Es klingt paradox: Die Klimaerwärmung könnte die Winter kälter machen – zumindest in Russland und Teilen Europas. Denn die sich erwärmende Arktis schwächt zunehmend einen Kaltluftstrom ab, der normalerweise die Kälte im hohen Norden hält. Dadurch kann kalte Luft im Winter weiter nach Süden vordringen – bis in unsere Breiten. Schon jetzt zeichnet sich dieser Trend ab, wie Forscher ermittelt haben.

Die Arktis erwärmt sich fast doppelt so schnell wie der globale Durchschnitt – und das hat Folgen: Das arktische Meereis erreicht immer wieder sommerliche und sogar winterliche Niedrigstände, mangelnder Schnee könnte für Trinkwassermangel sorgen.

Schwacher Wirbel, kalte Winter

Doch die arktische Erwärmung hat auch Auswirkungen auf die gemäßigten Breiten, denn sie verändert die Luftströmungen auf der Nordhalbkugel. „Im Winter ist die eiskalte arktische Luft normalerweise von starken, den Nordpol umkreisenden Winden mehrere zehntausend Meter hoch in der Atmosphäre eingeschlossen“, erklärt Erstautorin Marlene Kretschmer vom Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Dadurch bleibt die arktische Kälte im hohen Norden gefangen.

Wenn jedoch die starken um die Arktis kreisenden Winde nachlassen, kann kalte Polarluft entweichen und extreme Winter auf Teilen der Nordhalbkugel auslösen. Wie Kretschmer und ihre Kollegen feststellten, ist genau dies in den letzten vier Jahrzehnte mit zunehmender Häufigkeit und Dauer passiert. Zum ersten Mal zeigen sie, dass sich die Winde hoch oben in der arktischen Stratosphäre bereits verändert haben.

Effekt von bis zu 60 Prozent

„Wir fanden heraus, dass es bei diesem Polarwirbel in der Stratosphäre einen Wandel zu länger anhaltenden Schwächezuständen gibt“, sagt Kretschmer. Wenn das Meereis nördlich von Skandinavien und Russland schmilzt, gibt der freigelegte Ozean mehr Wärme in die Luft ab. Das wiederum beeinflusst die Stratosphäre und bringt dadurch die Polarwinde durcheinander.

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Bei der Kältewelle im Januar 2017 gefror sogar das Wasser dieses Brunnens in Rom. © Lalupa/ CC-by-sa 4.0

„Das erlaubt kalter Luft, aus dem Bereich der Arktis auszubrechen und Russland und Europa mit Kälte-Extremen zu bedrohen“, erklärt Kretschmer. „Tatsächlich erklärt dies die meisten beobachteten Kälteextreme in den eurasischen Wintern seit 1990.“

Einige der letzten Winter in den nordöstlichen USA, Europa und besonders in Asien waren ungewöhnlich kalt – in einigen Regionen wie etwa Westsibirien wurde sogar insgesamt ein Abwärtstrend der Wintertemperaturen beobachtet. Wie die Forscher ermittelten, gehen rund 60 Prozent dieser Abkühlung auf das Konto des geschwächten polaren Vortex.

Mehr winterliche Kältewellen

„Unsere neusten Ergebnisse bestätigen nicht nur den Zusammenhang zwischen schwachen Polarwinden und rauem Winterwetter, sondern auch wie sehr die beobachteten Kälteeinbrüche in Regionen wie Russland und Skandinavien von der Schwächung der Höhenwinde abhängen – nämlich sehr stark“, sagt Koautor Judah Cohen vom Massachusetts Institute of Technology. „Verschiedenste Wetterextreme nehmen mit dem Klimawandel zu, und unsere Studie bietet weitere Belege, dass dies auch Kältewellen einschließen kann – was eine unangenehme Überraschung für diese Regionen ist.“

„Es ist sehr wichtig zu verstehen, wie die Erderwärmung die Zirkulationsmuster in der Atmosphäre beeinflusst“, ergänzt Koautor Dim Coumou von der Freien Universität Amsterdam. „Veränderungen des Jetstreams können abrupte und überraschende Störungen verursachen, an die sich die Gesellschaft anpassen muss – einschließlich möglicherweise verheerender Extreme.“ (Bulletin of the American Meteorological Society, 2017; doi: 10.1175/BAMS-D-16-0259.1)

25. September 2017