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05.07.2022, 14:45 Uhr

PIK-Studie: Änderungen der Jetstream-Zirkulation sorgen für mehr Hitzewellen in Westeuropa

Potsdam - Hitzeextreme haben in den letzten Jahrzehnten weltweit zugenommen. In Europa wird diese Tendenz durch die Häufung von außergewöhnlich heißen und trockenen Sommern in den Jahren 2018, 2019 und 2020 deutlich. Eine neue Studie sieht die Gründe in der globalen Zirkulation in großer Höhe.

Hitzewellen über Europa haben drei- bis viermal schneller zugenommen als in den übrigen nördlichen mittleren Breitengraden, wie etwa in den USA oder Kanada, so das Ergebnis einer neuen Studie. Ein internationales Team von Forschenden wertete dazu Beobachtungsdaten aus den letzten 40 Jahren aus und zeigte erstmals, dass dieser rasche Anstieg mit Veränderungen in der atmosphärischen Zirkulation in Höhen zwischen 5 bis 10 km zusammenhängt.

Atmosphärendynamik: wichtige Rolle bei Entstehung der westeuropäischen Mega-Hitzewellen

Forschende am Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) haben in einer aktuellen Studie untersucht, inwieweit der Jetstream - ein schnell fließendes Windband, das die nördliche Hemisphäre der Erde in etwa 10 Kilometer Höhe von Westen nach Osten umströmt - zu den beobachteten Hitzewellen beigetragen haben könnte. Für die Analyse untersuchten die Forschenden tägliche Klimadaten für die beiden wärmsten europäischen Monate Juli und August über einen Zeitraum von 42 Jahren.

Die Studie zeigt, dass es typischerweise drei Zustände des Jetstreams gibt. Einer davon ist der Doppeljet-Zustand. Dabei teilt sich der Jetstream in zwei Zweige mit erhöhtem Wind, einem über Süd- und einem über Nordeurasien. Während sich die Anzahl der Doppel-Jet-Ereignisse pro Jahr nicht wesentlich verändert hat, wurden die Doppel-Jet-Ereignisse allerdings länger und damit anhaltender. Diese erhöhte Dauer wirkt dann zusätzlich zum Temperaturanstieg durch die vom Menschen verursachte Erwärmung und führt zu intensiveren Hitzewellen.

Doppeljet-Lagen halten zunehmend länger an

Die zunehmende Verweildauer von Doppel-Jet-Strömen ist besonders für Westeuropa relevant. Die Studie zeigt, dass die zunehmende Verweildauer von Doppeljets etwa 30 Prozent der Hitzewellentrends für ganz Europa und fast 100 Prozent für die kleinere westeuropäische Region erklärt. "In dieser Region, die mit dem Ausgang der vom Nordatlantik nach Europa ziehenden Sturmbahn zusammenfällt, kommen die Wettersysteme normalerweise vom Atlantik und haben daher eine abkühlende Wirkung. Wenn es aber zum Doppeljet kommt, werden die Wettersysteme nach Norden abgelenkt und es können sich über Westeuropa anhaltende Hitzewellen entwickeln", so Efi Rousi vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Hauptautorin der Studie. Dies steht im Gegensatz zu anderen europäischen Regionen wie dem Mittelmeerraum und Osteuropa, wo Hitzewellen wahrscheinlich eher mit trockenen Böden zusammenhängen.

Als mögliche Erklärung für die zunehmende Verweildauer von Doppeljet-Ereignissen kommt nach Angaben der Forschenden die verstärkte Erwärmung der hohen Breiten, insbesondere über Landregionen wie Sibirien, Nordkanada und Alaska in Betracht. "Dieser zunehmende Temperaturunterschied zwischen Land und Ozean begünstigt das Fortbestehen von Doppel-Jet-Zuständen im Sommer", so Mitautor Dim Coumou, Forscher am Institut für Umweltstudien (IVM) der Vrije Universiteit Amsterdam und am Königlichen Niederländischen Meteorologischen Institut (KNMI).

Klimamodelle sollten überprüft werden

Da Klimamodelle dazu neigen, extreme Wetterrisiken zu unterschätzen fordert Mitautor Kai Kornhuber, Wissenschaftler an der Columbia University in New York und am PIK, dass künftige Forschungen prüfen, inwieweit die ermittelten Zusammenhänge von den Modellen erfasst werden. „Die Prognosen für extreme Hitze im Falle fortdauernder Emissionen könnten andernfalls zu konservativ sein“, so Kornhuber.

Quelle: IWR Online

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