Herr Professor Wendisch, Sie sind Mit-Autor des in ?Nature Climate Change“ erschienenen ?berblicksartikels zur sogenannten arktischen Verst?rkung. In der ?berschrift ist von deren Einfluss auf das heftige Winterwetter in den mittleren Breiten die Rede. Davon spüren wir hierzulande aber nichts. Was ist gemeint?
In der Tat hatten wir in den vergangenen Jahren in Deutschland beziehungsweise ganz Westeuropa eher milde und keine extrem kalten Winter. Aber wenn wir die arktische Verst?rkung betrachten, also die Mechanismen, die dazu führen, dass sich das Klima in der Arktis schneller ?ndert als in anderen Regionen, dann sehen wir, dass über den gro?en Kontinenten der mittleren Breiten eine starke Abkühlung im Winter erfolgt. Hier geht es also um Nordamerika und Sibirien beziehungsweise Nordasien. Im Winter ist zum Beispiel h?ufig ein durch die arktische Verst?rkung intensiviertes sibirisches Hochdruckgebiet zu beobachten, das für eine verst?rkte Abkühlung über dem sibirischen Kontinent sorgt. Und Westeuropa liegt dabei sozusagen auf der warmen Seite des Hochs. Wenn man dann noch bedenkt, dass an dem Artikel viele Wissenschaftler aus den USA und Kanada beteiligt sind, erkl?rt das die Betonung von extremen Winterwetter in der ?berschrift.
Wie sieht denn der Einfluss aus?
Es wird ein enger Zusammenhang zwischen heftigen Winterwetter und arktischer Verst?rkung vermutet. Die Messungen zeigen das zumindest relativ deutlich. Wie dieser Zusammenhang konkret zustande kommt, und welche Prozesse dabei eine wesentliche Rolle spielen, das ist bislang nur ansatzweise verstanden, genauso wie die arktische Verst?rkung an sich. Es gibt dazu eine theoretische Erkl?rungskette, die aber bis dato auf wackligen Fü?en steht, da sie mit der überwiegenden Mehrzahl der bisherigen Klimamodellrechnungen nicht zufriedenstellend und überzeugend nachvollzogen werden kann. Nach den g?ngigen Modellen müsste die kontinentale Abkühlung im Winter viel schw?cher sein, an manchen Stellen w?re demnach sogar eine Erw?rmung zu erwarten. Ein wichtiger Faktor, den die Modelle aber bislang nicht hinreichend realit?tsnah beinhalten, sind Warmlufteinschübe in die Arktis, wie auch Kaltluftausbrüche aus der Arktis in unsere geographischen Gefilde. Es kommt darauf an, diese Prozesse in den Modellen realistisch abzubilden, um alle Wechselwirkungen nachvollziehen und dann auch Vorhersagen treffen zu k?nnen – und das wird von der Wissenschaft natürlich erwartet. Momentan liegt aber noch einiges an Arbeit zur Erreichung dieses Ziels vor uns.
In diesen Tagen beginnt die zweite F?rderphase des von Ihnen geleiteten Sonderforschungsbereichs ?Arktische Klima?nderung (AC)?“, an dem auch die Universit?ten in Bremen und K?ln sowie das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und das Leibniz-Institut für Troposph?renforschung (TROPOS) beteiligt sind. Was haben Sie in Phase eins erreicht, was streben Sie in Phase zwei an?
In unserem Sonderforschungsbereich untersuchen wir vor allem die Rolle der Wolken bei der arktischen Verst?rkung. Dabei haben wir in Phase eins wichtige Fortschritte erzielt. Ihr Einfluss speziell über unterschiedlichen Bodenbedingungen sowie dem Meereis und dem offenen Ozean war zuvor wenig erforscht. Wir haben dabei aufw?ndige Messkampagnen durchgeführt und anschlie?end Messungen und Rechnungen sozusagen miteinander verschmolzen. So konnten wir beispielsweise zeigen, dass die Wolken in den Modellen bislang oft als zu dünn dargestellt waren. Die Messungen waren beim Aufspüren der spezifischen Ursachen für die Unzul?nglichkeiten der Modelle von gro?er Hilfe.
In der ersten Phase haben wir uns auf lokale Prozesse konzentriert, also jene, die sich am festen Ort abspielen. Wir haben Messungen von Schiffen, Flugzeugen, Bodenstationen und Satelliten aus, auf ein Gebiet fokussiert und dort den Einfluss der Wolken auf die Erw?rmung beziehungsweise Abkühlung der bodennahen Lufttemperatur untersucht und quantifiziert. Das haben wir über dem arktischen Meereis gemacht, über der Randzone vom Eis zum offenen Meer hin und über dem Wasser. Mit dieser Akribie hat das zuvor nie jemand durchgeführt. In der zweiten Phase nehmen wir die Fernwirkungen in den Blick, also jene, die nicht direkt in der Arktis ihren Ursprung haben, sowie jene, die in der Arktis entstehen und au?erhalb in den mittleren Breiten wirken. Zudem werden wir ein ganzes Jahr als Beobachtungszeitraum haben. Unsere tragende Hypothese ist weiterhin: Die Wolken spielen eine Hauptrolle bei der arktischen Verst?rkung.
Aktuell l?uft die ?MOSAiC“-Expedition mit dem für 14 Monate im Eis eingefrorenen deutschen Eisbrecher ?Polarstern“. Wissenschaftler des Sonderforschungsbereichs sind mit an Bord, Sie selbst greifen im M?rz ins Geschehen ein. Was planen Sie?
Von Mitte M?rz bis Mitte April und dann nochmal im August kommen unter unserer Regie und in Zusammenarbeit mit dem Alfred-Wegener-Institut und den weiteren Partnern innerhalb des Sonderforschungsbereichs die Polarflieger Polar 5 und 6 zum Einsatz. Mit den Flugzeugen k?nnen wir von Spitzbergen aus starten und nach einem Tankstop auf Gr?nland dann entlang der Luftmassen fliegen, die sich zur Polarstern bewegen. Damit bekommen die punktuellen Messungen auf der Polarstern sozusagen eine regionale Anbindung. Wir nutzen dabei mit den Polarfliegern eine Landebahn auf dem Eis ganz in der N?he der Polarstern. Die Landebahn ist auch dafür gedacht, Güter und Menschen mit russischen Transportfliegern zu transportieren in der Zeit, in der es schwierig werden k?nnte, diese Transporte per Schiff mit anderen Eisbrechern zur Polarstern zu bringen. Zudem werden, vor allem für Messungen mit einem Fesselballon, noch unsere Juniorprofessorin Heike Kalesse und einer meiner Doktoranden sowie Kollegen vom Leibniz-Institut für Troposph?renforschungjeweils für mehrere Monate an Bord der Polarstern sein.
Für unsere Arbeit im Sonderforschungsbereich brauchen wir aber unbedingt zus?tzlich das deutsche Forschungsflugzeug HALO, denn wir müssen in gr??eren H?hen und über weitere Strecken fliegen, als es mit den Polarfliegern m?glich ist. Wasserdampf als eines der st?rksten Treibhausgase kann zum Beispiel bis fünf Kilometer und h?her reichen. Unsere gro?e Arktis-Messkampagne mit HALO werden wir im Frühjahr kommenden Jahres durchführen.
Die Publikation in ?Nature Climate Change“:
Cohen, J., Zhang, X., Francis, J. et al. Divergent consensuses on Arctic amplification influence on midlatitude severe winter weather. Nat. Clim. Chang. 10, 20–29 (2020) doi:10.1038/s41558-019-0662-y
Link: https://www.nature.com/articles/s41558-019-0662-y
