geolinde

5 Faktoren nehmen Einfluss auf die Rekordhitze 2023

Die NASA gab bekannt, dass 2023 das wärmste Jahr aller Zeiten war. Dies geht aus einer Analyse der jährlichen globalen Durchschnittstemperaturen durch das Goddard Institute for Space Studies hervor. Die Wissenschaftler, die die Temperaturaufzeichnungen seit 1880 führen, berechnen jedes Jahr die globale Temperaturanomalie, um festzustellen, wie stark sich die Temperaturen im Vergleich zu den Temperaturen von 1951 bis 1980 verändert haben.

Jeder Monat von Juni bis Dezember 2023 wurde als der wärmste Monat in den Aufzeichnungen verzeichnet. Der Juli war der wärmste jemals aufgezeichnete Monat.

Aber warum war es im Jahr 2023, insbesondere in der zweiten Hälfte, so heiß? Diese Frage haben sich auch die Wissenschaftler gestellt. Hier eine Aufschlüsselung der wichtigsten Faktoren, die die Wissenschaftler als Erklärung für die rekordverdächtige Hitze in Betracht ziehen.

Der langfristige Anstieg der Treibhausgase ist die Hauptursache

Seit mehr als 100 Jahren verbrennt der Mensch fossile Brennstoffe wie Kohle, Gas und Öl, um alles von Glühbirnen und Autos bis hin zu Fabriken und Städten anzutreiben. Diese Handlungen und die veränderte Landnutzung haben zu einem Anstieg der Treibhausgase in der Atmosphäre geführt. Treibhausgase wirken wie eine Decke, die die Wärme auf dem Planeten einschließt. Je mehr von ihnen hinzukommen, desto dicker wird diese Decke und desto mehr heizt sich die Erde auf.

Im Mai 2023 erreichte die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre am Mauna Loa Observatory der NOAA auf Hawaii einen Höchstwert von 424 Teilen pro Million. Der jährliche Spitzenwert ist seit Beginn der Messungen im Jahr 1958 stetig angestiegen. Wenn man die Aufzeichnungen anhand von Eisbohrkernen noch weiter zurückverfolgt, sind die Kohlendioxidkonzentrationen so hoch wie seit mindestens 800 000 Jahren nicht mehr.

„Wir werden weiterhin Rekorde brechen, weil die Basistemperatur ständig steigt“, sagte Gavin Schmidt, Direktor des Goddard Institute for Space Studies der NASA in New York City, „Die Ursache für den Erwärmungstrend der letzten 50 bis 60 Jahre liegt vor allem in unseren Veränderungen bei den Treibhausgasen, insbesondere Kohlendioxid und Methan.“

Die Rückkehr von El Niño hat die Hitze noch verstärkt

Zu dem langfristigen globalen Erwärmungstrend kommen noch natürliche Klimaschwankungen hinzu. Eine der größten Quellen für solche jährlichen Schwankungen ist die El Niño Southern Oscillation (ENSO), die im tropischen Pazifik auftritt.

ENSO wechselt zwischen drei Phasen: El Niño, La Niña und neutral bzw. durchschnittlich. Während El Niño schwächen sich die Passatwinde ab, d. h. die Winde, die im tropischen Pazifik normalerweise von Osten nach Westen wehen, werden schwächer. Die Meeresoberfläche um den Äquator im zentralen und östlichen Pazifik in der Nähe von Südamerika wird ebenfalls wärmer (und höher) als normal. El Niño fällt oft mit den wärmsten Jahren im globalen Durchschnitt zusammen.

Bei La Niña ist das Gegenteil der Fall: Die Passatwinde werden stärker und die Meeresoberflächentemperaturen im östlichen Pazifik sind kühler als normal. Dies kann dazu beitragen, einen Teil des Temperaturanstiegs aufgrund der langfristigen globalen Erwärmung auszugleichen.

Von 2020 bis 2022 herrschten im Pazifik drei Jahre lang La Niña-Bedingungen. Dann kehrte El Niño ab Mai 2023 zurück. Dieser El Niño war noch nicht so stark wie in den Jahren 2015-2016 oder 1997-1998, die beide einen starken Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur verursachten. Wenn man jedoch diese Ozeanerwärmung zum langfristigen Erwärmungstrend durch Treibhausgase hinzurechnet, hat der Beginn von El Niño die Temperaturen so stark ansteigen lassen, dass ein neuer Wärmerekord aufgestellt wurde.

„Größtenteils liegt es an uns und El Niño“, sagte Josh Willis, ein Klimawissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Letztendlich heizen wir Menschen den Planeten auf, und El Niño tanzt auf unseren Köpfen.“

Global gesehen spielten die langfristige Erwärmung der Ozeane und die überdurchschnittlich hohen Meeresoberflächentemperaturen eine Rolle.

Der tropische Pazifik war nicht der einzige Teil des Ozeans, in dem es dieses Jahr heißer war als normal. Die globale Meeresoberflächentemperatur erreichte im Jahr 2023 neue Rekorde, wobei der Nordatlantik und andere Teile des Ozeans von mehreren Hitzewellen betroffen waren.

„Genau wie die globalen Temperaturen steigen auch die Temperaturen der Ozeane an“, so Willis. „Sie steigen seit mehr als einem Jahrhundert, und sie verlangsamen sich nicht. Wenn überhaupt, dann beschleunigen sie sich."

Was ist der Grund für den Anstieg der Meerestemperaturen? Die Treibhausgase erwärmen den Planeten. Etwa 90 Prozent der durch steigende Treibhausgase eingeschlossenen Wärme wird vom Ozean absorbiert. Das bedeutet, dass mit dem weiteren Anstieg der Treibhausgase auch die Temperatur der Ozeane zunimmt, wodurch die Temperaturen auf der ganzen Welt ansteigen.

Die Aerosolkonzentraion nimmt ab, so dass sie den Temperaturanstieg nicht mehr bremst.

Ein weiterer globaler Trend, den die Wissenschaftler beobachten, ist die Veränderung der Aerosole in der Atmosphäre. Aerosole sind kleine Partikel in der Luft - wie Rauch, Staub, vulkanische Gase, Meeresgischt, Luftverschmutzung oder Ruß -, die das Klima beeinflussen können. Die Partikel in der Luft können entweder das Sonnenlicht reflektieren, was zu einer leichten Abkühlung der Luft führt, oder das Sonnenlicht absorbieren, was zu einer leichten Erwärmung der Luft führt.

Da die Regierungen Vorschriften zur Verringerung der Luftverschmutzung und zur Verbesserung der Luftqualität erlassen haben, ist die Menge der Aerosole in den meisten Gebieten zurückgegangen. Viele dieser vom Menschen erzeugten Partikel kühlen das Klima leicht ab, so dass eine geringere Menge dieser Partikel in der Luft zu einer leichten Erwärmung führt. Dieser Beitrag ist jedoch recht gering im Vergleich zu der viel stärkeren Erwärmung durch die steigende Treibhausgaskonzentration.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass der Vulkanausbruch Hunga Tonga-Hunga Ha'apai nicht wesentlich zum Hitzerekord beigetragen hat.

Im Januar 2022 wurde durch den Ausbruch des Unterwasservulkans Hunga Tonga-Hunga Ha'apai eine noch nie dagewesene Menge an Wasserdampf und feinen Partikeln, so genannten Aerosolen, in die Stratosphäre geschleudert. Da Wasserdampf als Treibhausgas die Atmosphäre erwärmen kann, untersuchten Wissenschaftler die Auswirkungen des Ausbruchs auf die globale Temperatur. Sulfataerosole aus Eruptionen haben dagegen manchmal zu einer globalen Abkühlung geführt.

Eine aktuelle Studie ergab, dass die vulkanischen Sulfataerosole einen Teil des Sonnenlichts von der Erdoberfläche weg reflektierten, was zu einer leichten Abkühlung von weniger als 0,1 Grad in der südlichen Hemisphäre nach dem Ausbruch führte. Im Wesentlichen wurde die Erwärmung, die durch den Anstieg des Wasserdampfs in der Stratosphäre verursacht wurde, durch die Abkühlung, die durch die vulkanischen Sulfataerosole verursacht wurde, ausgeglichen, was zu einer leichten Abkühlung weiter unten in der Atmosphäre führte. Dies bedeutet, dass der Vulkanausbruch wahrscheinlich nicht zu der Rekordhitze im Jahr 2023 beigetragen hat.

„Wir sind sehr am Wetter und den Extremen eines bestimmten Jahres interessiert, denn das sind die Dinge, die uns beeinflussen“, sagte Schmidt. „Aber der entscheidende Unterschied zwischen diesem Jahrzehnt und den vorangegangenen ist, dass die Temperaturen aufgrund unserer Aktivitäten, vor allem der Verbrennung fossiler Brennstoffe, weiter steigen.“

Karte des NASA-Erdobservatoriums (oben) von Lauren Dauphin, basierend auf Daten des NASA Goddard Institute for Space Studies. Kohlendioxid-Animation von Helen-Nicole Kostis, NASA's Scientific Visualization Studio. Karte der Anomalie der Meeresoberfläche von Lauren Dauphin, unter Verwendung modifizierter Copernicus Sentinel-Daten (2023), die von der Europäischen Weltraumorganisation verarbeitet und von Josh Willis, Severin Fournier und Kevin Marlis/NASA/JPL-Caltech weiterverarbeitet wurden.
Beitrag von Angela Colbert (NASA JPL), mit Sally Younger (NASA JPL).