Klimaänderungen in Europa: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Bild:Eu_temp_geogr_1961-1990.jpg|thumb|320px|Abb. 1: Bodennahe Jahresmitteltemperatur in Europa für die Zeit 1961 bis 1990 in °C]]
[[Bild:Europe-climate-stripes1840-2020.png|thumb|620px|Abb. 1: Klimastreifen von Europa ]]


Das europäische Klima reicht von den [[Subtropen]] im Süden über das [[Gemäßigte Zone|gemäßigte Klima]] in der Mitte bis zum borealen und Tundrenklima im Norden (Abb. 1). Es steht im Westen unter starkem Einfluss des Atlantischen Ozeans und wird nach Osten zunehmend kontinentaler. Der Nordatlantikstrom sorgt, als Fortsetzung des [[Golfstrom]]s, vor allem im Winter bis weit in den hohen Norden hinein für ein sehr mildes Klima. Vom Mittelmeer bis nach Skandinavien bestimmt die [[Nordatlantische Oszillation]] die klimatischen Schwankungen, besonders im Winter. Ein weiteres wichtiges Klimaphänomen sind [[blockierende Wetterlage]]n.
Das europäische Klima reicht von den [[Subtropen]] im Süden über das [[Gemäßigte Zone|gemäßigte Klima]] in der Mitte bis zum borealen und Tundrenklima im Norden (Abb. 1). Es steht im Westen unter starkem Einfluss des Atlantischen Ozeans und wird nach Osten zunehmend kontinentaler. Westwinde und die sie begleitenden Sturmbahnen und Tiefdruckgebiete sind das wichtigste Klimamuster in Europa, das die täglichen und jährlichen Schwankungn bestimmt. Im Winter hat das Sibirische Hoch mit Kaltlufteinbrüchen einen starken Einfluss. Vom Mittelmeer bis nach Skandinavien bestimmt die [[Nordatlantische Oszillation]] die saisonalen klimatischen Schwankungen, besonders im Winter.<ref>IPCC AR6 WGI (2021): Atlas, 8.1.1</ref> Ein weiteres wichtiges Klimaphänomen sind [[blockierende Wetterlage]]n, die durch den [[Jetstream]] gesteuert werden. Der Nordatlantikstrom sorgt, als Fortsetzung des [[Golfstrom]]s, vor allem im Winter bis weit in den hohen Norden hinein insgesamt für ein sehr mildes Klima.  


== Veränderung der Temperatur ==
== Veränderung der Temperatur ==
[[Bild:Temp_eu1000.jpg|thumb|380px|Abb. 2: Änderung der Temperatur in Mitteleuropa 1000-2006 im Vergleich zum Gesamtzeitraum]]
[[Bild:Europe summer temp 2000years.jpg|thumb|680px|Abb. 2: Sommertemperaturen in Europa in den letzten 2000 Jahren in °C im Vergleich zum Mittel 1961-1990, blau: Proxydaten, rot: instrumentelle Daten ]]


Ein Rückblick der Temperaturentwicklung in Mitteleuropa bis in das Mittelalter zeigt grob gesehen drei Klimaepochen, die mit der Entwicklung auf der gesamten Nordhalbkugel übereinstimmen :  
Ein Rückblick der Temperaturentwicklung in Mitteleuropa bis in das Mittelalter zeigt grob gesehen drei Klimaepochen, die mit der Entwicklung auf der gesamten Nordhalbkugel übereinstimmen :  
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# die [[Klima_der_letzten_1000_Jahre#Kleine_Eiszeit|Kleine Eiszeit]],
# die [[Klima_der_letzten_1000_Jahre#Kleine_Eiszeit|Kleine Eiszeit]],
# die Warmphase der letzten ca. 100 Jahre.  
# die Warmphase der letzten ca. 100 Jahre.  
Von 1000 bis ungefähr 1300 nimmt die [[Temperatur]] bei starken Schwankungen von Jahr zu Jahr kontinuierlich zu. Danach zeigt sich von ca. 1400 bis 1900 eine relativ kühle Phase, mit besonders niedrigen Temperaturen im 16. und 17. Jahrhundert, die sog. Kleine Eiszeit. Ab 1900 nehmen die Temperaturen ungewöhnlich stark zu und liegen in den letzten 30 Jahren deutlich über den höchsten Temperaturen der mittelalterlichen Warmzeit (Abb. 2).
Von 1000 bis ungefähr 1300 nimmt die [[Temperatur]] bei starken Schwankungen von Jahr zu Jahr kontinuierlich zu. Danach zeigt sich von ca. 1400 bis 1900 eine relativ kühle Phase, mit besonders niedrigen Temperaturen im 16. und 17. Jahrhundert, die sog. Kleine Eiszeit, die bis ins 19. Jahrhundert reicht. Ab 1900 nehmen die Temperaturen ungewöhnlich stark zu und liegen in den letzten 30 Jahren deutlich über den höchsten Temperaturen der mittelalterlichen Warmzeit (Abb. 2).


[[Bild:Temp_eu_global.jpg|thumb|380px|Abb. 3: Mittlere Temperaturveränderung in Europa und global 1850-2007 als Abweichung vom Mittel des Gesamtzeitraumes]]
[[Bild:Europe-temperature-1750-2020.png|thumb|480px|Abb. 3: Änderung der jährlichen Mitteltemperatur (blau) und der 10-Jahresmittel (rot) in Europa 1750-2020 in absoluten Werten]]
[[Bild:2015 winter summer.jpg|thumb|620px|Abb. 3a: Temperaturabweichungen 2015 im Winter und Sommer vom Mittel 1981-2010 in °C]]
[[Bild:Kontinente °C Jahrzehnt.jpg|thumb|520px|Abb. 4: Änderung der globalen Mitteltemperatur von sechs WMO-Regionen (Kontinenten) in vier Klimaperioden]]  
Die Temperaturzunahme im 20. Jahrhundert und bis 2007 war in Europa mit 1 °C gegenüber dem Mittel von 1850 bis 1899 etwas höher als im globalen Durchschnitt mit 0,8 °C  (Abb. 3). Die Erwärmung über den Landflächen war dabei mit 1,2 °C (global 1&nbsp;°C) stärker als über den Meeren.<ref>European Environment Agency (EEA) (2008): [http://www.eea.europa.eu/publications/eea_report_2008_4 Impacts of Europe's changing climate - 2008 indicator-based assessment], 5.2.2</ref> Wie bei der globalen Mitteltemperatur so zeigt sich auch bei dem Mittelwert in Europa, dass 2015 das bisher wärmste Jahr war. Die europäische Mitteltemperatur über den Landgebieten lag 2015 sogar um fast 1 °C über dem Mittel der gerade erst vergangenen Klimaperiode von 1981-2010, wobei schon 2014 fast denselben Wert erreicht hatte.<ref name="Besselaar 2016">van den Besselaar, E., R. Cornes, C. Photiadou, G.van der Schrier, G. Verver, A. Klein Tank, A. Squintu (2016): [http://cib.knmi.nl/mediawiki/index.php/2015:_joint_warmest_year_on_record_in_Europe 2015: joint warmest year on record in Europe]</ref> Die stärkste Erwärmung gab es regional im östlichen Europa, während der westliche Teil geringere Erwärmungen aufwies und Teile Irlands sogar eine leichte Abkühlung.


Betrachtet man die besonders starke Erwärmung der ca. letzten 30 Jahre im Hinblick auf die Sommer- und Winterentwicklung, so fällt ein Trend auf, wie er ähnlich auch für die [[Klima im 21. Jahrhundert in Europa|nächsten 100 Jahre]] projiziert wird:  Im Winter findet sich die stärkste Erwärmung in Skandinavien, im Sommer im Mittelmeerraum. Für die ungewöhnlich starke Erwärmung im Norden spielt der [[Eis-Albedo-Rückkopplung|Eis-/Schnee-Albedo-Effekt]] die entscheidende Rolle: Der Rückgang von Schnee- und Eisflächen führt zu einer höheren Strahlungsabsorption. Die starke Erwärmung im Osten und Nordosten Europas 2015 mit bis zu 5 °C gegenüber 1981-2010 in Finnland war aber auch durch eine starke NAO bedingt. Dagegen nahmen in Südeuropa die Temperaturen vor allem im Sommer zu. So lagen die Temperaturen in Teilen Italiens, aber auch im südlichen Mitteleuropa im Sommer 2015 um ca. 3 °C über dem Mittel von 1981 bis 2010.<ref name="Besselaar 2016" /> Die sommerliche Erwärmung im Mittelmeerraum ist primär durch die Niederschlagsdefizite und ausgetrockneten Böden bedingt, die die Evapotranspiration und damit deren Abkühlungseffekt stark einschränken.
Die Temperaturen in Europa sind zwischen 1991 und 2020 um ca. 0,5 °C pro Jahrzehnt angestiegen und damit mehr als doppelt so stark wie das globale Mittel (Abb. 4). Europa ist damit noch vor Asien (ca. 0,4 °C/Jahrzehnt) der Kontinent, der sich am stärksten erwärmt hat. Die höchste Temperaturabweichung im Jahr 2021 vom Mittel der Jahre 1981-2010 hatten einige Gebiete Grönlands, vor allem im Norden und Nordwesten, und Spitzbergen mit über 2 °C zu verzeichnen.<ref name="WMO 2022">WMO (2022): [https://public.wmo.int/en/our-mandate/climate/wmo-statement-state-of-global-climate/Europe State of the Climate in Europe 2021]</ref>  Besonders stark haben sich in den letzten Jahren die Sommer erwärmt. Der Sommer 2022 war mit 1,4 °C über dem Mittel von 1991-2020 sogar der wärmste bish dahin gemessene Sommer. Im Südwesten und Westen Europas gab es bis zu 30% mehr warme Tage als im Durchschnitt. In Großbritannien wurden zum ersten Mal über 40 °C gemessen. Auch in anderen Teilen Westeuropas lagen die Höchsttemperaturen oft 10 °C über den typischen Maximumtemperaturen im Sommer.<ref>Copernicus Climate Change Service (2023): [https://climate.copernicus.eu/esotc/2022/european-state-climate-2022-summary European State of the Climate 2022]</ref> Ein Blick auf die langfristige Veränderung der Sommertemperaturen zeigt, dass die Sommer der drei Jahrzehnte 1986-2015 die wärmsten Sommer der letzten 2000 Jahre waren. Der Trend zu immer wärmeren Sommern in den letzten Jahrzehnten war häufig von Hitzewellen begleitet.<ref name="Luterbacher 2016">Luterbacher, J., J.P. Werner, J.E. Smerdon et al. (2016): [https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/2/024001 European summer temperatures since Roman times]. Environmental, Research Letters, 11(2), 024001.</ref> Inzwischen ist der Sommer 2024 mit 1,54 °C über dem Mittel von 1991-2020 der wärmste Sommer.<ref>Copernicus Climate Change Service (2024): [https://climate.copernicus.eu/c3s-seasonal-lookback-summer-2024 C3S seasonal lookback: summer 2024]</ref>
 
Betrachtet man die besonders starke Erwärmung der ca. letzten 30 Jahre im Hinblick auf die Sommer- und Winterentwicklung geographisch, so fällt ein Trend auf, wie er ähnlich auch für die [[Klima im 21. Jahrhundert in Europa|nächsten 100 Jahre]] projiziert wird:  Im Winter findet sich die stärkste Erwärmung in Skandinavien und Nordosteuropa, im Sommer im Mittelmeerraum. Für die ungewöhnlich starke Erwärmung im Norden spielt der [[Eis-Albedo-Rückkopplung|Eis-/Schnee-Albedo-Effekt]] die entscheidende Rolle: Der Rückgang von Schnee- und Eisflächen führt zu einer höheren Strahlungsabsorption. Die starke Erwärmung im Osten und Nordosten Europas 2015 mit bis zu 5 °C gegenüber 1981-2010 in Finnland war aber auch durch eine starke NAO bedingt. Dagegen nahmen in Südeuropa die Temperaturen vor allem im Sommer zu. So lagen die Temperaturen in Teilen Italiens, aber auch im südlichen Mitteleuropa im Sommer 2015 um ca. 3 °C über dem Mittel von 1981 bis 2010.<ref name="Besselaar 2016">van den Besselaar, E., R. Cornes, C. Photiadou, G.van der Schrier, G. Verver, A. Klein Tank, A. Squintu (2016): [http://cib.knmi.nl/mediawiki/index.php/2015:_joint_warmest_year_on_record_in_Europe 2015: joint warmest year on record in Europe]</ref> Die sommerliche Erwärmung im Mittelmeerraum ist primär durch die Niederschlagsdefizite und ausgetrockneten Böden bedingt, die die Evapotranspiration und damit deren Abkühlungseffekt stark einschränken.


== Änderungen des Niederschlags ==
== Änderungen des Niederschlags ==


Allgemein haben die Niederschläge in Europa im 20. Jahrhundert um 6-8 % zugenommen. Regional zeigt sich dabei eine deutliche Zweiteilung. Die Zunahme findet sich hauptsächlich mit 10-40 % in Nordeuropa, während sie im Mittelmeerraum und in Teilen Südosteuropas um bis zu 20 % abgenommen haben.<ref>European Environment Agency (EEA) (2008): [http://www.eea.europa.eu/publications/eea_report_2008_4 Impacts of Europe's changing climate - 2008 indicator-based assessment], 5.2.3</ref> Die Trends bei drei Stationen in Norwegen (Barkestad), Deutschland (Frankfurt) und Italien (Mailand) sind exemplarisch für die jeweilige Region: In Norwegen nehmen die Niederschläge deutlich zu, in Deutschland zeigt sich keine auffälliger Trend, und in Italien findet sich eine Abnahme der Niederschläge. Dabei sind die Niederschläge in Nord- und Westeuropa zwischen 1951 und 2000 mit 20-40 % vor allem im Winter angestiegen. In Südeuropa nahmen die Niederschläge sowohl im Sommer wie im Winter um 20 % und mehr ab, im östlichen Spanien und südlichen Italien sogar über 40 %. Deutliche Niederschlagsabnahmen finden sich im Sommer aber auch in Mitteleuropa.<ref>Schönwiese, C.-D. Janoschitz, R. (2008): [http://www.geo.uni-frankfurt.de/fb/fb11/iau/klima/PDF_Dateien/Inst_Ber_7.pdf Klima-Trendatlas Europa 1901-2000]. Bericht Nr. 7, Inst. Atmosph. Umwelt, Univ. Frankfurt/Main</ref>
Die jährlichen Niederschläge über Europa insgesamt zeigen seit 1960 keinen klaren Trend. Allerdings wurden in den einzelnen Großregionen sichtliche Änderungen beobachtet. So hat der Jahresniederschlag seit 1960 in Nordost- und Nordwesteuropa um bis zu 70 mm pro Jahrzehnt zugenommen, vor allem im Winter. In einigen Teilen Südeuropas ist dagegen ein Rückgang der jährlichen Niederschläge um bis zu 90 mm pro Jahrzehnt, z.B. auf der Iberischen Halbinsel, zu verzeichnen. In den mittleren Breiten gibt es keine signifikanten Änderungen der jährlichen Niederschläge. Die mittleren Sommerniederschläge sind in den meisten Teilen Südeuropas um bis zu 20 mm pro Jahrzehnt deutlich zurückgegangen, während in Teilen Nordeuropas Zunahmen von bis zu 18 mm pro Jahrzehnt beobachtet wurden.<ref>European Environment Agency (2021): [https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/european-precipitation-2/assessment Mean precipitation]</ref>
 
== Verschiebung der Klimazonen ==
 
Die Veränderungen von Temperatur und Niederschlag im 20. Jahrhundert haben auch zu einer merkbaren Verschiebung von [[Klimazonen]] in Europa geführt.<ref>Vgl. Gerstengabe, F.-W., und P.C. Werner (2009): A short update on Koeppen climate shifts in Europe between 1901 and 2003, Climatic Change 92, 99-107</ref>  Bemerkenswert sind dabei
# eine größere Ausdehnung der Trockenklimate gegen Ende des 20. Jahrhunderts. So hat sich das  im spanischen Südosten verbreitete Steppenklima gegenüber den 1950er und 1960er Jahren in seiner Ausdehnung fast verdoppelt.
# eine deutliche Ausdehnung des gemäßigten ozeanischen gegenüber dem gemäßigten kontinentalen Klima. So sind weite Teile Mittel- und Südosteuropas, aber auch des südlichen Skandinaviens, unter stärkeren ozeanischen Einfluss geraten.
# eine deutliche Ausdehnung des borealen ozeanischen gegenüber dem borealen kontinentalen Klima im mittleren und nördlichen Skandinavien. Das Gebiet des Tundrenklimas in den höheren Lagen Skandinaviens hat sich deutlich verringert.
[[Bild:Europa_hitzewellen.jpg|thumb|320px|Abb. 4: Veränderung der Dauer von sommerlichen Hitzeperioden<ref> Eine Hitzeperiode ist hier definiert durch mindestens sechs aufeinander folgende Tage mit einer Temperatur von 5 °C über der mittleren Temperatur des Zeitraums 1961-1990</ref> in Europa 1976 bis 2006]]


== Änderungen der Extreme ==
[[Bild:Albedo-Eis.jpg|thumb|420px|Abb. 5: Schematische Darstellung des Einflusses der Eis-/Schnee-Albedo auf das Klima]]


Mit den Mittelwerten ändern sich in der Regel auch Häufigkeit und Dauer [[Wetterextreme|extremer Wetterereignisse]]. So hat sich wegen der allgemeinen Erwärmung die Zahl extrem kalter Tage sichtlich verringert, während heiße Tage und [[Hitzewellen]] deutlich zugenommen haben. Die mittlere Länge von sommerlichen Hitzewellen hat sich zwischen 1880 und 2005 verdoppelt und die Häufigkeit von heißen Tagen verdreifacht.<ref>European Environment Agency (EEA) (2008): [http://www.eea.europa.eu/publications/eea_report_2008_4 Impacts of Europe's changing climate - 2008 indicator-based assessment], 5.2.4</ref>  Der [[Hitzewellen Europa|Hitzesommer 2003]] hat möglicherweise einen Vorgeschmack davon gegeben, wie künftige Sommer bei einer weiteren globalen Erwärmung in Europa aussehen könnten. In Frankreich lagen die Augusttemperaturen bis zu 14 °C über den mittleren Werten dieses Monats. In Deutschland kletterten die Temperaturen an einigen Orten über 40 °C.
== Ursachen der Klimaänderung ==
Angesichts der Klimaänderungen in Europa stellt sich vor allem die Frage, welches die Gründe für die starke jährliche Erwärmung im Jahresmittel und im Sommer sind. Als wesentlicher Grund gilt der anthropogene [[Treibhauseffekt]], der durch die Emission von [[Kohlendioxid]], [[Methan]] und anderen [[Treibhausgase]]n verursacht wird. Da die wichtigsten dieser Treibhausgase mindestens mehrere Jahre und zum Teil noch wesentlich länger in der Atmosphäre verbleiben, sind sie fast gleichmäßig über den Globus verteilt.  Besonderheiten der europäischen Temperaturentwicklung können daher nicht durch den globalen anthropogenen Treibhauseffekt erklärt werden. Allerdings können [[Feedback|Rückkopplungseffekte]] der globalen Erwärmung mit regionalen Klimakomponenten eine Erklärung sein. So spielt etwa der [[Eis-Albedo-Rückkopplung|Eis-/Schnee-Albedo-Effekt]] für die starke Erwärmung in Skandinavien und Nordosteuropa im Winterhalbjahr die entscheidende Rolle. Das Abschmelzen von Schnee- und Eisflächen hat zur Folge, dass weniger Sonnenstrahlen reflektiert werden und so den Boden aufheizen, der wiederum durch die Abgabe von langwelliger Wärmestrahlung die darüber liegende Luft erwärmt, die wiederum zu mehr Schneeschmelze führt usw. Eine ähnliche positive Rückkopplung zwischen Atmosphäre und Boden erklärt auch die starke sommerliche Erwärmung besonders in Südeuropa im Sommer. Geringe Niederschläge, ein klarer Himmel und eine starke Einstrahlung lassen hier Boden und Pflanzen austrocknen. Die Folge ist eine ausbleibende [[Verdunstung]] und damit ein damit verbundener fehlender Abkühlungseffekt, wodurch der [[Boden im Klimasystem|Boden]] weiter erwärmt wird, aber [[Wolken]]bildung kaum noch stattfindet, mit der Konsequenz stärkerer Einstrahlung und steigender Temperatur, wodurch sich der Boden noch weiter erwärmt usw.<ref name="Tuel 2021">Tuel, A., and E.A.B. Eltahir (2021): [https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0968.1 Mechanisms of European Summer Drying under Climate Change], Journal of Climate 34, 22, 8913-8931</ref>   


Auch die Zahl der Tage mit [[Starkniederschläge und Hochwasser|extremen Niederschlägen]] hat in den meisten Gebieten in Europa zugenommen. Die extremen Niederschläge sind außerdem stärker geworden, und zwar auch in solchen Regionen, in denen die mittleren Niederschläge abgenommen haben, wie im Mittelmeerraum und in Mitteleuropa. Als Beispiel können hier die extremen Niederschläge über dem Einzugsgebiet der Elbe im Sommer 2002 angeführt werden, durch die es zu einer katastrophalen Hochwasserkatastrophe in Deutschland und der tschechischen Republik kam. Noch häufiger kam es zu Hochwasserereignissen durch starke Niederschläge allerdings in den Wintermonaten, verbunden mit einer Häufung von zyklonalen [[Großwetterlagen]] und der Abnahme kontinentaler Hochdrucklagen.
Ein weiterer Erklärungsansatz für die starke Erwärmung Europas im Zuge des Klimawandels sind [[Atmosphärische Zirkulation|dynamische Prozesse in der Atmosphäre]] wie im Nordatlantik. Er läuft darauf hinaus, dass sich die vom Nordatlantik nach Osten ziehenden Tiefdruckbahnen, die für Mittel und Nordeuropa im Sommer, für den Mittelmeerraum im Winter die Niederschläge bringen, nach Norden verschoben haben. Als Ursache wird das sog. „Erwärmungsloch“ südlich von Grönland gesehen, wo die [[Meeresoberflächentemperatur]] sich in den letzten Jahrzehnten nicht erwärmt, sondern abgekühlt hat. Von einigen Autoren wird dieses Phänomen auf die Abschwächung der [[Meridionale Umwälzzirkulation (MOC)|Nordatlantischen Umwälzzirkulation]] (früher Thermohaline Zirkulation) zurückgeführt. Ob die Ursache dieser Abschwächung auf den Klimawandel beruht oder natürlichen Dekaden-Schwankungen unterliegt, ist jedoch in der Forschung nicht endgültig geklärt.<ref name="IPCC AR6 WGI 2021">IPCC AR6 WGI (2021): Climate Change 2021: The Physical Science Basis, Ch. 2.3.3.4</ref>  Als Folge dieser Abkühlung im Nordatlantik werden von Tuel & Eltahir (2021)<ref name="Tuel 2021" /> ungewöhnliche [[Hochdruckgebiet|Hochdrucklagen]] westlich der Britischen Inseln angeführt, die feuchte Luftmassen vom Atlantik nach Norden ablenken, so dass sie Mitteleuropa kaum noch erreichen.
[[Bild:SO2 emissions 1950-2020.jpg|thumb|540px|Abb. 6: SO<sub>2</sub>-Emissionen nach Regionen 1950-2020. Die Abbildung zeigt die zunehmende Abnahme der Aerosolkonzentration seit den 1980er Jahren, besonders in Europa und Nordamerika.]]
Eine dritte Erklärung bezieht sich auf anthropogene Emissionen, die nicht eine Erwärmung, sondern eine Abkühlung zur Folge haben. Gemeint sind durch menschliche Aktivitäten entstehende [[Aerosole]], und zwar vor allem [[Sulfataerosole]] (SO<sub>4</sub>), die ähnlich wie Kohlendioxid durch die Verbrennung fossiler Energieträger in die Atmosphäre gelangen. Nach dem 2. Weltkrieg bis ca. 1980 hat die Aerosolbelastung in Europa stark zugenommen (Abb. 6), eine Phase die wegen der Abschirmung der Solareinstrahlung als „globale Verdunkelung“ (engl. „global dimming“) bezeichnet wird. Als Folge sind die Temperaturen in Europa und besonders in Nordamerika trotz zunehmender Treibhausgasemissionen kaum gestiegen. Danach wurde durch politische Entscheidungen zur Luftreinhaltung die Emission von [[Klimawirkung von Aerosolen|Aerosolen mehr und mehr verringert]]. Es begann die Phase der „globalen Aufhellung“ (engl. „global brightening“), in der sich die Wirkung der steigenden Treibhausgaskonzentration und einer erhöhten Sonneneinstrahlung in einer zunehmenden Erwärmung zeigten. Die Abnahme der Aerosol-Konzentration von 1979 bis 2020 machte sich wegen der höheren Solarstrahlung besonders im Sommer bemerkbar. Allein die Abnahme der Aerosol-Konzentration führte zu einer Erwärmung der jährlichen Mitteltemperatur um etwa 1 °C. Insgesamt betrug die Temperaturzunahme in Europa seit den 1980er Jahren jedoch das Doppelte der globalen Erwärmung, weil sich zusätzlich der Treibhauseffekt auswirkte, der durch die Aerosolbelastung maskiert worden war.<ref name="Glantz 2022">Glantz, P., O. G. Fawole, J. Ström, M. Wild, K. J. Noone (2022): [https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021JD035889 Unmasking the Effects of Aerosols on Greenhouse Warming Over Europe], Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 10.1029/2021JD035889, 127, 22 </ref>


== Kalte Winter in Europa ==
== Kalte Winter in Europa ==
In den letzten Jahren kam es in weiten Teilen Europas in den Wintermonaten, im Jahr 2013 sogar noch im meteorologischen Frühlungsmonat März, zu starken Kälteeinbrüchen. Das hat in der Öffentlichkeit Zweifel am Klimawandel genährt und in der Wissenschaft die Suche nach Erklärungen angetrieben.
In den letzten Jahren kam es in weiten Teilen Europas in den Wintermonaten, im Jahr 2013 sogar noch im meteorologischen Frühlingsmonat März, zu starken Kälteeinbrüchen. Das hat in der Öffentlichkeit Zweifel am Klimawandel genährt und in der Wissenschaft die Suche nach Erklärungen angetrieben.
* s. Hauptartikel [[Kalte Winter in Europa]]
* s. Hauptartikel [[Kalte Winter in Europa]]


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== Weblinks ==
== Weblinks ==
* [http://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/erderwaermung-koennte-winter-kaelter-werden-lassen Erderwärmung könnte Winter kälter werden lassen] Pressemitteilung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung
* [http://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/erderwaermung-koennte-winter-kaelter-werden-lassen Erderwärmung könnte Winter kälter werden lassen] Pressemitteilung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung
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==Bildergalerie zum Thema==
* Bilder zu: [[Klimaänderungen in Europa (Bilder)]]
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== Lizenzhinweis ==
== Lizenzhinweis ==

Version vom 8. Oktober 2024, 19:50 Uhr

Abb. 1: Klimastreifen von Europa

Das europäische Klima reicht von den Subtropen im Süden über das gemäßigte Klima in der Mitte bis zum borealen und Tundrenklima im Norden (Abb. 1). Es steht im Westen unter starkem Einfluss des Atlantischen Ozeans und wird nach Osten zunehmend kontinentaler. Westwinde und die sie begleitenden Sturmbahnen und Tiefdruckgebiete sind das wichtigste Klimamuster in Europa, das die täglichen und jährlichen Schwankungn bestimmt. Im Winter hat das Sibirische Hoch mit Kaltlufteinbrüchen einen starken Einfluss. Vom Mittelmeer bis nach Skandinavien bestimmt die Nordatlantische Oszillation die saisonalen klimatischen Schwankungen, besonders im Winter.[1] Ein weiteres wichtiges Klimaphänomen sind blockierende Wetterlagen, die durch den Jetstream gesteuert werden. Der Nordatlantikstrom sorgt, als Fortsetzung des Golfstroms, vor allem im Winter bis weit in den hohen Norden hinein insgesamt für ein sehr mildes Klima.

Veränderung der Temperatur

Abb. 2: Sommertemperaturen in Europa in den letzten 2000 Jahren in °C im Vergleich zum Mittel 1961-1990, blau: Proxydaten, rot: instrumentelle Daten

Ein Rückblick der Temperaturentwicklung in Mitteleuropa bis in das Mittelalter zeigt grob gesehen drei Klimaepochen, die mit der Entwicklung auf der gesamten Nordhalbkugel übereinstimmen :

  1. die Mittelalterliche Warmzeit,
  2. die Kleine Eiszeit,
  3. die Warmphase der letzten ca. 100 Jahre.

Von 1000 bis ungefähr 1300 nimmt die Temperatur bei starken Schwankungen von Jahr zu Jahr kontinuierlich zu. Danach zeigt sich von ca. 1400 bis 1900 eine relativ kühle Phase, mit besonders niedrigen Temperaturen im 16. und 17. Jahrhundert, die sog. Kleine Eiszeit, die bis ins 19. Jahrhundert reicht. Ab 1900 nehmen die Temperaturen ungewöhnlich stark zu und liegen in den letzten 30 Jahren deutlich über den höchsten Temperaturen der mittelalterlichen Warmzeit (Abb. 2).

Abb. 3: Änderung der jährlichen Mitteltemperatur (blau) und der 10-Jahresmittel (rot) in Europa 1750-2020 in absoluten Werten
Abb. 4: Änderung der globalen Mitteltemperatur von sechs WMO-Regionen (Kontinenten) in vier Klimaperioden

Die Temperaturen in Europa sind zwischen 1991 und 2020 um ca. 0,5 °C pro Jahrzehnt angestiegen und damit mehr als doppelt so stark wie das globale Mittel (Abb. 4). Europa ist damit noch vor Asien (ca. 0,4 °C/Jahrzehnt) der Kontinent, der sich am stärksten erwärmt hat. Die höchste Temperaturabweichung im Jahr 2021 vom Mittel der Jahre 1981-2010 hatten einige Gebiete Grönlands, vor allem im Norden und Nordwesten, und Spitzbergen mit über 2 °C zu verzeichnen.[2] Besonders stark haben sich in den letzten Jahren die Sommer erwärmt. Der Sommer 2022 war mit 1,4 °C über dem Mittel von 1991-2020 sogar der wärmste bish dahin gemessene Sommer. Im Südwesten und Westen Europas gab es bis zu 30% mehr warme Tage als im Durchschnitt. In Großbritannien wurden zum ersten Mal über 40 °C gemessen. Auch in anderen Teilen Westeuropas lagen die Höchsttemperaturen oft 10 °C über den typischen Maximumtemperaturen im Sommer.[3] Ein Blick auf die langfristige Veränderung der Sommertemperaturen zeigt, dass die Sommer der drei Jahrzehnte 1986-2015 die wärmsten Sommer der letzten 2000 Jahre waren. Der Trend zu immer wärmeren Sommern in den letzten Jahrzehnten war häufig von Hitzewellen begleitet.[4] Inzwischen ist der Sommer 2024 mit 1,54 °C über dem Mittel von 1991-2020 der wärmste Sommer.[5]

Betrachtet man die besonders starke Erwärmung der ca. letzten 30 Jahre im Hinblick auf die Sommer- und Winterentwicklung geographisch, so fällt ein Trend auf, wie er ähnlich auch für die nächsten 100 Jahre projiziert wird: Im Winter findet sich die stärkste Erwärmung in Skandinavien und Nordosteuropa, im Sommer im Mittelmeerraum. Für die ungewöhnlich starke Erwärmung im Norden spielt der Eis-/Schnee-Albedo-Effekt die entscheidende Rolle: Der Rückgang von Schnee- und Eisflächen führt zu einer höheren Strahlungsabsorption. Die starke Erwärmung im Osten und Nordosten Europas 2015 mit bis zu 5 °C gegenüber 1981-2010 in Finnland war aber auch durch eine starke NAO bedingt. Dagegen nahmen in Südeuropa die Temperaturen vor allem im Sommer zu. So lagen die Temperaturen in Teilen Italiens, aber auch im südlichen Mitteleuropa im Sommer 2015 um ca. 3 °C über dem Mittel von 1981 bis 2010.[6] Die sommerliche Erwärmung im Mittelmeerraum ist primär durch die Niederschlagsdefizite und ausgetrockneten Böden bedingt, die die Evapotranspiration und damit deren Abkühlungseffekt stark einschränken.

Änderungen des Niederschlags

Die jährlichen Niederschläge über Europa insgesamt zeigen seit 1960 keinen klaren Trend. Allerdings wurden in den einzelnen Großregionen sichtliche Änderungen beobachtet. So hat der Jahresniederschlag seit 1960 in Nordost- und Nordwesteuropa um bis zu 70 mm pro Jahrzehnt zugenommen, vor allem im Winter. In einigen Teilen Südeuropas ist dagegen ein Rückgang der jährlichen Niederschläge um bis zu 90 mm pro Jahrzehnt, z.B. auf der Iberischen Halbinsel, zu verzeichnen. In den mittleren Breiten gibt es keine signifikanten Änderungen der jährlichen Niederschläge. Die mittleren Sommerniederschläge sind in den meisten Teilen Südeuropas um bis zu 20 mm pro Jahrzehnt deutlich zurückgegangen, während in Teilen Nordeuropas Zunahmen von bis zu 18 mm pro Jahrzehnt beobachtet wurden.[7]

Abb. 5: Schematische Darstellung des Einflusses der Eis-/Schnee-Albedo auf das Klima

Ursachen der Klimaänderung

Angesichts der Klimaänderungen in Europa stellt sich vor allem die Frage, welches die Gründe für die starke jährliche Erwärmung im Jahresmittel und im Sommer sind. Als wesentlicher Grund gilt der anthropogene Treibhauseffekt, der durch die Emission von Kohlendioxid, Methan und anderen Treibhausgasen verursacht wird. Da die wichtigsten dieser Treibhausgase mindestens mehrere Jahre und zum Teil noch wesentlich länger in der Atmosphäre verbleiben, sind sie fast gleichmäßig über den Globus verteilt. Besonderheiten der europäischen Temperaturentwicklung können daher nicht durch den globalen anthropogenen Treibhauseffekt erklärt werden. Allerdings können Rückkopplungseffekte der globalen Erwärmung mit regionalen Klimakomponenten eine Erklärung sein. So spielt etwa der Eis-/Schnee-Albedo-Effekt für die starke Erwärmung in Skandinavien und Nordosteuropa im Winterhalbjahr die entscheidende Rolle. Das Abschmelzen von Schnee- und Eisflächen hat zur Folge, dass weniger Sonnenstrahlen reflektiert werden und so den Boden aufheizen, der wiederum durch die Abgabe von langwelliger Wärmestrahlung die darüber liegende Luft erwärmt, die wiederum zu mehr Schneeschmelze führt usw. Eine ähnliche positive Rückkopplung zwischen Atmosphäre und Boden erklärt auch die starke sommerliche Erwärmung besonders in Südeuropa im Sommer. Geringe Niederschläge, ein klarer Himmel und eine starke Einstrahlung lassen hier Boden und Pflanzen austrocknen. Die Folge ist eine ausbleibende Verdunstung und damit ein damit verbundener fehlender Abkühlungseffekt, wodurch der Boden weiter erwärmt wird, aber Wolkenbildung kaum noch stattfindet, mit der Konsequenz stärkerer Einstrahlung und steigender Temperatur, wodurch sich der Boden noch weiter erwärmt usw.[8]

Ein weiterer Erklärungsansatz für die starke Erwärmung Europas im Zuge des Klimawandels sind dynamische Prozesse in der Atmosphäre wie im Nordatlantik. Er läuft darauf hinaus, dass sich die vom Nordatlantik nach Osten ziehenden Tiefdruckbahnen, die für Mittel und Nordeuropa im Sommer, für den Mittelmeerraum im Winter die Niederschläge bringen, nach Norden verschoben haben. Als Ursache wird das sog. „Erwärmungsloch“ südlich von Grönland gesehen, wo die Meeresoberflächentemperatur sich in den letzten Jahrzehnten nicht erwärmt, sondern abgekühlt hat. Von einigen Autoren wird dieses Phänomen auf die Abschwächung der Nordatlantischen Umwälzzirkulation (früher Thermohaline Zirkulation) zurückgeführt. Ob die Ursache dieser Abschwächung auf den Klimawandel beruht oder natürlichen Dekaden-Schwankungen unterliegt, ist jedoch in der Forschung nicht endgültig geklärt.[9] Als Folge dieser Abkühlung im Nordatlantik werden von Tuel & Eltahir (2021)[8] ungewöhnliche Hochdrucklagen westlich der Britischen Inseln angeführt, die feuchte Luftmassen vom Atlantik nach Norden ablenken, so dass sie Mitteleuropa kaum noch erreichen.

Abb. 6: SO2-Emissionen nach Regionen 1950-2020. Die Abbildung zeigt die zunehmende Abnahme der Aerosolkonzentration seit den 1980er Jahren, besonders in Europa und Nordamerika.

Eine dritte Erklärung bezieht sich auf anthropogene Emissionen, die nicht eine Erwärmung, sondern eine Abkühlung zur Folge haben. Gemeint sind durch menschliche Aktivitäten entstehende Aerosole, und zwar vor allem Sulfataerosole (SO4), die ähnlich wie Kohlendioxid durch die Verbrennung fossiler Energieträger in die Atmosphäre gelangen. Nach dem 2. Weltkrieg bis ca. 1980 hat die Aerosolbelastung in Europa stark zugenommen (Abb. 6), eine Phase die wegen der Abschirmung der Solareinstrahlung als „globale Verdunkelung“ (engl. „global dimming“) bezeichnet wird. Als Folge sind die Temperaturen in Europa und besonders in Nordamerika trotz zunehmender Treibhausgasemissionen kaum gestiegen. Danach wurde durch politische Entscheidungen zur Luftreinhaltung die Emission von Aerosolen mehr und mehr verringert. Es begann die Phase der „globalen Aufhellung“ (engl. „global brightening“), in der sich die Wirkung der steigenden Treibhausgaskonzentration und einer erhöhten Sonneneinstrahlung in einer zunehmenden Erwärmung zeigten. Die Abnahme der Aerosol-Konzentration von 1979 bis 2020 machte sich wegen der höheren Solarstrahlung besonders im Sommer bemerkbar. Allein die Abnahme der Aerosol-Konzentration führte zu einer Erwärmung der jährlichen Mitteltemperatur um etwa 1 °C. Insgesamt betrug die Temperaturzunahme in Europa seit den 1980er Jahren jedoch das Doppelte der globalen Erwärmung, weil sich zusätzlich der Treibhauseffekt auswirkte, der durch die Aerosolbelastung maskiert worden war.[10]

Kalte Winter in Europa

In den letzten Jahren kam es in weiten Teilen Europas in den Wintermonaten, im Jahr 2013 sogar noch im meteorologischen Frühlingsmonat März, zu starken Kälteeinbrüchen. Das hat in der Öffentlichkeit Zweifel am Klimawandel genährt und in der Wissenschaft die Suche nach Erklärungen angetrieben.

Einzelnachweise

  1. IPCC AR6 WGI (2021): Atlas, 8.1.1
  2. WMO (2022): State of the Climate in Europe 2021
  3. Copernicus Climate Change Service (2023): European State of the Climate 2022
  4. Luterbacher, J., J.P. Werner, J.E. Smerdon et al. (2016): European summer temperatures since Roman times. Environmental, Research Letters, 11(2), 024001.
  5. Copernicus Climate Change Service (2024): C3S seasonal lookback: summer 2024
  6. van den Besselaar, E., R. Cornes, C. Photiadou, G.van der Schrier, G. Verver, A. Klein Tank, A. Squintu (2016): 2015: joint warmest year on record in Europe
  7. European Environment Agency (2021): Mean precipitation
  8. Hochspringen nach: 8,0 8,1 Tuel, A., and E.A.B. Eltahir (2021): Mechanisms of European Summer Drying under Climate Change, Journal of Climate 34, 22, 8913-8931
  9. IPCC AR6 WGI (2021): Climate Change 2021: The Physical Science Basis, Ch. 2.3.3.4
  10. Glantz, P., O. G. Fawole, J. Ström, M. Wild, K. J. Noone (2022): Unmasking the Effects of Aerosols on Greenhouse Warming Over Europe, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 10.1029/2021JD035889, 127, 22

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