Folgen der Dürre in Kalifornien – vom Menschen verursacht?

geschrieben von Hans-dieter Schmidt | 21. April 2015

Keine Frage, dass hierzulande sofort AGW dafür verantwortlich gemacht wird. Das ist aber blanker Unsinn. Im Großraum Los Angeles herrscht das klassische Mittelmeerklima mit heißen, trockenen Sommern und milden, feuchten Wintern, wobei die winterliche Niederschlagsmenge dort im Mittel geringer ist als im Mittelmeer. Je weiter man vom Pazifik landeinwärts kommt, umso trockener wird es.

Das Gebiet ist von Natur aus Wüste oder zumindest Halbwüste, weil die Winterniederschläge sehr unregelmäßig auftreten. Außerhalb der Ortschaften sah es auch fast überall so aus wie auf dem Bild oben rechts. Aber in den Städten…

Ich hatte Gelegenheit, im Jahre 2004, genauer im Februar, also dem kalifornischen Winter, bei einem Bekannten drei Wochen Urlaub zu machen. Dabei war nur zu auffällig, wie grün die Städte waren, soweit das Auge reichte. Frisches Grün, viele Parks und Bäume, riesige Golfplätze mit sattgrünem Rasen. An den Straßenrändern gab es Bewässerungseinrichtungen; Rohre, aus denen durch Löcher Wasser gesprüht wurde – selbst an den Rändern der Hauptstraße. Swimmingpools aller Orten. Die gesamte riesige Stadt Los Angeles war grüner als eine Stadt bei uns.

Die Wasserverschwendung war wirklich schmerzhaft zu sehen. Aber Wassersparen war dort, auch bei meinem Bekannten, ein Fremdwort. Dabei gab es schon damals in Zeitungen und im Fernsehen die Warnung vor dem Raubbau am Wasser, unterlegt mit Bildern des schon damals nur noch halbvollen Stausees. Wohlgemerkt, es war ausschließlich vom Raubbau die Rede – kein Wort von AGW oder Ähnlichem. Schon damals gab es sehr dringliche Warnungen, dass bei einer Fortsetzung des Wasserverbrauchs wie bisher L. A. auf dem Trockenen sitzen würde (nicht könnte!).

Dies ist inzwischen wohl auch drängend geworden, denn niemand hat sich um diese Warnungen geschert. Tatsächlich hat es während der letzten Jahre durchweg sehr wenig geregnet, aber das ist keineswegs ungewöhnlich. In den dreißiger Jahren des vorigen Jahrhunderts gab es eine viel schlimmere Dürre. Nichts könnte also normaler sein als eine gewisse Regenarmut in dem gesamten Gebiet.

Aber ich wollte es genauer wissen und habe meinen Bekannten dort per E-Mail Folgendes gefragt:

Glaubst du, dass die Dürre bei euch vom Menschen verursacht ist, durch Raubbau oder gar AGW?

Oder könnte es sein, dass die Dürre in Wirklichkeit natürlichen Ursprungs und ein zyklisches Ereignis ist?

Seine Antwort ist in jeder Hinsicht bemerkenswert, wie ich finde, und deshalb folgt hier die deutsche Übersetzung dieser Antwort (ich bedanke mich beim Übersetzer Chris Frey, meinem Freund, der mir dabei geholfen hat):

Der Großraum Los Angeles (allgemeiner, ganz Südkalifornien) erhält sein Wasser aus drei großen Quellen; dem Colorado-River [Lake Powell, der Stausee, der hier in den derzeitigen Nachrichten immer gezeigt wird], dem Delta in Nordkalifornien und dem Schnee auf der östlichen Sierra Nevada. Natürlich gibt es auch ein paar lokale Wasserressourcen, aber die sind entweder relativ klein und daher nicht von Bedeutung, oder sie werden aus den drei großen Quellen gespeist.

Meine Meinung ist, dass die Dürre ein Phänomen der Natur ist. Ich bin kein Fachmann in dieser Hinsicht, denke aber, dass deine Vermutung einer Beziehung zu solaren Zyklen korrekt ist. Ich denke nicht, dass die Dürre menschlichen Aktivitäten geschuldet ist, aber die Tatsache, dass es die Dürre nun einmal gibt, dass die Menschen riesige Mengen Wasser brauchen und verbrauchen, dass Südkalifornien den größten Teil des Wasserbedarfs importieren muss, bringt die Folgen der Dürre direkt zur Bevölkerung. Menschen sind nicht die Ursache der Dürre. Aber sie sind die Ursache das Wasserbedarfs in einem Gebiet, dass seine Bevölkerung inzwischen nicht mehr ausreichend aus lokalen Quellen versorgen kann.

Ich glaube, es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass etwa 80% des in Südkalifornien verbrauchten Wassers in der Landwirtschaft verwendet wird, und dass Kalifornien Nahrungsmittel für die USA und Völker in aller Welt produziert. Während die hier lebenden Menschen die Auswirkungen der Dürre spüren, ist es mehr eine Unbequemlichkeit als irgendetwas anderes. Das wirkliche Thema ist die Fähigkeit, Ernten zu erzeugen.

(Hervorhebung von mir)

Soweit mein Bekannter. Auch ihm ist bis heute nicht bewusst, was dort wirklich Sache ist. Aber Zufällig ist auf der EIKE-Website hier eine Übersetzung von Chris Frey eines Briefes von Bob Tisdale an ein paar Senatoren erschienen, in dem Tisdale sagt: „Die Dürre und die hohen Temperaturen in Kalifornien sind Wetterereignisse … beständige zwar, aber nichtsdestotrotz Wetterereignisse“.

Da hat er völlig recht. Schauen wir uns doch mal die Wetterlage an einem beliebigen Tag im Februar dieses Jahres an, genauer dem 19. Februar.

Abbildung: Wetterlage über den USA am 19. Februar 2015. Bunt: Geopotential im 500 hPa-Niveau. Linien: Auf NN reduzierter Bodenluftdruck

Man erkennt deutlich den hohen Luftdruck über dem Westteil der USA und dem angrenzenden Pazifik sowie den für die extreme Kälte verantwortlichen tiefen Luftdruck über dem Ostteil. Diese Konstellation war sehr beständig und so ähnlich auch während der vergangenen Jahre aufgetreten. Auch bei uns gab es im vergangenen Winter wieder eine Häufung von Südwestlagen, wenn auch nicht ganz so ausgeprägt wie im Winter 2013/2014. Das ist Wetter, sonst nichts.

FAZIT: Die Folgen der „Dürre“ in Kalifornien sind keineswegs irgendwelchen Klimaänderungen geschuldet. „Dürre“ in Anführungszeichen, weil es im Vergleich zu früheren Perioden eigentlich gar keine echte Dürre ist. Raubbau ist die alleinige Ursache der Wasserprobleme, die durch eine zufällige und durchaus nicht ungewöhnliche Wetterkonstellation verstärkt wird. Aber natürlich passt das nicht in die gängige Propaganda, auch jenseits des Atlantiks nicht. Und da haben wir die Parallele zur deutschen „Energiewende“: Es muss erst passieren, bevor die Leute es kapieren!

Dipl.-Met. Hans-Dieter Schmidt

Bemerkungen zum Winter 2014/15 Europa-Atlantik-Ostteil Nordamerika

geschrieben von Hans-dieter Schmidt | 21. April 2015

Schon bei der Proklamation des Jahres 2014 als “das wärmste jemals” seitens der NASA und anderer politischer oder von politischen Zuwendungen abhängiger Organisationen hatten ja nicht nur die Autoren des o. g. Beitrags auf die Unregelmäßigkeiten dieser Behauptung hingewiesen. Es war eine ungewöhnlich hohe Zahl von Tagen mit einer Südwest-Wetterlage, die das Jahr 2014 in Deutschland in der Tat zu einem der wärmsten Jahre gemacht haben, aber ebenso wie weltweit nicht zum wärmsten jemals, wie inzwischen auch die NASA mit zusammen gebissenen Zähnen einräumen musste.

Im krassen Gegensatz zum Medienecho dieser Behauptungen vor allem hierzulande steht ein anderes Ereignis in einem anderen Teil der Welt, und zwar mit weit gravierenderen Folgen als die milde Witterung bei uns. Der gesamte östliche und zentrale Teil der USA bis hinunter zum Golf von Mexiko erlebte zum zweiten Mal hintereinander einen katastrophalen Eiswinter mit schweren Ernteschäden und wirtschaftlichen Folgen. Besonders der vergangene Februar war in vielen Gebieten im Osten der USA wirklich der kälteste jemals, also seit Beginn von Aufzeichnungen in Reihen, die 50 bis 100 Jahre lang sind. Eine gute Zusammenfassung der Verhältnisse in den USA findet sich hier. Aus diesem Artikel stammt auch die folgende Tabelle, die hier beispielhaft gezeigt werden soll:

Zu dieser Tabelle: Zu beachten ist, dass alle Angaben in Grad Fahrenheit gegeben sind. Man muss die Zahlen durch 1,8 dividieren, um auf Celsius-Grade zu kommen. Aber das ist nicht der wesentliche Punkt. In der Spalte ganz rechts steht die Differenz des neuen Rekordwertes im Vergleich zum bisherigen Rekord. Die Größe dieser Differenz ist wirklich erschreckend, aus einem Grunde, den ich am Ende anspreche.

Und was vernahm man nun in den Medien hierzulande? Dröhnendes Schweigen – was sonst? Wie soll man das nennen? Ist das nun Zensur oder nicht? Lediglich als der Bürgermeister der Stadt New York, aber auch andere Brüder im Geiste aus der Politik, einen gewaltigen Blizzard verkündeten, gab es hierzulande mediales Getöse. Als dieser Sturm aber wie von meinen US-Kollegen erwartet, was sie aber nicht laut sagen durften (!!) deutlich schwächer ausgefallen war, gab es in unseren Medien wieder Schweigen. Merkwürdige Zeiten, die unselige Erinnerungen wecken.

Zusammenhänge der Winterwitterung auf der Nordhemisphäre

Betrachtet man die Anomaliegebiete im großräumigen Maßstab, fallen wie erwähnt der milde Winter in Mitteleuropa bis weit nach Osteuropa hinein sowie die extreme Kälte in der Osthälfte der USA auf. Im Westen der USA, namentlich in Kalifornien, schlossen sich große Gebiete an, die unter einer schon seit Längerem andauernden Dürre leiden. Die Niederschlagsarmut dürfte sich auch weit auf den Pazifik hinaus erstreckt haben, aber über Ozeanen von einer „Dürre“ zu sprechen ist wohl doch fehl am Platze.

In Ostasien und dem Ostteil Sibiriens schlossen sich dann wieder weite Gebiete mit extremer Kälte an. Extrem auch für diese Gebiete, allerdings ist es dort natürlich immer sehr kalt, und ich weiß nicht, ob es ins Gewicht fällt, ob die Temperatur -50°C oder -60°C beträgt.

Wie auch immer, es zeigt sich eine klare Wellenzahl drei: drei große Tröge (kalt) und drei große Hochkeile (warm) rund um den Nordpol. Am Besten spiegelt sich so etwas im 300-hPa-Niveau. Bekanntlich ist ja der mäandrierende Jet Stream die Summe mehrerer Wellenzahlen, die alle eine unterschiedliche Amplitude und Varianz (= Anteil der Einzelwelle am Gesamt-Wellenspektrum) haben.

Eine solche Wellenzahl drei war also ganz offensichtlich im Winter 2014/15 auf der Nordhemisphäre vorherrschend. Der Theorie nach ROSSBY zufolge haben diese sog. Langen Wellen klimatologisch eine statistisch bevorzugte Position, die der Orographie der Nordhemisphäre folgt. So liegt der Hochkeil der Wellenzahl drei im klimatologischen Mittel vor der Westküste Amerikas über dem Pazifik. Der nächste Hochkeil befindet sich dann 130 Längengrade weiter östlich, also über Mitteleuropa und dem östlichen Mitteleuropa. Dazwischen liegt jeweils ein langwelliger Trog. Auf diese Weise lässt sich ziemlich einfach die Witterungs-(!)Verteilung auf der Nordhemisphäre beschreiben.

Diese sog. Klimatologischen langen Wellen (im Winter bis zur Wellenzahl vier, im Sommer fünf) ändern sich immer mal wieder, wie ja alles im ständigen Wandel begriffen ist (Wetter, Witterung und Klima). Lange Wellen verlagern sich auch nicht, sondern bleiben immer mehr oder weniger stationär – es sei denn, die Wellenzahl ändert sich. Das alles sind grob vereinfachte Ableitungen aus der ROSSBY-Theorie. Näheres dazu gibt es hier.

Aus dieser Quelle stammt auch die folgende Abbildung:

Sie zeigt die langen Wellen mit der Wellenzahl drei in ihrer mittleren klimatologischen Position. Im vergangenen Winter war diese Konfiguration um einige Längengrade nach Osten verschoben.

Interessanterweise ist nun die Änderung eines Langwellen-Regimes nicht gleichmäßig über das Jahr verteilt, sondern es gibt hierbei statistisch bevorzugte Zeiten. Die größte Signifikanz weist der Zeitraum Anfang Juli („Siebenschläfer-Regel“) und Anfang Dezember auf, wobei ein Wellenregime, das sich bis spätestens zum 10. Dezember eingestellt hat, in der Regel bis weit in das meteorologische Frühjahr hinein gehalten wird (mein Freund Chris Frey hat das mal so ausgedrückt: „Anfang Dezember wird der Winter gebacken“).

Die milde Witterung bei uns, die Dürre in Kalifornien und die extreme Kälte im Ostteil der USA sind also dem Wellenregiment dieses Winters geschuldet, das wie zu erwarten war den ganzen Winter über gehalten wurde mit kleineren Schwankungen. Daran ist weder etwas Aufregendes, noch hat das irgendwas mit dem Klimawandel zu tun.

Noch einmal zurück zur Arbeit von Kämpfe und Kowatsch (2015): Am Ende des Beitrags findet sich eine Tabelle, in der die Langfristvorhersagen des Winters bewertet werden, die im Herbst vorigen Jahres abgegeben worden waren. M. E. hat sich Kämpfe dabei zu schlecht beurteilt, denn im Gegensatz zum Autor dieses Beitrags hat er den eher milden Winter erwartet. Warum habe ich diesen Winter kälter erwartet?

Nun, das Wellenregiment dieses Winters hat sich sehr spät eingestellt. An sich ist eine starke und milde Westlage Anfang Dezember fast ein Garant für einen milden Winter bei uns, aber Anfang Dezember 2014 gab es diese Westlage noch nicht. Als sich dann aber in der Ersten Dezemberdekade die ersten Mega-Orkanwirbel auf dem Atlantik bildeten (was im Vorjahr 2013 bereits im September angefangen hatte!) war dies ein Hinweis, dass sich bei uns dauerhaft kalte Witterung wohl nicht einstellen würde. Das allein ist aber noch kein Hinweis, denn am 15 Dezember 1986 hat sich im Seegebiet zwischen Island und Grönland der stärkste, im vorigen Jahrhundert bekannte Orkanwirbel jemals entwickelt mit einem Kerndruck unter 920 hPa! Dennoch gab es bekanntlich 1986/87 in Mitteleuropa einen sehr kalten Winter. Irgendetwas war also damals anders, und zwar etwas sehr Augenfälliges. Ich bekenne, dass ich dies zu Beginn des vergangenen Winters übersehen hatte.

Kalte oder sehr kalte Witterung kann sich bei uns nur bei Ost- oder Nordostlagen einstellen. Dazu ist aber außerdem noch das Vorhandensein eines Kaltluftkörpers über Nordosteuropa erforderlich. Im Dezember 1986 war dieser ausgeprägt vorhanden, während er im Dezember 2014 vollständig fehlte und sich auch bis heute nie eingestellt hatte. Das sollen die folgenden Abbildungen zeigen:

Das Datum stimmt zwar nicht ganz auf den Tag genau, aber in beiden Fällen findet sich auf dem Atlantik ein Orkanwirbel. Man erkennt sehr gut den Kaltluftkörper im Dezember 1986 über Nordosteuropa, der sogar deutlich stärker ausgeprägt war als sein Pendant im Osten Amerikas. Bodennah waren damals dort Temperaturwerte zwischen -20°C und -40°C vorherrschend.

Ganz anders im Dezember 2014: Ein Kaltluftkörper über Nordosteuropa ist nicht einmal rudimentär vorhanden. Dagegen weist die Wetterlage über dem Atlantik Ähnlichkeiten auf.

Fazit bis hier: Aus statistisch-synoptischer Sicht war aufgrund der Strömungsverhältnisse Anfang/Mitte Dezember 2014 kein kalter Winter zu erwarten. Dies gilt auch generell: Sollte sich bis spätestens Mitte Dezember über Nordosteuropa kein ausgeprägter Kaltluftkörper gebildet haben, ist dies statistisch gesehen den ganzen Winter über nicht zu erwarten. Es gibt natürlich Ausreißer dergestalt, dass sich im Januar doch noch ein solcher bildet, aber dieser Fall tritt so selten auf, dass die Aussage signifikant ist. Mit etwas größerer Streuung gilt das auch umgekehrt: Ist ein solcher Kaltluftkörper über Nordosteuropa vorhanden und auch stärker ausgeprägt als sein Pendant am Westatlantik, sind im Winter zumindest einige längere handfeste Kältewellen zu erwarten.

Wobei wir bei einem Punkt sind, der mir als einzigem zu denken gibt: Kältewellen im Osten der USA gibt es immer wieder. Auch ich habe in den siebziger Jahren im US-Bundesstaat Pennsylvania solche Winter erlebt. Aber: Es ist die Intensität der diesmaligen Kältewelle dort, die mich beunruhigt! Sollte sich das nächste Mal wieder ein Kaltmuster für Mitteleuropa einstellen (und das wird mit Sicherheit in naher Zukunft wie üblich wieder der Fall sein, zumal eine die Wellenzahl drei begünstigende Warmphase der NAO in die Kaltphase wechseln dürfte), so dürften auch bei uns die Kälterekorde purzeln – mit allen gravierenden Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft – also für uns alle!

Und wer weiß? Vielleicht schon im nächsten Jahr im Zuge des (zugegebenermaßen unwissenschaftlichen) Al-Gore-Effektes? Schließlich findet Anfang Dezember das nächste große Klima-Konferenz-Spektakel in Paris statt…

Dipl.-Met. Hans-Dieter Schmidt

Nachwort: In den USA ist das Zufrieren der Großen Seen ebenfalls ein großes Thema. Die Eisbedeckung und -dicke ist noch stärker als vor einem Jahr; auch die Niagara-Fälle sind weitgehend eingefroren. Das ist aber keine Folge noch extremerer Kälte, sondern dem Umstand geschuldet, dass die sommerliche Erwärmung der Seen im Jahre 2014 erst mit großer Verzögerung erfolgen konnte, weil erst im Juni (!) das letzte Eis des Vorwinters verschwunden war. Die Wassertemperatur der Seen lag also eingangs des Winters 2014 deutlich niedriger als eingangs des Vorwinters.

Kleine Eiszeit – immer und überall nur kalt?

geschrieben von Hans-dieter Schmidt | 21. April 2015

Bild rechts: Wetterlage vom 15.1.1987 als Beispiel einer typischen Blockierung. Man erkennt die von Osten nach Deutschland wehende kontinentale Kaltluft mit Temperaturwerten zwischen -15°C und unter -20°C. Man erkennt auch, wie schnell diese Luftmasse sich beim Überströmen der Nordsee erwärmt und in UK beispielsweise mit Temperaturwerten ankommt, die die Themse bestimmt nicht zufrieren lassen. Aber wir befinden uns ja auch (noch?) nicht in einer Kleinen Eiszeit. Ebenso ist die milde Westströmung südlich der Polarfront über Südskandinavien erkennbar. Die Temperatur liegt dort durchweg über dem Gefrierpunkt. Im Januar 1988 hat eine solche Wetterlage sogar am Nordural über eine Woche lang leichtes Tauwetter gebracht. Bildquelle: © Berliner Wetterkarte e. V.
Wie sich die Kleine Eiszeit in der Statistik abbildet, zeigt eine Graphik von J. Kowatsch:

Der o. g. Satz lautet: „Während die Moore im kontinentalen Nordwesteuropa nasser wurden, wurden sie in Feuerland (Südamerika) trockener“. Mir geht es hier um die Aussage, dass die „Moore im kontinentalen Nordwesteuropa nasser“ wurden. Gemeint ist natürlich Nordskandinavien und der nordwestliche Zipfel Russlands.
Ganz unabhängig von dieser Studie habe ich schon lange darüber nachgedacht, welche aktuellen Wetterlagen während der Kleinen Eiszeit (nennen wir sie ab hier mal LIA) die große Kälte in Mittel- und Westeuropa gebracht haben könnten. Die Kälte muss von Norden oder/und Osten gekommen sein, denn auch zu den kältesten Eiszeit-Zeiten gab es im Ostatlantik nur offenes Wasser. Von dort KANN keine Kälte kommen, selbst wenn die Wassertemperatur – sagen wir mal – um 5 K niedriger gelegen hätte.
Es muss also stabile Ostwindwetterlagen gegeben haben. Diese setzen aber unabdingbar eine große blockierende Antizyklone über Nordeuropa voraus, am besten noch mit einem Keil bis nach Island. Der polare Jetstream wird – zumindest heutzutage – dabei aufgespalten in einen Zweig, der über das nördlichen Nordeuropa hinweg verläuft und über Russland nach Südosten und Süden umbiegt. Der andere Zweig ist zum Mittelmeer gerichtet. Heutzutage kommt eine solche Wetterlage zwar auch immer wieder vor, doch muss es eine solche während der LIA wiederholt, lang anhaltend und sehr ausgeprägt gegeben haben. Die nach Norden abgelenkten Tiefdruckgebiete haben dann in Nordskandinavien für deutlich erhöhte Niederschlagsmengen gesorgt, was durch die Erwähnung der „nasseren Moore“ bestätigt wird.
Die grundsätzliche Frage lautet hier also:

Warum gab es während der Kleinen Eiszeit immer wieder und offenbar lang anhaltend große blockierende Hochdruckgebiete über Nordeuropa?

Es wird wohl nicht in jedem Winter der Fall gewesen sein. Und auch durchweg sehr milde Winter wird es vermutlich gegeben haben, nur eben viel seltener als heute. Oder anders: Bei andauernden West- und Südwestlagen hätte man in Mitteleuropa von der LIA vermutlich gar nichts bemerkt. Es muss also während der LIA zu großen Anomalien der allgemeinen Zirkulation gekommen sein, vermutlich auf beiden Hemisphären, was ja auch in der Studie vermutet wird. Wobei Anomalien natürlich immer mit Bezug auf heute zu sehen ist. Die heutigen häufigen Westwindwetterlagen mit ihren wiederholt milden Wintern wären vielleicht während der LIA die Anomalie gewesen. Wie auch immer, dieser Ansatz birgt Unsicherheiten, was mir zeigt, dass die genauen Wetterbläufe während Eiszeiten allgemein immer noch nicht verstanden sind. Einige dieser Unsicherheiten möchte ich hier ansprechen.
Interessanterweise sagen ja die Alarmisten seit Neuestem, dass die seit der Jahrtausendwende wieder kälteren Winter bei uns der globalen Erwärmung geschuldet seien, weil diese das Zirkulationsmuster verändere. Abgesehen davon, dass diese Erklärung erst aus der Not heraus nach mehreren sehr kalten Wintern nachgeschoben wurde, kann man aus dieser Aussage eine Binsenweisheit ableiten: Unterschiedliche Klimate im globalen Maßstab haben immer auch unterschiedliche mittlere Zirkulationsmuster zur Folge.
So weit, so gut. Ich habe in früheren Beiträgen schon darauf hingewiesen, dass man für Wetter, Witterung und Klima in Mitteleuropa nicht einfach sagen kann, es wird „wärmer“ oder „kälter“. Es hängt immer von den beteiligten Luftmassen ab. Kontinentale Kaltluftmassen werden auch während Warmzeiten immer kalt gewesen sein. Die berüchtigte Aussage von einem Herrn Mojib Latif im Jahre 2000, der zufolge es bei uns „keine kalten Winter mehr geben würde“, kann man also transformieren in die Aussage „Es wird bei uns im Winter nie mehr Nordostwind-Wetterlagen geben“. Dabei tritt der Unsinn einer solchen Aussage noch viel deutlicher zutage (wie kann man eigentlich mit einer solchen Haltung Diplom-Prüfungen bestehen?).
Aber ich schweife ab. Es gibt, wie gesagt, Unsicherheiten, die ich selbst mir auch nicht so ohne Weiteres erklären kann: Erstens, ein häufigerer Durchzug atlantischer Tiefdruckgebiete muss in Nordskandinavien milderes Wetter, vor allem mildere Winter als heute zur Folge gehabt haben. Davon habe ich aber noch nie etwas gehört. Die „nasseren Moore“ deuten ja zunächst nur auf erhöhtes Niederschlagsaufkommen hin. Vermutlich wurde dieser Effekt durch die sicherlich erheblich größere Ausdehnung des arktischen Meereises kompensiert. Außerdem trugen die verstärkten Schneefälle und das viel geringere Abtauen im Sommer dazu bei, dass die milden Luftmassen eben längst nicht so mild waren wie heute.
Es war also überall kalt. Eine Frage möchte ich aber abschließend doch zur Diskussion stellen, weil ich sie nicht beantworten kann. Blockierende Hochdruckgebiete bilden sich in der Regel nur bei einem schwachen zonalen Grundstrom (heutzutage jedenfalls). Zu Kaltzeiten müsste dieser zonale Grundstrom aber viel stärker ausgeprägt sein, richtet sich dieser doch nach der Druck- und Temperaturdifferenz zwischen Äquator und Polen. Nun wird es zur LIA am Nordpol mehr kälter als heute gewesen sein als am Äquator. Die Temperaturdifferenz war also erhöht. Aber vielleicht, und damit schlage ich den Bogen zurück zu der Studie, in der genau das vermutet worden ist, lag der polare Jetstream so weit südlich, dass er regelmäßig über das Mittelmeer hinweg verlaufen war, während der nördliche Zweig deutlich abgeschwächt war. Dann müsste die LIA eine Zeit deutlich verstärkter Niederschläge in Südeuropa und Nordafrika gewesen sein. Außerdem müsste dann die atlantische Tiefdrucktätigkeit in Nordeuropa deutlich schwächer ausgeprägt gewesen sein als bei vergleichbaren Wetterlagen heute, was sich natürlich ebenfalls abkühlend auf die milden atlantischen Luftmassen in hohen Breiten ausgewirkt haben dürfte.
Fazit: Blockierende Hochdruckgebiete im Winter über Nordeuropa scheinen während der LIA die Regel gewesen zu sein, während sie heutzutage nur ausnahmsweise auftreten. Schauen wir mal, was die vermutliche globale Abkühlung während der kommenden Jahre in dieser Beziehung bringt. Interessanterweise deutet sich ja ganz aktuell für diesen Winter eine Tendenz zu Blockierungen über Nordeuropa an. Aber genauso wie ein regional besonders warmes Jahr noch keine Erwärmungs-Katastrophe ist, ist eine einzelne Blockierung keine Eiszeit.
Hans-Dieter Schmidt

Oktober warm – dass Gott erbarm‘?!

geschrieben von Hans-dieter Schmidt | 21. April 2015

Wenden wir uns zunächst den Bauernregeln zu. Ihnen liegt das Prinzip zugrunde, dass man den Wetter- oder Witterungsverlauf zu einem bestimmten Zeitpunkt oder einem bestimmten Zeitraum beobachtet und dann versucht herauszufinden, ob die Folgewitterung ebenfalls einen bestimmten Verlauf nimmt.
Hinsichtlich der Bauernregeln gibt es nun aber drei fundamentale, unlösbare Probleme, die den Gebrauch von Bauernregeln bis zur Unbrauchbarkeit einschränken. Entstanden sind sie ja während des Mittelalters. Die Bauern des Mittelalters (heute nennt man sie Landwirte) waren natürlich Witterungsunbilden noch viel stärker ausgesetzt als heutzutage. Diese eventuellen Unbilden rechtzeitig erkennen zu können war ihnen naturgemäß ein dringendes Anliegen. Es ist schon absolut erstaunlich, wie sorgfältig die Bauern der damaligen Zeit das Wetter beobachtet und ihre Schlüsse daraus gezogen haben.
Es gibt aber, wie gesagt, drei fundamentale Probleme:
1) Die meisten Bauernregeln sind vor etwa 1000 Jahren entstanden. Damals herrschte bekanntlich ein deutlich wärmeres Klima als heute, und ob die damals gefundenen Zusammenhänge auch in einem kälteren Klima gelten, ist nicht erforscht.
2) Um sich Bauernregeln besser merken zu können, wählte man als Bezugszeitpunkt in der Regel (katholische) Feiertage, die damals eine ganz andere Bedeutung hatten als heute. Außerdem wurden sie der besseren Merkfähigkeit wegen auch in Reimform gepresst. Die Beobachtungen erfolgten naturgemäß am Wohnort der Bauern. Die Herumreiserei von heute gab es natürlich damals nicht. Die Örtlichkeit oder das Gebiet, in dem die jeweilige Bauernregel entstanden ist, ist aber von ausschlaggebender Bedeutung. Ob eine im Allgäu gefundene Bauernregel auch für Ostfriesland gültig ist, ist zumindest fraglich. Der Ursprung der jeweiligen Bauernregeln ist aber heute nicht einmal ansatzweise feststellbar.
3) Dann gab es da noch eine Kalenderreform, bei der 10 Tage einfach unter den Tisch fielen (interessante Parallele: Die katholische Kirche hatte damals so viel Macht, dass sie mit der Zeit das machen konnte, was das IPCC heute mit Klimadaten macht, nämlich manipulieren. Der Unterschied ist jedoch, dass der Nutzen der Kalenderreform heute völlig unbestritten ist, während man dies von der ,Datenreform‘ des IPCC wohl nicht unbedingt sagen kann).
Die Tage-Bezugspunkte der Bauernregeln machten diese Verschiebung jedoch nicht mit, ein Umstand, der bei der Diskussion um die Bauernregeln heute in der Regel vergessen wird. (Dieser letzte Punkt ist vermutlich nicht so relevant, wenn man Zeiträume, d. h. in der Regel Monate, als Bezugspunkt nimmt. Dazu später mehr).
Vorhersagen auf der Grundlage von Bauernregeln werden heute seriöserweise nicht mehr gemacht, wenngleich viele Menschen immer noch auf sie schwören. Es wäre jedoch grob fahrlässig, den Wissensschatz der Bauernregeln einfach außen vor zu lassen. An dieser Stelle kommt einer der meiner Ansicht nach größten Zufälle der Wissenschaft ins Spiel. In den fünfziger und sechziger Jahren hat nämlich ein Meteorologe versucht, das statistische Prinzip, auf dem die Bauernregeln beruhen, in die heutige Zeit zu übertragen. Warum Zufall? Weil dieser Meteorologe Baur hieß (ohne e)! Mehr zu seiner Person hier bei Wikipedia.
Prof. Dr. Franz Baur hat im vorigen Jahrhundert auf Basis von Beobachtungen (Numerik gab es damals noch nicht bzw. steckte allenfalls in den Kinderschuhen) genau dieses Prinzip der Bauernregeln angewendet. Er fand auch viele teils sehr deutliche Zusammenhänge, die als die – Baur’schen Regeln bekannt sind. Zu Prof. Baur, seiner Vita und seiner Arbeit kann man viel googeln. Es würde aber diesen Beitrag sprengen und auch ein wenig am Thema vorbeigehen, wenn man hier näher darauf eingehen würde.
Häufig war es so, dass Prof. Baur altbekannte Bauernregeln einfach für die heutige Zeit „übersetzt“ hat. So wurde aus der altbekannten Bauernregel zum Siebenschläfer (astronomisch am 26. Juni) eine Baur’sche Regel zum Siebenschläfer (dem meteorologischen um den 5. Juli).
Prof. Baur selbst hat noch sehr genau seine eigenen Baur’schen Regeln mit der Realität überprüft. Hinsichtlich der Siebenschläfer-Regel fand er (und findet man bis heute!) eine Korrelation über 0,9 unter der Voraussetzung, dass die Statistik strikt angewendet wird.
Wie wichtig dies ist, soll am Beispiel der in der Überschrift zu diesem Beitrag genannten Bauernregel erläutert werden. In den Medien war schon vielfach die Rede davon, dass auf einen warmen Oktober ein kalter Winter folgen soll. Tatsächlich gibt es auch andere Bauernregeln, die mit anderen Worten auf den o. g. Zusammenhang hinweisen. Nicht von ungefähr sind jedoch von mir hinter die Überschrift die zwei Satzzeichen gesetzt worden. Übersetzen wir doch diese Regel mal in eine Baur’sche Regel. Die gibt es wirklich, und zwar die Regel Nr. 64. Sie hat folgenden Wortlaut:
„Wenn der Oktober in Mitteleuropa mehr als zwei Grad zu warm und gleichzeitig deutlich zu trocken ausfällt, ist mit hoher oder sehr hoher Wahrscheinlichkeit ein kalter oder extrem kalter Januar in Mitteleuropa zu erwarten“.
Anhand dieser Regel soll näher erläutert werden, was man mit einer solchen statistischen Regel anfangen kann – und was nicht. Unabdingbar ist zu prüfen, ob die genannten statistischen Witterungserscheinungen wirklich so aufgetreten sind. Für diesen Oktober 2014 bedeutet das, dass er sicher deutlich zu warm ausfällt, vermutlich weit über 2 Grad zu warm. Der kurze Kaltlufteinbruch um den 20. des Monats ändert daran nicht viel. Aber hinsichtlich des zweiten Kriteriums gilt das nicht! Er war eben nicht deutlich zu trocken. In manchen Gebieten war er das zwar wirklich, aber nicht im Flächenmittel. Dabei spielt es statistisch keine Rolle, ob der Regen mehr oder weniger gleichmäßig über den ganzen Monat verteilt ist oder ob ein singuläres, flächendeckendes Starkregenereignis an einem einzigen Tag die Ursache dafür ist, dass der Monat zu nass ausfällt. Wer jetzt sagt „nun ja, wenn man von dem einzelnen Tag absieht…“. Das wäre bereits eine Verbiegung der Statistik. Beim IPCC ist das zwar gang und gäbe, aber es ist unwissenschaftlich. Fazit: die Regel ist also in diesem Jahr nicht anwendbar.
Nun ist dauerhaft warme und trockene Witterung im Oktober nur auf wenige Wetterlagen beschränkt. Ein zentrales Hochdruckgebiet über Mitteleuropa ist dafür im Gegensatz zum Hochsommer auf keinen Fall geeignet. Sehr schnell würde sich nämlich in den immer längeren Nächten Nebel bilden, der sich tagsüber kaum noch auflöst, mit der sukzessiven Folge einer immer weiter fortschreitenden Abkühlung der unteren Luftschichten. Starker Wind würde zwar für Durchmischung sorgen, doch wird dies nur von durchziehenden Tiefdruckgebieten bewerkstelligt, die aber eben auch Regen mitbringen. Warme und gleichzeitig nasse Okobtermonate treten also viel häufiger auf (beispielsweise in diesem Jahr 2014) als trockene und warme bzw. deutlich zu warme. Die einzige Wetterlage, die noch im Oktober dauerhaft warmes und trockenes Wetter bringen könnte, wäre eine kräftige südwestliche Strömung zwischen einem Hochdruckgebiet über dem Balkan und dem jahreszeitlich bedingten Aufleben der atlantischen Tiefdrucktätigkeit. Eine milde Westwindwetterlage mit viel Regen bringt eben nicht gleichzeitig warmes und trockenes Wetter.
Nun gab es in diesem Oktober tatsächlich immer wieder ausgeprägte Südwestlagen. Die teils extrem hohen Maxima bis hin zu Sommertagen (< 25°C Maximum) können nur aufgrund einer solchen Wetterlage zustande kommen. Nur wurden diese Südwestlagen in diesem Monat immer wieder unterbrochen. Außerdem macht die Statistik nach Prof. Baur keinerlei Aussage darüber, aufgrund welcher Wetterlage die warme und trockene Witterung zustande kommt. Im vorigen Jahrhundert kam es etwa 10 bis 12 mal vor, dass der Oktober mehr als 2 Grad zu warm und gleichzeitig deutlich zu trocken ausgefallen war. In allen Fällen ohne Ausnahme gab es danach in der Tat einen kalten Winter in Mittelruopa. Das heißt nun aber NICHT, dass ein zu warmer und gleichzeitig zu nasser Oktober einen milden Winter zur Folge hat!
(Nebenbei: ein statistisch viel signifikanteres Ereignis ist die Tatsache, dass im völligen Gegensatz zum vorigen Jahr im Oktober die atlantische Tiefdrucktätigkeit kaum Anzeichen einer merklichen Belebung zeigt. Außerdem ist bereits der russische Hochdruckblock unübersehbar – zu einem statistisch ungewöhnlich frühen Zeitpunkt).
Auch wenn man die Statistik in einer solchen Regel ins Gegenteil verkehrt, also ein kalter und überaus nasser Oktober auftritt, ist keine statistische Aussage möglich. Das heißt, die nachfolgenden Winter waren teils zu kalt, teils zu mild oder teils ausgeglichen. Gäbe es hier einen Zusammenhang, hätte Prof. Baur den mit Sicherheit entdeckt. Zwar gab es statistisch in 6 oder 7 von 10 Fällen mit einem nassen und kalten Oktober tatsächlich einen milden oder sehr milden Winter in Mitteleuropa, aber ein solches Verhältnis ist sicher noch nicht als statistisch signifikant einzustufen. Musterbeispiel hier war der Oktober des Jahres 1974, der im Flächenmittel in Deutschland über 300% (!) der im Mittel zu erwartenden Regenmenge gebracht hatte. Auf dem Zugspitzplatt lag der Schnee damals Ende Oktober, also zu einem Zeitpunkt, an dem die Schneedecke dort besonders niedrig bzw. (noch) gar nicht vorhanden ist, über 300 cm hoch.
Dies alles sollte bedenken, wer in den Medien pauschal mit der Prämisse „warmer Oktober – kalter Winter“ konfrontiert ist.
Und weil es so schön ist und gerade passt, soll hier noch eine weitere Baur’sche Regel genannt werden, und zwar eine mit einem Korrelationsfaktor von fast 1:
„Fällt die erste Dekade im Dezember mehr als 2 Grad zu mild aus und ist auch die gesamte erste Dezemberhälfte zu mild, ist mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit ein milder oder sehr milder Hochwinter in Mitteleuropa zu erwarten unter der Voraussetzung, dass die milde Witterung mit einer Westlage verknüpft ist“.
Diese Einschränkung am Ende wird gerne vergessen, ist aber sehr wichtig, wie Prof. Baur selbst betont hat. Im Dezember 1986 beispielsweise (den hat Prof. Baur nicht mehr erlebt) herrschte in der ersten Dezemberhälfte sehr mildes und trockenes Wetter im Bereich einer kräftigen südlichen und südöstlichen Strömung. Ziemlich genau zur Monatsmitte kippte diese Wetterlage. Es folgten eine klassische „weiße Weihnacht“, die in Berlin die höchste jemals an den Weihnachtstagen gemessene Schneedecke gebracht hatte, und ein sehr kalter Winter.
Aber auch diese Regel ist die Übersetzung einer uralten Bauernregel: „Ist bis Weihnachten kein Winter, kommt auch keiner mehr dahinter“.
Das heißt, auch im Mittelalter, vor allem zur Zeit der MWP, gab es schneelose, milde Winter. Diese Erkenntnis zu vermerken würde manchen Alarmisten ganz gut zu Gesicht stehen!
Zum Abschluss noch eine Anmerkung: Diese letzte Regel für den Dezember lässt sich aus synoptischer Sicht sehr gut herleiten. Das ist im Falle eines warmen und trockenen Oktober nicht so ohne Weiteres möglich. Generell gilt aber für statistische Betrachtungen:
Wenn in 10 von 10 Fällen immer der gleiche Ablauf verzeichnet wird, besteht hier ein sehr hoher statistischer Zusammenhang. Das heißt NICHT, dass beim elften Mal diese Abfolge MIT SICHERHEIT wieder eintritt, sondern nur, dass es dafür eine sehr hohe statistische Wahrscheinlichkeit gibt. Für Prognosezwecke ist es dabei aber VÖLLIG UNERHEBLICH, wie dieser Zusammenhang beschaffen ist, solange er nur statistisch signifikant ist.
Hans-Dieter Schmidt
Kleiner Nachtrag für die Alarmisten, die ja die Wärme so gerne als die große Katastrophe darstellen: Die Bauern der damaligen Zeit hatten natürlich vor der Kälte Angst, nicht vor der Wärme!
Hans-Dieter Schmidt war schon von Kindesbeinen an ein – wie er es nennt – Wetterfreak. Bereits während seines Studiums in den siebziger Jahren arbeitete er nebenher als Wetterbeobachter im Beobachtungs- und Radardienst. Nach seinem Diplom im Jahre 1980 arbeitete er durchweg im Bereich synoptische Meteorologie und Wettervorhersage. Da es zu seiner Zeit längst nicht die technischen Möglichkeiten wie heute gab, wurde er zum Spezialisten für Synoptik mit heute über 40-jähriger Erfahrung, um allein aus Wettermeldungen möglichst viele Erkenntnisse für die Vorhersage zu gewinnen. – Vita zusammengestellt von Chris Frey

Der milde Winter in Mitteleuropa – Klimawandel?

geschrieben von Hans-dieter Schmidt | 21. April 2015

Wenn man die Wintertemperaturen bei uns vergleicht, schaut man gemeiniglich immer darauf, ob der Winter zu kalt oder zu mild war („normale“ Winter scheint es überhaupt nicht zu geben). Aber im Grunde vergleicht man dabei immer Äpfel oder Birnen mit Fruchtbrei. Ist es im Winter mild, liegen wir im Zustrom milder Luftmassen, meist von Südwesten her (na sowas!). Kälte dagegen kommt von Norden oder Osten. Mal überwiegt die eine Luftströmung, mal die andere, und manchmal wechseln sich beide ab. Die Aussage „Der Winter war zu kalt/zu mild“ bedeutet also im Klartext immer nur, dass wir überwiegend im Zustrom kalter/warmer Luftmassen lagen. Die Frage hier lautet: Kann man warme und kalte Luftmassen einfach so miteinander vergleichen?

Formuliert man es so, liegt die Antwort auf der Hand: natürlich nicht! Was man vergleichen kann, sind jedoch warme/kalte Luftmassen untereinander. Hierbei ist etwas auffällig, dass mir bedeutsam vorkommt.

Dieser ganze Winter ist nämlich seit praktisch Anfang Dezember durch immer die gleiche Wetterlage gekennzeichnet, nämlich einer außerordentlich starken atlantischen Frontalzone mit hohem zonalen Grundstrom. Üblicherweise ändert sich eine bestimmte Verteilung langer Rossby-Wellen von Zeit zu Zeit, meist im Abstand von einigen Wochen. In diesem Winter jedoch war das Rossby-Wellenregiment jedoch außerordentlich stabil, und im Grunde war bei der Abfassung dieses Beitrags immer noch keine grundlegende Änderung abzusehen. Ein Langwellentrog der Wellenzahl 3 befand sich über dem Atlantik, auf dessen Vorderseite milde Luft nach Norden und Nordosten geführt wurde, während auf seiner anderen Seite über den USA und Kanada arktische Luft weit nach Süden wehte, ohne einen Ozean dazwischen, der die Kälte hätte abmildern können. Man weiß jenseits des Atlantiks ja ein Lied davon zu singen.

Kurzwellentröge durchlaufen nun diesen Langwellentrog. Sie verstärken sich jeweils erheblich auf der zentralen Trogposition der langen Welle (die Folge ist jedes Mal die Bildung intensiver Tiefdruckwirbel) und schwächen sich wieder ab, wenn sie aus dieser heraus laufen. Zum Glück für uns lag die Position des Troges so weit westlich von uns, dass uns alle diese Entwicklungen nur gestreift haben, jedenfalls wenn man es mit den Britischen Inseln vergleicht. Denn das ist natürlich eine weitere Folge konstanter Strömungsverhältnisse: auch die aktiven Wettervorgänge finden immer im gleichen Gebiet statt. Der Durchzug starker Tiefdruckwirbel führt auf den Britischen Inseln immer zu Sturm und ergiebigem Niederschlag – Pech nur, dass das in diesem Winter immer wieder passiert.

Eine vergleichbare Lage gab es in Deutschland übrigens im Oktober 1974, als gleich vier Vb-Tiefdruckgebiete hintereinander Deutschland betrafen. In Berlin gab es im Oktober 1974 310% der normalen Niederschlagsmenge – aber nur, weil das letzte Tief in dieser Reihe am 1. November durchgezogen war.

Noch einmal: Die Bildung intensiver Orkanwirbel ist im Winter gang und gäbe, nicht jedoch die immer gleiche Lage über mehrere Monate hinweg. Eine solche Lage muss in vielen Gebieten zu Extremwetter führen, aber nicht durch einzelne Extravorgänge (wie z. B. Hurrikane), sondern einfach durch die stetige Wiederholung ganz „normalen“ Wetters immer an der gleichen Stelle. Aber ich schweife ab. Interessant ist nämlich ein anderer Aspekt.

Wie schon erwähnt, lag Mitteleuropa immer wieder im Zustrom sehr milder Luftmassen von Südwesten her. Es bot sich also Gelegenheit, diese milden Luftmassen einmal untereinander zu vergleichen, sowohl insgesamt in diesem Winter als auch mit Warmluftvorstößen in anderen Wintern.

Hierbei muss zunächst berücksichtigt werden, dass sich die milden Luftmassen vor allem bei windschwachem Wetter nicht bis in das Tiefland durchsetzen können. Man darf also für einen solchen Vergleich nicht einfach das Temperaturniveau am Boden heranziehen. Vergleichen muss man das Temperaturniveau im 850-hPa-Niveau (also in etwa 1500 m Höhe). Aber auch die Föhnluftmassen an den Alpen lassen sich vergleichen.

Hierbei ist auffällig, dass die milden Luftmassen in diesem Winter durchweg längst nicht so mild sind, wie sie es in früheren Winter schon waren. Zwar gab es im Alpenvorland Temperaturwerte über 10 Grad in diesem Niveau, aber das war ausschließlich dem Absinken im Lee der Alpen geschuldet. Advektiv, also im horizontalen Transport, waren solche Luftmassen nie im Spiel. Auch über dem Mittelmeer, wo in milden Luftmassen im 850-hPa-Niveau häufig Temperaturwerte bis 15 Grad anzutreffen sind, war es längst nicht so mild.

Oder im Klartext: bei einer so stark vorherrschenden südlichen oder südwestlichen Luftströmung hätte der Winter eigentlich noch deutlich milder ausfallen müssen. Warum die milde Luft diesmal auch nicht mehr das ist, was sie mal war, darüber kann jetzt spekuliert werden.

Im Übrigen halte ich das Aufleben des zonalen Grundstromes auf ein Ausmaß wie in diesem Winter nach vielen Jahren, in denen er immer schwächer wurde, eher für einen Ausreißer. Die EIKE-Autoren Kowatsch, Kämpfe und Leistenschneider (2013) haben in verschiedenen Beiträgen hier beim EIKE darauf hingewiesen, dass so gravierende Änderungen typisch sind für den Übergang in eine Kaltzeit. Der Zeitscale solcher Ausschläge nach beiden Seiten passt in dieses Bild.

Wollen wir hoffen, dass es nicht im nächsten Winter mit der gleichen Konstanz zu Nord- oder Nordostlagen kommt. Im Gegensatz zu den Alarmisten sehe ich so etwas nämlich als Gefahr an, nicht die milde Witterung. Ich glaube kaum, dass man in den USA jubelt, weil es so kalt ist und die Wärme sich nicht so schädlich auswirken kann, wie es Präsident Obama immer wieder behauptet.

Ach so, auch diese Kälte soll ja der Erderwärmung* geschuldet sein…

* Bild fragt:

Wieso spielt das Weltwetter verrückt?

Ist der Klimawandel schuld? Dieser Theorie gingen US-Forscher beim Jahrestreffen des weltgrößten Wissenschaftsverbands American Association for the Advancement of Science (AAAS) in Chicago nach.

„Es stimmt überein mit dem Muster, das wir auf Basis unserer Daten erwarten”, sagte die Klimaforscherin Jennifer Francis von der Rutgers Universität im US-Bundesstaat New Jersey am Samstag.