Den Winter vorhersagen? Das ist: kompliziert – Wissenschaft

Klima

Wenn Sie nur wüssten, wie kalt die Winter in Deutschland sind. Aber es ist nicht einfach, langfristige Vorhersagen zu treffen. Wie Forscher Wetter-Klima-Vorhersagen machen.

von dpa

Winter

Wintererzgebirge.

Foto: DPA/Jan Woitas

Berlin (dpa). Wenn der Oktober warm und schön ist, wird ein scharfer Winter kommen. Wenn nur langfristige Klimavorhersagen so einfach wären. Aktuell stellt sich die Frage, ob Energie bei Kälte knapp wird.

Herbst und Winter

Packen – nicht nur draußen: Aufgrund der Gaspreiserhöhung wollen viele Bürger in diesem Herbst und Winter die Heizung so weit wie möglich aufdrehen.

Foto: DPA/Jonas Walzberg

Der Vizepräsident für Energie bei Helmholtz, Holger Hanselka, prognostizierte kürzlich, dass es bei einem milden Winter voraussichtlich keine Engpässe geben werde. Welche Ereignisse in Mitteleuropa den Winter beeinflussen, wie die Wettervorhersagen sind und was (nicht) sicher ist.

Was beeinflusst den Winterverlauf in Mitteleuropa?

Ein „Strauß an Phänomenen“ bestimme, was im Winter passiert, erklärte Klimaforscher Klaus Pankatz vom Deutschen Wetterdienst (DWD). Dabei spielt ein Phänomen in der Stratosphäre über dem Nordpol eine große Rolle: der Polarwirbel. Dies beeinflusst die westliche Luftzirkulation, die milde, feuchte Luft vom Atlantik nach Mitteleuropa bringt. Ist diese Zirkulation gestört, gelangt die kalte Luft zu uns.

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„Wenn der Polarwirbel instabil ist – was im Winter regelmäßig vorkommt – stört er die Stabilität der westlichen Luftzirkulation. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Kälteeinbrüchen“, sagte Pankatz. Die gute Nachricht: „Im Moment ist der Polarwirbel sehr stark und auf absehbare Zeit stabil.“

Zudem wird die Schneedecke in Sibirien und Zentralasien den Verlauf des nächsten Winters beeinflussen. Der Klimaforscher erklärte: „Die hohe Schneedecke im Frühwinter verschärft die sehr kalte Gegend Sibiriens. Es könnte sich im Spätwinter nach Westen ausbreiten und uns dadurch kalte Stellen im Osten bescheren.“ Bei dieser allgemeinen Wetterlage strömt kontinentale Luft aus dem Osten nach Mitteleuropa.

Wie werden Wettervorhersagen erstellt?

Für saisonale Vorhersagen verwenden Computer große Datenmengen, um verschiedene mögliche Wetterszenarien auf der Grundlage spezialisierter Klimamodelle zu simulieren. So berechnen sie die Wahrscheinlichkeit, dass das zukünftige Wetter nasser, trockener, heißer oder kälter wird als im langjährigen Mittel.

Oft werden relative Aussagen gemacht und absolute Werte wie bestimmte Temperaturen nicht angegeben. „Wetterprognosen sind Klimaprognosen, keine Wettervorhersagen“, erklärt DWD-Klimaforscher Andreas Paxian.

Was sind die Unterschiede in der Wettervorhersage?

Wettervorhersagen arbeiten mit dem „Gedächtnis“ langfristiger Prozesse, sagte Pankatz. Die Simulationen der Wissenschaftler befassen sich mit wiederkehrenden und längerfristigen Klimamustern, die sich über große Gebiete erstrecken. „Bei der Vorhersage des Wetters schaut man sich einzelne Tage an, etwa deren Höchst- und Tiefsttemperaturen. Aber sobald man über den Zeitraum von zehn Tagen bis zwei Wochen hinausgeht, muss man mit der Zusammenfassung, der Mittelung beginnen“, beschreibt der Klimaforscher .

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Bei der saisonalen Prognose handelt es sich um einen Drei-Monats-Durchschnitt im Vergleich zum Referenzzeitraum. “Auf einer saisonalen Prognoseskala macht es keinen Sinn, einzelne Tage zu betrachten.” Und genau darum gehe es in der “Botschaft”, betonte Pankatz. „Wenn wir sagen: Im Drei-Monats-Durchschnitt tendenziell wärmer, dann werden in diesem Zeitraum einzelne Tage, Wochen oder sogar ein ganzer Monat kalt.“

Welche Daten werden ausgewertet?

Für Wettervorhersagen arbeiten Wissenschaftler mit einem Modell des Erdsystems. Dazu wird die Erde in dreidimensionale Gitterboxen eingeteilt, in denen die Zustände der Atmosphäre, der Ozeane, der Landoberfläche und des Meereises beschrieben werden.

„Es ist notwendig, weltweit Beobachtungspunkte mit einer bestimmten räumlichen Auflösung in der Höhe der Atmosphäre und der Tiefe des Ozeans zu haben“, erklärt Paxian. Zum einen handelt es sich um Messdaten und zum anderen werden Werte für Teile des Erdsystems ohne Messdaten berechnet. Darüber hinaus fließen Annahmen über die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre in die Simulation ein.

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Wie zuverlässig sind die Ergebnisse?

Wissenschaftler beziehen eine Vielzahl von Werten in ihre Simulation ein, die zum Teil auf Hochrechnungen beruhen. “Natürlich gibt es eine Menge Unsicherheit”, sagte Paxian. Kennen Wissenschaftler beispielsweise nur die Entfernung, in der ein Startwert liegt, lassen sie das Modell mit anderen Werten rechnen.

Eine weitere Schwierigkeit: Wir kennen nicht alle Prozesse und Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Landoberfläche und Meereis. Es ist daher in den vorliegenden Simulationen nicht enthalten. Hinzu kommt, dass Computer schnell an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen, um komplexe Berechnungen durchzuführen. Paxian fasst zusammen: „Die Qualität der Vorhersage hängt davon ab, zu welcher Zeit, an welchem ​​Ort und welche Variable berücksichtigt wird.“

Und wie sieht die aktuelle Saisonprognose aus?

DWD-Wissenschaftler werten derzeit Daten verschiedener Klimamodelle für Deutschland aus. Dazu berechnen sie, wie viele der Modelle bezogen auf den jeweiligen Bezugszeitraum einen Anteil warmer, normaler oder kalter Ergebnisse aufweisen. Der DWD selbst führt einen Vergleich für den Zeitraum von 1991 bis 2020 durch, die anderen beteiligten Modelle arbeiten mit weiter zurückreichenden Bezugszeiträumen.

Die aktuelle Situation, so Paxian: „Seit drei Monaten – November, Dezember, Januar – sehen wir einen leichten Trend zu wärmeren Bedingungen.“

© dpa-infocom, dpa:221102-99-350579/4

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