Interne Variabilität bestimmt kurzfristige Entwicklungen der Oberflächentemperatur

Eine neue Studie von Dr. Nicola Maher, Dr. Flavio Lehner und Prof. Jochem Marotzke zeigt, dass für jeden einzelnen Punkt auf dem Globus in Klimamodellen in den kommenden 15 Jahren selbst bei steigenden Treibhausgasemissionen ein Abkühlungstrend (oder eine fehlende Erwärmung) beobachtet werden könnte.

Punktweiser maximaler (obere Reihe) und minimaler (mittlere Reihe) kurzfristiger (2019-2034) Trend der Oberflächentemperatur sowie Prozentsatz der Ensembles mit einem steigenden Trend der Oberflächentemperatur (untere Reihe). Dargestellt für das Max-Planck-Institut Grand Ensemble (MPI-GE), RCP2.6 Szenario (links) und RCP8.5 Szenario (Mitte), und Large Ensemble Community Project (CESM-LE), RCP8.5 Szenario (rechts). Beachtenswert ist, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass diese Trends weltweit zur gleichen Zeit auftreten. CC BY 4.0

Interne Variabilität, die chaotische Veränderlichkeit des Klimasystems, kann mit dem „Schmetterlingseffekt“ beschrieben werden, bei dem eine kleine Veränderung in der Gegenwart zu einer viel größeren Veränderung des zukünftigen Zustands führen kann. Große Ensemble von Simulationen mit einem einzelnen Erdsystemmodell, sogenannte SMILEs (Single model initial-condition large ensembles), sind global gekoppelte Klimamodelle, die viele Male mit leicht unterschiedlichen Anfangsbedingungen gerechnet werden, um die interne Variabilität des Klimasystems und die Bandbreite möglicher Zukunftsszenarien zu erfassen, die aufgrund dieses Chaos beobachtet werden können. Maher et al. nutzen als Erste ein neues Archiv von sechs SMILEs sowie ein großes Archiv von Einzelläufen vieler Klimamodelle (Coupled Model Intercomparison Project), um die in den kommenden 15 Jahren (2019-2034, siehe Abbildung) zu beobachtende Bandbreite an Entwicklungen zu untersuchen.

Die Forschenden nutzen ein Szenario mit umfassenden Klimaschutzmaßnahmen und geringer Erwärmung (RCP2.6) sowie ein Szenario ohne Klimaschutzmaßnahmen und starker Erwärmung (RCP8.5). Sie stellen fest, dass die Bandbreite möglicher zukünftiger Tendenzen von interner Variabilität dominiert wird und das gewählte Klimamodell oder Erwärmungsszenario dabei wenig Einfluss hat. Sie finden zudem heraus, dass, obwohl die Treibhausgaskonzentrationen in allen Szenarien weiter zunehmen, in den kommenden 15 Jahren an jedem Punkt der Erde eine Abkühlung (oder fehlende Erwärmung) zu beobachten ist (mittlere Reihe in der Abbildung). Maher et al. stellen jedoch auch fest, dass diese Abkühlungstendenzen bei starker Erwärmung weniger wahrscheinlich sind als beim starken Klimaschutzszenario (untere Reihe in der Abbildung).

Originalveröffentlichung
Maher, N., Lehner, F., & Marotzke, J. (2020). Quantifying the role of internal variability in the climate we will observe in the coming decades. Environmental Research Letters, 15: 054014. doi:10.1088/1748-9326/ab7d02.

Kontakt

Dr. Nicola Maher
Max-Planck-Institut für Meteorologie
E-Mail: nicola.maher@we dont want spammpimet.mpg.de

Prof. Jochem Marotzke
Max-Planck-Institut für Meteorologie
E-Mail: jochem.marotzke@we dont want spammpimet.mpg.de