Klima- und Umweltveränderungen (10) Das Klima der Gegenwart

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1 Klima- und Umweltveränderungen (10) Das Klima der Gegenwart
Paul Nicklen

2 Zunahme der Treibhausgase
Klima 305 Zunahme der Treibhausgase In der „Globalen Nacht“ ist der Einfluss des Menschen unübersehbar – Mosaik aus wolkenfreien Satellitenbildern (NASA). Die nächtlichen Lichter sind ein recht guter Indikator für den Energieverbrauch und CO2-Ausstoß. Der Anstieg des Kohlendioxid-Gehaltes der Atmosphäre ist der Hauptgrund für den aktuellen Temperaturanstieg.

3 Globaler Temperaturanstieg
Klima 306 Globaler Temperaturanstieg 2015 war das wärmste Jahr seit Beginn der Messungen liegt auf Platz 2. < Seit Ende des 19. Jhdts kann die globale Mitteltemperatur bestimmt werden (Bild: NASA-GISS). Der Anstieg der letzten ~35 Jahre um ca. 0.6 °C ist ohne menschlichen Einfluss nicht erklärbar.

4 Globaler Temperaturanstieg
Klima 307 Globaler Temperaturanstieg < Besonders kalte Jahre folgten auf die Vulkanausbrüche des Agung (Indonesien, 1963), El Chichon (Mexiko, 1982) und Pinatubo (Philippinen, 1991). El Niño Jahre sind im globalen Mittel wärmer als La Niña Jahre (Bild: NOAA).

5 Globaler Temperaturanstieg
Klima 308 Globaler Temperaturanstieg Vulkanausbrüche machen sich ins-besondere bei den (niedrigen) Land-Temperaturen be-merkbar, El Niño bei (hohen) Meer-Temperaturen (Bild: GISS). <

6 Globaler Temperaturanstieg
Klima 309 Globaler Temperaturanstieg Wenn man El Niño Jahre bzw. La Niña Jahre allein betrachtet ergeben sich sehr ähnliche Trends, allerdings mit einem offset von ~0.1 °C (Abb.: NASA GISS). Zwischen den einzelnen Temperatur-Zeitreihen (NOAA, GISS, CRU) gibt es kleine Unterschiede, da Regionen mit geringer Beobachtungsdichte (z.B. Polargebiete) unterschiedlich behandelt werden.

7 Temperaturanstieg – Musterstationen
Klima 310 Temperaturanstieg – Musterstationen

8 Temperaturanstieg in Österreich
Klima 311 Temperaturanstieg in Österreich Seit Ende des 19. Jhdt ist die Mitteltemperatur in Österreich sogar um fast 2 °C gestiegen (R. Böhm, aus Auer und Foelsche, 2014). Der Anstieg der letzten 35 Jahre macht hier etwa. 1 °C aus.

9 Temperaturanstieg ˗ Unterschiede
Klima 312 Temperaturanstieg ˗ Unterschiede … das liegt einerseits daran, dass sich die Landflächen generell schneller erwärmen als die thermisch trägen Ozeane (Stichwort: spezifische Wärmekapazität) (NASA GISS)

10 Temperaturanstieg – SE Österreich
Klima 313 Temperaturanstieg – SE Österreich Anhand der HISTALP Daten (Quelle: ZAMG) wird der starke Temperaturanstieg der letzten 30 Jahre deutlich. Maßgeblich beteiligt war hier auch eine Zunahme der Sonnenscheindauer (durch geringere Bewölkung).

11 Gletscherrückgang – weltweit
Klima 314 Gletscherrückgang – weltweit „Schnee am Kilimanjaro“ – Wie lange noch? Hier sind aber auch Änderungen des Nieder-schlages von entscheidender Bedeutung (Bilder: NASA, UF, L. Thompson v.l.).

12 Gletscherrückgang – weltweit
Klima 315 Gletscherrückgang – weltweit Noch gibt es Gletscher in Neuguinea – auf Ngga Pulu (Bilder: AP, AFP), gegenüber von Puncak Jaya (der „Carstenz Pyramide“) aber der Rückgang seit 1936 ist enorm (SW-Bild: J.-J. Dozy).

13 Klima 316 Gletscherrückgang Historische Bilder sind oft so genau, dass sie eine Rekonstruktion des Gletscher-Rückgangs erlauben, wie beim Oberen Grindelwaldgletscher (1910/2000) und bei der Pasterze (1900/2000). Quelle: Gletscherarchiv.

14 Das „Mer de Glace“ 1823 (Samuel Birmann) und 2000 (M. J. Hambrey).
Klima 317 Gletscherrückgang Das „Mer de Glace“ 1823 (Samuel Birmann) und 2000 (M. J. Hambrey).

15 Klima 318 Gletscherrückgang ? Das „Mer de Glace“ im Bild „Das Eismeer von Chamonix“ aus dem Jahr 1824 von Carl Gustav Carus. Doch dann kommt Caspar David Friedrich und malt die fast gleiche Ansicht („Das Hoch-gebirge“), aber – ohne „Mer de Glace“ !

16 Liedtexte und Klimawandel
Christian Adolph Overbeck 1781: Komm lieber Mai und mache die Bäume wieder grün, und lass uns an dem Bache die kleinen Veilchen blüh‘n … Stimmt in den letzten Jahrzehnten sicher nicht. Allerdings: Das Lied stammt aus Wien (Wolfgang. A. Mozart, 1791), das Gedicht aber aus Lübeck Rainhard Fendrich 1990 (I am from Austria): Do kann i moch‘n wos I wül Do bin i her do kea I hin da schmilzt das Eis von meiner Sö, wie von am Gletscher im April ... Drückt keinesfalls die allgemeinen Verhältnisse auf den Gletschern Österreichs aus. Vielleicht einfach kein passender Reim auf „wül“?

17 Galoppierende Gletscher
Klima 320 Galoppierende Gletscher Der Vernagtferner war früher berüchtigt dafür, einen Eisstausee zu bilden, der bei seinen Ausbrüchen große Verheerungen anrichtete (1601, Abraham Jäger). Bei der Darstellung des Gletschers vermutete man dichterisches Freiheit, bis …

18 Galoppierende Gletscher
Klima 321 Galoppierende Gletscher … bis man erkannte, dass Gletscher, die gerade einen Ausbruch („surge“) durchmachen (wie hier in Alaska), tatsächlich so aussehen (Jürg Alean).

19 Gletscherrückgang in den Ostalpen
Klima 322 Gletscherrückgang in den Ostalpen Ein deutliches Anzeichen für den aktuellen Klimawandel ist der Rückgang der Gletscher in den Hochgebirgen. Die Bilder zeigen die Pasterze, den längsten Gletscher der Ostalpen. Links: 1938, rechts: 2003 (Quelle: Im Rekordsommer 2003 hat die Pasterze (Mittel über die gesamte Gletscherzunge) 6.5 m an Dicke verloren, in den Sommern seither waren es Werte zw. 2 m und 6 m (Inst. f. Geographie und Raumforschung, UniGraz).

20 Gletscherrückgang in den Ostalpen
Klima 323 Gletscherrückgang in den Ostalpen Seit 1850 (da gab es allerdings einen deutlichen Gletschervorstoß) haben die Ostalpen-gletscher mehr als 1/3 ihrer Fläche und mehr als die Hälfte ihres Volumens verloren. Im Bild ein Querprofil der Pasterze (Quelle: G. K. Lieb, IfGR, Uni-Graz).

21 Gletscherrückgang in den Ostalpen
Klima 324 Gletscherrückgang in den Ostalpen Der Vernagtferner in den Ötztaler Alpen (Quelle:

22 Gletscherrückgang in den Ostalpen
Klima 325 Gletscherrückgang in den Ostalpen Der Hintertuxer Gletscher (Tuxer Ferner) in den Zillertaler Alpen 1924, 2003 und 2012 (Quelle: Gletscherarchiv).

23 Klima 326 Der Sommer 2003 in Europa Links: Typisches Satellitenbild für den Sommer 2003 (SeaWiFS Satellit, NASA). Rechts: Vergleich der Temperaturen im Juli 2003 mit denen im Juli 2001 (Terra Satellit, NASA). Frankreich war (mit etwa Todesopfern) von der Hitzewelle besonders stark betroffen, hier betrug die Temperatur-Anomalie stellenweise mehr als +10 °C. In weiten Teile Osteuropas waren die Temperaturen allerdings niedriger als im Juli 2001.

24 Der Sommer 2003 in Paris Tropennächte
Klima 327 Der Sommer 2003 in Paris Tropennächte Todesfälle in Paris, während der Hitzewelle im Sommer des Jahres 2003 (Quelle: WHO)

25 Heiße Tage Heiße Tage bzw. Tropentage sind Tage mit Tmax ≥ 30 °C
Klima 328 Heiße Tage Heiße Tage bzw. Tropentage sind Tage mit Tmax ≥ 30 °C In der Normalperiode gab es in Graz im Mittel knapp 4 Tropentage, in den letzten 10 Jahren ( ) waren es im Mittel 19 (!) (Grafik: UF). Man beachte aber auch die Häufung heißer Sommer in der 40er und 50er Jahren.

26 Rückkoppelung mit Käfern
Klima 329 Rückkoppelung mit Käfern 1000 bis 2000 Bergkiefernkäfer der Art Dendroctonus ponderosae (oben, Quelle: Reuters) reichen aus, um einen Baum zu vernichten. In Kanada ist das mittlerweile auf einer Fläche passiert, die größer als Österreich ist (links, Qu: Nature), weil die Winter nicht mehr kalt genug sind, um die Larven ab-sterben zu lassen. Dadurch werden die Wälder zu CO2 Quellen. W. A. Kurz, C. C. Dymond, G. Stinson, G. J. Rampley, E. T. Neilson, A. L. Carroll, T. Ebata & L. Safranyik (2008) Mountain pine beetle and forest carbon feedback to climate change, Nature, 452, , doi: /nature06777

27 Klima 330 Niederschlag – Global Beim mittleren globalen Niederschlag gibt es ausgeprägte dekadische Schwankungen, aber (noch) keinen deutlichen Trend (Quelle: NOAA).

28 Niederschlag – SE und N Österreich
Klima 331 Niederschlag – SE und N Österreich Beim Niederschlag zeigen die HISTALP Daten (Quelle: ZAMG) deutliche Unterschiede (auf kleinem Raum): Während in Südost-Österreich die Niederschläge abnehmen, ist im Westen in den letzten Jahrzehnten eine Zunahme zu verzeichnen.

29 Klima 332 Niederschlag in Graz Aber: 2009 – 1205 mm (Quelle: IGAM/UF)

30 Graz, 20. – 21. 8. 2005 Maut Andritz (Quelle: B. Enderle)
Klima 333 Graz, 20. – Maut Andritz (Quelle: B. Enderle) Murinsel (Quelle: AP) Tagesniederschlag (7 h – 7 h) h Niederschlag : 71.3 mm : 58.9 mm aber h – h: 127 mm In den letzten Jahren gab es ein Häufung von Vb – Wetterlagen (Hochwasser 1997, 2002, 2005). Diese Häufung könnte aber noch Zufall sein.

31 Extreme Tages-Niederschläge Graz
Klima 334 Extreme Tages-Niederschläge Graz 105 mm 90 mm 89 mm 87 mm 85 mm 84 mm 82 mm 80 mm 1938 1946 1902 2013 1895 1964 1970 1925 1914 1917 80 mm 79 mm 78 mm 73 mm 76 mm 72 mm 71 mm 1912 1975 1973 1913 1980 1951 1911 1905 2005 2002 Gerade in Graz gibt es aber z.B. (noch) keine (physikalisch durchaus plausible) Zunahme von extremen Tagesniederschlägen.

32 Extreme Stunden-Niederschläge
Klima 335 Extreme Stunden-Niederschläge Bei maximalen Tagesniederschlägen gibt es noch keine klaren Trends, in den letzten Jahren hat es in Graz aber ungewöhnlich oft innerhalb einer Stunde mehr als 30 mm (Liter pro Quadrat-meter) geregnet, am sogar 53.5 mm in 40 Minuten (!) (Gerstl und Foelsche, 2014).

33 Langlauf in der Schweiz im Winter 2001/02 Quelle: SwissRe
Klima 336 Langlauf in der Schweiz im Winter 2001/02 Quelle: SwissRe

34 Klima 337 Nie mehr Schnee? .. so wie früher .. z.B

35 Änderung der Neuschneesummen
Klima 338 Änderung der Neuschneesummen 1263 m 1618 m 1583 m 1938 m 2140 m Stationen über 1000 m, Quelle: ZAMG

36 Klima 339 Meereis – Arktis Die Ausdehnung des arktischen Meereises verringert sich dramatisch, und das Eis wird immer dünner. (Quelle: NSIDC). Dort wo das Eis fehlt, nimmt das Meer deutlich mehr Sonnenstrahlung auf, und wird wärmer … In der Antarktis sind noch keine deutlichen Änderungen (beim Meereis) festzustellen.

37 Klima 340 Schelfeis – Antarktis Im Bereich der Antarktischen Halbinsel ist die Erwärmung besonders deutlich spürbar. Sobald die mittlere Jahrestemperatur über – 9 °C steigt zerfällt das Schelfeis mit dramatischer Geschwindigkeit. Dadurch erhöht sich auch die Fließgeschwindigkeit der Gletscher, die vorher durch das Schelfeis eingebremst waren (Quelle: Spektrum 11/2012).

38 Ein unerwarteter Hurrikan
Klima 341 Ein unerwarteter Hurrikan Im März 2004 wurde der erste Hurrikan (Catarina) im Südatlantik beobachtet (o., Quelle: NASA). Bis jetzt war es dort für die Entstehung von Hurrikans zu kalt. Vielleicht ist es nur ein Zufall, aber die Zugbahn von Catarina verläuft genau dort, wo von Klimamodellen für das Ende des 21. Jhdts. Hurrikans vorausgesagt werden (r.u., Quelle: UK Met Office).

39 Tropische Wirbelstürme
Klima 342 Tropische Wirbelstürme Die weltweiten Schäden durch tropische Wirbelstürme haben in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen – aber (bis jetzt) nicht die Stürme selbst (Weinkle et al., J. Clim., 2012). In allen Ozeanbecken gibt es starke dekadische Schwankungen, im Atlantik (Hurricanes) gab es eine (leichte) Tendenz zu intensiveren und langlebigeren Stürmen.

40 Tropische Wirbelstürme
Klima 343 Tropische Wirbelstürme Atlantische Wirbelstürme (Hurrikans) erreichen i.A. ein viel größeres Medienecho als ihre „Kollegen“. Neben dem Taifun Tip (1979, rechts) nimmt sich aber sogar der verheerende Hurrikan Katrina (2005, links) bescheiden aus (Quelle: NOAA). Bei den (häufigeren) Taifunen sind noch keine eindeutigen Tendenzen feststellbar.

41 Tornados in Österreich?
Klima 344 Tornados in Österreich? Nicht jedes Extremereignis ist „Klimawandel“. 1916 traf ein Tornado Wiener Neustadt. Ein ganzer Stadtteil, die Josefstadt, wurde verwüstet. 32 Menschen starben in den Trümmern. Rekonstruktionen ergeben Windgeschwindigkeiten von über 300 km/h („F3 “) (Quelle A. Holzer, TorDACH). Bis jetzt gibt es keinen nachgewiesenen Zusammenhang zwischen Klimawandel und Tornado-Häufigkeit.

42 Trainingsort der österreichischen Slalom–Nationalmannschaft
Klima 345 Sommerschilauf 2003! Schihalle in Bottrop ! Trainingsort der österreichischen Slalom–Nationalmannschaft

43 Anstieg des Meeresspiegels
Klima 346 Anstieg des Meeresspiegels Bildquelle: NASA Gesunde Korallenriffe können einen moderaten Anstieg des Meeresspiegels verkraften – indem sie einfach mitwachsen (sonst hätten sie den ~120 m Meeresspiegel-Anstieg am Ende der letzten Kaltzeit nicht überlebt). Allerdings sind die meisten Riffe nicht mehr gesund. Versinkende Vulkane mit Saumriffen und Atollen – Tahaa + Raiatea; Bora Bora, und Tupai, Franz. Polynesien (links). Atolle mit vollständig versunkenen Vulkanen – Malediven (rechts).

44 Langfristige Konsequenzen
Klima 347 Langfristige Konsequenzen Der bis zu 3000 m mächtige Eisschild in Grönland ist ein Relikt aus der Kaltzeit. Derzeit verliert er – pro Jahr – mehr Eis, als es in den Alpen insgesamt noch gibt – Tendenz steigend. Bei einem kompletten Abschmelzen würde der Meeresspiegel weltweit um 6 bis 7 m steigen Die letzte Warmzeit („Eem“) vor ~ Jahren dauerte nur etwa Jahre, dafür waren die Temperaturen ~2 °C höher als heute – der Meeresspiegel lag ~6 m höher.

45 Klima 348 Meeresspiegel Der Anstieg des Meeresspiegels wird im kommenden Jahrhundert wahrscheinlich noch ein überschaubares Problem bleiben. Bleiben die Temperaturen allerdings dauerhaft mehr als 2°C über den heutigen, so schmilzt praktisch das gesamte Eis in Grönland, und der Meeresspiegel steigt um etwa 6 m (Quelle: Univ. of Arizona). Dieser Prozess dauert zwar Jahrhunderte (also keine unmittelbare Katastrophe), aber die Kosten sind unüberschaubar.

46 Langfristige Konsequenzen
Klima 349 Langfristige Konsequenzen Ein Meeresspiegel-Anstieg um einige Meter wäre kein großes Problem – wenn nicht gerade and der Küste so viele Menschen leben würden. In Ländern wie Bangladesh wird das sogar ein ganz massives Problem werden. Derzeit wachsen landwirtschaftliche Produkte großteils dort, wo die klimatischen Bedingungen „passen“, und wir sind gerade eben (theoretisch) in der Lage 7 Milliarden Menschen zu ernähren. In einem drastisch veränderten Klima – mit wesentlich mehr Menschen – muss das nicht mehr der Fall sein.

47 Klima 350 Konsequenzen Wir müssen – so bald wie möglich – beginnen, die Treibhausgas-Emissionen weltweit deutlich zu verringern, um langfristige drastische Konsequenzen zu vermeiden. Der CO2 Ausstoß in Österreich ist klein im Vergleich zum Rest der Welt – aber wir haben auch überproportional von historischen Emissionen profitiert. An die mittelfristigen Konsequenzen werden wir uns anpassen (müssen). In Österreich wird und das leichter gelingen als anderswo.

48 Klima 351 Ende der Vorlesung (c) Gary Larson

49 Klima 352 Ende der Vorlesung

50 Klima 353 Ende der Vorlesung