Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie entwickeln sich die Temperaturen im Nordatlantik?

15.10.2014

Die Stärke einer Hurrikansaison oder Winterverläufe in Mitteleuropa – die Oberflächentemperaturen des Nordatlantiks sind ein entscheidender Faktor für viele Vorgänge. Sie schwanken in Zeiträumen von Jahrzehnten synchron mit dem Klima auf den angrenzenden Landregionen. Doch eine zuverlässige Vorhersage galt bisher als schwierig, da zu wenige Messdaten vorhanden sind.

Klimaforscher des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel beschreiben jetzt in der internationalen Fachzeitschrift „Earth and Planetary Science Letters“ den Mechanismus dieser dekadischen Schwankungen der nordatlantischen Oberflächentemperaturen und zeigen, dass diese ein hohes Vorhersagepotential besitzen.


Das Golfstromsystem im Nordatlantik dargestellt durch simulierte Oberflächentemperaturen in einem hochauflösenden Ozeanmodell (ORCA12).

Simulation und Darstellung: Ozeanmodellierungsgruppe GEOMAR

Für das Klima, aber auch das Wetter in Europa spielen Prozesse im Nordatlantik eine entscheidende Rolle. Der Golfstrom und seine Ausläufer wie etwa der Nordatlantikstrom transportieren Wärme tropischen Ursprungs quer über den Ozean, in der Atmosphäre über dem Meer entscheidet sich, ob es in Mitteleuropa stürmt oder die Sonne scheint.

Die Wassertemperaturen an der Oberfläche des Atlantiks beeinflussen die jeweilige Hurrikansaison oder die Niederschlagsmengen auf den angrenzenden Kontinenten. All diese Prozesse unterliegen jedoch natürlichen Schwankungen, die sich über Jahre, Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte abspielen.

„Konkrete Messreihen reichen oft nur wenige Jahrzehnte zurück“, sagt der Klimaforscher Professor Dr. Mojib Latif vom GEOMAR-Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, „deshalb ist es sehr schwierig, Schwankungen auf längeren Zeitebenen richtig einzuschätzen und von möglichen durch den Menschen hervorgerufenen Änderungen zu unterscheiden“.

Einem Team von Experten für Klima-Modellierung am GEOMAR ist es nun gelungen, durch die Verknüpfung verschiedener beobachteter und modellierter Prozesse eine zuverlässige Simulation der Oberflächentemperaturen im Nordatlantik seit 1900 zu entwickeln, die sogar Prognosen bis zum Ende des kommenden Jahrzehnts erlaubt.

„Das ist neu. Speziell bei der Simulation der Oberflächentemperaturen wichen die bestehenden Klimamodelle bisher stark voneinander ab“, betont Professor Latif, verantwortlicher Autor der Studie, die jetzt in der internationalen Fachzeitschrift Earth and Planetary Science Letters erschienen ist.

Ausgangspunkt für die Arbeit der Wissenschaftler waren Schwankungen in den Luftdruckverhältnissen über dem Nordatlantik, die Fachleute mit Nordatlantischer Oszillation (NAO) umschreiben. Der NAO-Index beschreibt die Stärke des Druckunterschieds zwischen Azorenhoch und Islandtief, was prägend für die Wetterbedingungen in Nordeuropa oder im Mittelmeerraum ist. „Dazu gibt es glücklicherweise schon länger Messdaten, sodass wir den NAO-Index gut bis Mitte des 19. Jahrhunderts zurückverfolgen können“, erklärt Professor Latif.

Mithilfe dieser Daten lassen sich die Schwankungen der von Temperaturunterschieden an der Oberfläche getriebenen Meeresströmungen in einem Klimamodell gut rekonstruieren und in bestimmten Rahmen auch für die Zukunft prognostizieren.

„Der Golfstrom ist wohl der bekannteste Teil dieses Systems, dazu gehören aber auch seine Fortsetzungen Richtung Arktis und die Rückflüsse Richtung Süden in Tiefen von mehreren Kilometern“, erklärt Professor Richard Greatbatch, einer der Ko-Autoren der Studie. Der entscheidende Faktor für die Schwankungen dieser „Umwälzbewegung“ ist, wie viel Wärme der Nordatlantik im Winter an die darüber liegende Atmosphäre abgibt. Diesen Prozess steuert maßgeblich die NAO.

„Die Koppelung an die NAO erlaubt eine zuverlässige Rekonstruktion der nordatlantischen Strömungen zwischen den Jahren 1900 bis 2010, obwohl konkrete Messdaten nur bis 2004 zurückreichen“, so Latif weiter. Da die Schwankungen der Strömungssysteme die der Oberflächentemperaturen maßgeblich bestimmen, lassen sich diese so ebenfalls recht zuverlässig ableiten und sogar für Jahre im Voraus berechnen.

„Unser Modell sagt uns, dass die Phase mit eher hohen Oberflächentemperaturen im Nordatlantik auch im kommenden Jahrzehnt anhalten wird, allerdings mit einem leicht negativen Trend“, sagt Professor Latif.

Die Studie zeige insgesamt, dass dekadische Klimavorhersagen im nordatlantischen Raum prinzipiell möglich seien, führt der Kieler Klimaforscher aus. „Die Fähigkeit, Klimaprognosen für die nächsten Jahrzehnte zu erstellen, kann so weiter ausgebaut werden“, sagt Latif.

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Internetseite des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel
http://www.geomar.de/n2104 Bildmaterial zum Download auf der GEOMAR Internetseite
http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2014.09.001 Link zur Originalarbeit in den "Earth and Planetary Science Letters“

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Expedition ans Ende der Welt
29.11.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lakkolithe können auch während eines Vulkanausbruchs entstehen
24.11.2016 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie