Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Crux mit den Klimadaten

10.01.2012
Wer wissen will, wie sich das Klima langfristig entwickelt, braucht genaue Messreihen. Doch aufgrund verschiedener Messinstrumente und Standortunterschiede kann es zu künstliche Trends in den Ergebnissen kommen.

Internationale Meteorologen unter Beteiligung der Universität Bonn und des Deutschen Wetterdienstes haben verschiedene Methoden auf Herz und Nieren geprüft, wie sich solche Messunterschiede am besten herausrechnen lassen. Sie veröffentlichen die Studie nun in der Fachzeitschrift „Climate of the Past“ der European Geoscience Union.

„Zur genauen Bestimmung der Klimaentwicklung im vergangenen Jahrhundert sind die Originalaufzeichungen der Klimastationen unverzichtbar, aber nicht ohne weiteres nutzbar“, sagt Erstautor Dr. Victor Venema vom Meteorologischen Institut der Universität Bonn. Neben echten Klimasignalen könnten sie auch künstliche Änderungen enthalten, etwa dass Städte die Wärme insbesondere nachts besser speichern als ihre Umgebung. Aufgrund wachsender Siedlungen befinden sich viele ursprünglich in Vororten gelegene Messstationen mittlerweile in städtischer Umgebung. „Folglich werden steigende Temperaturen gemessen, ohne dass sich das allgemeine Klima geändert hätte“, berichtet der Wissenschaftler.

Veränderungen der Messmethoden führen zu anderen Ergebnissen

Weitere Inhomogenitäten gehen auf Veränderungen der Messmethoden zurück. Zum Schutz vor Nässe und Sonne sind meteorologische Instrumente üblicherweise in Wetterhütten aufgebaut. Im 19. Jahrhundert benutzte man dagegen häufig nur einen Metallschutz und maß die Temperatur an der sonnengeschützten Nordseite von Häusern, deren Wärmestrahlung die Messung verfälschten. Später erkannte man dieses Problem und führte sogenannte Stevenson-Hütten ein, die nun abseits von Gebäuden in Gärten aufgestellt wurden. In ihrer typischen Doppellamellen-Bauweise sind sie bis heute gebräuchlich.

Darüber hinaus wurden Ende des 19. Jahrhunderts Regenmessgeräte meist auf Hausdächern installiert, damit der Niederschlag nicht durch Bäume oder Häuser abgeschirmt werden konnte. „Später stellte sich allerdings heraus, dass durch die hier herrschende erhöhte Windverwirbelung ein beträchtlicher Teil des Niederschlags nicht ins Messgerät fallen konnte“, sagt Dr. Ingeborg Auer von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik in Wien. Dies führte insbesondere bei Schneefall zu einer deutlichen Unterschätzung. Folglich werden die Niederschlagsmessgeräte heute am Boden aufgestellt.

Die Wissenschaftler haben Korrekturmethoden entwickelt

Die allmähliche Veränderung der Stationsumgebung, die Verlegung von Stationen und Neuerungen in der Messtechnik verfälschen also die langjährigen Klimamessreihen. „Will man die tatsächliche Entwicklung des Klimas einschätzen, müssen diese nicht-klimatischen Effekte von den echten Klimasignalen getrennt werden“, sagt Dr. Venema. Hierzu werden die sehr kleinen Differenzen der Messreihen benachbarter Stationen ausgewertet. Künstliche Änderungen an einer Station führen zu deutlich erkennbaren abrupten Sprüngen in den Differenzen, die in den absoluten Messreihen wegen der hohen natürlichen Klimavariabilität nicht erkennbar wären.

Einzigartige Blindstudie zu Homogenisierungsverfahren

Obwohl alle Korrekturverfahren auf dem gleichen Prinzip basieren, haben sich im Laufe der Zeit unterschiedliche Methoden etabliert. Die Wissenschaftler führten nun die erste vergleichende Blindstudie dieser Verfahren durch. Hierzu stellte ein Teilnehmer realistische künstliche Klimadaten her, inklusive einiger zusätzlicher Sprünge und Trends. Die übrigen Wissenschaftler sollten diese Inhomogenitäten mithilfe ihrer jeweiligen Verfahren finden und ihre korrigierten Ergebnisse zurücksenden. Da nur der Datenproduzent die künstlich eingefügten Sprünge kannte und die restlichen Forscher dafür „blind“ waren, konnte er eine objektive Bewertung aller Methoden durchführen. „Eine solche Blindstudie von Homogenisierungsverfahren ist bisher einzigartig“, berichtet der Wissenschaftler der Universität Bonn.

Verfahren führen nicht zur Überschätzung der Klimaerwärmung

In der Klimadebatte wird von einigen Skeptikern behauptet, dass die Korrekturen nicht-klimatischer Effekte zu einer Überschätzung der globalen Erwärmung führen. „Die Ergebnisse dieser Studie widerlegen diese Behauptung“, sagt Dr. Venema. Homogenisierungsverfahren verbesserten die Qualität von Temperaturmessreihen und ermöglichten somit eine genauere Einschätzung des Trends. „Unsere Experimente bestätigen in der Tat, dass die Verfahren die Datenqualität erhöhen“, sagt Enric Aquilar vom Center on Climate Change im spanischen Tarragona. „Wir sind dadurch besser in der Lage, die Entwicklung des Klimas im letzten Jahrhundert einzuschätzen.“

Kontakt:

Dr. Victor Venema
Meteorologisches Institut
Tel: 0228/735185
E-Mail: Victor.Venema@uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.clim-past.net/8/89/2012
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe
06.12.2016 | Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie

nachricht Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt
05.12.2016 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie