Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aus zwei mach vier Grad

21.01.2016

Die Welt hat sich entschieden, Massnahmen zu ergreifen, damit die globale durchschnittliche Erwärmung die Zwei-Grad-Marke nicht überschreitet. Was aber bedeutet das für die Temperatur und die Verteilung von Starkniederschlägen auf regionaler Ebene? Klimaforscher haben dies nun berechnet.

An der vergangenen Klimakonferenz COP21 in Paris hat die Versammlung ein Abkommen beschlossen, das die Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter zwei Grad Celsius vorsieht. Denn mittlerweile sind sich Wissenschaft und Politik einig: Um zwei Grad darf sich die globale Durchschnittstemperatur maximal erhöhen, damit Mensch und Umwelt keine gravierenden und nicht umkehrbaren Schäden erleiden.


Global zwei Grad Erwärmung (waagrechte Skala) bedeuten rund 3,4°C Erwärmung im Mittelmeergebiet (senkrechte Skala): Die Grafik verdeutlicht, wie sich die Temperaturen regionenbezogen entwickeln.

Quelle: Seneviratne et al., Nature 2016

«Dieses Klimaziel ist jedoch abstrakt und lädt zu Missverständnissen ein», sagt Sonia Seneviratne, Professorin für Land-Klima-Dynamik an der ETH Zürich. Viele würden zwei Grad global als 2-Grad-Erwärmung in ihrer Region interpretieren und dementsprechend die CO2-Emissionen in ihren Ländern zu wenig energisch senken.

Denn verschiedene Klimamodelle zeigen auf, dass über Land die Temperatur stärker ansteigen wird als über Meer. Die grosse Frage ist deshalb, wie sich eine maximale globale 2-Grad-Erwärmung auf einzelne Weltregionen auswirkt.

Erste quantitative Darstellungen

Eine Gruppe von Klimaforschenden der ETH Zürich, der australischen Universität New South Wales und der Loughborough Universität (GB) unter Seneviratnes Federführung ist dieser Frage nun nachgegangen. Die Wissenschaftler haben erstmals berechnet, auf welches Niveau die Extrem- und Durchschnittstemperaturen sowie die Starkniederschläge in einzelnen Regionen zu liegen kommen, wenn als Referenz der durchschnittliche globale Temperaturanstieg verwendet wird.

Die vorliegende Studie, die soeben in Nature als «Perspective» veröffentlicht wurde, ist eine der ersten quantitativen Darstellungen zu dieser Frage. Qualitativ wurden die Zusammenhänge schon mehrfach untersucht. Diese Studie wurde über Seneviratnes ERC-Consolidator Grant-Projekt «DROUGHT-HEAT» unterstützt.

Als Basis für ihre Berechnungen dienen der Forschungsgruppe mehrere bestehende Klimaszenarien sowie die vermutete und effektive Entwicklung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre.

Eines der zentralen Resultate der Berechnungen sind neue grafische Darstellungen, anhand derer sich auf einen Blick erfassen lässt, wie sich Durchschnittstemperaturen bezogen auf die gesamthaft emittierte Menge CO2 und in Abhängigkeit der globalen durchschnittlichen Erwärmung in geografischen Grossregionen verhalten.

Vier Modellregionen getestet

Diese lässt sich einfach lesen: Die grafische Darstellung ist wie eine Art Regler, bei dem den angestrebten Zielwert – wie beispielsweise das globale 2-Grad-Ziel - einstellen und dann einen damit gekoppelten Wert für die Erwärmung in der entsprechenden Region auslesen kann.

Ihr neues Modell haben die Wissenschaftler an vier Beispielen – dem Mittelmeergebiet, der USA, Brasilien und der Arktis – getestet. Für jede dieser Regionen errechneten die Forschenden eine separate grafische Darstellung.

Für das Mittelmeergebiet zeigen die Resultate folgendes: Steigt die globale Durchschnittstemperatur um zwei Grad an, so steigen dort die Mitteltemperaturen um durchschnittlich 3,4 Grad. Will man jedoch eine 2-Grad-Erwärmung im Mittelmeergebiet erzielen, so darf die globale Temperatur nur um 1,4°C steigen. Am extremsten könnten die Veränderungen in der Arktis sein: Bei einer globalen 2-Grad-Erwärmung stiegen die Durchschnittstemperaturen im hohen Norden um 6 Grad. Das 2-Grad-Ziel für die Arktis wurde schon überschritten, als die weltweite Erwärmung im Schnitt 0,6 Grad betrug (mittlerweile beträgt sie schon etwa 1 Grad).

«Effekte treten deutlich hervor»

Die Studie von Seneviratne und Kollegen verdeutlicht, dass das 2-Grad-Ziel in vielen Regionen der Welt nicht erreicht werden kann, selbst wenn es als global eingehalten würde. «Dass die Effekte so deutlich hervortreten, hätten wir nicht erwartet», betont Markus Donat, wissenschaftlicher Mitarbeiter am ARC Centre of Excellence for Climate System Science in Australien und Co-Autor der Studie. «Ausserdem sind die Zusammenhänge zwischen Extremtemperaturen und den globalen Temperatur-zielen meist linear und unabhängig vom Emissionsszenario.»

Für die ETH-Klimaforscherin ist die Studie eine praktische Hilfe, «eine Kommunikationsmassnahme», wie sie sagt, um regionale Emissionsziele zu definieren. «Die regionalen Auswirkungen der globalen Erwärmung sind viel wichtiger», sagt sie. Die Studie könnte bei Verhandlungen helfen, da man rasch erkenne, was der Klimawandel für die Verhandlungspartner bedeute. Diese könnten auch helfen, dass die Bürger und Entscheidungsträger einzelner Länder besser einsehen, warum eine schnelle Verminderung der CO2-Emissionen wichtig ist, und zwar möglicherweise auch unterhalb vom globalen 2-Grad Ziel.

Einschätzungshilfe für jedermann

Jedermann könne mithilfe dieser Berechnungen selbst ermitteln, wie sich die 2-Grad-Erwärmung auf seine Region auswirke, sagt Seneviratne. Damit böten sie eine ganz konkrete Hilfe für Politiker, Entscheidungsträger aber auch Laien, die Landwirtschaft oder den Tourismus.

Die Berechnungen haben jedoch laut den Wissenschaftlern auch Grenzen. So machen sie nur Aussagen zur Klimaentwicklung von Grossregionen. «Mithilfe der Diagramme können wir nicht ableiten, wie die Temperatur in der Stadt Zürich sein wird, wenn global zwei Grad Erwärmung erreicht wird», sagt die ETH-Professorin.

Literaturhinweis

Seneviratne SI, Donat MG, Pitman AJ, Knutti R, Wilby RL. Allowable CO2 emissions based on regional and impact-related climate targets. Nature, Advanced Online Publication, 20th January 2016. DOI: 10.1038/nature16542

Weitere Informationen:

https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2016/01/klimarechn...

Peter Rüegg | ETH Zürich

Weitere Berichte zu: 2-Grad-Ziel Arktis CO2 CO2-Emissionen ETH Erwärmung Mittelmeergebiet Seneviratne

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Ins Herz der Blaualgenblüte: IOW-Segelexpedition „BloomSail“ geht an den Start
22.05.2018 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

nachricht Totes Holz für mehr Leben im See
18.05.2018 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics