Der Sommer 2024 war offiziell der heißeste seit Beginn der Aufzeichnungen auf der Nordhalbkugel. In den Vereinigten Staaten treffen fast täglich schwere Hitzewellen den einen oder anderen Ort.
In Phoenix erreichten die Temperaturen mehr als 100 Tage am Stück 100 Grad. Die Olympischen Spiele 2024 begannen inmitten einer anhaltenden Hitzewelle in Europa, die vom 21. bis 23. Juli die drei heißesten Tage aller Zeiten weltweit umfasste. Der August war laut Aufzeichnungen der National Oceanic and Atmospheric Administration der heißeste Monat auf der Erde seit 175 Jahren.
Insgesamt lag die globale Durchschnittstemperatur 2,74 Grad Fahrenheit (1,52 Grad Celsius) über dem Durchschnitt des 20. Jahrhunderts.
Dies mag klein erscheinen, aber Temperaturanstiege im Zusammenhang mit dem vom Menschen verursachten Klimawandel manifestieren sich nicht überall auf dem Planeten in kleinen, gleichmäßigen Anstiegen. Sie führen vielmehr zu häufigeren und stärkeren Hitzewellenepisoden, wie es im Jahr 2024 der Fall war.
Die intensivsten und anhaltendsten Hitzewellen werden oft mit einem atmosphärischen Phänomen in Verbindung gebracht, das als Hitzedom bezeichnet wird. Als Atmosphärenforscher untersuche ich Wettermuster und Klimawandel. So beeinflussen Hitzedome, der Jetstream und der Klimawandel sommerliche Hitzewellen und den Rekordsommer 2024.
Was hat der Jetstream mit Hitzedomen zu tun?
Wenn Sie sich die Wettervorhersagen für den Sommer 2024 angehört haben, haben Sie den Begriff „Hitzekuppel“ wahrscheinlich schon oft gehört.
Eine Hitzekuppel ist ein über eine große Fläche anhaltendes Hochdrucksystem. Durch absinkende Luft entsteht ein Hochdrucksystem. Wenn die Luft absinkt, erwärmt sie sich, wodurch die relative Luftfeuchtigkeit sinkt und sonniges Wetter entsteht. Der hohe Druck dient auch als Deckel, der verhindert, dass heiße Luft an der Oberfläche aufsteigt und entweicht. Der entstehende Hitzedom kann Tage oder sogar Wochen anhalten.
Je länger eine Hitzekuppel bestehen bleibt, desto mehr Hitze staut sich und führt zu erdrückenden Bedingungen für die Menschen am Boden.
Wie lange diese Hitzedome bestehen bleiben, hängt weitgehend vom Jetstream ab.
Der Jetstream ist ein schmales Band starker Winde in der oberen Atmosphäre, etwa 30.000 Fuß über dem Meeresspiegel. Er bewegt sich aufgrund der Erdrotation von West nach Ost. Starke Winde entstehen durch den starken Temperaturunterschied, wo in den mittleren Breiten warme tropische Luft auf kalte nördliche Polarluft trifft.
Der Jetstream folgt keinem geraden Weg. Es windet sich eher nach Norden und Süden und bildet Wellen. Diese riesigen Mäander sind als Rossby-Wellen bekannt und haben großen Einfluss auf das Klima.
Während sich der Jetstream nach Norden krümmt und einen Kamm bildet, entsteht südlich der Welle ein Hochdrucksystem. Wenn der Jetstream nach Süden abfällt und eine Mulde bildet, entsteht nördlich des Jetstreams ein Tiefdrucksystem. Ein Tiefdruckgebiet enthält in der Mitte aufsteigende Luft, die sich abkühlt und dazu neigt, Niederschläge und Stürme zu erzeugen.
Der größte Teil unseres Wetters wird durch die Position und Eigenschaften des Jetstreams beeinflusst.
Wie sich der Klimawandel auf den Jetstream auswirkt
Der Jetstream oder jeder andere Wind ist das Ergebnis von Temperaturunterschieden an der Oberfläche.
Vereinfacht gesagt steigt warme Luft auf und erzeugt einen Unterdruck, während kalte Luft absinkt und einen hohen Druck erzeugt. Wind ist die Bewegung der Luft vom Hochdruck zum Tiefdruck. Größere Temperaturunterschiede erzeugen stärkere Winde.
Überall auf der Erde steigt warme Luft in der Nähe des Äquators auf und kalte Luft sinkt in der Nähe der Pole ab. Der Temperaturunterschied zwischen Äquator und Pol bestimmt die Stärke des Jetstreams in jeder Hemisphäre.
Dieser Temperaturunterschied verändert sich jedoch, insbesondere auf der Nordhalbkugel. Die arktische Region erwärmt sich etwa dreimal schneller als der globale Durchschnitt. Dieses als arktische Verstärkung bekannte Phänomen wird größtenteils durch das schmelzende arktische Meereis verursacht, wodurch freiliegendes dunkles Wasser mehr Sonnenstrahlung absorbieren und sich schneller erwärmen kann.
Da sich die Arktis schneller erwärmt als die Tropen, wird der Temperaturunterschied zwischen den beiden Regionen kleiner und der Jetstream verlangsamt sich.
Wenn der Jetstream langsamer wird, tendiert er dazu, sich stärker zu bewegen, was zu größeren Wellen führt. Größere Wellen erzeugen größere Hochdrucksysteme. Diese können oft durch tiefe Tiefdrucksysteme auf beiden Seiten blockiert werden, wodurch das Hochdrucksystem über einen längeren Zeitraum großflächig bestehen bleibt.
Typischerweise überqueren Jetstream-Wellen das Festland der Vereinigten Staaten in etwa drei bis fünf Tagen. Bei einer Verstopfung kann das Hochdrucksystem jedoch tage- oder sogar wochenlang stagnieren. Dann kann es unten zu einem Hitzestau kommen, der sengende Hitzewellen auslöst.
Während der Jetstream den Globus umkreist, könnten an mehreren Orten stagnierende Wellen auftreten, die zu gleichzeitigen Hitzewellen in mittleren Breiten auf der ganzen Welt führen. Dies geschah im Jahr 2024 mit langanhaltenden Hitzewellen in Europa, Nordamerika, Zentralasien und China.
Das Jetstream-Verhalten wirkt sich auch auf den Winter aus
Das gleiche mäandrierende Verhalten des Jetstreams spielt auch bei extremem Winterwetter eine Rolle, einschließlich des Eindringens kalter Polarluft aus dem Polarwirbel nach Süden und Bedingungen, die schwere Winterstürme begünstigen.
Viele dieser atmosphärischen Veränderungen, die durch die vom Menschen verursachte globale Erwärmung verursacht werden, haben erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen, Vermögenswerten und Ökosystemen auf der ganzen Welt.
Dieser Artikel wurde von The Conversation erneut veröffentlicht, einer unabhängigen, gemeinnützigen Nachrichtenorganisation, die Ihnen vertrauenswürdige Fakten und Analysen liefert, die Ihnen helfen, unsere komplexe Welt zu verstehen. Es wurde geschrieben von: Shuang-Ye Wu, Universität Dayton
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Shuang-Ye Wu arbeitet nicht für ein Unternehmen oder eine Organisation, die von diesem Artikel profitieren könnte, berät nicht, besitzt keine Anteile daran und erhält keine Gelder von diesen und hat keine relevanten Verbindungen außerhalb seiner Universitätsposition angegeben.