Sonneneinstrahlung.
Analysiert man Entfernung und Winkel zwischen einem Ort und der Sonne,
lässt sich die Wärmemenge bestimmen, die das Gebiet erhält.
Da das Verhalten der Sonne im Lauf des Jahres bekannt ist,
kann man ihre Auswirkungen auf die Temperatur vorhersagen.
Über Jahre ermittelte Durchschnittsdaten
lassen – einschließlich Jahreszeiten – periodische Muster erkennen.
Die meisten Randbedingungen haben genau definierte Werte,
die sich nicht oder kaum ändern.
Deshalb können Forscher das Klima Jahre im Voraus exakt vorhersagen.
Aber hier wird es schwierig.
Selbst die kleinste Änderung der Randbedingungen
bewirkt eine viel größere Verschiebung im chaotischen Wettersystem.
So ist zum Beispiel die Oberflächentemperatur der Erde
in den letzten 150 Jahren um fast ein Grad Celsius gestiegen.
Das mag geringfügig erscheinen,
doch dieser Anstieg um ein Grad hat etwa so viel Energie
wie eine Million Nuklearsprengköpfe in die Atmosphäre gebracht.
Der massive Energieanstieg hat zu einer dramatischen Zunahme
von Hitzewellen, Dürren und Sturmfluten geführt.
Ist also die Zunahme der Wetterextreme
auf Zufall oder Klimawandel zurückzuführen?
Die Antwort lautet:
Zwar bleibt das Wetter immer ein chaotisches System,
doch die Veränderungen des Klimas
erhöhen die Wahrscheinlichkeit extremer Wetterereignisse.
Die Wissenschaft ist sich nahezu einig, dass sich das Klima verändert
und dass menschliche Aktivitäten diesen Prozess beschleunigen.
Aber zum Glück kann man feststellen,
welche Verhaltensweisen das Klima am meisten beeinflussen,
indem man verfolgt, welche Randbedingungen sich verschieben.
Auch wenn das Wetter des nächsten Monats wohl immer ein Rätsel bleibt,
können wir gemeinsam das Klima der nächsten Jahrhunderte schützen.