Klimaänderungen in Mittelasien

Abb. 1: Mittelasien

Mittelasien umfasst die Staaten Kasachstan, Kirgisistan, Tadschikistan, Turkmenistan, Usbekistan und die Provinz Xinjiang im nordwestlichen China.

Klima

Mittelasien ist eine der größten semiariden Regionen der Welt und gilt als ein „hotspot“ des Klimawandels. Es ist einerseits durch große Ebenen und Becken im Westen und Nordwesten, andererseits durch bis zu 8000 m hohe Gebirgszüge im Osten und Südosten geprägt. Mittelasien liegt an der Grenze zwischen der gemäßigten und der subtropischen Klimazone und ist geprägt durch eine extreme Kontinentalität. Die westlichen und nordwestlichen Ebenen sind offen sowohl für die kalten nördlichen und nordwestlichen Winde als auch für die feuchten Luftmassen vom Atlantik. Nach Süden und Osten ist das Gebiet durch die Hochgebirgszüge von Himalaya, Pamir, Hindukusch und Tian Shan weitgehend von feuchten Luftmassen vom Indischen Ozean abgeschirmt. Das mittelasiatische Sommerklima wird beherrscht durch die starke Sonneneinstrahlung. Alle in den tieferen Schichten einströmenden Luftmassen werden schnell aufgeheizt, so dass fast überall Tagestemperaturen von 28-30 °C herrschen. Im Winter nimmt dagegen die Temperatur von Süden nach Norden deutlich ab. Als Fernwirkungen besitzen vor allem die Pazifische Dekaden Oszillation (PDO) und das ENSO-Phänomen einen Einfluss auf die Niederschläge.

Die großen Ebenen sind die Gebiete mit sehr geringen Niederschlägen, die geringfügig nach Norden und deutlicher zu den Gebirgen hin zunehmen. Hohe Niederschläge finden sich z.B. an den Luv-Hängen des Tian Shan. Im Sommer herrschen trockene Bedingungen und ein klarer Himmel über Ebenen und Bergen. Gelegentlicher Zustrom von kühleren Luftmassen aus nördlicher, nord-westlicher und westlicher Richtung ändert an den trockenen und klaren Verhältnissen über den Wüsten nichts, erzeugt aber Gewitter und Niederschlag über den Bergen. Im Herbst verlagert sich der Jetstream vom Nordrand Mittelasiens nach Süden und bringt feuchte Tiefdruckgebiete vom Atlantik und aus dem Mittelmeerraum mit sich.

Abb. 2: Änderung der Jahresmitteltemperatur in Mittelasien 1941 bis 2020

Temperaturänderungen

Die Region ist gegenüber Temperaturerhöhungen sehr sensibel, weil sich dadurch die Verdunstung und Bodenaustrocknung erhöhen, die Wasserressourcen verringern und die Gletscher in den Hochgebirgen schmelzen könnten. Es gibt dennoch wenige Untersuchungen zu den bisherigen Klimaänderungen. Ein Grund ist die schlechte Datenbasis durch die geringe Anzahl an meteorologischen Stationen in der Region, die sich zumeist um die Oasen befinden und von denen viele, mit Ausnahme der Chinesischen Stationen, ihren Betrieb nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion eingestellt haben. Man ist daher zu einem großen Teil auf sogenannte Reanalysedaten angewiesen, die aus einer Kombination von Modellberechnungen und Beobachtungen bestehen.

Mit 0,28 °C/Jahrzehnt haben die Temperaturen in Mittelasien im Zeitraum 1950-2016 stärker als das globale Mittel zugenommen (0,26 °C in dem längeren Zeitraum nach Abb. 2) im Winter sogar um 0,32 °C/Jahrzehnt. Nach den 1990er Jahren hat sich diese Erwärmung noch beschleunigt, vor allem im Frühjahr und Winter. Im Winter sind die Temperaturen besonders im Osten Mittelasiens angestiegen, während sie im Südwesten kaum zugenommen haben. Im Sommer gab es den geringsten Temperauranstieg, vor allem im Süden der Region. Nach Yan et al. (2022) betrug die Erwärmungsrate in Mittelasien in den letzten 80 Jahren (1941-2020) 0,26 °C/Jahrzehnt und war damit deutlich höher als die globale Erwärmungsrate von 0,18 °C/Jahrzehnt über diesen Zeitraum. Ab 2000 halbierte sich jedoch die weitere Erwärmung auf 0,11 °C/Jahrzehnt in Übereinstimmung mit der Verlangsamung der globalen Erwärmung.

Abb. 3: Regionale Änderung der jährlichen Niederschläge 1950 bis 2016 in mm pro Jahrzehnt. KAZ: Kasachstan, UZB: Usbekistan, KGZ: Kirgisistan, TJK: Tadschikistan, CHN: China, AFG: Afghanistan, PAK: Pakistan.

Abb. 4: Änderung der potentiellen Verdunstung in Mittelasien 1941 bis 2020 in mm pro Jahrzehnt

Niederschlagsänderungen

Die ausgeprägt kontinentale Lage sorgt grundsätzlich für nur geringe Niederschläge, die hauptsächlich an den westlichen und südlichen Berghängen fallen. Die geringsten Niederschläge finden sich östlich der großen Gebirgszüge im chinesischen Tarim-Becken. Jahreszeitlich fallen die Hauptniederschläge mit ca. 70% im Frühling und Winter. Die mittleren Niederschläge liegen in Mittelasien bei 200 mm, in den Wüstengebieten bei weniger als 50 mm. Den stärksten Einfluss auf die Niederschläge in Mittelasien haben die natürlichen Schwankungen der Pazifischen Dekadenoszillation (PDO) und das ENSO-Phänomen. Die NAO hat dagegen in Gestalt der Westwinde nur einen geringeren Einfluss. Eine positive PDO (wärmere Meeresoberflächentemperaturen im Nordatlantik) bedeutet mehr, eine El-Niño-Phase weniger Niederschläge in Mittelasien.

In den letzten 80 Jahren nahmen die Niederschläge in nahezu allen Gebieten in Mittelasien leicht zu (Abb. 3), im Westen Tadschikistans sogar um 19 mm/Jahrzehnt. Im Zeitraum 1982-2020 gab es die stärksten Niederschlagsänderungen im Frühling, der Jahreszeit mit den höchsten Niederschlägen in Mittelasien. Die Anzahl aufeinander folgender trockener Tage (Tage unter 1 mm Niederschlag) hat um 3,1 Tage pro Jahrzehnt abgenommen, die von aufeinander folgenden feuchten Tagen (Tage ab 1 mm Niederschlag) leicht zugenommen. Seit dem Jahr 2000 erhöhte sich allerdings nach Yan et al. (2022) die Anzahl der Regionen mit Niederschlagsdefiziten deutlich. Außerdem ereigneten sich mehr Starkniederschläge. Trotz der über den gesamten Zeitraum seit 1941 höheren Niederschläge wurde die Region jedoch nicht feuchter, sondern bewahrte durch die mit der Temperatur ansteigende höheren potentielle Verdunstung ihr semiarides Klima (Abb. 4).

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Kontakt: Dieter Kasang