Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gleichzeitige Hitzewellen und Dürren in Zukunft häufiger

30.06.2017

Klimawissenschaftler haben das Risiko von gleichzeitig auftretenden Hitzewellen und Dürren bislang unterschätzt. Zu diesem Schluss kommt eine der ersten Untersuchungen, in der diese Extremereignisse gekoppelt betrachtet wurden.

Russland, im Sommer 2010 - eine Dürre und eine Hitzewelle machten dem Land schwer zu schaffen. Wälder und Torfmoore brannten. Moskau versank im dicken Smog, was zu vielen Todesfällen unter den Stadtbewohnern führte. Zur gleichen Zeit regnete es in Pakistan sintflutartig, weil das Hochdruckgebiet über Russland ein Tief über Pakistan blockierte. Dies führte zu Jahrhundertüberschwemmungen.


Ein Beispiel für ein kombiniertes Extremereignis: Temperaturanomalie in weiten Teilen Russlands im Sommer 2010.

Grafik: NASA Earth Observatory / Jesse Allen

Extreme Klimaereignisse wie diese aber auch der Hitzesommer 2003 in weiten Teilen West- und Zentraleuropas dürften laut Statistik nur etwa alle 100 Jahre auftreten. Im Zuge der Klimaerwärmung mit steigenden Durchschnittstemperaturen – so sagen die Experten – dürften sich solche Extremereignisse jedoch häufen.

Häufung gleichzeitiger Extreme

Bislang haben Forschende Ereignisse wie extreme Hitzewellen und Dürren jeweils gesondert voneinander betrachtet, und die Wahrscheinlichkeit, mit denen sie in gewissen zeitlichen Abständen auftreten, separat für jedes Extrem einzeln berechnet. Die Auswirkungen sind aber viel schlimmer, wenn solche Extreme gleichzeitig auftreten, wenn es also gleichzeitig extrem heiss und trocken ist.

Klimawissenschaftler Jakob Zscheischler und ETH-Klimaprofessorin Sonia Seneviratne haben die Wahrscheinlichkeiten für deren gemeinsames Auftreten nun berechnet, indem sie die Extreme kombinierten. Denn extreme Hitze und Dürren treten aufgrund der Korrelation zwischen Temperatur und Niederschlag im Sommer meist zusammen auf. Ihre Studie wurde soeben in der Fachzeitschrift «Science Advances» veröffentlicht.

Kombination bis zu fünfmal häufiger als gedacht

Zscheischler und Seneviratne haben in ihrer Studie berechnet, dass die Kombination von Hitze und Dürre zwei bis viermal häufiger auftritt als wenn man Extremereignisse unabhängig voneinander betrachtet. Im Mittleren Westen der USA steigt die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten dieser Kombination gemäss den extremsten Szenarien sogar bis ums Fünffache.

Wenn die Wahrscheinlichkeiten der beiden Extreme unabhängig voneinander berechnet und zusammengezählt werden, entspricht dies nicht der Wahrscheinlichkeit, dass sie gleichzeitig auftreten. «Unsere Berechnungen zeigen klar: in Kombination treten Extreme viel häufiger auf als bislang erwartet», sagt die ETH-Professorin.

Zscheischler und Seneviratne haben Hitzewellen und Dürren zusammen betrachtet, weil Beobachtungen belegen, dass «zwischen solchen Extremereignissen handfeste Korrelationen bestehen», erklärt die ETH-Professorin weiter. So war auch das Jahr 2015 in Mitteleuropa sehr heiss und sehr trocken zugleich. «Solche Situationen häufen sich.»

Ungebremster Klimawandel verstärkt Korrelation

Denn in ihrer Studie zeigen die Autoren weiter, dass sich die Korrelation zwischen Temperatur und Niederschlag unter ungebremstem Klimawandel verstärken wird. Dies führt dazu, dass Hitzewellen und Dürren noch häufiger gleichzeitig vorkommen werden.
Mit der grösseren Wahrscheinlichkeit des Auftretens kombinierter Extreme steigt auch das Risiko für Landwirtschaft, Gesellschaft und Wirtschaft. Würden zwei Extreme gemeinsam betrachtet, nehmen die Wahrscheinlichkeit, mit der sie auftreten, und damit die Risiken oft sprunghaft zu. Das Risiko liege gemäss den neuen Berechnungen viel höher als man bisher angenommen habe, sagt die ETH-Professorin. «Darauf sind wir nicht gut vorbereitet.»

Die Risiken, die von Hitze ausgehen sind etwa Dehydrierung, frühzeitiges Ableben bei alten und sehr jungen Menschen. Dürren verursachen in der Landwirtschaft Ernteausfälle oder hohe Kosten wegen der Bewässerung. Waldbrände werden häufiger und heftiger wie jüngst in Portugal.

Kettenreaktion in vernetzter Welt

«Man darf diese Extreme nicht mehr länger einzeln für sich betrachten, weil man sonst das Risiko unterschätzt», betont Seneviratne. Für die heutige Welt sei es wichtiger denn je, Risiken richtig einzuschätzen.

Das Jahr 2010 sei das beste Beispiel dafür, dass nicht mehr nur ein Land von Extremereignissen betroffen sei, sondern aufgrund der engen Verflechtung in der heutigen Zeit auch Regionen, in denen das Wetter keine Kapriolen bietet. Weil die Dürre die Weizenerträge senkte, stellte Russland in der Folge die Lieferungen an Ägypten ein, um den Eigenbedarf zu decken. Dadurch stiegen die Weizenpreise in Ägypten um ein Vielfaches an, was einen Teil der dortigen Bevölkerung hart traf und zu politischer Instabilität führte.

Seneviratne sagt, dass die Klimawissenschaften den Effekt von kombinierten Extremen bislang unterschätzt und noch nicht richtig erforscht hätten. Ihre Studie sei eine der ersten, die zu diesem Thema gemacht worden sei. Die Studie helfe, sich auf das vorzubereiten, was auf uns zukommen könnte. «Anpassungen auf allen Ebenen werden nötig sein», findet sie.


Literaturhinweis

Zscheischler J, Seneviratne S. Dependence of drivers affects risks associated with compound events. Science Advances, 2017; 3:e1700263, 30 June 2017. DOI: 10.1126/sciadv.1700263

Weitere Informationen:

https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2017/06/gleichzeit...

Peter Rüegg | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Weitere Berichte zu: Dürre Dürren ETH Hitzewellen Landwirtschaft Seneviratne klimawandel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät
21.09.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Der Salzwasser-Wächter auf der Darßer Schwelle
19.09.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften