Werden Tropenstürme schlimmer? +Updates

10. November 2013 von Stefan Rahmstorf in Allgemein, Mechanismen

Der Tropensturm Haiyan war wahrscheinlich der stärkste, der jemals seit Beginn der Aufzeichnungen auf Land getroffen ist. Deshalb kommen aktuell wieder viele Anfragen zum Einfluss des Klimawandels auf  Tropenstürme. Ich fasse den aktuellen Stand daher hier kurz zusammen: (1) Die stärksten Stürme sind in den letzten Jahrzehnten häufiger geworden, (2) Modelle lassen eine weitere Verstärkung für die Zukunft erwarten, und (3) wärmeres Wasser und Meeresspiegelanstieg verschlimmern die Folgen, wie Starkregen und Sturmfluten.

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Hochauflösendes Satellitenbild von Haiyan am 7. November. Quelle: NOAA/CIRA

Im Juni war ich eine Woche beim International Hurricane Summit auf Kos, um mich auf den aktuellsten Forschungsstand zu bringen. Viele Aspekte der Tropenstürme sind noch nicht abschließend geklärt und Gegenstand intensiver Forschung und wissenschaftlicher Debatte. Ich versuche hier nur einige der wichtigsten Punkte zusammenzufassen.

Beobachtungsdaten

Weitgehend unumstritten ist eine Zunahme der stärksten Stürme (damit sind die der Kategorien 4 und 5 gemeint) seit Beginn der Satellitenmessungen (z.B. Elsner et al. 2008).

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Auswertung von globalen Satellitendaten für den Zeitraum 1981-2006. Auf der horizontalen Achse ist die Sturmstärke aufgetragen, auf der vertikalen der Trend in den maximalen Windgeschwindigkeiten. Bei den schwächeren Stürmen (linke Hälfte) ist der Trend null, bei den starken Stürmen (rechts) dagegen signifikant positiv. Quelle: Elsner et al. (Nature 2008).

Die stärkste Zunahme findet man im Nordatlantik (siehe z.B. Abb. 3 in Coumou and Rahmstorf, A Decade of Weather Extremes, Nature Climate Change 2012). Für die Zeit vor Beginn der Satellitenära in den 1970ern ist die Datenlage außerhalb des Nordatlantiks nicht gut genug, um klare Aussagen zu machen. Der neue IPCC-Bericht drückt das so aus:

Time series of cyclone indices such as power dissipation, an aggregate compound of tropical cyclone frequency, duration, and intensity that measures total wind energy by tropical cyclones, show upward trends in the North Atlantic and weaker upward trends in the western North Pacific since the late 1970s, but interpretation of longer-term trends is again constrained by data quality concerns.

Einen interessanten neuen Ansatz zum Erfassen der früheren Zeiträume haben Grinsted et al. (PNAS 2012, 2013) gefunden: sie nutzen Gezeitenpegeldaten ab 1923 von den Küsten, die Sturmfluten registrieren, um die Geschichte der auf Land treffenden Tropenstürme zu rekonstruieren. Damit wurde zunächst eine auch langfristige Zunahme im Nordatlantik belegt – die Analyse für den Rest der Welt wurde in Kos präsentiert aber noch nicht publiziert, sodass ich das Ergebnis hier noch nicht verraten kann.

Aus den Daten auf die Ursache der Zunahme zu schließen ist jedoch schwierig.

Theorie

Aus der Theorie der Tropenstürme lässt sich erwarten, dass wärmere Meeresstemperaturen (nicht nur an der Oberfläche sondern in der gesamten oberen Schicht, die durch den Sturm aufgewühlt wird) stärkere Stürme begünstigen. Deshalb treten sie nur über warmem Meerwasser auf (daher sind es ja Tropenstürme). Dieses Faktum wird auch bei der Sturmvorhersage routinemäßig genutzt (siehe folgende Abbildung).

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Wärmeinhalt des oberen Ozeans, ein Maß für das Energiereservoir, das ein Tropensturm anzapfen kann. Der Pfad von Haiyan (nach Berechnung vom 7. November) ist eingetragen. In den orange-roten Bereichen reicht die Energie aus, um gute Bedingungen für die Entwicklung des Sturms zu bieten. Quelle: NOAA

Schaut man etwas genauer in die Theorie findet man allerdings, dass es weniger auf die Meerestemperatur an sich ankommt als auf die Temperaturdifferenz zur oberen Troposphäre – es ist das Temperaturgefälle, aus dem der Sturm seine Energie zieht. Kerry Emanuel, der Guru der Tropensturmforschung vom MIT, führt die Zunahme der stärksten Stürme daher auf zwei Faktoren zurück: die globale Erwärmung an der Oberfläche und die Abkühlung der oberen Atmosphäre, die vor allem durch den Ozonschwund verursacht wird.

Der Feind des Tropensturms sind dagegen Scherwinde, d.h. unterschiedliche Winde in verschiedenen Höhen, durch die der Tropensturm auseinandergezerrt wird. Haiyan wurde deshalb so extrem stark, weil er nicht nur jede Menge warmes Wasser unter sich hatte, sondern außerdem nicht von Scherwinden gestört wurde.

Modellrechnungen

Debattiert wird, ob der Klimawandel womöglich Scherwinde in der Atmosphäre so verstärken könnte, dass dies die wärmeren Meerestemperaturen kompensiert und sogar zu weniger Tropenstürmen führt. Solche Fragen über die zukünftige Entwicklung kann man letztlich nur mit Modellrechnungen beantworten. Problem dabei:  die Maschenweite der üblichen globalen Klimamodelle ist zu grob, um die kleinräumige Struktur von intensiven Tropenstürmen gut wiederzugeben. Daher benutzt man folgenden Trick: man nimmt die großräumige Zirkulation aus globalen Klimamodellen (die die Bedingungen für das Sturmwachstum liefern, u.a. Informationen über die Windscherung), und füttert mit diesen Randbedingungen spezielle Tropensturmmodelle.

Auf dieser Basis galt es bis vor kurzem als wahrscheinlich, dass die stärksten Stürme (die die meisten Schäden verursachen) zwar an Stärke zunehmen werden, dass aber die Gesamtzahl der Tropenstürme (vor allem also die schwächeren) sogar abnehmen würde. Ehrlich gesagt habe ich diese Modellrechnungen noch nie für besonders belastbar gehalten – und es zeigt sich, dass die neue Generation von Klimamodellen (das CMIP5-ensemble) diese frühere Folgerung aus dem CMIP3-ensemble inzwischen über den Haufen geworfen hat. Nutzt man die genannte Methodik mit den neuen Modellen, findet man nicht nur eine Zunahme der Stärke sondern auch der Gesamtzahl der Tropenstürme durch die künftige globale Erwärmung (Emanuel, PNAS 2013). (Dieses Resultat kam zu spät, um im aktuellen IPCC-Bericht berücksichtigt zu werden - dort findet man daher noch den alten Stand.)

Auswirkungen

Zum Schluss sei noch darauf hingewiesen, dass sich auch bei gleichbleibenden Sturmstärken zwei der wichtigsten Folgen von Tropenstürmen durch die globale Erwärmung verschlimmern. Erstens die extremen die Regenfälle, die ein Tropensturm mit sich bringt und die zu Überschwemmungen und Erdrutschen führen. Denn die Verdunstungsraten und der Wassergehalt der Luft steigen in einem wärmeren Klima an. Und zweitens die Sturmfluten an den Küsten, denn der Meeresspiegel steigt infolge der globalen Erwärmung.

Bedauerlicherweise sind die Relativierer und Herunterspieler des Klimawandels bereits wieder unterwegs. Auf der populären „Klimaskeptiker“-Webseite Watts Up With That etwa wird Haiyan als „another over-hyped storm“ abgetan. Selbst wenn die Chancen, dass wir durch unsere Treibhausgasemissionen solche Katastrophen verschlimmern, nur 50:50 stünden – wie ruhig können diejenigen, die sich mit aller Macht gegen Klimaschutzmaßnahmen stemmen, im Angesicht der Bilder aus den Philippinen noch schlafen?

Update (12.11.) zur Statistik im Nordwestpazifik

Oben habe ich mich auf die globale Entwicklung konzentriert, ich ergänze daher hier noch die relevanten Zahlen zum Nordwestpazifik aus dem Nature-Paper von Elsner et al. Gestern hat mir Kerry Emanuel auch nochmals bestätigt, dass dies die beste Analyse ist, da homogene Satellitendaten verwendet wurden – es kursieren auch andere  Statistiken auf Basis der „best track“ Daten, in die andere Messungen einfließen, deren Verwendung für Trendanalysen aber wegen Veränderungen der Messmethoden umstritten ist.

Für die 15% stärksten Stürme sieht die Statistik so aus:

Elsner_table1

Die fünf Spalten zeigen die stärksten 15%, 10%, 5%, 2,5% und 1% der Tropenstürme. Die erste Zeile zeigt die höchste erreichte Windgeschwindigkeit im Mittel über diese Stürme (z.B. 77,6 m/s entsprechend 280 km/h für die Top 1% im Nordwestpazifik).

Die zweite Zeile zeigt den zeitlichen Trend. Er ist in allen Fällen positiv – am stärksten für die stärksten Stürme des Nordwestpazifik (+0,36, das entspricht einer Zunahme um 32 km/h über die analysierten 25 Jahre).

Die vierte Zeile zeigt die statistische Signifikanz – im Westpazifik ist sie am höchsten für die stärksten 2,5% der Stürme, mit 99% (p=0,012). Der Trend ist zwar für die stärksten 1% noch größer, aber wegen der geringen Fallzahl in dieser Gruppe ist dies nicht statistisch signifikant sondern könnte auch Zufall sein (anders als global, wo wegen der größeren Anzahl auch der etwas kleinere Trend hoch signifikant ist).

Weshalb der Fokus auf die stärksten Tropenstürme? Zum einen richten die bei weitem am meisten Schaden an, und Haiyan war ja auch in dieser Kategorie. Zum anderen gibt es aber einen fachlichen Grund: die Theorie der potenziellen Intensität sagt voraus, dass die maximal erreichbare Sturmstärke bei wärmeren Meerestemperaturen zunehmen sollte. Das sind die voll ausgereiften Tropenstürme wie Haiyan, die nahe am theoretischen Limit sind, weil sie nicht durch Scherwinde oder anderer Widrigkeiten in ihrer Entwicklung gehemmt wurden. Durch die globale Erwärmung schieben wir dieses theoretische Limit nach oben. Die Datenauswertung von Elsner et al. bestätigt, dass die Stärke dieser Extremstürme tatsächlich zugenommen hat.

[16.11.]: Eine Kollegin hat mich auch noch auf das Paper Consensus on Climate Trends in Western North Pacific Tropical Cyclones von Kang&Elsner (2012) aufmerksam gemacht. Zitat aus dem Abstract:

The consensus of TC trends between the two agencies over the period is interpreted as fewer but stronger events since 1984, even with the lower power dissipation index (PDI) in the western North Pacific in recent years.

Noch ein aktuelles Paper zur beobachteten Statistik ist Recent intense hurricane response to global climate change von Holland&Bruyere (2013). Aus dem Abstract:

We find no anthropogenic signal in annual global tropical cyclone or hurricane frequencies. But a strong signal is found in proportions of both weaker and stronger hurricanes: the proportion of Category 4 and 5 hurricanes has increased at a rate of ~25–30 % per °C of global warming after accounting for analysis and observing system changes. This has been balanced by a similar decrease in Category 1 and 2 hurricane proportions.

Es kristallisiert sich für mich ein konsistentes Gesamtbild heraus: die von "Skeptikern" wie Björn Lomborg oder Spiegel Online verbreiteten Statistiken zu den Gesamtzahlen oder der Gesamtenergie (ACE) von Tropenstürmen, die stark von den viel häufigeren schwachen Tropenstürmen geprägt sind, zeigen keine signifikanten Trends bzw. ab 2006 einen Abschwung. Schlüsselt man dagegen die Daten weiter nach Stärke auf, findet man (wie oben in meinem Artikel berichtet) eine Zunahme der stärksten Stürme der Kategorien 4 und 5, die wie im Falle Haiyan die verheerendsten Schäden verursachen. (Haiyan wäre sogar Kategorie 6 gewesen, wenn es eine solche gäbe.) Diese Zunahme der stärksten Stürme wird auch von der Theorie vorhergesagt.

Update (12.11.) zum ungewöhnlich hohen Wärmeinhalt des Ozeans

Spätestens seit Hurricane Katrina wissen wir, wie wichtig die Meereswärme auch unterhalb der Oberfläche für die Stärkung eines Tropensturms ist. Denn der Sturm durchmischt das Wasser bis in 100-200 Meter Tiefe. Kommt dabei kaltes Wasser hoch, schwächt das den Sturm. Oben ist schon ein Bild zum Wärmeinhalt gezeigt - allerdings ohne zu verraten, ob das für die Region viel ist. Greg Laden zeigt eine Grafik der Temperaturanomalie in der Region in 100 Metern Tiefe. Dort sieht man, dass Haiyans Pfad über eine sehr ungewöhnliche Wärmeanomalie verlaufen ist, wo die Temperaturen 3-6 Grad über normal lagen. Dieses ungewöhnlich warme Wasser hat vermutlich dazu beigetragen, dass der Sturm Rekordstärke erreichen konnte. Wie der philippinische Delegiert bei der Eröffnung des Klimagipfels in Warschau korrekt feststellte:

"It was so strong that if there was a Category 6, it would have fallen squarely in that box."

[13.11.:] Jeff Masters hat jetzt auch einen sehr lesenswerten Artikel zur Wärme- und Meeresspiegelanomalie vor den Philippinen.

Update (18.11.) zu Rekordstürmen

Chris Mooney hat eine schöne Übersicht zu den Rekord-Tropenstürmen in allen Ozeanbecken: All Over the World, Hurricane Records Keep Breaking

Update (11.11.) zu den Zukunftsprojektionen

Hier zur Info noch die wichtigsten Grafiken aus der oben genannten Studie von Emanuel (2013) über die Veränderungen der Tropenstürme auf Basis der neuen CMIP5-Modellgeneration. Oben ist die Anzahl der Tropenstürme weltweit gezeigt, die im 21. Jh von anfänglichen ~85 auf gegen Ende ~105 pro Jahr ansteigt. Die untere Grafik zeigt die Gesamtenergie der Tropenstürme (den power dissipation index PDI), die im 21. Jh. um etwa 45% anwächst - davon kommen je die Hälfte von der größeren Zahl und der größeren Stärke der Stürme. Dies entspricht laut Emanuel einer globalen Zunahme der Anzahl starker Tropenstürme (Kategorien 3, 4 und 5) um 40%.

Emanuel1 Emanuel2

[Update 20.11.]: Hier noch ein lesenswerter Kommentar zur ganzen Diskussion: Climate change and Haiyan: body bags don’t stop the ghoulish arguments

Link: Das Fachjournal Nature zum Thema: Did climate change cause Typhoon Haiyan?


26 Kommentare zu “Werden Tropenstürme schlimmer? +Updates”

  1. Dr. Webbaer Antworten | Permalink

    Philosophisch gehaltene Frage:
    Basiert die Argumentation mit der Häufung sogenannter Extremwetterereignisse, die eintreten würden, wenn es wärmer (oder kälter) wird, nicht einfach nur darauf, dass der Jetzt-Zustand als ideal angenommen wird beziehungsweise Anpassungskosten entstehen, die bei gleich bleibenden klimatischen Verhältnissen vermieden werden könnten?

    MFG
    Dr. W

    • Ralph Antworten | Permalink

      Um in der gleichen Sprache zu bleiben:
      "Anpassungskosten" entstehen wenn die äußeren Bedingungen auf die man (Bauer, Küstenbewohner, Wald, Landwirtschaftliche Nutzfläche, Lebensraum, Biosphäre...) sich eingestellt haben sich ändern. Ändern sie sich zu rasch, werden die "Kosten" (in jeder Hinsicht) untragbar. Als hätten Sie sich diese Frage nicht auch selber beantworten können.
      Die Verwendung des Begriffs "Ideale Lebensbedingungen" zeugt allerdings von einem Missverständnis Ihrerseits.

    • Thomas Altorfer Antworten | Permalink

      Niemand wird den Jetzt-Zustand mit seinen Erdbeben, Wirbelstürmen etc. als "ideal" bezeichnen wollen, worum es geht, ist, diesen nicht noch zu verschlimmern, indem wir durch anthropgene Einflüsse derartige Katastrophen künstlich erzeugen. Oder hegen Sie die Illusion, irgendwann können wir durch Verstellen der CO2- und Aerosolgehalte ein ideales Klima erschaffen?

    • Dr. Webbaer Antworten | Permalink

      Mal anders gefragt:
      Haben die Definitionen von sogenannten Extremwetterereignissen einen anderen Maßstab als den Jetzt-Zustand bzw. den Zustand, der bspw. vom GISS als mittelnd für die terrestrischen Oberflächentemperaturen angenommen worden ist, also -wenn hier kein Irrtum vorliegt- das Intervall 1950 bis 1980?

      MFG
      Dr. W

  2. Gunslinger Antworten | Permalink

    "Der Tropensturm Haiyan war wahrscheinlich der stärkste, der jemals seit Beginn der Aufzeichnungen auf Land getroffen ist."

    Ab wann gibt es denn verläßliche Aufzeichnungen? Das würde mich wirklich interessieren. Schließlich ist es nicht ganz unwichtig, ob man auf 100 Jahre, 250 Jahre oder gar 1000 Jahre zurückblicken kann.
    Die Aussage "seit Beginn der Aufzeichnungen" macht mich immer etwas nervös und ratlos. Und irgendwie fühle ich auch etwas auf den Arm genommen.

    MfG, Gunslinger

    • Robert Soyka Antworten | Permalink

      Für den Westpazifik meines Wissens erst seit den 70ern der 80ern. Es gab vorher zu wenige Messtationen und keine Satellitenabdeckung. Der Nordatlantik ist die einzige region, die (vor allem aus militärischen Gründen) schon vor den 70ern gut überwacht war.

  3. Christoph Bals Antworten | Permalink

    Sehr geehrter Herr Webbaer,
    mir scheint es nicht so, dass hier der Jetzt-Zustand als "ideal" angesehen wird. Als ideal wird hier doch offensichtlich ein Ziustand angenommen, bei dem die Wetterextremrisien möglichst begrenzt sind. Zeitlicher (!) Ausgangs- und Vergleichspunkt ist allerdings der gegenwärtige Zustand. Und dabei zeigt sich, dass wahrscheinlich mit zunehmender Erwärmng und sicher Ozeananstieg diese Tropensturm-Risiken steigen .... Wenn einen die Risiken des Großexperimentses Klimawandel für Mensch und Mitwelt nicht interessieren, dann kann man allerdings die höheren Risiken einfach als "anders" beschreiben und die Unterschiede nicht als relevant zu betrachten.

    • Stefan Rahmstorf Antworten | Permalink

      Dieser Spiegel-Artikel ist von 2008... Wie oben gesagt, war das in der Tat in den letzten Jahren der Stand der Dinge, das konnten Sie auch hier auf KlimaLounge so nachlesen.

      Zu der von Ihnen verlinkten Datenauswertung: da ich nicht selbst zu Tropenstürmen forsche stecke ich nicht so tief im Thema drin, um die Datenqualität zu beurteilen - um die es ja bei diesem Thema umfangreiche Diskussionen in der Fachliteratur gibt. Kerry Emanuel schrieb mir vorhin dazu, dass die beste Trendanalyse die auf Grundlage der homogenisierten Satellitendaten ist - die oben im zweiten Bild gezeigte aus dem Nature-Paper von Elsner et al. Auch die oben zitierte Einschätzung des IPCC kommt ja zu dem Schluss, dass die Sturmstärken im westlichen Pazifik zugenommen haben. Auch der philippinische Wetterdienst berichtet das über die örtlichen Wirbelstürme.

      • Thomas Altorfer Antworten | Permalink

        Eine Problematik die ich hier sehe, wie messen wir die Zerstörungskraft eines Sturmes? Die Saphire-Simpson Skala basiert auf der maximalen Windgeschwindigkeit: dies scheint mir so vereinfachend wie die Schwere eines Verkehrsunfalls nach der Geschwindigkeit des verunfallten Fahrzeuges zu beurteilen.
        Wie sich gezeigt hat, sowohl anlässlich des Orkans Katrina 2005 in New Orleans (Kategorie F3), als auch bei Sandy vor einem Jahr (Kategorie F1-F2), als auch jetzt bei Saiyan, geht die Zerstörung von der Sturmflut aus, und hängt nicht bloss von der Windgeschwindigkeit ab.
        Ein grosser Teil der Verwirrung (und auch der absichtlich abgefeuerten Nebelpetarden) geht vermutlich auf das Konto eines fehlenden objektiven, messbaren Wertes für die Zerstörungskraft eines Sturms.

  4. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Wärmere Durchschnittstemperaturen sollten Hitzewellen, Dürren und Starkniederschläge wahrscheinlicher und einmal entstandene Tropenstürme heftiger machen. Das ist zu erwarten. Die Frage ist aber, ob das bereits eingetroffen ist und wir heute schon mehr davon haben.
    Roger Pielke jr. ist wohl die bekannteste Person, die das bestreitet. In seiner Aussage vor dem US-Senat liest man

    It is misleading, and just plain incorrect, to claim that disasters associated with hurricanes, tornadoes, floods or droughts have increased on climate timescales either in the United States or globally

    wobei er es mit dem Attribut "auf Klimazeiträume betrachtet" vermeidet in direkten Widerspruch zu Trends der letzten 2 Jahrzehnte zu kommen und er mit der Aussage "A considerable body of research projects that various extremes may become more frequent
    and/or intense in the future as a direct consequence of the human emission of carbon dioxide"
    wohl kaum Widerspruch erweckt. Roger Pielke sieht sich auch durch den IPCC AR5-Bericht (Kapitel 2) bestätigt, in welchem man liest:

    Overall, the most robust global changes in climate extremes are seen in measures of daily temperature, including to some extent, heatwaves. Precipitation extremes also appear to be increasing, but there is large spatial variability, and observed trends in droughts are still uncertain except in a few regions

    Bezüglich tropischen Zyklonen liest man im AR5-Bericht auf Seite 65:

    Considering other extremes, such as tropical cyclones, the latest assessments show that due to problems with past observing capabilities, it is difficult to make conclusive statements about long-term trends. There is very strong evidence, however, that storm activity has increased in the North Atlantic since the 1970s.
    Over periods of a century or more, evidence suggests slight decreases in the frequency of tropical cyclones making landfall in the North Atlantic and the South Pacific, once uncertainties in observing methods have been considered. Little evidence exists of any longer-term trend in other ocean basins. For extratropical cyclones, a poleward shift is evident in both hemispheres over the past 50 years, with further but limited evidence of a decrease in wind storm frequency at mid-latitudes.

    Insgesamt erhält man den Eindruck, dass es viele warnende Stimmen vor zunehmendem Extremwetter, verursacht durch die Erwärmung des Erdystems gibt, dass aber auch Personen wie Roger Pielke, die noch keine signifikante Zunahme von Extremwetterereignissen erkennen wollen, nicht völlig falsch liegen. Selber habe ich den Eindruck, dass es heute schwierig ist, abzuschätzen, wie sich die Zunahme von Wetterextremen auswirkt: Einerseits könnte sich eine allzu starke Häufung von Ereignissen wie in Pakistan 2010 (Flut), Russland 2010 (Waldbrände), USA 2012 (Sandy) oder Haiyan sich katastrophal auswirken, andererseits könnte eine Intensivierung von Extremen ohne starke Zunahme der Frequenz das Bild relativ zu heute wenig ändern.
    Auch in der Literatur findet man "Extreme" was die Extrema-Voraussagen angeht. Am extremsten sind hier wohl die Projektionen des National Center for Atmospheric Research (Autor Aiguo Dai), welches bei unveränderten CO2-Emissionen in den kommenden Jahrzehnten und vor allem gegen Ende dieses Jahrhunderts eine starke Zunahme von Dürren in vielen Teilen der Welt inklusive den USA prognostizierte.

  5. H. Müller Antworten | Permalink

    La Nina...

    Werden nicht gerade anhaltende la- Nina- Bedingungen für die derzeitige *Stagnation* der Globaltemp. daten verantwortlich gemacht? Hat sich nicht, auch lt. Studien von "Geomar" (z. B. hieraus entnehmbar: http://www.klimaretter.info/forschung/nachricht/14413-klimaforscher-blicken-weiter-voraus) die Pazifik- Temp. (oberfläche) abgekühlt? War nicht genau diese Konstellation der Grund, die Theorie der "in der Tiefsee verschwundenen Wärme" zu postulieren, die eine Erklärung für diese Zusammenhänge liefern kann? (siehe auch *beam me up, Scotty*, hier auf Klimalounge.)

    Insofern wäre es lediglich Zufall, dass sich eine besonders warme Zone im Pazifik bildete, die den Taifun befeuerte und nicht so einfach mit prinzipiell geänderten Klimabedingungen im Pazifik erklärbar (generell höhere Ofl. temp. z. B.), die die Zunahme von Sturmhäufigkeit/Stärke nach allgemeiner Lesart wahrscheinlicher machen würde.

    Oder: Sind es gerade solche extremen Wettererscheinungen, die langanhaltende Wirkungen auf das Klima besitzen, indem sie selbst Phänomene wie la Nina/ el Nino auslösen, bzw. kipen können?

  6. Ebel Antworten | Permalink

    Ich verstehe einfach nicht, daß die Abnahme der Tropopausentemperatur nur auf die Ozonabnahme zurückgeführt wird. Die Abnahme der Tropopausentemperatur ist hauptsächlich eine Folge der Zunahme der Treibhausgase - und dieser Zusammenhang ist eindeutig - siehe Diagramm 0.11 und 0.10 auf Seite 24 von http://www.ing-buero-ebel.de/Treib/Konvektion.pdf

    Die Emission in den Weltraum muß bei konstanter Solarstrahlung und konstantem Albedo gleich bleiben - sonst würde die Energiebilanz nicht stimmen. Das ist bei einer Zunahme der Oberflächentemperatur nur möglich, wenn die Temperatur in größeren Höhen abnimmt (Verringerung der Emission), weil eine Zunahme der Oberflächenemperatur einen größeren Energiestrom duch das atmosphärische Fenster zur Folge hat.

    Das stimmt auch mit dem Ansteigen der Tropopausenhöhe überein, den Ernest Gold schon 1908 vermutet hat http://www.ing-buero-ebel.de/Treib/Gold.pdf S. 28f

    Der durchschnittliche Temperaturgradient in der Troposphäre wird kaum durch die Strahlungseigenschaften der Treibhausgase beeinflußt, selbst relativ große Strahlungsänderungen werden durch relativ kleine Änderungen der Konvektion beeinflußt. Die Abweichung zwischen Feuchtadiabate und Realtemperatur ist sehr gering, wenn auchin der Literartur hauptsächlich die Abweichung der Realtemperatur von der Trockenadiabate (potenielle Temperatur) untersucht wird: S. 27f http://www.ing-buero-ebel.de/Treib/Konvektion.pdf

    Diesetatsachen erklären auch ganz zwangsläufig die beobachteten Erscheinungen: Mit größerer Tropopausenhöhe nehmen die Scherwinde zu und mit geringerer Tropopausentemperatur die Sturmintensität. Bei geringen Tornadeintensitäten dürften sich beide Wirkungen kompensieren, bei größeren Tornados überwiegt dann die Wirkung der größeren Temperaturdifferenz.

    MfG

  7. J. Radefahrt Antworten | Permalink

    Sehr geehrter Herr Rahmstorf,

    Ich hatte gehofft, Sie würden in einem Ihrer Updates den Zahlen- und Einheitensalat entwirren können, welcher sich im Zuge der Berichterstattung über Haiyan ergab.

    Die offiziellen Wetterbehörden geben Daten heraus, die ein ganzes Stück von "rekordverdächtig" oder gar "stärkster aller Zeiten" entfernt sind.
    Das Honkong-Observatory gibt als maximale andauernde (sustained) Windgeschwindigkeit 260 km/h (160 mph; 140 kt) aus, PAGASA hingegen 275 km/h (170 mph; 148 kt). Das ist in beiden Fällen weit ab von dem, was der Wunderground (195 mph) erwähnt.
    Offensichtlich ist hier jemandem ein Lapsus unterlaufen, welcher 170 mph für Knoten gehalten hat, was zu den 195 mph führt. Dass sich dieser kleine Irrtum in der Welt verbreitet und hartnäckig am Leben gehalten wird, ohne dass sich irgendjemand in kompetenter Position dazu berufen fühlt Klarheit in die Geschichte zu bringen, ist aus der Sicht eines wissenschaftlich interessierten Menschen wie mir weitaus mehr als nur tragisch.

    Im Übrigen wundere ich mich, dass Sie "Relativierer" derart negativ verwenden.
    Mein Verständnis sagt mir, dass man, wenn man seriös Wissenschaft betreibt, relativieren muss, da man sonst jede Objektivität verliert. Demzufolge sollten Sie selbst in gewisser Hinsicht ein "Relativierer" sein.

    • Stefan Rahmstorf Antworten | Permalink

      Sie unterstellen hier einfach einen Einheitenfehler, aber welche Belege haben Sie dafür? Bei Weather Underground, wo die Zahlen herkommen, ist das ja ausführlicher diskutiert - auch die methodischen Unterschiede in der Definition der Zahlen. In den USA ist "sustained wind" über 1 Minute gemittelt, in Asien über 10 Minuten was naturgemäß zu niedrigeren Werten führt. Um die unterschiedlichen Stürme zu vergleichen hat Wunderground einheitlich die US-Definition verwendet.

  8. MPolo Antworten | Permalink

    Sehr geehrter Herr Rahmstorf

    Heute bin ich enttäuscht von Ihnen. Da belegen Sie die Aussage, es gäbe eine Zunahme schwerer tropischer Stürme, mit einer Statistik die nur bis zum Jahr 2006 reicht. Wieso das denn? Gibt es keine aktuelleren Daten? Natürlich gibt es die, aber sie würden die schönen Trends umkehren, oder?

    Grüße
    MPolo

    • Stefan Rahmstorf Antworten | Permalink

      Ich habe in der Tat auch bei Jim Elsner angefragt, ob er ein Update dieser Analyse hat, aber leider gibt es das nicht. Ich halte es aber für unwahrscheinlich, dass sechs weitere Jahre den Trend aus 25 Jahren umkehren würden.

      • MPolo Antworten | Permalink

        Doch, 6 Jahre kehren den Trend um. Nehmen Sie einfach mal die Daten aus
        http://models.weatherbell.com/global_ace_monthly.dat

        Die Daten sind zwar vielleicht nicht so gut, aber als Vergleich doch geeignet. Eine Regressionsgerade durch die Summe der ACE aller Regionen ergibt für den Zeitraum 1981 bis 2006 (jeweils inklusive, den Zeitraum der Elsner-Studie) eine Steigung von 0,18 (pro Monat). Nimmt man den Zeitraum von 1981 bis Oktober 2013 ergibt sich eine Regressionsgerade mit der Steigung -0,09, bzw. bis 2012 inklusive (um jahreszeitliche Schwankungen auszuschließen) eine Steigung von -0,06.

        Der Trend kehrt sich also tatsächlich um.
        Ok, man könnte jetzt auch wieder die Daten aus den 70ern dazunehmen, dann bekommt man wieder eine positive Steigung, aber da sagten Sie ja wäre die Datenlage zu dünn ...
        Und ja ich muss zugeben, es ist die ACE und kein maximum windspeed. Aber beides hängt ja miteinander zusammen, und wenn sich der eine Trend umkehren kann kann es auch der andere. Wir hatten einfach seit 2006 einen starken Einbruch in der Hurrikanhäufigkeit, gerade was die besonders starken Hurrikane betrifft. Daher halte ich es für sehr plausibel, dass es derzeit keinen messbaren Trend hin zu stärkeren Hurrikanen gibt.

        • Stefan Rahmstorf Antworten | Permalink

          Ich denke das müsste tatsächlich erst die Analyse zeigen. Jim Elsner hat sie für den Nordatlantik gemacht (ist in seinem neuen Buch), da dreht der Trend sich nicht um, obwohl es gerade dort nach 2006 recht ruhig war. ACE verquickt eben Stärke, Dauer und Häufigkeit, und die best track Daten sind laut Kerry Emanuel vor allem im Westpazifik sehr problematisch. Die Analyse von Elsner et al. ist ja deshalb am relevantesten für Haiyan, weil die wenigen stärksten Stürme die allermeisten Schäden machen, und weil die Theorie vorhersagt, dass gerade diese stärksten an Stärke zunehmen sollten im Zuge der Erwärmung.

      • MKuchen Antworten | Permalink

        Auf http://policlimate.com/tropical/ gibt es schöne Graphiken (z.B. zur akkumulierten Gesamtenergie tropischer Wirbelstürme) und eines zeigen die ganz deutlich: ausgerechnet 2006 war ein Peak, danach ging es steil bergab. Eine generell ansteigende Tendenz ist nicht zu erkennen.

        Freundliche Grüße
        MKuchen

  9. Gunnar Starke Antworten | Permalink

    über Satelliten messbar?

    Fig b zeigt bei gut 50m/s windspeed eine Zunahme von ca. 2m/s pro Dekade.

    So genau können Satelliten Oberflächenwinde ja gar nicht messen, oder?

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