Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie die globale Erwärmung unsere Niederschläge beeinträchtigt

Laut einer neuen Studie hat die vom Menschen verursachte globale Erwärmung im letzten Jahrhundert die Niederschlagsvariabilität auf 75 % der Landfläche des Planeten erhöht, insbesondere in Australien, Europa und im Osten Nordamerikas.

Die Ergebnisse chinesischer Forscher und des britischen Met Office wurden in der Fachzeitschrift veröffentlicht WissenschaftSie liefern den ersten systematischen Beobachtungsnachweis dafür, dass der Klimawandel globale Niederschlagsmuster volatiler macht.

Klimamodelle sagten voraus, dass sich diese Variabilität mit dem Klimawandel verschlimmern würde. Diese neuen Erkenntnisse zeigen jedoch, dass sich die Niederschlagsvariabilität insbesondere in Australien in den letzten 100 Jahren bereits verschlechtert hat.

Frühere Studien zu Beobachtungsdaten konzentrierten sich entweder auf langfristige Durchschnittsniederschläge, die sich im globalen Maßstab nicht systematisch ändern, oder auf extreme Niederschläge, deren Veränderungen schwer genau zu messen sind. Diese Studie konzentriert sich nur auf die Variabilität, die sich auf unregelmäßige Niederschläge in Zeit und Menge bezieht.

Die Ergebnisse stimmen mit früheren Untersuchungen, einschließlich unserer, überein. Das bedeutet, dass Trockenperioden trockener als in der Vergangenheit und Regenperioden feuchter sind.

Das Problem wird sich mit fortschreitender globaler Erwärmung verschlimmern und das Risiko von Dürren und Überschwemmungen erhöhen, ein Problem, das insbesondere Australien betrifft.

Was die Studie ergab

Die Studie zeigt einen systematischen Anstieg der Niederschlagsvariabilität seit dem 20. Jahrhundert. Die tägliche Niederschlagsvariabilität hat weltweit um 1,2 % pro Jahrzehnt zugenommen. Der Trend war in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts, nach 1950, noch ausgeprägter.

Eine erhöhte Niederschlagsvariabilität führt zu einer ungleichmäßigeren Niederschlagsverteilung im Zeitverlauf. Dies kann dazu führen, dass der Jahresniederschlag an einem bestimmten Ort nun in weniger Tagen fällt. Es kann auch bedeuten, dass lange Dürreperioden von heftigen Regenfällen unterbrochen werden oder dass Dürre und Überschwemmungen in schneller Folge auftreten.

Die Forscher untersuchten Beobachtungsdaten und stellten fest, dass die Niederschlagsvariabilität seit dem 20. Jahrhundert in den untersuchten Gebieten um mehr als 75 % zugenommen hat. Besonders betroffen waren Europa, Australien und das östliche Nordamerika. Dabei handelt es sich um Bereiche, für die detaillierte Langzeitbeobachtungen vorliegen.

In anderen Regionen war der langfristige Trend der Niederschlagsvariabilität weniger ausgeprägt. Die Autoren gaben an, dass dies auf zufällige Änderungen der Variabilität oder Fehler in den Datensätzen zurückzuführen sein könnte.

Der Anstieg der täglichen Niederschlagsvariabilität trat in allen vier Jahreszeiten auf der ganzen Welt auf, obwohl saisonale Unterschiede auf kleineren regionalen Skalen auftraten.

Die Autoren sagen, dass dieser Anstieg größtenteils auf vom Menschen verursachte Treibhausgasemissionen zurückzuführen ist, die zu einer wärmeren und feuchteren Atmosphäre, intensiveren Regenereignissen und größeren Schwankungen zwischen ihnen geführt haben.

Ihrer Meinung nach stellen diese Ergebnisse neue Herausforderungen hinsichtlich der Wetter- und Klimavorhersage sowie der Widerstandsfähigkeit und Anpassung von Gesellschaften und Ökosystemen dar.

Wie sich die globale Erwärmung auf den Niederschlag auswirkt

Um diese Ergebnisse zu verstehen, ist es hilfreich zu verstehen, welche Faktoren die Regenmenge eines Sturms bestimmen und wie diese Faktoren durch die globale Erwärmung beeinflusst werden.

Der erste Faktor ist die Menge an Wasserdampf in der Luft. Warme Luft kann mehr Feuchtigkeit speichern. Jedes Grad der globalen Erwärmung führt zu einem Anstieg der durchschnittlichen Wasserdampfmenge über einem bestimmten Bereich der Oberfläche um 7 %.

Wissenschaftler sind sich dieses Problems schon seit langem bewusst. Die Erde hat sich seit der industriellen Revolution um 1,5 °C erwärmt, was einem Anstieg des Wasserdampfs in der unteren Atmosphäre um 10 % entspricht. Die Stürme werden daher regnerischer.

Zweitens muss die Stärke der Sturmwinde berücksichtigt werden und drittens die Leichtigkeit, mit der sich aus kleineren Wolkenpartikeln große Regentropfen bilden. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um zu verstehen, wie diese Faktoren vom Klimawandel beeinflusst werden. Aktuelle Daten zeigen jedoch, dass sie zusammen den Anstieg der Niederschläge über kurze Zeitintervalle und bei sehr extremen Stürmen weiter verstärken und den Anstieg bei schwächeren Stürmen reduzieren.

Wie passt das in die australische Forschung?

Die über Nacht veröffentlichten Ergebnisse unterstützen Untersuchungen, die wir und andere zur Niederschlagsvariabilität Australiens durchgeführt haben.

Die Analyse der täglichen extremen Regenfälle Australiens im Rahmen aktueller und zukünftiger Simulationen ergab, dass künftige Anstiege wahrscheinlich die Erwartungen vieler früherer Studien übertreffen werden. Es wird erwartet, dass die Niederschläge bei den extremsten Ereignissen stärker zunehmen, und dies scheint fast überall auf dem Kontinent der Fall zu sein.

Im Jahr 2022 haben wir den stundenweisen Niederschlag in Sydney mithilfe von Radardaten untersucht. Wir haben festgestellt, dass die maximale stündliche Niederschlagsmenge in Sydney in den letzten zwei Jahrzehnten um 40 % gestiegen ist.

Unsere Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf Sydneys Vorbereitung auf Sturzfluten. Bei stärkeren Niederschlägen besteht die Gefahr, dass Regenwassermanagementsysteme, die für frühere Bedingungen ausgelegt sind, überfordert werden. Es ist jedoch unklar, wie viel von diesem bemerkenswerten regionalen Anstieg starker Regenfälle auf den Klimawandel zurückzuführen ist und wie weit verbreitet er ist.

Zunehmende Niederschlagsvariabilität führt auch zu einem erhöhten Dürrerisiko. Klimamodelle deuten darauf hin, dass die Niederschlagsvariabilität in vielen Teilen Australiens weiter zunehmen wird, wenn die Treibhausgasemissionen nicht rasch reduziert werden.

Nur ein paar Tage heftiger Regenfälle können eine Dürre in Australien auslösen oder beenden. Das bedeutet, dass selbst kleine Veränderungen der Variabilität in Zukunft zu noch verheerenderen Dürren führen können, da Trockenperioden immer trockener werden.

Beachten Sie die Warnung

Politische Entscheidungsträger konzentrieren sich oft darauf, ob ihre Region der Welt feuchter oder trockener wird. Aber wie diese neue Studie zeigt, ist es die Variabilität, über die sie sich Sorgen machen sollten.

Diese Volatilität könnte zu schlimmeren Dürren oder einem viel stärkeren Anstieg extremer Niederschläge und Überschwemmungen führen.

Diese Variabilität wird Regierungen und Gemeinden vor viele Herausforderungen stellen, von der Bewirtschaftung begrenzter Wasserressourcen bis hin zur Bewältigung von Naturkatastrophen. Wir müssen jetzt damit beginnen, uns auf diese zukünftigen Herausforderungen vorzubereiten.

Da sich dieses ernste globale Problem verschlimmert, wird die Notwendigkeit, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die globale Erwärmung zu begrenzen, immer dringlicher.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.