Neue AWI-Simulationen ermöglichen es, tatsächliche Extremwetterereignisse in verschiedenen Klimaszenarien zu vergleichen und dabei die Rolle der globalen Erwärmung im Zusammenhang mit diesen Extremen abzuschätzen.
Erst vor wenigen Wochen verursachten massive Niederschläge des Sturms „Boris“ Chaos und Überschwemmungen in Mittel- und Osteuropa. Eine Analyse des Alfred-Wegener-Instituts zeigt: In einer Welt ohne die aktuelle globale Erwärmung hätte Boris rund neun Prozent weniger Regen gebracht. Solche Rückschlüsse ermöglicht ein neuer Modellierungsansatz namens „Storylines“. Wie er in nahezu Echtzeit eingesetzt werden kann, wurde jetzt im Nature -Journal „Communications Earth & Environment“ vorgestellt . Gleichzeitig veröffentlichte das AWI-Team ein frei verfügbares Online-Tool, mit dem sich die Fingerabdrücke des Klimawandels in aktuellen Extremwetterereignissen identifizieren und eigene Vergleichsgrafiken erstellen lassen.
Mitte September sorgte der Sturm „Boris“ in Polen, Tschechien, Österreich und Rumänien für sintflutartige Regenfälle und schwere Überschwemmungen. In vielen der betroffenen Regionen waren es die höchsten jemals innerhalb von fünf Tagen gemessenen Niederschlagsmengen. Mindestens 27 Menschen kamen ums Leben, unzählige Familien mussten ihre Häuser verlassen. Inzwischen hat sich die Lage entspannt und die Aufräumarbeiten laufen rund um die Uhr. Doch schon die nächsten Wetterextreme, diesmal in Spanien, geben Anlass zur Sorge. Immer wieder taucht in öffentlichen, politischen und medialen Foren eine zentrale Frage auf: Wurde die Katastrophe durch den globalen Klimawandel verursacht?
„Auf diese durchaus berechtigte Frage kann die Wissenschaft seit einigen Jahren belastbare Antworten liefern“, sagt Leitautorin Dr. Marylou Athanase, Physikerin in der Sektion Klimadynamik des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Bereits ein bis zwei Wochen nach einem Ereignis lassen sich mit Hilfe so genannter probabilistischer Attributionsstudien erste Rückschlüsse ziehen, um wie viel wahrscheinlicher das Ereignis durch den Klimawandel war.“
Das Problem dabei: Wahrscheinlichkeiten sind oft wenig greifbar, vor allem wenn sie mit konkreten und außergewöhnlichen Ereignissen in der realen Welt kollidieren. Für die externe Kommunikation mit der Öffentlichkeit und Entscheidungsträgern hatte die Wissenschaft bisher kein Werkzeug, das den Einfluss des globalen Klimawandels auf das tatsächliche Wetter vor Ort auf eindrucksvolle und zugleich leicht verständliche Weise aufzeigen konnte. „Deshalb haben wir am AWI intensiv einen völlig neuen Weg vorangetrieben – den ‚Storyline‘-Ansatz“, erklärt Dr. Antonio Sánchez-Benítez, Physiker in der Sektion Klimadynamik und Co-Leitautor der Studie. „Im Wesentlichen wenden wir das ‚Was wäre wenn?‘-Prinzip an. Wie würde eine bestimmte Katastrophe in einer Welt ohne Klimawandel aussehen? Und wie wäre es in einem noch wärmeren Klima? Indem wir die hypothetischen Szenarien mit der Realität vergleichen, können wir die Fingerabdrücke des Klimawandels sehr deutlich identifizieren – und zwar nicht nur bei Extremwetterereignissen, sondern auch beim Alltagswetter.“
Phänomene wie den Jetstream, und stupsen das Modell ein Stück in Richtung des tatsächlich beobachteten Windes. So können wir das reale Wetter im realen Klima akkurat nachbilden.“ Dann verändern wir das Hintergrundklima des Modells, zum Beispiel hin zu einer vom Klimawandel unberührten Welt, indem wir die Treibhausgaskonzentrationen reduzieren und andere Aspekte anpassen, und wiederholen das Experiment.“
Als Modell kommt die CMIP6-Version des AWI-Klimamodells zum Einsatz, das auch Teil der Datengrundlage für den Sechsten Sachstandsbericht des IPCC war. Die in das Modell eingespeisten Winddaten stammen aus der ERA5-Reanalyse des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF).
„Wir haben das System mittlerweile so weit automatisiert, dass auf dem Supercomputer des Deutschen Klimarechenzentrums (DKRZ) täglich Analysen zum aktuellen Wetter laufen“, sagt Marylou Athanase. „Die Daten werden dann in ein Online-Tool übertragen, das auf den Servern des AWI läuft und unter https://climate-storylines.awi.de für jeden frei zugänglich ist . Die Analysen werden mit einer dreitägigen Verzögerung in ‚Echtzeit‘ durchgeführt und stehen danach online zur Verfügung.“ Interessierte Nutzer können sich somit jederzeit einloggen und das ‚Klimawandelsignal des Tages‘ für Extremwetter und Alltagswetter rund um den Globus und nahezu in Echtzeit in Form interaktiver Karten und Zeitleisten einsehen, allerdings sind vorerst nur Daten zu Temperatur und Niederschlag ab dem 1. Januar 2024 verfügbar.
Unser Ziel ist es, ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen Klimawandel und Extremwetterereignissen zu fördern und konkrete und zeitnahe Antworten zu liefern, die auch in der medialen Berichterstattung über diese Ereignisse Verwendung finden können.“
https://www.nature.com/articles/s43247-024-01847-0
Credits
Alfred Wegener Institut Marylou Athanase
