Forschende der Universität Wien haben erstmals mit einem umfassenden Langzeit-Datensatz nachgewiesen, dass Luftmassen über der Arktis seit rund vier Jahrzehnten deutlich schneller zwischen hohen und mittleren Breiten zirkulieren. Die Arktis wird dadurch atmosphärisch weniger isoliert.
Der sogenannte Polardom – eine stabile, kalte Luftkuppel über der Arktis – wird durch den menschengemachten Klimawandel durchlässiger. Verantwortlich ist vor allem die arktische Verstärkung: Die Temperaturen in der Arktis steigen stärker als im globalen Mittel, Schnee- und Eisbedeckung nehmen ab, dunkle Oberflächen absorbieren mehr Strahlung. Dadurch sinkt der Temperaturunterschied zur Luft in mittleren Breiten, der Polardom wird schwächer.
Das Team um Meteorologie-Professor Andreas Stohl analysierte die Verweildauer von Luftmassen nördlich des 70. Breitengrads (etwa auf Höhe von Tromsø) in den unteren Luftschichten. Im Mittel der Jahre 1980 bis 2023 verweilten Luftmassen im Sommer rund 12 Tage, im Winter rund 7 Tage in der Arktis. Besonders im Frühling (März bis Mai) und Herbst (September bis Oktober) verkürzten sich die Verweilzeiten signifikant: um 1,4 Tage im Frühling und um 0,9 Tage im Herbst gegenüber den 1980er-Jahren. Auch in Höhen bis 8 Kilometer zieht die Luft im April mittlerweile um 10 Prozent schneller aus der Arktis ab.
Grundlage der Studie ist der neu erstellte Datensatz LARA (Lagrangian Reanalysis), der stündlich die Bewegungen von sechs Millionen virtuellen Luftpartikeln von 1940 bis 2023 nachzeichnet. LARA basiert auf ERA5-Daten des Europäischen Zentrums für Mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF) und wurde unter Leitung von Lucie Bakels (heute Universität Stockholm) entwickelt. Der Datensatz umfasst rund 320 Terabyte und ist weltweit frei zugänglich.
Die zunehmende Durchmischung der Luftmassen hat weitreichende Folgen: Atmosphärische Flüsse – feuchte Luftbänder aus den Tropen – erreichen häufiger die Arktis und können dort Regen statt Schnee verursachen. Über Grönland etwa begünstigen sie Schmelzereignisse. Der Transport von Luftschadstoffen, Feuchtigkeit und Wärme wird effizienter.
Die Ergebnisse seien dramatisch, aber nicht überraschend, teilte Stohl mit. Bislang fehlte jedoch ein geeigneter Datensatz, um die Veränderung der Luftbewegungen nachzuweisen. Das Projekt wurde vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF mit rund 300.000 Euro gefördert. Die zentralen Publikationen erschienen in „Earth System Science Data“ und „Geophysical Research Letters“ (2025).
