Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Nordatlantik steuert zyklische Klimaschwankungen

01.09.2016

Das Verhältnis zwischen Islandtief und Azorenhoch bestimmt maßgeblich das Wetter in vielen Teilen der Nordhalbkugel, auch in Norddeutschland. Es schwankt jedoch stark über Zeiträume von wenigen Monaten bis zu mehreren Jahrzehnten. Eine neue Modellstudie von Klimaforschern des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel weist darauf hin, dass ein in den Beobachtungen identifizierter achtjähriger Schwankungszyklus seine Ursache im Inneren des Ozeans haben könnte. Die Erkenntnis kann helfen, mehrjährige Klimaschwankungen rund um den Nordatlantik besser vorherzusagen. Die Studie ist jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Climate Dynamics erschienen.

Wie das Wetter in Europa wird, entscheidet sich zu großen Teilen über dem Nordatlantik. Gerade das Winterwetter ist davon abhängig, wie stark das typische Hochdruckgebiet über den Azoren und sein Gegenstück, das Islandtief, ausgeprägt sind. Ist der Druckunterschied groß, sind die Westwinde über dem Atlantik stark und in Norddeutschland ist es beispielsweise nass und mild. Ist er schwach, herrschen dagegen trockene und kalte Bedingungen.


Die achtjährige Schwankung des NAO-Index findet sich auch deutlich in den Wintertemperaturen in Hamburg wieder. Deshalb könnte ein besseres Verständnis der NAO-Variabilitäten zu einer verbesserten Klimavorhersage in Norddeutschland führen.


Ist der Druckunterschied zwischen Islandtief und Azorenhoch groß, sind die Westwinde über dem Atlantik stark und in Norddeutschland ist es beispielsweise nass und mild. Ist er schwach, herrschen dagegen trockene und kalte Bedingungen.

Der Gegensatz zwischen beiden Drucksystemen ist eine so wichtige Größe, dass Meteorologen ihm einen eigenen Namen gegeben haben: NAO-Index. Die Abkürzung NAO steht für Nordatlantische Oszillation, denn die Druckgegensätze zwischen den beiden Gebieten sind sehr variabel.

Sie oszillieren – schwanken – über sehr verschiedene Zeiträume hinweg, die von wenigen Monaten bis zu mehreren Jahrzehnten dauern. Eine dieser Schwingungen dauert rund acht Jahre. Der Einfluss der NAO auf Nordeuropa ist so direkt, dass sich die Periode z. B. in den durchschnittlichen Wintertemperaturen Hamburgs wiederfindet. Was genau diese Schwingung auslöst, ist bisher aber noch umstritten.

Eine neue Modellstudie von Klimaforschern des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel zeigt jetzt, dass Vorgänge im Nordatlantischen Ozean den achtjährigen Zyklus steuern könnten. „Schwankungen im Transport warmen Wassers durch den Golfstrom und das damit verbunde Strömungssystem sind vermutlich auch für diese Variabilität der entscheidende Faktor.

Basierend auf dieser Erkenntnis und unter zur Hilfenahme von Messungen im Ozean lässt sich die aktuelle Phase innerhalb dieser Schwankung und damit auch eine Tendenz für den weiteren Verlauf bestimmen. Dadurch könnten sich die Vorhersagen mehrjähriger Klimaschwankungen in vielen Regionen der Nordhalbkugel verbessern“, erklärt Annika Reintges vom GEOMAR. Sie ist Erstautorin der Studie, die jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Climate Dynamics erschienen ist.

Grundlage der Studie sind langjährige Messungen der Lufttemperaturen und der Wassertemperaturen an der Oberfläche des Nordatlantiks sowie des Luftdrucks in der Region. Diese Daten sind reichlich vorhanden. Seit über einhundert Jahren zeichnen Schiffe, die den Atlantik überqueren, regelmäßig Wetterdaten auf.

In der jüngsten Vergangenheit kommen Satellitenmessungen und autonome Messbojen im Ozean hinzu. Zudem gibt es inzwischen an einigen wenigen Orten und selbst in Tiefen von mehreren Kilometern Strömungsmessungen, wie die des GEOMAR in der Labradorsee. „Alle Messungen zeigen übereinstimmend die Periode von acht Jahren, was den Ursprung der Schwingung im Ozean vermuten lässt“, erklärt Projektleiter und Koautor Prof. Dr. Mojib Latif vom GEOMAR.

Doch um den Ursachen der achtjährigen Schwankung allein mit Messungen auf die Spur zu kommen, gibt es bisher viel zu wenig Daten aus dem Inneren des Ozeans. „Die einzige Möglichkeit, die Vorgänge dort im Detail zu untersuchen, sind derzeit Computermodelle. Sie basieren auf den physikalischen Gesetzen und können das Klimasystem vollständiger abbilden, als die nur lückenhaften Messungen“, erklärt Professor Latif. Das Team nutzte für die Studie das Kiel Climate Model, das die Wechselwirkungen zwischen Ozean, Atmosphäre und Meereis simuliert.

Bei den Simulationen stellte sich nicht nur heraus, dass das Modell die achtjährigen Schwankungen sehr gut abbildete. Es zeigte sich auch, dass die Wechselwirkungen zwischen den Strömungssystemen an der Ozeanoberfläche und in den tieferen Schichten einerseits und der Atmosphäre andererseits die achtjährigen Schwankungen im NAO-Index hervorrufen. „Wie viele andere Studien zeigt unsere Arbeit aber auch, dass wir dringend mehr Langzeit-Messungen im Inneren der Ozeane benötigen. Dann könnten wir nicht nur unsere Modelle weiter verbessern. Wir könnten auf Grundlage unserer Studie auch das Klima Nordeuropas besser vorhersagen“, betont Professor Latif.

Originalarbeit:
Reintges, A., M. Latif,. W. Park (2016): Sub-Decadal North Atlantic Oscillation variability in observations and the Kiel Climate Model. Climate Dynamics, http://dx.doi.org/10.1007/s00382-016-3279-0

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Unterschiedliche Erwärmung von Arktis und Antarktis: Forscher sieht Höhenunterschied als Ursache
18.05.2017 | Universität Leipzig

nachricht Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Bewohner der Arktis aus?
18.05.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie