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 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