Sexl Physik 8, Schulbuch

| 62 2.4 Zukunftsszenarien Mit Supercomputern wird versucht, in Klimamodellen das zukünftige regionale oder globale Klima zu berechnen. Der Rechenaufwand ist sehr hoch, weil zahl- reiche Parameter und deren Wechselwirkung berücksichtigt werden müssen. Die künftige Entwicklung des Klimas zeigt eine große Schwankungsbreite. Zwei Gründe sind dafür maßgeblich: Zum einen wissen wir über die Entwicklung der Konzentrationen der Treibhausgase nur wenig, da sie von politischen, wirtschaft- lichen, demografischen und sozialen Entwicklungen abhängt. Zum anderen wis- sen wir zu wenig über einzelne Rückkopplungsmechanismen, um verlässliche Vorhersagen machen zu können. Durch die Kopplung verschiedener Einflüsse ist das Klima ein nichtlineares System, daher sind Langzeitprognosen kaum möglich (s. S. 54 ff.). Dazu einige Beispiele: Der Golfstrom: Im Osten Nordamerikas und im nordwestlichen Europa herrscht heute ein gemäßigtes Klima, weil warmes Atlantikwasser vom Golf von Mexiko nach Nordosten strömt ( 60.2 ). Dort gibt das Wasser seine Wärme ab, wird damit dichter, sinkt bei Island in die Tiefe und fließt als Tiefenströmung zum Äquator zurück. Zum Ausgleich strömt warmes Wasser aus den tropischen Gebieten nach. Dieser Kreislauf kann unterbrochen werden, wenn sich die Dichte des Wassers bei Grönland nicht ausreichend erhöht. Dies wäre etwa der Fall, wenn durch das Aufbrechen von schmelzenden Gletschern Süßwasser ins Meer fließt und sich auf diese Weise die Salzkonzentration verringert. Historisch ist dieses Szenario be- reits mehrfach eingetreten, zuletzt vor etwa 8000 Jahren. Mit der Änderung des Wärmehaushalts des Atlantiks wären auch Klimaänderungen in anderen Gebieten der Erde verbunden, so etwa Dürreperioden in Afrika und Asien. Man vermutet, dass bei einer bestimmten Schwelle eines klimawirksamen Faktors (im Beispiel ist es die Temperatur), die eben beschriebenen Veränderungen abrupt vor sich gehen können und das System unter bestimmten Bedingungen plötzlich kippen kann. Die Arktis: Die Lufttemperatur der Arktis hat sich in den letzten 30 Jahren um 0,5 °C pro Jahrzehnt erhöht. Die Arktis hat sich damit in den letzten 20 Jahren achtmal so stark erwärmt wie im Durchschnitt des letzten Jahrhunderts. Die Rückzugsgeschwindigkeit des Grönland- und Polareises hat sich in den letzten 10 Jahren vervielfacht, die Eisdecke in den letzten 30 Jahren um 9 % pro Jahrzehnt verkleinert. Das Schwinden der Eisdecke bewirkt eine Verstärkung des Treibhaus- effekts, weil das Meerwasser das Sonnenlicht stärker absorbiert als die Eisdecke. Die Ozeane: Ein Großteil der Wärmeenergie ist in den Ozeanen gespeichert. Die Meere speichern auch CO 2 und zwar umso weniger, je höher die Temperatur des Wassers ist. Allerdings gilt auch: Je wärmer das Meer ist, umso mehr Phytoplank- ton produziert das Meer. Und dieses verbraucht wieder CO 2 . 62.1 Die Eiskappen der Arktis könnten laut einer Modellrechnung der NOAA (National Atmospheric and Oceanic Administration, USA) bis 2085 verschwunden sein. Satelliten- vermessungen spielen in der Klimaforschung eine bedeutende Rolle. So wird etwa auch die Höhe des Meeresspiegels mittels Satellit (über Radar) gemessen. Auch der für die CO 2 Konzentration charakteristische Gehalt an Phytoplankton in den Ozeanen kann mittels Satellit erforscht werden. Wahrscheinlichkeit kalt normal heiß Wahrscheinlichkeit kalt normal heiß Wahrscheinlichkeit kalt normal heiß seltener kalt öfter heiß neue Hitze- rekorde neue Kälte- rekorde öfter kalt öfter heiß neue Hitze- rekorde öfter heiß neue Hitze- rekorde seltener kalt Heute Zukunft Zukunft Zukunft Heute Heute 62.2 Die Grafik zeigt die Auswirkung der Ver- schiebungen von Mittelwert und Vergrößerung der Varianz auf die Häufigkeit von Extrem- ereignissen am Beispiel der Temperatur: a) Erhöhung des Mittelwerts b) Erhöhung der Varianz c) beide Effekte kombiniert. (Quelle: Kromp-Kolb, Formayer, 2005) Nur zu Prüfzweck n – Eigentum des V rlags öbv