Den Winter vorhersagen? Das ist: kompliziert – Wissenschaft

das Klima

Wenn Sie nur wüssten, wie kalt die Winter in Deutschland sind. Aber für langfristige Prognosen ist es nicht so einfach. Wie Wissenschaftler saisonale Klimavorhersagen machen.

Von dpa

im Winter

Wintererzgebirge.

Fotos: DPA/Jan Woitas

Berlin (dpa). Wenn der Oktober warm und schön ist, kommt ein scharfer Winter. Wenn nur langfristige Klimaprognosen so einfach wären. Nun stellt sich die Frage, ob es in der kalten Jahreszeit an Energie mangelt.

Herbst und Winter

Fazit – nicht nur draußen: Mit Blick auf die explodierenden Gaspreise möchten viele Bürger in diesem Herbst und Winter die Heizung so wenig wie möglich herunterdrehen.

Fotos: DPA/Jonas Walzberg

Holger Hanselka, Vizepräsident von Helmholtz Energy, prognostizierte kürzlich, dass es bei einem milden Winter voraussichtlich zu keinen Engpässen kommen werde. Welche Phänomene in Mitteleuropa den Winter beeinflussen, wie saisonale Vorhersagen funktionieren und wie (un)sicher sie sind.

Was beeinflusst den Winterverlauf in Mitteleuropa?

Ein „Bündel von Phänomenen“ bestimmt, wie der Winter aussehen wird, 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 Westwindzirkulation beeinträchtigen, die weiche, feuchte Luft vom Atlantik nach Mitteleuropa trägt. Ist diese Zirkulation 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. Das erhöht die Wahrscheinlichkeit von Erfrierungen“, sagt Pankatz. Die gute Nachricht: „Der Polarwirbel ist derzeit sehr stark und wird auf absehbare Zeit stabil bleiben.“

Zudem wird die Schneedecke in Sibirien und Zentralasien auch den Verlauf des nächsten Winters beeinflussen. Der Klimaforscher erklärt: „Die hohe Schneedecke im Frühwinter verstärkt das kalte Hochdruckgebiet Sibiriens. Er könnte sich im Spätwinter weiter nach Westen ausbreiten und uns dadurch kalte Oststellen bescheren. Bei dieser allgemeinen Wetterlage zieht kontinentale Luft von Osten nach Mitteleuropa.

Wie werden Saisonprognosen erstellt?

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

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

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Was sind die Unterschiede im Wetterbericht?

Saisonprognosen arbeiten mit einem „Gedächtnis“ an langfristigen Prozessen, sagt Pankatz. Die Simulationen der Wissenschaftler beziehen sich auf wiederholte und lang anhaltende Klimamuster, die sich über große Gebiete erstrecken. „Bei der Vorhersage des Wetters werden einzelne Tage betrachtet, zum Beispiel ihre Höchst- und Tiefsttemperaturen. Aber sobald man über den Zeitraum von zehn Tagen bis zwei Wochen hinauskommt, muss man anfangen, zusammenzufassen, zu mitteln“, beschreibt der Klimaforscher.

Bei einer saisonalen Prognose wird ein Dreimonatsmittelwert mit dem des Beobachtungszeitraums verglichen. “Es macht keinen Sinn, einzelne Tage auf einer saisonalen Prognoseskala zu betrachten.” Und das sei „wichtig für die Botschaft“, betont Pankatz. „Wenn wir sagen: Im Durchschnitt von drei Monaten wird es tendenziell wärmer, dann kann es in diesem Zeitraum einige Tage, Wochen oder sogar einen ganzen Monat kalt sein.“

Welche Daten werden ausgewertet?

Für saisonale Vorhersagen arbeiten Wissenschaftler mit einem Modell des Erdsystems. Dazu wird die Erde in dreidimensionale Gitterboxen eingeteilt, die den Zustand von Atmosphäre, Ozean, Landoberfläche und Meereis beschreiben.

„Ich brauche Beobachtungspunkte auf der ganzen Welt mit einer bestimmten räumlichen Auflösung, hoch in der Atmosphäre und tief im Ozean“, beschreibt Paxian. Dabei handelt es sich einerseits um Messdaten und andererseits um berechnete Werte für diejenigen Teile des Landsystems, für die keine Messdaten vorliegen. Darüber hinaus werden während der gesamten Simulation Annahmen über Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre berücksichtigt.

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Wie zuverlässig sind die Ergebnisse?

Wissenschaftler fügen ihrer Simulation eine Vielzahl von Werten hinzu, die zum Teil auf Hochrechnungen beruhen. “Natürlich gibt es viel Unsicherheit”, sagt Paxian. Kennen Forscher 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, Ozean, Landoberfläche und Meereis. Daher sind sie in den aktuellen Simulationen nicht enthalten. Hinzu kommt, dass Computer bei komplexen Berechnungen schnell an ihre Leistungsgrenzen stoßen. Paxian fasst zusammen: „Die Qualität der Prognose hängt davon ab, welcher Zeitraum, welcher Ort und welche Variable betrachtet wird.“

Und wie sieht die aktuelle Saisonprognose aus?

DWD-Forscher werten derzeit Daten verschiedener Klimamodelle in Deutschland aus. Dazu berechnen sie, wie viele Modelle bezogen auf den entsprechenden Referenzzeitraum einen Anteil warmer, normaler oder kalter Ergebnisse aufweisen. Der DWD selbst vergleicht den Zeitraum 1991-2020, andere Modelle beinhalten weitergehende Vergleichszeiträume.

Aktueller Stand Laut Paxian: „Über die drei Monate – November, Dezember, Januar – sehen wir einen leichten Trend zu wärmeren Bedingungen.“

© dpa-infocom, dpa:221102-99-350579/4

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