Zuverlässigere Vorhersage von Hitzesommern in Europa
In Europa sind Menschen immer häufiger Hitzeextremen ausgesetzt – mit schwerwiegenden Folgen unter anderem für die menschliche Gesundheit, für Ökosysteme und für die Landwirtschaft. Forschende des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) haben ein Vorgehen entwickelt und erprobt, mit dem sich solche Hitzesommer in Europa besser vorhersagen lassen – und das bis zu mehreren Jahren im Voraus.
Ein entscheidender Hinweis auf bevorstehende Hitzesommer ist im Ozean zu finden: MPI-M-Forscherin Lara Wallberg und Kolleg*innen hatten in einer früheren Studie gezeigt, dass europäischen Hitzesommern häufig ein Wärmestau im Nordatlantik vorausgeht. Dieser Wärmestau zeichnet sich bereits drei Jahre vor einem Hitzeextrem ab. In ihrer neuen Studie haben Lara Wallberg, Laura Suarez-Gutierrez (ETH Zürich & LSCE Paris) sowie die MPI-M-Forschenden Daniela Matei, Daniel Krieger und Wolfgang Müller gezeigt: Ein entsprechender physikalischer Indikator lässt sich nutzen, um die Vorhersagen von extrem warmen Sommern in Europa zu verbessern.
Eine Filtermethode für Vorhersage-Ensembles
Forschende der Universität Hamburg haben dafür mit dem am MPI-M entwickelten Klimamodell MPI-ESM-LR mehrere Simulationen berechnet, die sich in den Anfangsbedingungen leicht unterscheiden – ein sogenanntes Ensemble. Wallberg und ihre Kolleg*innen haben aus einem solchen Ensemble dann anhand von Anomalien der Nordatlantikströmung diejenigen Modellläufe herausgefiltert, die den relevanten Nordatlantik-Mechanismus ausreichend abbilden.
Um die Güte der so gewonnenen Vorhersage überprüfen zu können, nutzten sie ein sogenanntes Nachhersage-Experiment: eine Vorhersage für einen Zeitraum, der bereits in der Vergangenheit liegt. So konnten sie die Ergebnisse mit Reanalyse-Beobachtungsdaten im Zeitraum 1964-2021 vergleichen, wobei in dieser Zeit 18 überdurchschnittlich warme Sommer in Europa auftraten. Das Ergebnis: Nach Anwendung der Methode werden zehn dieser Sommer, die Gesamtzahl der heißen Sommertage innerhalb dieser Sommer, sowie die Amplitude des Extrems und seine Variabilität zuverlässiger vorhergesagt.
Wallberg prüft nun, ob man mit dem Ansatz konkret die regionale Ausprägung der extrem warmen Sommer 2003, 2018 und 2022 schon drei Jahre im Voraus hätte vorhersagen können. Spezifisch betrachtet die Forscherin auch die Pflanzenwachstumstage, um zu sehen, ob mit der Methode beispielsweise wertvolle Informationen für die Landwirtschaft bereitgestellt werden können.
Originalpublikation
Wallberg, L., Suarez-Gutierrez, L., Matei, D., Krieger, D., & Müller, W. A. (2025). Anomalously warm European summers predicted more accurately by considering sub-decadal North Atlantic ocean heat accumulation. Geophysical Research Letters, 52, e2024GL111895. https://doi.org/10.1029/2024GL111895
Kontakt
Dr. Lara Wallberg
Max-Planck-Institut für Meteorologie
lara.wallberg@mpimet.mpg.de