Seitdem erleben wir einen neuen Höhepunkt unserer Warmzeit (Holozän) – das Neuzeitliche Klimaoptimum hat begonnen!
Stefan Kämpfe
Der geschmähte aktuelle Klimawandel, genauer eine Klimaerwärmung, erweist sich beim Rückblick selbst nur in die jüngste Erdgeschichte als Normalität, der wir uns, ob wir wollen oder nicht, anpassen müssen. Bis in die 1980er Jahre standen die Zeichen eher auf Abkühlung – doch mit dem letzten Jahresdrittel 1987 begann der Umschwung. Seitdem herrscht Erwärmung – doch nicht alle Monate und Jahreszeiten sind davon gleichermaßen betroffen.
Für einen Klimasprung gibt es zwar keine exakte wissenschaftliche Definition – aber durchaus objektive Kriterien
Auf die Tatsache, dass seit 1988 ein anderes Klimaregime in Deutschland herrscht, deuten folgende Fakten und Indizien hin:
Trendumkehr der Lufttemperaturentwicklung von Stagnation bis leichter Abkühlung hin zu deutlicher Erwärmungstendenz.
Der eigentliche Sprung zeigt sich nicht unbedingt mit dem größten Temperaturanstieg des Folgejahres zum Vorgängerjahr, sondern er beginnt mit dem Zeitpunkt, ab dem die von Jahr zu Jahr auftretenden Differenzen ihr Verhalten ändern – im Falle einer einsetzenden Erwärmung überwiegen ab dem Sprung positive Differenzen.
Der Erwärmungszeitraum sollte, schon um als statistisch relevant zu gelten, mindestens 25 bis 30 Jahre umfassen; diese sind nun reichlich vergangen. Seitdem fehlen längere, sehr kalte Perioden, wie sie letztmalig zwischen Januar und August 1987 aufgetreten sind, während die warmen Phasen immer häufiger und länger wurden.
Geänderte Großwetterlagenhäufigkeiten und eine deutlich zunehmende Sonnenscheindauer begleiteten die Temperaturänderung nahezu zeitgleich. Betrachten wir zunächst die Temperaturentwicklung im Jahresmittel (Deutsches Flächenmittel) genauer. Halbwegs vertrauenswürdige Daten liegen seit 1881 vor. Die seitdem eingetretene Erwärmung betrug 2,1 K (°C), doch sie vollzog sich nicht gleichmäßig.
In einem zweiten Schritt wurden nun die Temperaturdifferenzen von Jahr zu Jahr seit 1882 minus 1881 errechnet und mit einem 21-jährigen, endbetonten Gleitmittel dargestellt.
Anschaulicher lässt sich das Temperaturverhalten anhand des zentrierten, 21-ig jährigen Gleitmittels darstellen. Dieses wurde errechnet und dann alleine in einer Grafik dargestellt.
Doch wie außergewöhnlich war die aktuelle Erwärmungsphase bei einem Blick in die fernere Vergangenheit? Mit gewissen Abstrichen an Qualität und Verlässlichkeit liegen Jahresmitteldaten für Deutschland noch bis mindestens 1761 zurück; Näheres hier. Nach derselben Vorgehensweise wie in Abbildung 3 sieht das 21-jährige Gleitmittel der Jahres-Differenzen, diesmal mit einem Polynom sechsten Grades, so aus:
Das jahreszeitliche Temperaturverhalten
Zunächst werfen wir einmal einen Blick auf die Lineartrends der einzelnen, jeweils meteorologischen Jahreszeiten seit 1988. Man erkennt, dass sich unser Neuzeitliches Klimaoptimum (bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt) durch eine starke sommerlich-herbstliche Erwärmung auszeichnet, während sich der Winter nach dem Klimasprung nur noch geringfügig und der Frühling sich praktisch kaum erwärmte.
Eine Betrachtung des Temperaturverhaltens der einzelnen Jahreszeiten kann nicht ohne einen Blick auf mögliche Temperaturtreiber erfolgen, das wären die NAO (nur im Winter bedeutsam), die AMO (vorrangig im Sommer und Herbst bedeutsam), die Sonnenscheindauer und die Großwetterlagen sowie die Bewölkungs- und Nebelverhältnisse. Beginnen wir mit dem Winter. Ab dem Winter 1987/88 häuften sich plötzlich Großwetterlagen mit westlichem Strömungsanteil, welche in dieser Jahreszeit sehr milde, ozeanische Luftmassen nach Deutschland lenken. Der winterliche Temperatursprung in das Neuzeitliche Klimaoptimum fällt exakt mit der plötzlichen Häufung dieser westlichen Lagen zusammen.
Weil sich der Klimasprung im Winter von allen Jahreszeiten am deutlichsten zeigt, soll er noch etwas näher betrachtet werden. Analog zur Vorgehensweise für das Jahr, wurden die Differenzen Winter minus Vorwinter gebildet und daraus die 21ig-jährigen, zentrierten Gleitmittel berechnet. Selbiges wurde mit den NAO-Werten durchgeführt; Näheres zur NAO, der Nordatlantischen Oszillation, siehe hier.
Die NAO-Werte verhalten sich also ähnlich, wie die winterlichen Westlagen-Häufigkeiten und die deutschen Wintertemperaturen. Die Frage, warum sich der Frühling seit 1988 als einzige Jahreszeit praktisch gar nicht erwärmte, beantwortet ein Blick auf die Häufigkeitsentwicklung der im Lenz am stärksten erwärmend und am stärksten kühlend wirkenden Großwetterlagen-Cluster.
Der kräftige, aktuelle Temperaturanstieg der Sommer- und Herbsttemperaturen zeigt sich sehr eindrucksvoll anhand der 21ig-jährigen Gleitmittel aus den Temperaturdifferenzen Sommer minus Vorsommer und Herbst minus Vorherbst.
Man achte in den beiden letzten Abbildungen auf die deutliche Asymmetrie der angepassten Polynom-Funktionen zweiten Grades; diese deutet auf die Dominanz der aktuellen Erwärmung hin; frühere Erwärmungsphasen waren von untergeordneter Bedeutung. Es liegt nahe, für beide Jahreszeiten einmal die AMO zu betrachten, Näheres zur AMO hier.
Zur Beachtung: Im Sommer und Herbst lässt sich der Klimasprung, anders als im Jahr, im Winter und im Frühjahr, nur ungenau ermitteln. Im Sommer war das entweder schon mit dem Sommerpaar 1982 und 1983 oder erst 1992 der Fall, im Herbst um 1994.
Der Klimasprung 1988 – auch bei Globalstrahlung, Sonnenscheindauer und Nebelhäufigkeit
Da Daten zur Globalstrahlung für lange Zeiträume fehlen, diese aber sehr eng mit der Sonnenscheindauer korreliert, wird im Folgenden nur Letztere betrachtet. Über die stark erwärmende Wirkung der auffällig zunehmenden Globalstrahlung und Sonnenscheindauer, vor allem im Sommerhalbjahr und im Sommer, wurde schon oft berichtet. Ein DWD-Flächenmittel der Sonnenscheindauer für Deutschland liegt immerhin seit 1951 vor; schon im Jahresmittel erkennt man die Zunahme der Sonnenstunden seit den späten 1980er Jahren.
Nur im Sommerhalbjahr, also von April bis September, beeinflusst die Sonnenscheindauer das Temperaturverhalten signifikant positiv.
Weil die Sonnenscheindauer stark von den Bewölkungsverhältnissen und der Lufttrübung (Nebel) beeinflusst wird, lag es nahe, auch diese in die Betrachtungen über den Klimasprung einzubeziehen; doch liegen dafür keine deutschen Flächenmittel, sondern bloß Daten der Einzelstationen vor. Zudem wurde die Bewölkung nur im Gesamtmittel erfasst; nicht aufgeschlüsselt nach tiefen, mittelhohen und hohen Wolken (besonders Letztere sind oftmals so durchscheinend, dass trotz ihrer Existenz Sonnenstunden registriert werden). An der Station Potsdam reichen die Erfassung der Sonnenscheindauer und der Bewölkung bis 1893 zurück; die Registrierung der Nebeltage endet leider mit dem Jahre 2019.
Überraschung: Abkühlung statt Erwärmung in höheren Luftschichten seit 1988 – aber nur im Winter und besonders im Januar
In einem früheren Beitrag hatte der Autor schon auf das Phänomen der winterlichen Abkühlung in höheren Luftschichten, besonders im Januar, hingewiesen (in den anderen Jahreszeiten dominiert auch dort meist Erwärmung). Im genannten Beitrag werden auch mögliche Ursachen für dieses Verhalten erörtert (Großwetterlagen). Die aerologischen Daten für ein Planquadrat, welches ganz Deutschland einschließt, liegen beim Amerikanischen Wetterdienst (NOAA) seit 1948 vor – auch in diesen zeigt sich der Klimasprung im Januar 1988.
Verdeutlicht wird die unterschiedliche Temperaturentwicklung bodennah und in der Höhe, wenn man nur den Zeitraum ab 1988 betrachtet.
Der Vollständigkeit halber sei auch noch die Temperaturentwicklung für den gesamten Winter seit 1988 unter Einbeziehung des 500-hPa-Niveaus gezeigt:
Begann der Klimasprung schon im August 1987?
Nach einer besonders im Januar, März und von Mai bis Mitte August sehr kalten, teils auch sehr nassen Witterung begann in der letzten August-Dekade 1987 der allmähliche Umschwung zu häufigeren Süd- und Südwestlagen. Es blieb dabei zwar meist sehr wechselhaft, doch bestimmten nun oft feucht-warme Luftmassen das Wettergeschehen, und der September 1987 verlief mit 14,5°C im Deutschlandmittel für damalige Verhältnisse auffallend mild – ihm folgte dann gemäß der relativ verlässlichen Bauern-Regel „Ist der September gelind, bleibt der Winter ein Kind“ der besonders im Januar sehr milde Sprungwinter 1987/88. Und deshalb bleibt es auch sinnvoll, trotz vorausgehender Anzeichen für den eigentlichen Klimasprung den Januar 1988 festzulegen, denn während im Januar 1987 das Deutschlandmittel noch minus 5,9°C betrug, war der Januar 1988 mit 3,5°C um 9,4 Kelvin (°C) wärmer.
Wann wird das Neuzeitliche Klimaoptimum enden?
Anhand der merklichen Abhängigkeit der Sommer- und Herbsttemperaturen von der AMO kann man wegen deren Rhythmik von einem baldigen Nachlassen der Erwärmung ausgehen; diese wird sich zeigen, wenn die Differenzen der Jahrestemperaturen über längere Zeit bei Null verharren oder gar negativ werden (Abkühlung). Ähnliches gilt für den Winter, da die NAO nicht ewig im positiven Modus verharren wird. Und die Zunahme der Sonnenscheindauer sowie die Häufigkeitszunahme der erwärmend wirkenden Großwetterlagen sind irgendwann ebenfalls ausgereizt oder verkehren sich gar ins Negative. Aber selbst wenn es zu einer Stagnations- oder gar zu einer längeren Abkühlungsphase kommen sollte – das aktuelle Maximum des etwa tausendjährigen EDDY-Sonnenzyklus dürfte noch für etwa 150 bis 300 Jahre relativ hohe Temperaturen bewirken. Falls nicht ein außergewöhnliches Ereignis wie ein sehr großer Vulkanausbruch oder ein Meteoriteneinschlag eintritt, scheint eine neue „Kleine Eiszeit“ erst ab oder nach dem Jahre 2300 möglich zu sein.
Stefan Kämpfe, Diplomagraringenieur, unabhängiger Natur- und Klimaforscher
Als Sonnenstunde (bzw. Sonnenzeit) gilt, so ist es zumindest an verschiedenen Stellen nachzulesen, wenn ein sichtbarer Schatten geworfen wird. Definiert wäre das dann als 120W/m2 direkter (also nicht diffuser!) Sonnenstrahlung. Diffuse Zirruswolken reduzieren zwar die direkte Sonnenstrahlung, jedoch praktisch nie stark genug als das kein Schatten mehr geworfen würde.
Da eine Statistik zu den Sonnenstunden geführt wird, muss offenkundig diese direkte Sonnenstrahlung auch gemessen werden. Diese Rohdaten, als ob der tatsächlich gemessenen direkten Strahlung, im Gegensatz zum binären Kriterium >120/Wm2, wären enorm hilfreich und aussagekräftig. Man könnte daraus gut erkennen ob sich der Himmel insgesamt eintrübt. Und darauf gibt es ja zahlreiche Hinweise. Hier etwa die beispiellose Aufklarung im Frühling 2020 während der Lockdowns..
Die Frage wäre also, hat jemand Zugriff auf diese Daten? Oder weiß jemand wo man sie bekommen könnte?
Die hätte ich auch gerne. In meinen Beiträgen weise ich stets auf die Problematik der Bewölkung hin: Hohe Wolken lassen viel kurzwellige Strahlung durch. Tiefe kühlen tagsüber am stärksten, behindern dafür aber Nachts die Wärmeabstrahlung auch am stärksten. Mittelhohe stehen irgendwo dazwischen. Die Wolken sind DAS GROSSE PROBLEM DER KLIMAMODELLE – sie wirken viel, viel stärker als CO2, aber ihre Wirkung wird bis heuer nicht ausreichend verstanden, und es fehlt an langjähr. Daten zur Menge der einzelnen Wolkenarten. Noch ein Wort zum Frühling 2020: Da war der April extrem sonnig und recht warm, der Mai eher bewölkt und kühl. Hatte sicher wenig mit dem Lockdown zu tun – den gab es ja 2021 auch noch, sondern eher mit den Großwetterlagen.
https://opendata.dwd.de/climate_environment/CDC/observations_germany/climate/hourly/solar/
Ein Zyklus, der schon bei den vergangenen Warm- und Kaltzeiten recht gut stimmte. Doch noch weitere 150 bis 300 Jahre grüner Wahnsinn? Bleibt zu hoffen, dass sich AMO und PDO früher auswirken, die an dem etwas stärkeren Anstieg der letzten Jahrzehnte beteiligt waren. Bzw. die Zunahme der Sonnenscheindauer ausgereizt ist, wie der Autor schreibt.
Zu der unterschiedlichen Tag/Nacht-, Monats- und jahreszeitlichen Erwärmung jetzt auch noch die Höhenabhängigkeit. Ob mit zunehmender Höhe das vermehrte CO2 durch Abstrahlung in den Weltraum bereits stärker kühlt? Wie es für die Stratosphäre sogar die Alarm-Forscher einräumen? Ansonsten vermag das anthropogene CO2 wenig zu erklären, außer, dass die Erde grüner wird. Verrückterweise müssen wir auf Abkühlung hoffen, damit – vielleicht – etwas Vernunft zurückkehrt.
ich hatte in meinem Einführungstext einige Sätze zur Klimasprung-Problematik formuliert. Bei keiner der vorherigen Trendwenden kam es zu einem derartigen Temperaturanstieg; siehe Abb. 4. Entscheidend isr aber, dass ab 1988 nicht nur die Lufttemperaturen, sondern auch die Sonnenscheindauer, die AMO-Werte und die Häfigkeitsverhältnisse der Großwetterlagen eine nahezu gleichartige Änderung erfuhren, welche es in diesem Ausmaß vorher nicht gab.
In Ihren Grafike zeigen Sie immer wieder, dass die Erwärmung vor allem im Sommer stattfindet. Interessantrweise wird in der von Ihnen angeführten Arbeit (für die Niederlande) gesagt:
„[…] we checked the“jump”: in 1988 the temperature suddenly jumped to a higher level. This jump is largest in January, February, and March,[…]“
In den Niederlande, war demnach der Tempertrusprung am deutlichsten in den ersten drei Monates des Jahres. Das steht Ihren Beobachtungen (zumindesst etwas) entgegen, sagen Sie doch, die Erwärmung bei uns findet vor allem im Sommer statt.
Haben Sie das schon im Detail anylysiert, Sie bringen diese Arbeit ja als Unterstüzung für Ihre ‚Sprungtheorie‘.
MfG
Ketterer
Man muss unterscheiden zwischen Temperatursprung und Weitererwärmung. Die holländische Untersuchung beschäftigt sich nur mit dem Temperatursprung und auch noch in Westeuropa. Wir untersuchen noch zusätzlich und hauptsächlich die Weitererwärmung und zwar unterschieden in Tag/Nachttemperaturen in Deutschland.
Es ist so: In den drei Sommermonaten ist laut DWD-Deutschland der Temperatursprung etwas geringer als der Jahrestemperatursprung. Dafür ist die Weitererwärmung sehr stark, vor allem fast nur tagsüber, nachts fast nicht. (T-max Steigungslinie fast 0, 7 Grad/Jahrzehnt. Grafik siehe Artikel von Herrn Limburg, link gleich zu Artikelbeginn). Und ich erwähne in meinen Aussagen immer die starke DWD Sommerweitererwärmung tagsüber zwischen 1988 bis 2023.
Sie fragen nach dem Temperatursprung in den Monaten Jan/Febr/März. Und laut holländischer Untersuchung sind das die Monate mit dem höchsten Sprung. Wir haben die drei Monate für Deutschland noch nicht ausgewertet, aber wir vermuten bei uns ein ähnliches Ergebnis wie für Westeuropa.
Wir legen in unseren Auswertungen mehr Wert auf den unterschiedlichen Verlauf von Tag/Nacht und suchen dafür die Ursachen, deswegen ist uns jede vermutende Äußerung willkommen.
Die „Vulkanexpertin“ Michelle Parks behauptet, der drohende Vulkanausbruch auf Island, wo deshalb vorsorglich der gesamte Ort Grindavik evakuiert worden ist, sei eine Folge des CO2-Klimawandels!
Unglaublich, was das eine Molekül CO2 mehr auf 10.000 Luft (4 statt 3) so alles verursachen kann …
Aber Wissenschaft ist eben Wissenschaft, wie wir alle wissen, „listen to the science“ ist die klare Maxime …
Gibt es hier bei EIKE-Lesern einen Psychologen der das „System“ der Massenverdummung erklären kann?
Ich habe die Hong-Kong-Grippe überlebt, das Ozonloch, das Waldsterben (hoppla, immer noch Wald in Deutschland), habe in unmittelbarer Nähe des Atomeis gewohnt (für die Jüngeren, Experimentierreaktor in Garching).
Wir brauchen mehr CO2, nicht weniger, wenn es Frieden auf Erden geben soll, dann müssen wir alle satt machen und Enerigearmut bekämpfen. DAS hätte Habeck in seiner Rede verkünden MÜSSEN, aber nein, wer verblendet ist, der glaubt das Richtige zu tun. Wie schief das gehen kann, können wir in jeder Epoche der Menschheit sehen. Wenn man will.
Bin gespannt, wann Frau Kosch schreibt, Danke Herr Kämpfe, jetzt hab ichs verstanden.