Klimawandel: Erwärmungspause ja oder nein?
Ausgabe 19 | März 2014 | „Wir warnen vor der Auffassung, dass der Klimawandel zum Stillstand gekommen sei, die globale Erwärmung schreitet ungehindert fort.“ - Johanna Stachel, Präsidentin der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
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Anthropogene Emissionen von Treibhausgasen, vor allem von CO2 , haben seit Beginn der Industrialisierung einen nachweisbaren Beitrag zur globalen Erwärmung geleistet. Während jedoch die globale Oberflächentemperatur in den vergangenen 60 Jahren im Mittel um 0,11 °C pro Jahrzehnt anstieg, hat sie seit 1998 nur noch um 0,05 °C pro Jahrzehnt zugenommen (siehe Abb. 1). Messungen und Modellrechnungen deuten darauf hin, dass diese Erwärmungspause hauptsächlich vier Ursachen hat [1].
1. Interne Variabilität des Klimasystems. Durch den Einfluss und die Wechselwirkungen der einzelnen Komponenten des Klimasystems untereinander entstehen über Zeiträume von Jahren bis Jahrhunderten natürliche Schwankungen der Temperatur. Diese sind schwer vorherzusagen, da sie im Wesentlichen chaotischer Natur sind. Selbst regionale Phänomene können die mittlere Erdoberflächentemperatur ändern: Das pazifische Klimaphänomen El Niño1 führte z. B. zu einer sehr starken globalen Erwärmung zu Beginn der Erwärmungspause im Jahr 1998. Danach folgten einige La Niña 2 - Phasen im Pazifik, die kühlend wirkten.
2. Rolle des Ozeans. Der Ozean ist der wichtigste Wärmespeicher im Klimasystem. In den letzten 40 Jahren hat er über 90 % der zusätzlichen erzeugten Wärmeenergie aufgenommen [1]. Insgesamt hat der Ozean im letzten Jahrzehnt im gleichen Maße Wärme aufgenommen wie vorher (Abb. 2 zeigt Daten für die oberen 700 m). Trotz der in den letzten Jahren besseren Abdeckung ist keine eindeutige Aussage aus den Messungen über eine Umverteilung der Wärme in größere Tiefen des Ozeans möglich. Es gibt aber Anhaltspunkte aus mit Messungen kombinierten Modellrechnungen, dass die unteren Meeresschichten in den letzten 15 Jahren mehr Wärme aufgenommen haben könnten als zuvor, was einer Erwärmung der Erdoberfläche entgegenwirken würde.
3. Einfluss der Sonneneinstrahlung. Das vergangene Jahrzehnt war geprägt vom solaren Maximum im Jahr 2000 sowie dem überdurchschnittlich langen solaren Minimum um das Jahr 2009. Dies führte zu einer Abkühlung der Erdoberfläche.
4. Einfluss stratosphärischer Aerosole. Einige kleinere Vulkanausbrüche haben Schwefelteilchen in der Stratosphäre seit 2000 zunehmen lassen. Diese streuen die einfallende Sonnenstrahlung und verursachen auch eine Abkühlung3 .
Die derzeitige Erwärmungspause in der Oberflächentemperatur ist nicht außergewöhnlich. Ähnliche Bedingungen wurden seit Beginn der instrumentellen Messungen vor etwa 150 Jahren mehrfach beobachtet. Insgesamt zeigen die Messungen, insbesondere im Ozean, dass die Erwärmung der Erde im Ganzen ungebremst weitergeht.
Fußnoten/Ergänzungen:
2. Als La Niña bezeichnet man das klimatische Gegenstück zu El Niño. La Niña ist eine ungewöhnlich kalte Strömung im äquatorialen Pazifik, die zur Abkühlung des östlichen Pazifiks führt.
3. siehe auch Physik konkret 13 - Climate-Engineering – Eingriff ins Erdklima
4. 1021 Joule = 1 Trilliarde Joule
Die Deutsche Physikalische Gesellschaft dankt ihren Autoren Justus Notholt, Mojib Latif, Peter Lemke, Jochem Marotzke, Monika Rhein, Martin Riese