Deutsches Klimarechenzentrum - Max-Planck

Mögliche Klimaänderungen durch den
Menschen in diesem Jahrhundert
Temperaturänderungen
Mit dem am Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie entwickelten IPCC-Modell, bestehend aus dem Atmosphären- und Landoberflächenmodell ECHAM5 und dem Ozeanmodell MPI-OM wurde die Klimaentwicklung von 1860 bis 2100 für den 4. Sachstandsbericht des Weltklimarats (IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change) simuliert. Dabei
wurden die wichtigsten Treibhausgase und Aerosole (Partikel) berücksichtigt, inklusive deren Einfluss auf die Wolkenbildung.
Die obere Abbildung auf der linken Seite zeigt die zeitliche Entwicklung
der global und jährlich gemittelten Temperaturänderungen bis 2071-2100
in Erdbodennähe gegenüber dem Mittelwert der Jahre 1961-1990. Natürliche Einflüsse wie Vulkanismus und Änderungen der Sonneneinstrahlung im Zeitraum 1860-2000 sind nicht berücksichtigt worden. Dargestellt sind die Ergebnisse dreier Modellsimulationen (oder "Szenarienrechnungen") sowie die Beobachtungen (schwarz). Die Zunahme der Treibhausgase und Änderungen der Schwefelemissionen führen im IPCC-Modell zu
einer globalen Erwärmung, die im Jahre 2100 Werte zwischen 2.5°C (grün
– B1) und 4.1°C (orange – A2) erreicht bezogen auf das Mittel der Jahre
1961-1990. Gemessen an den unterschiedlichen CO2-Konzentrationen im
„orangen Szenarium“ und dem „roten Szenarium – A1B“ sind die Erwärmungsraten unerwartet ähnlich (3.7°C im roten Szenarium). Das liegt
daran, dass die abkühlende Wirkung der Schwefelaerosole in der 2. Hälfte
des 21. Jahrhunderts in A1B deutlich schneller sinkt als in A2. Damit ist
die durch verringerte Schwefelemissionen bedingte Erwärmung in A1B
größer als in A2 und kompensiert zum Teil den schwächeren CO2-Anstieg
in A1B.
Die geographische Verteilung der jährlichen Temperaturänderungen ist in
den beiden mittleren Abbildungen für die Szenarien A1B und B1 dargestellt. Für beide Szenarien gilt, dass sich die Kontinente schneller als die
Ozeane aufheizen. Besonders ausgeprägt ist die Erwärmung in hohen
nördlichen Breiten, in denen die Ausdehnung von Schnee- und Meereisflächen abnimmt: Helle Eis- und Schneeflächen werden durch relativ dunkles
Wasser und schneefreies Land ersetzt. Damit wird ein größerer Anteil der
Sonneneinstrahlung in Wärme verwandelt, wodurch die Temperatur weiter
ansteigt. In diesem selbstverstärkenden Effekt – der so genannten
Eisalbedo-Temperatur-Rückkopplung – liegt der Hauptgrund für die extrem
großen Temperaturänderungen in hohen nördlichen Breiten. Die Ozeane reagieren relativ träge, da die Erwärmung aufgrund von vertikalen Mischungsprozessen über ein größeres Volumen verteilt wird als über Landflächen. Besonders effizient wirken die vertikalen Mischungsprozesse im
Nordatlantik und im südlichen Ozean. Hier werden daher auch die geringsten Erwärmungsraten simuliert.
Wichtiger noch als die Frage der globalen Erwärmung ist die nach möglichen Konsequenzen für die Niederschlagsverteilung, Sturmhäufigkeit
usw.. Die Unsicherheit in den Modellaussagen ist hier jedoch größer als für
die Temperatur.
Meeresspiegeländerung
Dennoch ist es möglich einige Trendaussagen zu machen, die aus den
meisten Szenarienrechnungen abgeleitet werden können, z.B:
• Höhere Niederschläge in hohen Breiten, geringere in den Subtropen.
Generell vergrößern sich die regionalen Unterschiede im Niederschlag,
d.h. feuchte Gebiete werden feuchter, trockene noch trockener.
• Erhöhte Häufigkeit von Extremniederschlägen.
• Größere winterliche Sturmhäufigkeit im Nordatlantik und in Skandinavien.
• Partielles Abschmelzen des Meereises (speziell in der Arktis) sowie der
meisten Gletscher.
• Erhöhung des Meeresspiegels um ca. 30 cm in den nächsten
100 Jahren (siehe Abbildung unten) und weiterer Anstieg danach,
wenn keine Klimaschutzmaßnahmen ergriffen werden.
Deutsches Klimarechenzentrum
DKRZ
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Max Planck Institute for Meteorology