Der CO2-Sprung: aus Firn wird Eis

geschrieben von Chris Frey | 20. Januar 2021

Eigenschaften von sich verdichtendem Firn und Übergang zu Eis

Firn ist das Zwischenstadium der Umwandlung von Schnee in Eis und reicht in der Antarktis von 50 bis über 100 Meter Dicke. Die Verdichtung des Schnees führt zu einem systematischen Trend von zunehmender Dichte und abnehmendem Porenraum mit der Tiefe aufgrund des Gewichts der darüber liegenden Schichten. Die Dichte steigt mit der Tiefe von einem Oberflächenwert von 340 kg/m³ auf die Dichte von Eis, die 918 kg/m³ beträgt. Die Geschwindigkeit der Firnverdichtung wird durch Schneeakkumulation und Temperatur gesteuert. Eiskern-Bohrstellen mit hoher Akkumulation und höheren Temperaturen wie Law Dome verdichten sich schneller als Stellen mit geringer Schneeakkumulation und kälteren Stellen wie Wostok. Die Firn-zu-Eis-Prozesse sind unten zusammengefasst, und Bender (1997) liefert eine detaillierte Beschreibung der Prozesse.

Abbildung 1 ist eine Illustration des Übergangs von Law Dome Firn zu Eis und der Dichte- und Porositätseigenschaften. Die Diffusionszone DZ, in welcher die Sinterung (Verdichtung zu einem Feststoff ohne Schmelzen) stattfindet, dauert an, bis die Dichte etwa 0,8 g/cm³ und die offene Porosität etwa 10 % beträgt. Offene Poren dienen vor allem als Kanäle, durch die Gasdiffusion und vertikale Vermischung mit atmosphärischen Gasen stattfinden kann.

Abbildung 1: Antarktischer Law Dome Firn und Eiseigenschaften mit der Tiefe. CO2 Messungen in Firn und Eis auf der linken Seite (Rubino, 2019). Dichte, offene Poren und geschlossene Poren auf der rechten Seite (Fourteau, 2020). Karikatur nach Raynaud, 1993.

Bei einer Dichte von etwa 0,8 g/cm³ beginnen sich die offenen Poren zu schließen und bilden Blasen, in denen atmosphärische Gase eingeschlossen werden. Gase können nicht mehr leicht diffundieren und sich mit der Atmosphäre vermischen. Diese Zone wird als Lock-in-Zone oder LIZ bezeichnet. Die Blasen-LIZ wird durch eine Lock-in-Tiefe LID an der Oberseite und durch eine Close-off-Tiefe COD an der Unterseite definiert. Die LID zeigt einen schnellen Anstieg der geschlossenen Poren in einer ausgeprägten stufenförmigen Weise. Die COD an der LIZ-Basis wird durch die letzte im Firn entnommene Probe definiert; das geschlossene Porösitätsprofil zeigt jedoch eine stufenförmige Basis aufgrund von Porenkompression.

Tabelle 1 fasst die Eigenschaften der Firndiffusions- und Lock-in-Zone zusammen. Die Dicke der Diffusionszone variiert in der Antarktis und hängt mit den Temperaturen und Akkumulationsraten zusammen, wie in Abbildung 2 dargestellt. Westantarktische und periphere ostantarktische Standorte haben dünnere Gasdiffusionszonen als Standorte mit geringer Akkumulation wie Südpol, Dome C und Wostok. Im Gegensatz dazu ist die Blasen-LIZ an allen Standorten eine dünne Zone, die etwa 10 Meter dick ist. Diese signifikante Zone stellt eine Barriere im Firn dar, in der die vertikale Diffusion von Gasen gehemmt wird und Gaseinschlüsse auftreten. Geschlossene Poren an Standorten mit höherer Temperatur und Akkumulation zeigen mehr Streuung in den Daten aufgrund der Erhaltung der Eigenschaften der Sommer- und Winterschicht.

Tabelle 1: Zusammengefasste Eigenschaften des antarktischen Firns für die Diffusionszone und das Blasen-LIZ:

Abbildung 2: Dicke der Firn-Diffusions- (DZ) und Blaseneinschlusszonen (LIZ) an verschiedenen antarktischen Standorten.

Die Gasmischung in der Diffusionszone ist bekannt und modelliert. Die Gasbewegungsprozesse innerhalb der LIZ sind jedoch umstritten und nicht gut quantifiziert (Fourteau, 2019). Die vertikale Gasdiffusion hat aufgrund der Dominanz geschlossener Poren im Wesentlichen aufgehört. Die langsamere Gasbewegung setzt sich jedoch durch Dispersion und laterale Vermischung fort (Bruiner, 2018). Mitchell (2015) schlägt vor, dass das Darcy’sche Gesetz der Flüssigkeitsströmung gelten könnte, und andere haben eine Perkolationstheorie oder Wirbeldiffusion vorgeschlagen (Buizert (2012)).

Ein CO2-Sprung mit der Tiefe ist präsent

Ein Sprung in den CO2-Konzentrationen mit der Tiefe ist in den in Abbildung 3 dargestellten Firngasprofilen bemerkenswert. Bei der Lock-in-Tiefe beginnen die CO2-Messungen ab etwa 10 Metern eine schnellere Abnahme mit der Tiefe zu zeigen. Die LID wird häufig durch eine Änderung der CO2-Steigung bestimmt, die auch als „Sprung“ bezeichnet wird. Er ist das Ergebnis von Gas, das sich aus der Gasdiffusionszone bewegt und in Blasen gefangen wird. In der diffusiven Zone nimmt die CO2-Konzentration mit der Tiefe langsam ab und das Gas altert aufgrund der diffusiven Vermischung mit flacher liegenden Gasen. Daher ist das Gas jünger als die Eiszeit. In der LIZ reduziert der Blaseneinschluss die vertikale Durchmischung der Gase. Die CO2-Werte fallen schnell, weil das Gas in den wenigen offenen Poren nicht mehr mit der darüber liegenden Atmosphäre kommuniziert. Dieses jüngere eingeschlossene Gas altert nun mit dem Eis (Battle, 2011; Trudinger, 2002).

Abbildung 3: CO2-Konzentrationen mit der Tiefe im Firn, dargestellt in der linken Grafik. Die Daten der Proben sind oben in Jahren angegeben. Das rechte Diagramm zeigt die CO2-Daten normalisiert auf die atmosphärischen Konzentrationen von 1996. LID ist dort vermerkt, wo die CO2-Konzentrationen eine Änderung der Steigung aufweisen. Daten aus Battle, 2011 und Rubino, 2019.

Die Dicke der Diffusionszone und das Einsetzen des LID ist in der Antarktis unterschiedlich, wie in den Abbildungen 2 und 3 dargestellt. Eiskernstandorte mit hoher Akkumulation haben im Allgemeinen ein flacheres LID als Standorte mit geringer Akkumulation. Das LID am Law Dome DSS Standort ist nur 40 Meter tief mit einer Eisakkumulationsrate von 16 cm pro Jahr. Das LID am Südpol ist 115 Meter tief, wo die Akkumulationsrate nur 8 cm Eis pro Jahr beträgt. Eine Ausnahme ist der Standort DE08-02, der die höchsten Eisakkumulationsraten von 120 cm pro Jahr aufweist, jedoch ist das LID tiefer als sowohl DSS als auch WAIS.

CO2 nimmt in der in Abbildung 4 dargestellten Diffusionszone linear um durchschnittlich 2,3 ppm pro 10 Meter ab. Die ähnlichen Steigungen der CO2-Abnahme mit der Tiefe sind nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass in dieser Zone vertikale Gasdiffusion stattfindet.

Abbildung 4: Lineare Trends von CO2 mit der Tiefe in der Diffusionszone, dargestellt in der linken Grafik. Lineare Trends von CO2 mit der Tiefe in der LIZ, dargestellt in der rechten Grafik. Die Tabelle zeigt die CO2-ppm-Abnahmen pro Meter für die DZ und LIZ. Daten aus Battle, 2011 und Rubino, 2019.

Es ist jedoch überraschend, dass die Neigung des abnehmenden CO2 innerhalb der Blaseneinschlusszone zwischen den verschiedenen Standorten ähnlich ist, unabhängig von Temperatur und Akkumulation. Die durchschnittliche Abnahme des CO2 beträgt 36 ppm über die 10 Meter dicke Blasen-LIZ, wie in Abbildung 4 dargestellt. Theoretisch wird nun modelliert, dass die Gase mit dem Eis innerhalb der LIZ altern. Das bedeutet, dass das CO2 am Südpol viel langsamer altert als die CO2-Abnahme bei DSSW20K und WAIS, obwohl die CO2-Änderungen in der Blase LIZ praktisch identisch sind. Die Durchmischung des Gases in der Blase LIZ ist nach Fourteau, 2019, nicht gut quantifiziert. Er gibt an, dass das Gas innerhalb der LIZ aufgrund des Ausstoßes von Luft/Gas, der durch die Verdichtung des Firns angetrieben wird, möglicherweise etwas weniger schnell altert als das umgebende Eis.

Der CO2-Sprung ist auch mit der Zeit präsent

Abbildung 5 zeigt die CO2-Daten des antarktischen Firns sowohl in der Tiefe als auch im Gas-Zeitalter. In der Grafik zum Gas-Zeitalter ist auch vermerkt, ob die CO2-Daten aus der Atmosphäre, der Firn-DZ oder der Blasen-LIZ gemessen wurden. Es gibt Überschneidungen, wenn verschiedene Standorte kombiniert werden. Beachten Sie, dass um 1960 immer noch ein Sprung vorhanden ist.

Der CO2-Sprung im Gas-Zeitalter tritt auf, wenn man von überwiegend atmosphärischen und Diffusionszonen-CO2-Messungen zu überwiegend Blasen-LIZ-CO2-Messungen übergeht. Die Blasen-LIZ, die nur 10 Meter dick ist, macht einen signifikanten Anteil von über 80 Jahren in der Kurve des Gas-Zeitalters aus. Die zugrundeliegenden Trends zeigen, dass CO2 von 2000 bis etwa 1960 um 13 ppm pro Jahrzehnt abnimmt und sich dann auf 3 ppm pro Jahrzehnt von 1960 bis 1900 verlangsamt. Man beachte außerdem, wo CO2 von 1940 bis etwa 1960 flach ist. Mehrere Autoren wie Trudinger, 2002, und MacFarling, 2006, diskutieren, dass die Spitze von 1940 aufgrund der Glättung der Gase durch Firn reduziert wird und die wahre atmosphärische Variation größer ist.

Abbildung 5: Firn-Diffusionszone und LIZ-CO2-Messungen in der Tiefe in der linken Grafik. Die Firnstandorte sind zum direkten Vergleich am CO2-Sprung angeheftet. Die x-y-Achse stellt die Daten des Südpols dar. Die rechte Grafik zeigt CO2 aufgetragen als Gasalter nach Rubino, 2019 und Battle, 2011.

Es ist unwahrscheinlich, dass der CO2-Sprung ein echtes atmosphärisches Signal ist. Der CO2-Sprung in der Tiefe ist ein Ergebnis der diffusen Vermischung von Gasen im Firn gegenüber eingeschlossenem Gas in Blasen, die nun mit Eis im LIZ altern. Dieser CO2-Sprung ist auch 1960 noch sichtbar.

Atmosphärisches CO2 wird innerhalb des Firns geglättet

Viele Autoren haben eine Gasglättung in der Firnschicht aufgrund von vertikaler Gasdiffusion und allmählicher Blasenschließung während des Übergangs von Firn zu Eis dokumentiert (Trudinger, 2002; Spahni, 2003; MacFarling, 2006; Joos und Spahni, 2008; Ahn, 2012; Fourteau, 2019; Rubino, 2019). Die während der Firnverdichtung gemessenen Gaskonzentrationen sind ein Durchschnitt der atmosphärischen Konzentrationen, die von 10 Jahren an Orten mit hoher Akkumulation wie DE08-2 bis zu Hunderten von Jahren an Orten mit niedriger Akkumulation wie Dome C und Vostok reichen. Fourteau zeigt, dass die gemessene Änderungsrate von CO2 in Eisblasen dreimal niedriger sein kann als die tatsächliche atmosphärische Änderungsrate. Auch wenn Firnmodelle die gemessenen Gasprofile reproduzieren können, können sich die Gasaltersverteilungen laut Buizert 2012 erheblich unterscheiden. Er stellt fest, dass sich das mittlere Alter und die Verteilungsbreite der Gase im Firn zwischen den Modellen um bis zu 25 % an Orten mit geringer Akkumulation unterscheiden.

Beim Übergang von Firn zu Eis wird das atmosphärische CO2 aufgrund von Gasmischungsprozessen und Verdichtung, wie oben beschrieben, verändert. Die meisten CO2-Diagramme werden durch einfaches Aufspleißen von modernen atmosphärischen CO2-Messungen auf die CO2-Daten des antarktischen Eises dargestellt. Die notwendigen Korrekturen für die Abschwächung des CO2 im Eis aufgrund von Gasmischung und Vergrabungstiefe werden nicht angewandt oder sogar nicht einmal vermerkt. Durch die Vernachlässigung dieser Korrekturen sind die resultierenden Diagramme irreführend und verstärken den Unterschied zwischen modernen und älteren Eisbohrkern-CO2-Messungen, wie zum Beispiel dieses auf der Scripps-Website. Man messe dem CO2-Sprung keine Bedeutung bei, die er nicht hat! Er ist kein echtes atmosphärisches Signal, sondern ein Artefakt.

Acknowledgements: Special thanks to Donald Ince and Andy May for reviewing and editing this article.

References Cited

Ahn, J., E. J. Brook, L. Mitchell, J. Rosen, J. R. McConnell, K. Taylor, D. Etheridge, and M. Rubino (2012), Atmospheric CO2 over the last 1000 years: A high-resolution record from the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) Divide ice core, Global Biogeochem. Cycles, 26, GB2027, doi:10.1029/2011GB004247.

Battle, M. O., Severinghaus, J. P., Sofen, E. D., Plotkin, D., Orsi, A. J., Aydin, M., Montzka, S. A., Sowers, T., and Tans, P. P.: Controls on the movement and composition of firn air at the West Antarctic Ice Sheet Divide, Atmos. Chem. Phys., 11, 11007– 11021, https://doi.org/10.5194/acp-11-11007-2011, 2011.

Bender, M., T. Sowers, and E. Brook. Gases in ice cores. PNAS 94 (16) 8343-834, 1997.

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Buizert, C., Martinerie, P., Petrenko, V. V., Severinghaus, J. P., Trudinger, C. M., Witrant, E., Rosen, J. L., Orsi, A. J., Rubino, M., Etheridge, D. M., Steele, L. P., Hogan, C., Laube, J. C., Sturges, W. T., Levchenko, V. A., Smith, A. M., Levin, I., Conway, T. J., Dlugokencky, E. J., Lang, P. M., Kawamura, K., Jenk, T. M., White, J. W. C., Sowers, T., Schwander, J., and Blunier, T.: Erratum: Gas transport in firn: Multiple-tracer characterisation and model intercomparison for NEEM, Northern Greenland (Atmospheric Chemistry and Physics (2012) 12 (4259–4277)), Atmos. Chem. Phys., 14, 3571–3572, https://doi.org/10.5194/acp-14-3571-2014, 2014.

Fourteau, K., Arnaud, L., Faïn, X., Martinerie, P., Etheridge, D. M., Lipenkov, V., and Barnola, J.-M.: Historical porosity data in polar firn, Earth Syst. Sci. Data, 12, 1171–1177, https://doi.org/10.5194/essd-12-1171-2020, 2020.

Fourteau, K., Martinerie, P., Faïn, X., Ekaykin, A. A., Chappellaz, J., and Lipenkov, V.: Estimation of gas record alteration in very low-accumulation ice cores, Clim. Past, 16, 503–522, https://doi.org/10.5194/cp-16-503-2020, 2020.

Joos, F. and Spahni, R.: Rates of change in natural and anthropogenic radiative forcing over the past 20,000 years, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 1425–1430, https://doi.org/10.1073/pnas.0707386105, 2008.

Macfarling Meure, C. et al., 2006: Law Dome CO2, CH4 and N2O ice core records extended to 2000 years BP. Geophysical Research Letters, 33. 2006.

Mitchell, L. E., Buizert, C., Brook, E. J., Breton, D. J., Fegyveresi, J., Baggenstos, D., Orsi, A., Severinghaus, J., Alley, R. B., Albert, M., Rhodes, R. H., McConnell, J. R., Sigl, M., Maselli, O., Gregory, S., and Ahn, J.: Observing and modeling the influence of layering on bubble trapping in polar firn, J. Geophys. Res., 120, 2558–2574, https://doi.org/10.1002/2014JD022766, 2015.

Rubino, M., Etheridge, D. M., Thornton, D. P., Howden, R., Allison, C. E., Francey, R. J., Langenfelds, R. L., Steele, L. P., Trudinger, C. M., Spencer, D. A., Curran, M. A. J., van Ommen, T. D., and Smith, A. M.: Revised records of atmospheric trace gases CO2, CH4, N2O, and 13C-CO2 over the last 2000 years from Law Dome, Antarctica, Earth Syst. Sci. Data, 11, 473–492, https://doi.org/10.5194/essd-11-473-2019, 2019.

Scripps CO2 Program.

Spahni, R., J. Schwander, J. Fluckiger, B. Stauffer, J. Chappellaz and D. Raynaud. 2003. The attenuation of fast atmospheric CH4 variations recorded in polar ice cores. J. Geophys. Res., 30(11), 1571. (10.1029/2003GL017093).

Trudinger, C. M., Etheridge, D. M., Rayner, P. J., Enting, I. G., Sturrock, G. A., and Langenfelds, R. L.: Reconstructing atmospheric histories from measurements of air composition in firn, J. Geophys. Res.-Atmos., 107, 4780, https://doi.org/10.1029/2002JD002545, 2002b.

Link: https://wattsupwiththat.com/2021/01/15/the-co2-kink-firn-to-ice-transition/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 



Die letzten Amtshand­lungen von Präsident Trump komplizieren Bidens Klimaziele

geschrieben von Chris Frey | 20. Januar 2021

Die Trump-Regierung bot Öl- und Gaspacht-Verträge auf öffentlichem Land in Alaska (Januar) und Kalifornien (Dezember) an, und trotz der heute relativ niedrigen Öl- und Gaspreise boten Unternehmen auf die Pachtverträge und erhielten den Zuschlag. Im Fall von Alaska weigerte sich ein Bundesgericht, die Pachtverträge zu stoppen, mit der Begründung, dass die Bohrungen im Arctic National Wildlife Refugee (ANWR) nach fast vier Jahrzehnten des Ringens durch ein Bundesgesetz genehmigt wurden. Diese Aktionen werden Biden Steine in den Weg legen, sein Versprechen zu halten, neue Öl- und Gaspachtverträge auf Bundesland zu beenden.

Obwohl eine Biden-Regierung sich weigern kann, weitere Pachtverträge anzubieten (zum fiskalischen Nachteil der Regierung und der Steuerzahler), wird es schwieriger sein, die zukünftige Produktion aus Pachtverträgen zu verhindern, die die Trump-Regierung kürzlich genehmigt hat. Die Biden-Regierung wird es schwierig, falls nicht sogar unmöglich finden, die Entwicklung bereits angebotener Pachtverträge direkt zu blockieren, es sei denn, sie kann das Geld aufbringen, um die Pächter aus den Verträgen herauszukaufen oder die Unternehmen dafür zu entschädigen, dass die Regierung eine Übernahme der Pachtverträge eingeleitet hat.

Unter Bidens Kontrolle können die Bundesbehörden kraft ihres Amtes über US-Bundesstaaten mit Pachtverträgen strenge Auflagen für die Entwicklung dieser Pachtverträge machen und/oder die Umweltprüfung und den Genehmigungsprozess in die Länge ziehen, aber solange die Unternehmen die relevanten Gesetze und Richtlinien einhalten, sollten sie schließlich in der Lage sein, auf diesen Ländern aktiv zu werden. Diese Unternehmen haben im Laufe der Jahrzehnte unter zahlreichen Regierungen tausende Male diese bundesstaatlichen Hürden durchlaufen und wissen, wie sie durch den Regulierungsprozess kommen. Sofern die Unternehmen mit den Pachtverträgen nicht aufgekauft werden oder ihre Pachtverträge abtreten, sollte irgendwann neues Öl und/oder Gas aus Bundesstaaten fließen, trotz Bidens bester Bemühungen, dies zu verhindern.

Trump hat auch die Vereinigten Staaten aus dem Pariser Klimaabkommen zurückgezogen. Biden hat geschworen, uns wieder hineinzubringen, und das kann er auch, es sei denn, Trump legt es dem Lame-Duck-Senat* als Vertrag vor und der Senat ratifiziert es nicht. Selbst falls Biden die USA erfolgreich zurück in den Pariser Schoß bringt, werden die Maßnahmen der Trump-Administration es schwieriger machen, Paris-konforme Regelungen allein durch exekutive Maßnahmen umzusetzen.

[*Zwischen der Wahl eines neuen Präsidenten und dessen Amtseinführung werden alle Regierungs-Institutionen als lame duck bezeichnet, weil sie keine echte Regierungsarbeit leisten können. Anm. d. Übers.]

Um die Treibhausgasemissionen um die im Pariser Klimaabkommen vereinbarte Menge zu reduzieren, haben die Exekutivbehörden unter der Regierung von Präsident Barack Obama eine Reihe von Vorschriften erlassen, wie z. B. die Begrenzung der Kohlendioxidemissionen von Kraftwerken (der sogenannte „Clean Power Plan“) und der Methanemissionen aus der Öl- und Gasproduktion sowie den Förderaktivitäten auf Bundesland. Diese und andere Regeln blieben in gerichtlichen Auseinandersetzungen stecken, bis sie unter Präsident Trump aufgehoben und durch neue Regeln ersetzt oder von Bundesgerichten als rechtswidrig verworfen wurden.

Zu den jüngsten Maßnahmen der Trump-Regierung, die es in Zukunft schwieriger machen werden, Energie-beschränkende Klimaregelungen zu rechtfertigen und umzusetzen, gehörte die Entscheidung der US-Umweltschutzbehörde (EPA) im Dezember, die aktuellen nationalen Luftqualitätsstandards für Ozon und Feinstaub (PM) beizubehalten und eine Vorschrift zu verabschieden, die die Durchführung umfassender Nutzen-Kosten-Analysen (BCA) für alle zukünftigen Regelungen vorschreibt, die unter dem Clean Air Act (CAA) von 1970 umgesetzt werden, einschließlich einer detaillierten Festlegung, wie solche Analysen durchgeführt werden müssen. Anfang Januar hat Trumps EPA eine Regelung zur Verbesserung der Transparenz und der öffentlichen Kontrolle der Wissenschaft in Kraft gesetzt, die zur Rechtfertigung von Vorschriften verwendet wird.

Die Obama-Regierung rechtfertigte die meisten ihrer klimapolitischen Maßnahmen mit der Behauptung, sie würden Tausende von Leben und Milliarden von Dollar retten. Fast alle vermeintlichen Vorteile der Regelungen resultierten aus einer Doppelzählung: Die Vorteile von Beschränkungen für Schadstoffe wie Feinstaub und Ozon wurden so gezählt, als ob sie neue Vorteile aus der Begrenzung der Emissionen von ungiftigem Kohlendioxid wären. Andere angebliche Vorteile der Kohlendioxid-Beschränkungen resultierten aus der Einbeziehung von Vorteilen für Menschen im Ausland, während die Kostenberechnungen auf diejenigen beschränkt wurden, die innerhalb der Grenzen der Vereinigten Staaten anfallen. Gemäß der kürzlich verabschiedeten BCA-Regel der EPA müssen alle neuen CAA-Regeln von einem BCA begleitet werden, das eine Erklärung über die größten jährlichen Auswirkungen auf die allgemeine Wirtschaft oder eine unverhältnismäßig betroffene Industrie, Gruppe oder geografische Region enthalten muss.

Darüber hinaus muss jede neue CAA-bezogene Vorschrift eine Präambel enthalten, in der erklärt wird, welches Problem die vorgeschlagene Vorschrift angehen soll und welche Überlegungen und Forschungen in die Entscheidung eingeflossen sind, sowie einen separaten Bericht mit einer leicht verständlichen Präambel, in der erklärt wird, welche Vorteile für das Wohlergehen und die öffentliche Gesundheit die EPA von der Vorschrift erwartet und welche Kosten sie verursachen wird. BCAs werden nach den neuen Verfahren zwischen Vorteilen, die sich direkt aus der Vorschrift ergeben, und „Co-Benefits“ (zusätzliche, indirekte Vorteile, die sich aus anderen CAA-Anforderungen ergeben) unterscheiden, und sie werden inländische Vorteile von allen Vorteilen trennen, die die Vorschrift für Menschen in anderen Ländern bringt, und über beides berichten.

Da Trumps EPA die aktuellen Ozon- und PM-Standards für die nächsten fünf Jahre bestätigt und festgeschrieben hat und die betroffenen Gemeinden und Industrien bereits unter ihnen zurecht kommen müssen, dürfte es für die Biden-Regierung äußerst schwierig sein, „neuen“ Zusatznutzen von noch strengeren Beschränkungen für diese beiden regulierten Schadstoffe geltend zu machen, die sie vorschlägt.

Unter der endgültigen Transparenzregel, die die EPA am 5. Januar erlassen hat, muss die Biden-Regierung transparenter sein als jede andere Regierung in der Geschichte, was die Wissenschaft angeht, die zur Rechtfertigung neuer Klimaregelungen verwendet wird. Die Regel legt Anforderungen für die unabhängige Begutachtung der entscheidenden Wissenschaft fest. Darüber hinaus muss die Behörde nun bei Vorschlägen für bedeutende Regulierungsmaßnahmen die Forschung, auf die sich die Regel stützt, klar identifizieren und angeben, auf welche Studien sie sich bei der Erstellung der Regel stützt.

Die Vorschrift verpflichtet die EPA außerdem, Studien stärker zu berücksichtigen, für die die zugrundeliegenden Dosis-Wirkungs-Daten für eine unabhängige Validierung und öffentliche Prüfung verfügbar sind. Studien können auch in Betracht gezogen werden, falls die Daten nur eingeschränkt zur Überprüfung und erneuten Prüfung zur Verfügung stehen. In Fällen, in denen der EPA-Administrator feststellt, dass eine bestimmte Studie oder eine Reihe von Studien für das richtige Verständnis des Dosis-Wirkungs-Mechanismus von entscheidender Bedeutung ist, selbst wenn die Daten aus der Studie oder den Studien nicht für eine öffentliche oder auch nur eingeschränkte Überprüfung und erneute Prüfung zur Verfügung stehen, liegt es in seinem Ermessen, der EPA zu gestatten, die Forschung zur Gestaltung und Rechtfertigung einer Verordnung zu verwenden, aber der Administrator muss klar angeben, warum die Forschungsergerbnisse trotz der fehlenden Transparenz verwendet wurden.

An jeder der hier beschriebenen politischen Maßnahmen wurde schon lange gearbeitet, lange bevor irgendwelche Stimmen in der 2020 Präsidentschaftswahl abgegeben wurden. Als solche und angesichts der Tatsache, dass Trump dachte, er würde die Wiederwahl gewinnen – und allem Anschein nach immer noch glaubt, dass er das tat – waren die Regeln dazu gedacht, Trumps Bemühungen um amerikanische Größe und Unabhängigkeit zu fördern, nicht um Joe Biden von der Umsetzung seiner Klima-Agenda zu vereiteln. Tatsächlich können diese Regeln allein Biden nicht davon abhalten, zu versuchen, jede Klimapolitik durchzusetzen, von der er glaubt, dass er sie durchsetzen kann. Was diese Regeln jedoch tun, ist, Bidens Bemühungen transparenter zu machen und Grenzen zu setzen, die auf dem Gesetz und der öffentlichen Kontrolle basieren.

Die Biden-Regierung wird diese Richtlinien aufheben oder anderweitig überwinden müssen, bevor sie die Arten von Energierationierung und Einschränkungen der persönlichen Freiheit durchsetzt, die seine Energie- und Klimavorschläge als notwendig und gerechtfertigt zur Bekämpfung des Klimawandels proklamieren. Ich wünsche ihm bad luck bei diesen Bemühungen.

Quellen: USA Today; Reuters; U.S. Environmental Protection Agency; Washington Examiner; Heartland Daily News; U.S. Environmental Protection Agency

Link: https://www.heartland.org/news-opinion/news/trumps-final-moves-complicate-bidens-climate-goals

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 



Der stratosphä­rische Polarwirbel – jetzt etwas anders als vor genau einem Jahr

geschrieben von Chris Frey | 20. Januar 2021

Abbildung 1: Vergleich der Wetterlage im 50 hPa-Niveau, links vom 23. Februar 2020 (Quelle), rechts vom 19. Januar 2021 (Quelle)

Der Unterschied sieht recht eindrucksvoll aus. Wie jedoch die folgende Abbildung zeigt, hat sich dieser Vorgang noch nicht wesentlich in tiefer liegende Schichten der Atmosphäre durchgesetzt:

Abbildung 2: Vergleich der Wetterlage im 500 hPa-Niveau, links vom 23. Februar 2020, rechts vom 19. Januar 2021. Quellen siehe Abbildung 3

[Einschub zur Erklärung: „500 hPa-Fläche“ bedeutet, dass ähnlich einer topographischen Karte im Atlas die Höhe eingetragen wird, in welcher der Luftdruck bis genau 500 hPa abgenommen hat. Diese Höhe ist von der Temperatur abhängig. Je wärmer die Atmosphäre, umso höher muss man steigen, um genau 500 hPa zu erreichen. Die Bezifferung der Höhenlinien gibt die Höhe über NN an. Für die 50 hPa-Fläche gilt das Gleiche. Es muss dort oben also zu einer kräftigen Erwärmung gekommen sein, aus welchen Gründen auch immer (siehe weiter unten). Die Bezifferung der Linien zeigt die Höhe. – Ende Einschub]

Natürlich ändert sich die Wetterlage von Tag zu Tag, aber wenn man es integrierend betrachtet, sind grundlegende Unterschiede nicht erkennbar. Etwas anders stellt sich die Lage am Boden dar:

Abbildung 3: Vergleich der Wetterlage am Boden, links vom 23. Februar 2020 (Quelle), rechts vom 19. Januar 2021 (Quelle)

Hier ist augenfällig, dass sich über der Arktis ein kräftiges Boden-Hochdruckgebiet gebildet hat, welches aber im 500 hPa-Niveau keine Entsprechung hat. Der Jet Stream der Polarfront hat sich dadurch zwar zirkumpolar etwas nach Süden verschoben, aber noch nicht weit genug, um in Mittleren Breiten Auswirkungen zu zeitigen. Dies könnte lediglich ein Major Warming in der Stratosphäre bewirken, also eine Teilung (split) des stratosphärischen Polarwirbels in zwei eigenständige Wirbel. Davon wollen die Modell-Simulationen aber nichts wissen. Vielmehr wird eine Rückkehr des Polarwirbels in einen „ungestörten“ Zustand angenommen, wobei lediglich eine gewisse Asymmetrie zum geographischen Pol übrig geblieben ist:

Modellsimulation im 50 hPa-Niveau vom 19. Januar 2021 für den 29. Januar 2021 (Quelle)

Mehr zu diesem Thema gibt es im oben verlinkten Beitrag des Autors von vor einem Jahr (hier) und als Grundlagen-Information hier. Scrollt man hier nach unten, erscheint bei letzterem Link eine Zusammenstellung, aus der hervorgeht, dass eine „Störung“ des stratosphärischen Polarwirbels keineswegs immer gravierende Folgen für die Winterwitterung in den Mittleren Breiten nach sich zieht – zumal, wie oben schon erwähnt, diese „Störung“ aus heutiger Sicht (20. Januar 2021) nicht von Dauer sein soll.

Zu der Konstellation in diesem Jahr hat man sich nun auch anderswo Gedanken gemacht. Hier folgt die Übersetzung eines entsprechenden Beitrags bei WUWT (Link siehe unten):

In der Stratosphäre ist es in diesem Monat erheblich wärmer geworden. Welche Implikationen folgen daraus?

Reposted from The Cliff Mass Weather Blog

Anfang dieses Monats stiegen sich die Temperaturen in der Stratosphäre über einen Zeitraum von einigen Tagen um etwa 50°C, was als Sudden Stratospheric Warming (SSW) bekannt ist. Die Stratosphäre ist die Schicht der Atmosphäre von etwa 10 bis 50 km über dem Meeresspiegel.

Wie wir sehen werden, sind solche stratosphärischen Erwärmungen manchmal mit Verzerrungen und Veränderungen der Winde und Temperaturen in der unteren Atmosphäre verbunden, was zu anomalem Wetter von Hitzewellen bis zu Schneestürmen führt – und zu großen Veränderungen des berüchtigten Polarwirbels.

Es gibt eigentlich zwei Polarwirbel: einen hoch in der Stratosphäre und einen weiteren in der Troposphäre.

Aufgrund dieser beginnenden Erwärmung warnen einige Medien seit einigen Wochen vor schweren Unwettern, einschließlich großer Schneestürme über dem Osten der USA (siehe unten).

Die Erwärmung

Anfang Januar begannen die Temperaturen hoch in der polaren Stratosphäre plötzlich und tiefgreifend zu steigen. Veranschaulicht wird das in dieser NASA-Darstellung der Temperaturen bei einem Druck von 10 hPa (etwa 30.000 m über der Oberfläche) am Nordpol für dieses Jahr (rot/rosa) und letztes Jahr (blau) nach Datum. Die durchgezogene schwarze Linie zeigt die Durchschnittstemperaturen und die graue Schattierung illustriert die typische Variabilität der Temperatur an diesem Ort.

Anfang Januar gab es eine beachtliche Erwärmung auf etwa 250 K, etwa 50°C über dem Normalwert. Wow!

Dies ist eine plötzliche Erwärmung der Stratosphäre, etwas, das wir normalerweise einmal im Jahr im Winter sehen. Im vorigen Wingter kam es im März zu einem ähnlichen Ereignis (blaue Farben).

Bedeutsam: Die Erwärmung in diesem Monat hielt nicht lange an und wird voraussichtlich in der nächsten Woche vollständig verschwinden. Warum treten solche Erwärmungen auf? Viele Forschungen haben gezeigt, dass sie mit Wellen hoher Amplitude in der Troposphäre zusammenhängen, die sich vertikal in die Stratosphäre ausbreiten und dort die Strömung stören. Diese Wellen werden unter anderem durch Gebirgszüge und Land-Wasser-Kontraste verursacht. Ich habe persönlich zu solchen Themen geforscht, aber ich werde hier nicht ins Detail gehen.

Um die potenziellen Auswirkungen der Erwärmung der Stratosphäre zu verstehen, hier noch einmal die Abbildung oben im Blog, welche die beiden Polarwirbel zeigt. Während einer normalen Winterperiode gibt es in der oberen Stratosphäre in der Nähe des Nordpols ein Gebiet mit sehr kalter Luft, was nicht verwunderlich ist, wenn man bedenkt, dass es praktisch keine Sonneneinstrahlung gibt! Ein westlicher (von Westen kommender) Jetstream (der Polarnacht-Jet) umgibt die kalte Luft und bildet faktisch eine schützende Barriere um sie herum.

In der unteren Atmosphäre (Troposphäre) gibt es auch kalte Luft in der Nähe des Pols und einen westlichen Jet an seiner südlichen Grenze: allgemein als Jetstream bezeichnet und am stärksten von etwa 25.000 bis 35.000 ft über der Oberfläche.

Die Wellenbewegungen des Jetstreams und die damit verbundene kalte Luft im Norden haben einen GEWALTIGEN Einfluss auf das Wetter in Bodennähe.   Zum Beispiel kann eine südwärts gerichtete Welle eine Kältewelle und Schnee bringen; eine nordwärts gerichtete Welle hohe Temperaturen.

Wie die Erwärmung der Stratosphäre das Wetter an der Oberfläche beeinflusst

Wenn eine polare Stratosphären-Erwärmung auftritt, ist sie mit einem starken Absinken verbunden (was eine Erwärmung durch Kompression bewirkt); die Abschwächung des Temperaturunterschieds zwischen einem kalten Pol und wärmerer Luft im Süden führt dazu, dass der polare Nachtjet schwächer wird und stark mäandriert. Auch die stratosphärische Polarwirbelzirkulation schwächt sich ab und kann verzerrt werden oder sich sogar vom Pol entfernen.

Die Auswirkungen der polaren Erwärmung der Stratosphäre und der Mäander der kalten Luft neigen dazu, sich nach unten in die Troposphäre fortzupflanzen, wo sowohl der troposphärische Polarwirbel als auch der troposphärische Jetstream schwächer werden kann.

Für das Ereignis dieses Monats war es klar, dass sich der obere Jetstream während der Erwärmung abschwächte. Zur Veranschaulichung sind hier die nach Osten gerichteten (zonalen) Winde bei 60N für ein Niveau nahe der Grenze zwischen Stratosphäre und Troposphäre (150 hPa Druck, etwa 14.000 m) dargestellt. Der Wind (lila) schwächte sich unter den Normalwert ab, nachdem die Erwärmung Anfang dieses Monats begonnen hatte.

Aber hat diese stratosphärische Erwärmung einen großen Einfluss auf die Wellenbewegungen des Jetstreams weit unten in der Troposphäre, wo wir uns befinden?

Um dies zu untersuchen, habe ich die Differenz der Höhen der 500 hPa-Druckfläche (ca. 5.500 m) zur Normalen aufgetragen. Die Diagramme zeigen Durchschnittswerte über eine Woche.

Für die Woche vor der Erwärmung (26. Dezember bis 1. Januar) gibt es eine Menge starker Anomalien (Abweichung von der Norm)… einschließlich einiger anomaler Höhenrücken (Hochdruck über dem Pol):

In der Woche nach der Erwärmung (10.-16. Januar) hat sich die polare Erwärmung abgeschwächt, aber vielleicht ein wenig ausgebreitet. Eine große Veränderung war der Höhenrücken (Hochdruck) über der Westküste und der Trog über dem Osten der USA, aber es ist schwer, die Erwärmung als Ursache anzuführen. Und in der Tat war die östliche Hälfte der USA [und auch Mitteleuropa] in diesem Winter relativ mild… keine schweren Kälteausbrüche. Und anhaltende Blockierungen (kräftige Hochdruckgebiete in nördlichen Breiten) gab es in diesem Winter relativ wenig.

Mit Blick auf diese Woche, die Modelle gehen für kaltes Wetter später in der Woche … aber nicht in den östlichen USA, wohl aber über den Nordwesten.

Die neueste Vorhersage des Europäischen Zentrums [EZMW] für 500 hPa-Höhenanomalien (man denke an die Abweichung vom normalen Druck in 5500 m), zeigt höhere als normale Höhen über der Polregion und einen großen Trog (Tiefdruck) über dem Westen der USA. Diese Art von Muster tritt in La-Nina-Jahren (wie in diesem Jahr) häufiger auf.

Um es ganz klar zu sagen: Dieses Strömungsmuster führt nicht zu unternormalen Temperaturen in den östlichen USA, wie einige Medien bereits hinaus posaunt hatten.

Das gilt auch für Mitteleuropa. Anm. von Christian Freuer

Link: https://wattsupwiththat.com/2021/01/18/the-stratosphere-has-warmed-profoundly-this-month-what-are-the-implications/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 



Welche globale Erwärmung? 148 neue (2020) wissen­schaftliche Studien bestätigen, dass es in letzter Zeit keine Erwärmung gab…

geschrieben von Chris Frey | 20. Januar 2021

Der Link zur Datengrundlage der im Jahre 2020 (und 2019) veröffentlichten Studien, welche belegen, dass es keine globale Erwärmung gab, ist hier:

Non-Global Warming Studies From 2020 & 2019

Es folgen 8 Beispiele der im Jahre 2020 veröffentlichten 148 Studien zur fehlenden globalen Erwärmung:

Martin et al., 2020: Die maximale Temperatur im Holozän in Frankreich (14°C) lagen um 7 K über dem heutigen Wert (7°C)

„Moderne Klimaparameter wurden aus der instrumentellen Datenbank von Meteo-France an der 11 km entfernten Station Mazet-Volamont (1130 m) für den Zeitraum 2009-2017 gewonnen … Die Temperaturwerte wurden mit einem vertikalen Temperaturgradienten von 0,6°C/100 m korrigiert. Die mittleren Jahrestemperaturen variieren zwischen 6 und 9°C mit einem Mittelwert von 7°C. … Die mittlere Jahrestemperatur für das gesamte Holozän betrug 11,3°C, d.h. Sie lag um 4,1°C über dem modernen Wert. Das Maximum von 14°C und ein Minimum von 7,6°C wurden vor 7800 bzw. 1700 Jahren erreicht. … Die letzten 200 Jahre zeigen einen gegenläufigen Trend … MAAT sank um 3,1 und 3,3°C für die Seekalibrationen, Sun et al. (2011) und Russell et al. (2018), bzw. 2,1°C für die Bodenkalibrierung.“

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Hou et al., 2020: Der westliche tropische Atlantik war um 1 bis 5 K wärmer während der letzten Eiszeit (CO2-Gehalt 190 ppm)

Unsere Ergebnisse zeigen einen Mangel an ausgeprägter glazial-interglazialer Variabilität in der SST-Aufzeichnung, was uns dazu veranlasst, atmosphärischen pCO2 als direkten Treiber der SST-Variationen im südlichen WTA [westlicher tropischer Atlantik] auszuschließen.

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Xia et al., 2020: Die Sommertemperatur im subantarktischen Georgien „lag um 5 bis 10 K höher als heute“

Obwohl der Biomarker-basierte Paläo-Temperatur-Proxy für moderne Temperaturdaten regionaler Seen kalibriert wurde, liegen die aus dem Fan Lake rekonstruierten Sommertemperaturen bis zu 14°C außerhalb des Bereichs ihres modernen Kalibrierungsdatensatzes, in dem der wärmste Standort eine Sommertemperatur von nur 10°C aufweist (Foster et al, 2016) … Die CARs stiegen auf bis zu 140 g C pro m² und Jahr vor 4000 bis 3500 Jahren und 70 g C pro m² und Jahr vor 3200 bis 2700 Jahren, als die Sommertemperatur um etwa 10°C bzw. 5°C höher war als heute.

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Gebbie, 2020: Die derzeitige Wärme in den Ozeanen beträgt nur etwa ein Drittel dessen, was zum Erreichen des Niveaus im Mittelalter erforderlich ist.

[Die Studie liegt hinter einer Zahlschranke. Anm. d. Übers.]

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Wangner et al., 2020: Im Südosten von Grönland war es von den 1920er biks zu den 1940er Jahren wärmer als heute

Die kalten Jahrzehnte nach 1950 fallen mit der Großen Salzgehalts-Anomalie in den späten 60er bis frühen 70er Jahren zusammen, die durch die langfristige Abnahme des Index‘ der Nordatlantischen Oszillation (NAO) verursacht wurde und den Export von Süßwasser und Eis durch die Framstraße in die EGC [Ostgrönland-Strom] begünstigte (Dickson et al., 1996). Innerhalb von zwei bis drei Jahren erreichte die damit verbundene Salzgehalts-Anomalie die Labradorsee, was zu einer Reduktion der Konvektion und einer anschließenden Abschwächung der Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) führte. Dieser Mechanismus erklärt die niedrige Temperatur auf dem SE-Grönland-Schelf und die positive AMV während dieses Zeitraums (Ionita et al., 2016, Abbildung 6d). … In der alkSST-Aufzeichnung von Skjoldungen sowie in den CTD-Messungen vor Skjoldungen (Abbildung 5d) zeigt sich eine Rückkehr zu niedrigeren Temperaturen nach 2006, was auf die außergewöhnlich hohen Temperaturen um das Jahr 2000 hinweist. … Unsere Studie zeigt, dass, obwohl die Schmelzwasserproduktion durch das Klima beeinflusst worden sein könnte, die Position des Gletscherrandes und das Kalben von Eisbergen im 20. Jahrhundert relativ konstant geblieben sind. Dies könnte auf die Lage des Gletschers mit einer begrenzten Eis-Ozean-Grenze und einem 90°-Zuflusswinkel zurückzuführen sein, der als Pinning-Punkt in seiner aktuellen Position wirkt. Unsere Studie veranschaulicht, dass die Wärme des Ozeans einen begrenzten Effekt auf einige Meeresgletscher haben kann.

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Sun et al., 2020: Keine Erwärmung in Nordwest-China seit dem 17. Jahrhundert, Abkühlung seit den 1950er Jahren

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Weckstrom et al., 2020: Abkühlung des nördlichen Nordatlantiks und zunehmendes Meereis seit den 1930er Jahren

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Singh et al., 2020: Auf dem antarktischen Kontinent ist es während der letzten 7 Jahrzehnte nicht wärmer geworden.

Geringe kontinentale Klimasensitivität der Antarktis aufgrund hoher Eisschild-Orographie … Der antarktische Kontinent hat sich in den letzten sieben Jahrzehnten nicht erwärmt, trotz eines monotonen Anstiegs der atmosphärischen Konzentration von Treibhausgasen.

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Link: https://notrickszone.com/2021/01/14/what-global-warming-148-new-2020-scientific-papers-affirm-recent-non-warming-a-degrees-warmer-past/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

 



Kohlendioxid hält in Bayern einen Dauerschlaf

geschrieben von Chris Frey | 20. Januar 2021

Wir fragen uns: Wie verhalten sich die Temperaturen?

Schauen wir uns zunächst die Temperaturentwicklung des größten Bundeslandes seit über 100 Jahren an:

Abb.1: Seit 1898 wurde es wärmer in Bayern. Gleichzeitig stieg auch der CO<sub>2</sub>-Gehalt der Atmosphäre von damals geschätzten 290 ppm auf heute 417 ppm.

Doch betrachten wir die Temperaturkurve näher, dann sehen wir erst im letzten Viertel der Grafik einen Anstieg, während die CO2-Kurve gleichmäßig gestiegen ist, zu Beginn leicht nach dem Kriege jedoch immer deutlicher.

Deshalb unterteilen wird den Temperaturverlauf Bayerns in 2 Abschnitte:

a) 1898 bis 1987 und vergleichen mit der CO2-Anstiegskurve im selben Zeitraum

b) Seit 1988 bis heute

Abb. 2: Die Jahrestemperaturen Bayern blieben von 1898 bis 1987, also 90 Jahre lang ziemlich gleich, die Trendlinie ist eben. Im gleichen Zeitraum sind die CO<sub>2</sub>-Konzentrationen der Luft von knapp unter 290 ppm auf 350 ppm gestiegen.

Ergebnis: Trotz des Anstiegs der CO2-Konzentrationen sind die Jahrestemperaturen in den 90 Jahren des Betrachtungszeitraumes nicht gestiegen. Demnach hat CO2 keinen oder kaum einen Einfluss auf die Jahrestemperaturen in Bayern.

B) Der Zeitraum von 1988 bis heute in Bayern.

Abb.3: Seit 1988 bis 2020 sind die Jahrestemperaturen in Bayern plötzlich stark gestiegen. Ein Temperatursprung verbunden mit einer allgemeinen Klimaerwärmung setzte ein.

Die Frage ist: Was sind die Gründe dieser plötzlichen Erwärmung?

Der kleine Temperatursprung von etwa einem halben Grad im Jahre 1988 hat natürliche Ursachen, denn Kohlendioxid sorgt für keine Temperatursprünge. Das wird auch von niemandem behauptet. Jedoch: Die Weitererwärmung Bayerns seit 1988 korreliert durchaus mit der zunehmenden globalen CO2-Kurve. Doch handelt es sich hierbei um einen Zufallskorrelation, die Begründung des Zufalls ist wissenschaftlich einfach zu führen: Da die kontinuierliche CO2-Zunahme von 1898 bis 1987 zu keiner erkennbaren Erwärmung führte, scheidet Kohlendioxid auch als hauptsächlicher Erwärmungsgrund für die letzten 33 Jahre aus. Wir müssen nach anderen Erwärmungsgründen suchen. Die Erklärung gestaltet sich somit wesentlich schwieriger als angenommen.

Auf der Suche nach Lösungen unterteilen wir die Jahrestemperaturen in die Jahreszeiten. Vor allem die drei Sommermonate im Vergleich zu den 3 Wintermonaten liefern erste Lösungsansätze.

Abb. 4a/b: Vor allem die drei Sommermonate sind in Bayern seit 1988 wärmer geworden, während sich die drei Wintermonate im Schnitt aller DWD-Wetterstationen weniger erwärmt haben. Insgesamt erhöht sich damit der Jahresschnitt.

Versuch einer Erklärung der Sommer- Winterunterschiede:

Global wirkende Klimagründe kann man wohl weitgehend ausschalten, denn eine eventuell stärker wirkende Sonne oder eine Vermehrung an kosmischen Teilchen kann nicht jahreszeitenbedingt und auch nicht nur in Bayern wirken. Auch eine allgemeine Verschiebung von Klimazonen nach Norden müsste sich ebenso im Winterhalbjahr bemerkbar machen. Lediglich von den zunehmenden Wärmeinseleffekten bei den Wetterstationen wissen wir, dass sie im Sommer stärker wirken.

Wärmeinseleffekte sind vom Menschen erzeugt. Streng genommen handelt es sich um eine Naturzerstörung. Die ständige Bebauung und Trockenlegung um die Stationen herum wirkt sich im Sommer viel stärker aus als im Winter. Eine Asphaltstraße ist nur in den Sommermonaten ein heißes Wärmeband in der Landschaft. Im Winter sind auch trockengelegte Flächen nass, so dass im Winter kaum Temperaturunterschiede zwischen einer Straße und der Wiese daneben auftreten. Lediglich die Heizwärme der Gebäude erzeugt auch in den Wintermonaten in der Siedlung leicht höhere Temperaturen. Und wie hier vermutet, verhalten sich auch die Temperaturreihen der beiden Jahreszeiten

Zunächst eine WI-arme Wetterstation: Die Wetterstation Memmingen lag bis vor kurzem im Stadtpark beim Friedhof, sie ist nun ganz außerhalb des Ortes.

Abb. 5: Bei einer WI-armen Station wurden die Sommermonate leicht wärmer, die Wintermonate blieben gleich seit 1988

Krasse Gegensätze bilden die meisten anderen bayrischen Wetterstationen mit ihren zunehmenden WI-effekten wie Hof (Land). Die Station wächst in ein Gewerbegebiet ein. Die meisten bayrischen Wetterstationen sind Wärmeinsel-Wetterstationen.

Abb. 6: WI-starke Wetterstationen zeigen eine kräftige Sommererwärmung seit 1988, in den Wintermonaten wirkt der WI-effekt nicht so stark, deshalb ist die Erwärmung vorhanden, jedoch deutlich schwächer als in den Sommermonaten.

Damit erhalten wir ein vorläufiges Ergebnis: anthropogen und natürlich.

An der Erwärmung Bayerns seit 1988 ist der Mensch sehr stark beteiligt. Die Zunahme der Wärmeinseleffekte bei den Messstationen, die zunehmende Bebauung der einst freien Landschaft und die damit verbundenen Landschaftstrockenlegungen tragen erheblich zur Sommererwärmung bei den DWD-Messstationen bei, was sich letztlich auf die Jahresstatistik auswirkt.

Natürliche Gründe der Erwärmung: Sie sorgten für den Temperatursprung von 1987 auf 1988, der bei allen Wetterstationen im Sommer wie im Winter auftritt. Zu nennen wäre eine Änderung der Großwetterlagen. Allgemein ist das Klima in diesem Zeitraum in Süddeutschland mediterraner geworden. Die Südwestlagen haben im Sommer zugenommen, genauso wie die Anzahl der Sonnenstunden. Mehr Sonne wirkt in den Sommermonaten erwärmend, in den Wintermonaten bisweilen sogar abkühlend, wenn lange Winternächte wolkenlos bleiben sollten.

Konsequenzen für die Politik: Es wird Zeit, dass endlich Natur- und Umweltschutz in den Mittelpunkt der Politik und des menschlichen Handelns gestellt wird. Sauberes Wasser in genügender Menge ist ein Grundbedürfnis des Menschen, genauso wie saubere Luft. Die großzügige Bebauung der Freiflächen muss reduziert werden, das Regenwasser sollte vor Ort aufgefangen und verbraucht oder auf Freiflächen versickert werden. Ein Weiter so führt zur weiteren Sommererwärmung in den Wärmeinseln samt trockengelegter Umlandflächen, die inzwischen mehr als 20% der Landesflächen ausmachen. Ein weiter sinkender Grundwasserspiegel verbunden mit zunehmender Wasserknappheit auch in Bayern würde auf Dauer die Folge sein.

Flächenverbrauchszähler für Deutschland: Derzeit ist ein Siebtel der Gesamtfläche versiegelt. Jede Sekunde wird in der Bundesrepublik Deutschland 5,22 m2 Boden neu als Siedlungs- und Verkehrsfläche beansprucht! Quelle.