Hitzesommer: ins Stocken geratene Rossby-Wellen

Modul Umwelt und Wandel

05.05.2020, 18:00 Uhr

Vortrag von Joachim Gruber

COVID-19-bedingt als PrŠsentation im Internet

ursprŸnglich geplanter Veranstaltungsort:

Hšrsaal 2, Haus 1, Hochschule Neubrandenburg


Auswertung von Klimaexperimenten

Interessanterweise nennen die Klimawissenschaftler ihre Berechnungen mit den sehr aufwendigen CMIP5-Modellen "Klimaexperimente". In dem Fundus der Ergebnisse dieser Experimente suchen wiederum andere Wissenschaftler Modellprozesse, so wie jeder Naturwissenschaftler nach Prozessen sucht, indem er Experimente anderer auswertet oder selbst Experimente durchfŸhrt.


So wurden Ereignisse wie die Dust Bowl oder der verheerend stabile hei§e Sommer 2018 interpretiert als verursacht durch ein planetarisches (Jetstream-)Analogon eines Bohrschen oder Paulingschen Atomorbitals. Durch die globale ErwŠrmung geraten die normalerweise instationŠren Rossby-Wellen in einem planetenweiten Wellenleiter ins Stocken, werden stationŠr in Raum und Zeit. Diese Konsequenz aus der globalen ErwŠrmung erschien schon in den Ergebnissen der CMIP5-Modelle, blieb in seiner Bedeutung aber unerkannt, eben wie alle NaturphŠnomene unklar bleiben, fŸr die man noch keine Modellvorstellung entwickelt hat.

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Abbildung 1: In einem Welleneliter gefasster, ins Stocken geratener Jetstream

Quelle: Kommt der Jetstream ins Stocken entstehen Fluten und DŸrren, Potsdam Institut fŸr Klimafolgenforschung (30.3.2017)


"Gewaltige Luftstršme zirkulieren um unsere Erde. Sie schwingen wellenfšrmig zwischen den Tropen und der Arktis hin und her. Dabei transportieren sie WŠrme und Luftfeuchtigkeit und sorgen so fŸr ein ausgeglichenes Klima. Kommen sie jedoch ins Stocken, so kšnnen die aufgestauten trockenen Luftmassen DŸrren und die feuchten Luststršme Fluten auslšsen. BegŸnstigt wird ein Stau dieser Luftstršme durch die globale KlimaerwŠrmung, wie Forscher nun herausgefunden haben."


ãDie kalifornische DŸrre 2016, die †berschwemmung in Pakistan 2010 und die Hitzewelle in Europa 2003 zŠhlen alle zu einer Šu§erst beunruhigenden Serie von ExtremenÒ, sagt Michael Mann von der Pennsylvania State University in den USA, der die Studie leitete. ãSolche Ereignisse treten šfter auf, als durch die direkte Wirkung der globalen ErwŠrmung zu erwarten wŠre.Ò


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Die Abbildung zeigt die im Sommer 2010 Ÿber mittleren Breitengraden der Nordhalbkugel stationŠr gewordenen Rossby-Welle (gelb-rote Struktur), die sich auch Ÿber Russland erstreckte. Eine Šhnliche Welle war mšglicherweise der Grund fŸr die Dust Bowl 1935 - 1938 in den nordamerikanischen Great Plains.


Grundlagen

Unter Verwendung einer Gleichung, die die Luftbewegung unter dem Einfluss von

beschreibt, wird

Das so entstehende System kann diskrete stationŠre Jetstream-Muster um die Erde entwickeln (Šhnlich wie Resonanzen in einem rŠumlich begrenzten System, z.B. der 2-D-OberflŠche einer Trommel oder dem 3-D-Raum eines Hohlraums).

Solche Jetstream-Muster finden sich tatsŠchlich in den Ergebnissen von CMIP5-Modellen.

Dieses Video ist Teil eines Beitrags "Extremlage" von Susanne PŠch. Er erschien am 14. Juli 2019 auf SciLogs.

Susanne PŠch:
"...Im Zentrum der globalen Betrachtung dieses WetterphŠnomens: die Jetstreams. Als Jetstream bezeichnet man starke Winde in der oberen TroposphŠre ab 8 Kilometern Hšhe, die mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 400 km/h wehen. Sie mŠandern in sogenannten ãRossby WellenÒ um den Globus und steuern mit dem globalen Transport von Hoch- und Tiefdruckgebieten das Wetter in den mittleren Breiten. Der sich stŠndig verŠndernde Stršmungsverlauf dieser Starkwinde wird durch VorgŠnge in der AtmosphŠre beeinflusst. Aber auch die durch die Erdrotation entstehende Corioliskraft und sogar die Topographie der ErdoberflŠche mit Gebirgen und WasserflŠchen wirken auf sie ein.

StationŠre Wetterlagen werden ma§geblich von diesen Jetstreams verursacht, die immer mehr an Dynamik verlieren, weswegen Wetterlagen immer stabiler werden. Ist die beobachtete Verlangsamung des Jetstreams nur ein normales SchwankungsphŠnomen Ð oder schon ein deutliches Anzeichen des Klimawandels? Noch sind Klimaforscher vorsichtig bei der Beantwortung der Frage. ..."