Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Meeresforscher kommen Mechanismus für langzeitliche Klimaschwankungen im Atlantik auf die Spur

25.07.2013
Ein deutsch-russisches Forscherteam hat die Rolle des Wärmeaustauschs zwischen Ozean und Atmosphäre für langzeitliche Klimaschwankungen im atlantischen Raum untersucht.

Die Wissenschaftler analysierten dazu meteorologische Messungen und die Meeresober-flächentemperaturen der letzten knapp 130 Jahre. Dabei zeigte sich, dass das Meer für langzeitliche Klimaschwankungen maßgeblich ist, während die chaotische Atmosphäre hauptsächlich für die kurzfristigen Änderungen von Jahr zu Jahr verantwortlich zeichnet. Die Studie erscheint in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature und liefert wichtige Hinweise für die Vorhersage von langfristigen Klimaschwankungen.


Zeitliche Entwicklung der Meeresoberflächentemperatur (blau) und des Wärmeflusses (rot) im Nordatlantiks von 1880 bis 2010. Grafik: C. Kersten, GEOMAR


Untersuchungsgebiet im Nordatlantik, Temperaturdaten stammen aus dem dunkelblauen, Wärmeflussdaten aus dem roten Gebiet. Grafik: C. Kersten, GEOMAR

Wie „unterhalten“ sich der Ozean und die Atmosphäre miteinander? Welche Informationen tauschen sie aus und mit welchem Resultat? Das sind Fragen, die sich Klimaforscher stellen, insbesondere, wenn sie die Ursache für natürliche Klimaschwankungen unterschiedlicher Dauer verstehen wollen. Denn die überlagern den generellen Anstieg der Erdtemperatur seit Beginn der Industrialisierung und erschweren die genaue Bestimmung des menschlichen Einflusses auf das Klima.

Die Ursachen und Mechanismen der natürlichen Klimavariabilität sind jedoch wenig verstanden. Eine Studie unter Federführung von Wissenschaftlern des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zeigt, dass die Meeresströmungen den Wärmeaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre beeinflussen und somit Klimaschwankungen auf der Jahrzehnte-Zeitskala erklären können. Die Studie, die in der jüngsten Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature erscheint, gibt auch Hinweise auf die Möglichkeit der Vorhersage solcher Phänomene.

Die Vermutung existiert bereits mehr als ein halbes Jahrhundert. Der norwegische Klimaforscher Jacob Bjerknes postulierte schon 1964 unterschiedliche Ursachen für Klimaschwankungen auf den unterschiedlichen Zeiträumen. Während die Atmosphäre hauptsächlich auf den kürzeren Zeitintervallen von Monaten bis zu Jahren Klimaschwankungen hervorruft, bestimmt auf den längeren Zeitintervallen von Jahrzehnten vor allem das Meer. Der erste Teil dieser Hypothese ist inzwischen gut untersucht, doch der Zweite ließ sich bisher nicht beweisen.

„In der jetzt vorgelegten Studie können wir durch eine neue Analyse der Schiffsmessungen, die seit Ende des 19. Jahrhunderts vorliegen, den zweiten Teil der Bjerknes-Hypothese verifizieren“, sagt Prof. Dr. Mojib Latif vom GEOMAR, Ko-Autor der Studie. „Für die langzeitlichen Klimaschwankungen im atlantischen Sektor ist insbesondere die Golfstromzirkulation von entscheidender Bedeutung“, so Latif weiter.

Meeresströmungen beeinflussen die Oberflächentemperatur der Ozeane und damit auch den Wärmeaustausch mit der Atmosphäre. Und das verursacht schließlich Klimaschwankungen auf den angrenzenden Kontinenten. Am deutlichsten ist eine Schwingung mit einer Periode von 60 Jahren. „Solche dekadischen Klimaschwankungen sind dem generellen Erwärmungstrend überlagert, sodass es zeitweise so scheint, als wäre der Erwärmungstrend verlangsamt oder gar gestoppt. Nach einigen wenigen Jahrzehnten beschleunigt er sich dann aber wieder“, erläutert Prof. Latif. „Es ist für uns wichtig, diese natürlichen Zyklen zu verstehen, dann können wir letztendlich auch bessere Klimavorhersagen liefern“. Ein Hauptproblem sei, so Latif weiter, dass es gerade aus den Ozeanen nur wenige und lange zurückreichende Messungen gäbe, was die Analyse und Interpretation der Klimaentwicklung erschwert. Daher nutzen die Wissenschaftler immer ausgefeiltere statistische Methoden, um noch mehr Informationen aus den Daten zu extrahieren.

„Wir benötigen sowohl realistische Modellsimulationen als auch langzeitliche Datensätze und gute Analysemethoden, um verlässliche Klimavorhersagen erstellen zu können. Unsere Arbeit ist ein weiterer Mosaikstein auf einem langen Weg, aber ich bin zuversichtlich, dass wir den natürlichen Klimaschwankungen ihre Geheimnisse entlocken werden“, resümiert Prof. Latif.

Weitere Informationen:
Die Arbeit ist das Ergebnis einer Kooperation zwischen dem GEOMAR und dem P.P.Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Science.

Die Studie wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (KE 1471/2-1) und das russische Ministerium für Bildung und Forschung mit einem Sonderprogramm zur Etablierung exzellenter Forschung an russischen Universitäten (Nr. 11.G34.31.0007) unterstützt. Weiter Förderung wurde durch die Projekte: 2011-16-420-1-001 und 11.519.11.6034 des russischen Ministeriums für Bildung und Forschung gewährt.

Originalarbeit:
Gulev, S.K., M. Latif, N.S. Keenlyside, W. Park, K.P. Koltermann, 2013: North Atlantic Ocean Control on Surface Heat Flux at Multidecadal Timescales. Nature, 499, 464-467, doi: 10.1038/nature12268
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Mojib Latif, Tel.: 0431 600 4050, mlatif@geomar.de
Dr. Andreas Villwock (GEOMAR, Kommunikation und Medien), Tel.: 0431 600 2802, avillwock@geomar.de

Dr. Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de
http://www.sail.msk.ru

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein
21.11.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Tonmineral bewässert Erdmantel von innen
20.11.2017 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie