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Durchbruch in der Klimaforschung: So lässt die Sonne die Wolken tanzen

Vor 20 Jahren veröffentlichte eine Gruppe um Henrik Svensmark ein Modell, das eine Steuerung der Wolkenbedeckung durch die schwankende Sonnenaktivität postulierte. In der Folge gab es heftige Diskussionen zwischen Anhängern und Kritikern. Wie so oft in der Wissenschaft war die Grundidee gut, jedoch mangelte es an der detaillierten Ausarbeitung, da sich das Klimasystem als komplexer herausstellte als gedacht. Die Klärung der Sonne-Klima-Verbindung ist ein überaus wichtiges Thema, da paläoklimatologische Studien eine starke Synchronität zwischen den beiden dokumentiert hat. Es fehlt nun allein der genaue Mechanismus, der es erlauben würde, den Zusammenhang in die theoretischen Modelle einzubauen. Kurz vor Weihnachten 2017 dann ein Paukenschlag. Henrik Svensmark und Kollegen erklärten, dass sie die Wolkenbildung durch die solar gesteuerte kosmische Strahlung nun sowohl experimentell als auch theoretisch nachvollziehen können. Hier die Pressemitteilung der Technischen Universität Dänemarks in Kopenhagen:

New study connect exploding stars, clouds and Earth climate

New research from DTU Space provides better understanding of how cosmic rays can influence Earth´s cloud cover and climate.

A DTU lead team of scientists have found a missing link between exploding stars, clouds and the Earth’s climate. The findings have just been published in the journal Nature Communications. The scientists call the new discoveries ‘a breakthrough’ in the understanding of how cosmic rays from supernovae can influence Earth´s cloud cover and thereby climate on Earth. The study conducted by Dr. Henrik Svensmark, from DTU Space,  senior researcher Martin Bødker Enghoff, from DTU Space, professor Nir Shaviv at the Hebrew University of Jerusalem, and Ph.D. student Jacob Svensmark at the University of Copenhagen reveals how atmospheric ions, produced by the energetic cosmic rays raining down through the Earth’s atmosphere, helps the growth and formation of cloud condensation nuclei – the seeds necessary for forming clouds in the atmosphere.

This is a change in the understanding of how cosmic rays affect climate on Earth. Until now it has been assumed that additional small aerosols – the precursors to cloud condensation nuclei – would not grow to sizes relevant for cloud formation, since no mechanism was known to achieve this. The new results reveal, both theoretically and experimentally, how interactions between ions and aerosols can accelerate the growth by adding material to the small aerosols and thereby help them survive to become cloud condensation nuclei. “It gives a physical foundation to the large body of empirical evidence showing that Solar activity plays a role in variations in Earth’s climate. For example, the Medieval Warm Period around year 1000 AD and the cold period in the Little Ice Age 1300-1900 AD both fits with changes in Solar activity,” says Henrik Svensmark who is the lead author of the new Nature-study.

A fundamental new approach

The fundamental new idea in the study is to include a contribution to growth of aerosols by the mass of the ions. Although the ions are not the most numerous constituents in the atmosphere, the electro-magnetic interactions between ions and aerosols compensate for the scarcity and make fusion between ions and aerosols much more likely. Even at low ionization levels the study shows that about 5 percnt of the growth rate of aerosols is due to ions.”Finally we may have the last piece of the puzzle explaining how particles from space affect climate on Earth”. Martin Bødker Enghoff, senior researcher DTU Space. In the case of a nearby super nova the effect can be more than 50 percent of the growth rate, which will have an impact on the clouds and the Earth’s temperature. 

2 years and 3100 hours of testing

To achieve the results a theoretical description of the interactions between ions and aerosols was formulated along with an expression for the growth rate of the aerosols. The ideas were then tested experimentally in a large cloud chamber. Due to experimental constraints caused by the presence of chamber walls, the change in growth rate that had to be measured was of the order of 1 percent, which poses a high demand on stability during the experiments. The experiments were repeated up to 100 times in order to obtain a good signal relative to unwanted fluctuations. Data was taken over a period of 2 years with total 3100 hours of data sampling. The results of the experiments agreed with the theoretical predictions. “Finally we may have the last piece of the puzzle explaining how particles from space affect climate on Earth,” says study coauthor Martin Bødker Enghoff from DTU Space. “It gives an understanding of how changes caused by Solar activity or by super nova activity can affect climate.”

The hypothesis explained in short:

• Cosmic rays, high-energy particles raining down from exploded stars, knock electrons out of air molecules. This produces ions, that is, positive and negative molecules in the atmosphere. 

• The ions help aerosols – clusters of mainly sulphuric acid and water molecules – to form and become stable against evaporation. This process is called nucleation. The small aerosols need to grow nearly a million times in mass in order to have an effect on clouds.

• The second role of ions is that they accelerate the growth of the small aerosols into cloud condensation nuclei – seeds on which liquid water droplets form to make clouds. The more ions the more aerosols become cloud condensation nuclei. It is this second property of ions which is the new result published in Nature Communications.

• Low clouds made with liquid water droplets cool the Earth’s surface.

• Variations in the Sun’s magnetic activity alter the influx of cosmic rays to the Earth.

• When the Sun is lazy, magnetically speaking, there are more cosmic rays and more low clouds, and the world is cooler. When the Sun is active fewer cosmic rays reach the Earth and with fewer low clouds the world warms up.

Click here for a film explaining the project (a short film by science journalist Lars Oxfeldt Mortensen).

Henrik Svensmark ist einer der Pioniere der modernen Klimawissenschaften. Er traute sich als einer der ersten, auch unbequeme wissenschaftliche Ergebnisse zu publizieren und zu vertreten. Das tat er nicht, weil er dafür Geld von starken Lobbygruppen bekommen hätte. Das Gegenteil ist der Fall, Svensmark wurde aufgrund seiner Mainstream-kritischen Gedanken systematisch von den öffentlichen Geldtöpfen abgeschnitten und von Aktivisten der harten Klimalinie gemobbt. Das einzige Motiv, das Svensmark treibt ist das Streben nach wissenschaftlicher Wahrheit, eine altmodische Tugend, die immer seltener in den Instituten anzutreffen ist.

Das Wochenmagazin Die Zeit war lange von Klimaaktivisten durchsetzt. Bezeichnenderweise arbeitete man mit Journalisten zusammen, die parallel auch im Greenpeace-Magazin schrieben. Hat sich dies jetzt geändert? Die einzige Zeitung im deutschprachigen Raum, die der Kopenhagener Pressemitteilung aufgriff, war Die Zeit. Noch am selben Tag berichtete dort Jan Oliver Löfken in einem sehr lesenswerten Artikel:

Klimawandel: Ständig Regen? Schuld ist auch der Sternenstaub
Je mehr Partikel in der Atmosphäre, desto eher kondensiert Wasser: Wolken bilden sich. Nun zeigen Forscher: Auch kosmische Strahlung sorgt auf der Erde für Regentropfen.

Kosmische Strahlung aus hochenergetischen Protonen, Elektronen, Ionen und Gammastrahlung trifft permanent aus dem All auf die äußeren Schichten der Erdatmosphäre. Diese Teilchenschauer, teils verursacht von fernen Supernovae (siehe Infokasten), haben einen messbaren Effekt auf die Wolkenbildung und damit auf das Erdklima. Diesen Zusammenhang konnten nun dänische Wissenschaftler mit Simulationen und Experimenten in einer Wolkenkammer belegen.

Weiterlesen auf zeit.de

Co-Autor der Publikation ist der Jerusalemer Astrophysiker Nir Shaviv, der in seinem Blog die Ergebnisse des Papers zusammenfasst.

Finally! The missing link between exploding stars, clouds and climate on Earth
Our new results published today in nature communications provide the last piece of a long studied puzzle. We finally found the actual physical mechanism linking between atmospheric ionization and the formation of cloud condensation nuclei. Thus, we now understand the complete physical picture linking solar activity and our galactic environment (which govern the flux of cosmic rays ionizing the atmosphere) to climate here on Earth though changes in the cloud characteristics. In short, as small aerosols grow to become cloud condensation nuclei, they grow faster under higher background ionization rates. Consequently, they have a higher chance of surviving the growth without being eaten by larger aerosols. This effect was calculated theoretically and measured in a specially designed experiment conducted at the Danish Space Research Institute at the Danish Technical University, together with our colleagues Martin Andreas Bødker Enghoff and Jacob Svensmark.

Weiterlesen bei ScienceBits

Siehe auch Beitrag der GWPF zur Veröffentlichung.

 

Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie: Es gibt in Norddeutschland nicht mehr Sturmfluten als vor 50 Jahren

Sturmfluten richten an deutschen Küsten immer wieder große Schäden an. Die Stürme lassen den Meeresspiegel dann kurzfristig stark anschwellen. Vertreter der harten Klimalinie warnen, dass der Meeresspiegelanstieg die Sturmflutgefahr weiter steigern könnte. Was ist dran an diesem Szenario?

Schleswig Holstein ist eines der deutschen Küstenländer. Die Plattform shz.de meldete am 27. Oktober 2017 Ermutigendes:

Klimaforscher: Sturmfluten bis 2050 keine Gefahr für Norddeutschland
Die wegen des Meeresspiegelanstiegs vermutlich häufiger auftretenden leichten Sturmfluten werden nach Ansicht des Hamburger Klimaforschers Hans von Storch bis 2050 keine Gefahr für Norddeutschland darstellen.

Weiterlesen auf shz.de

Das ist auch erfreulich, da von Storch fünf Jahre zuvor auf der selben Plattform noch das Jahr 2030 als Gefahrenpunkt genannt hatte. Auch 2014 ein realistischer Artikel auf shz.de:, der Flussvertiefung und Küstenschutzbaumaßnahmen als Probleme thematisiert:

„Sturmfluten auch ohne Klimawandel gefährlich“
Vor einem Jahr bescherte Orkantief „Xaver“ dem Norden eine der schwersten Sturmfluten der vergangenen Jahre. Am Pegel St. Pauli wurde sogar der zweithöchste Stand seit 1976 gemessen. War „Xaver“ also ein außergewöhnliches Wetterphänomen? „Das war ein wirklich schwerer Sturm, aber schwere Stürme gehören zu Hamburg dazu“, sagt der Direktor des Helmholtz-Zentrums Geesthacht, Hans von Storch. Allerdings habe die Höhe der Sturmfluten von 1962 bis ungefähr 1990 deutlich zugenommen. Das liege aber nicht an stärkeren Stürmen infolge der Klimaveränderung. Ein anderer, von Menschen gemachter Faktor sei der Grund dafür: Wegen der Fahrrinnenvertiefungen und Baumaßnahmen zum Küstenschutz passieren die Wassermassen sehr viel leichter die Elbe.

Weiterlesen auf shz.de

Pressemitteilung des Helmholtz-Zentrum Geesthacht – Zentrum für Material- und Küstenforschung:

Sturmfluten waren schon immer gefährlich

Sturmfluten waren schon immer gefährlich, auch ohne Klimawandel. Dies zeigt auf bedrückende Weise die schwere Sturmflut vom 16./17. Februar 1962, bei der allein in Hamburg über 300 Menschen gestorben sind. In den nachfolgenden Jahren wurde viel in den Küstenschutz investiert. Mit Erfolg, denn größere Schäden sind seitdem nicht mehr aufgetreten, obwohl inzwischen Sturmfluten mehrfach höher aufliefen, als im Februar 1962.

Viele Bewohner Norddeutschlands wissen jedoch nicht, dass sie in einem Gebiet wohnen, das heute jeden Winter vor Sturmfluten und oft sogar jeden Tag vor dem normalen Hochwasser geschützt wird. Einen hundertprozentigen Schutz können Deiche jedoch nie leisten. Küstenbewohnern muss deshalb das Sturmflutrisiko bewusster werden, damit Schutzmaßnahmen akzeptiert und das vorhandene Restrisiko verringert werden kann.

Welches Wohngebiet wird durch Küstenschutz geschützt? “Derzeit würden etwa 4,8 Mio. Bewohner Norddeutschlands zweimal täglich nasse Füße bekommen, wenn es keine Deiche geben würde. Durch den Küstenschutz wähnen sie sich oft fernab von Ebbe und Flut”, sagt Dr. Insa Meinke, Leiterin des Norddeutschen Klimabüros am Helmholtz-Zentrum Geesthacht. “Damit den Menschen bewusster wird, wie wirksam sie heute durch Deiche geschützt werden und wie sich der Küstenschutzbedarf künftig ändern kann, haben wir eine neue Webseite entwickelt, die Entscheidungsträgern, Planern und Bewohnern Forschungsergebnisse über Klimawandel, Sturmfluten und Küstenschutz zur Verfügung stellt”, erläutert Meinke weiter.

Unter www.kuestenschutzbedarf.de erhalten Nutzer Hintergrundwissen zum Thema Nordseesturmfluten im Klimawandel. Auf einer interaktiven Karte erfahren sie, ob ihr Wohngebiet heute durch Küstenschutzmaßnahmen vor Sturmfluten geschützt wird. Dafür wurden die Wasserstände der Sturmflut vom 16./17. Februar 1962 zu Grunde gelegt. Wohngebiete und einzelne Regionen können über Postleitzahlen oder durch eine Zoomfunktion ausgewählt werden.

Klimawandel kann Nordsee-Küstenschutzgebiet um etwa zehn Prozent vergrößern
Bis Ende des 21. Jahrhunderts können hohe Sturmfluten durch den Meeresspiegelanstieg und durch ein möglicherweise verändertes Windklima bis zu 1,10 Meter höher auflaufen, als beispielsweise die Sturmflut im Februar 1962. Bei solch hohen Wasserständen würde sich das vor Nordseesturmfluten zu schützende Gebiet von derzeit etwa 10.800 Quadratkilometern um etwa zehn Prozent vergrößern. Entscheidend für die Wirksamkeit des Küstenschutzes sind flexible Schutzstrategien, die unter Beteiligung und Information der Bevölkerung geplant und umgesetzt werden müssen. Auf der neuen Website des Norddeutschen Klimabüros können sich Besucher anzeigen lassen, ob ihr Wohngebiet möglicherweise Ende des 21. Jahrhunderts vor hohen Sturmfluten geschützt werden muss.

Lesetipps: Papers von Hans von Storch “Meeresspiegel und Sturmfluten an der Nordseeküste” und “Nordseesturmfluten im Klimawandel“.

Julia Ranniko erinnerte in der Welt an die schlimme Stumflut 1962. Die Flut war auch Thema in einem lesenswerten Beitrag von Wolfgang Röhl auf achgut.com. Bilder auf ndr.de.

Die schlimme Sturmflut von 1962 ist nun zum Glück schon ein paar Jährchen her. Gibt es einen Trend zu verstärkten Sturmfluten in Deutschland? Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) machte hierzu 2007 eine klare Aussage:

Es gibt in Norddeutschland nicht mehr Sturmfluten als vor 50 Jahren. Ein generell steigender Trend bei der Häufigkeit und Intensität von Sturmfluten als Vorbote des globalen Klimawandels ist gegenwärtig nicht erkennbar. Dies ist das Fazit, das Wissenschaftler des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) am Mittwoch in Hamburg zogen. Sie nutzten die Ruhe vor dem Sturm der bevorstehenden Hochsaison im Wasserstandsvorhersagedienst, um über Sturmfluten, die Grenzen ihrer Vorhersagbarkeit und langfristige Entwicklungen zu informieren.

Nach Angaben von Dr. Sylvin Müller-Navarra, BSH-Sturmflutexperte, sei zwar in den letzten 40 Jahren eine jahreszeitliche Verschiebung der Sturmflut-Aktivitäten vom Herbst hin zu den Wintermonaten Januar bis März zu beobachten. Doch dabei handle es sich nicht um durch den Klimawandel beeinflusste Schwankungen, sondern vermutlich um eine natürliche Variabilität, zeigte sich Müller-Navarra überzeugt.”

Am Pegel Norderney kann man schön sehen, dass weder Zahl noch Stärke der Nordsee-Sturmfluten seit 1910 nicht zugenommen hat. Auch lesenwert: Michael Palmer beschrieb auf WUWT die Geschichte der Sturmfluten an den Nordseeküsten.

 

Arktisches Meereis: Nordwestpassage bereits früher teilweise eisfrei, Framstrasse in den letzten 80 Jahren ohne Langzeittrend

Das arktische Meereis ist in den letzten 30 Jahren geschrumpft, das ergaben Satellitenmessungen. Aber wie hat sich das Eis vor dem Einsatz der Satelliten entwickelt? Im Mai 2017 erschien ein Paper von Connolly et al., in dem die Autoren die Meereisbedeckung für die letzten 100 Jahre rekonstruierten. Dabei fanden sie einen steten Wechsel zwischen Eiswachstum und Eisschmelze:

Re-calibration of Arctic sea ice extent datasets using Arctic surface air temperature records
A new seasonal and annual dataset describing Arctic sea ice extents for 1901–2015 was constructed by individually re-calibrating sea ice data sources from the three Arctic regions (North American, Nordic and Siberian) using the corresponding surface air temperature trends for the pre-satellite era (1901–1978), so that the strong relationship between seasonal sea ice extent and surface air temperature observed for the satellite era (1979-present) also applies to the pre-satellite era. According to this new dataset, the recent period of Arctic sea ice retreat since the 1970s followed a period of sea ice growth after the mid-1940s, which in turn followed a period of sea ice retreat after the 1910s. Arctic sea ice is a key component of the Arctic hydrological cycle, through both its freshwater storage role and its influence on oceanic and atmospheric circulation. Therefore, these new insights have significance for our understanding of Arctic hydrology.

Siehe auch Beiträge auf WUWT. und Climate Etc.

Abbildung 1: Entwicklung der arktischen Meereisbedeckung während der vergangenen 120 Jahre. Aus Connolly et al. 2017.

 

Eine andere Rekonstruktion des globalen Meereises stammt von Titchner & Rayner 2014, die sogar bis 1850 zurückgeht:

The Met Office Hadley Centre sea ice and sea surface temperature data set, version 2: 1. Sea ice concentrations
We present a new version of the sea ice concentration component of the Met Office Hadley Centre sea ice and sea surface temperature data set, HadISST.2.1.0.0. Passive microwave data are combined with historical sources, such as sea ice charts, to create global analyses on a 1° grid from 1850 to 2007. Climatology was used when no information about the sea ice was available. Our main aim was to create a homogenous data set by calculating and applying bias adjustments using periods of overlaps between the different data sources used. National Ice Center charts from 1995 to 2007 have been used as a reference to achieve this. In particular, large bias adjustments have been applied to the passive microwave data in both the Antarctic and Arctic summers. Overall, HadISST.2.1.0.0 contains more ice than HadISST1.1, with higher concentrations, shorter marginal ice zones, and larger extents and areas in some regions and periods. A new method for estimating the concentrations within the ice pack using the distance from the ice edge has been developed and evaluated. This was used when only the extents were known or the original concentration fields were heterogeneous. A number of discontinuities in the HadISST1.1 record are no longer found in HadISST.2.1.0.0.

Ergebnisse werden im Abstract seltsamerweise nicht genannt. Ein Blick in das Paper (das pdf ist kostenlos herunterladbar) bringt Aufklärung: Die von Connolly et al. 2017 erarbeiteten Trends scheinen im offiziellen Datensatz des Hadley Centres zu fehlen. Das ist bedenklich, denn der Datensatz wird zum Abgleich mit Modellierungen verwendet. Insofern werden die Modellierungsergebnisse möglicherweise mit einem falschen “Messdatensatz” verglichen, was bedenklich wäre.

Foto: Greenland Travel. Nutzung mit freundlicher Genehmigung.

 

Zoomen wir auf die Framstrasse und das Meereis der letzten 80 Jahre. Smedsrut et al. 2017 haben das Sommereis rekonstruiert. Einen Langzeittrend in der Eisbedeckung konnten die Forscher nicht finden, dafür aber eine starke natürliche Variabilität. Eine große Rolle hierbei spielen Veränderungen bei den Winden. Abstract:

Fram Strait sea ice export variability and September Arctic sea ice extent over the last 80 years
A new long-term data record of Fram Strait sea ice area export from 1935 to 2014 is developed using a combination of satellite radar images and station observations of surface pressure across Fram Strait. This data record shows that the long-term annual mean export is about 880 000 km2, representing 10 % of the sea-ice-covered area inside the basin. The time series has large interannual and multi-decadal variability but no long-term trend. However, during the last decades, the amount of ice exported has increased, with several years having annual ice exports that exceeded 1 million km2. This increase is a result of faster southward ice drift speeds due to stronger southward geostrophic winds, largely explained by increasing surface pressure over Greenland. Evaluating the trend onwards from 1979 reveals an increase in annual ice export of about +6 % per decade, with spring and summer showing larger changes in ice export (+11 % per decade) compared to autumn and winter (+2.6 % per decade). Increased ice export during winter will generally result in new ice growth and contributes to thinning inside the Arctic Basin. Increased ice export during summer or spring will, in contrast, contribute directly to open water further north and a reduced summer sea ice extent through the ice–albedo feedback. Relatively low spring and summer export from 1950 to 1970 is thus consistent with a higher mid-September sea ice extent for these years. Our results are not sensitive to long-term change in Fram Strait sea ice concentration. We find a general moderate influence between export anomalies and the following September sea ice extent, explaining 18 % of the variance between 1935 and 2014, but with higher values since 2004.

Klimamodellierer sind noch immer ziemlich ratlos, wie es zu den Meereis-Zyklen kommen kann. Sie bekommen die Ozeanzyklen wie AMO, NAO und AO nicht in die Modelle hinein. Zudem unterschätzen sie den Einfluss der Sonne. Dabei kommt es zu echten Stilblüten wie im Juli 2017 als Gagné et al. das arktische Meereiswachstum zwischen 1940 und 1975 als Folge anthropogener Aerosole interpretieren. Das ist natürlich Quatsch, da sich das solare Minimum in den 1970er Jahren sowie die Ozeanzyklen viel eher als Erklärmöglichkeit anbietet. Aus politischen Gründen kann man der Sonne aber keinen Stich gönnen. Man darf also gespannt sein, wie lange sich die Modellierer diesen Holzweg noch leisten können, bis alles in sich mit tösendem Gelärme zusammenbricht.

Vielleicht wäre es ganz nützlich, wenn sich die Damen und Herren Modellierer einmal daran machten, die arktische Meereisgeschichte der letzten 10.000 Jahre zu reproduzieren. Ledu et al. 2010 haben dazu eine schöne Meereisrekonstruktion aus der Nordwestpassage beigesteuert, die während der letzten zehn Jahrtausende wiederholt Zeiten nachwies, während der die Passage teilweise eisfrei war. Die Autoren schlussfolgern, das die natürliche Variabilität eine große Rolle spielt und der kürzliche Rückgang des Eises Teil dieses Zyklus sein könnte. Wichtiger Akteur hierbei ist der Ozeanzyklus der Arktischen Oszillation. Abstract:

Holocene sea ice history and climate variability along the main axis of the Northwest Passage, Canadian Arctic
Palynological, geochemical, and physical records were used to document Holocene paleoceanographic changes in marine sediment core from Dease Strait in the western part of the main axis of the Northwest Passage (core 2005-804-006 PC latitude 68°59.552′N, longitude 106°34.413′W). Quantitative estimates of past sea surface conditions were inferred from the modern analog technique applied to dinoflagellate cyst assemblages. The chronology of core 2005-804-006 PC is based on a combined use of the paleomagnetic secular variation records and the CALS7K.2 time-varying spherical harmonic model of the geomagnetic field. The age-depth model indicates that the core spans the last ∼7700 cal years B.P., with a sedimentation rate of 61 cm ka−1. The reconstructed sea surface parameters were compared with those from Barrow Strait and Lancaster Sound (cores 2005-804-004 PC and 2004-804-009 PC, respectively), which allowed us to draw a millennial-scale Holocene sea ice history along the main axis of the Northwest Passage (MANWP). Overall, our data are in good agreement with previous studies based on bowhead whale remains. However, dinoflagellate sea surface based reconstructions suggest several new features. The presence of dinoflagellate cysts in the three cores for most of the Holocene indicates that the MANWP was partially ice-free over the last 10,000 years. This suggests that the recent warming observed in the MANWP could be part of the natural climate variability at the millennial time scale, whereas anthropogenic forcing could have accelerated the warming over the past decades. We associate Holocene climate variability in the MANWP with a large-scale atmospheric pattern, such as the Arctic Oscillation, which may have operated since the early Holocene. In addition to a large-scale pattern, more local conditions such as coastal current, tidal effects, or ice cap proximity may have played a role on the regional sea ice cover. These findings highlight the need to further develop regional investigations in the Arctic to provide realistic boundary conditions for climatic simulations.

Übrigens: Wer sich von der Arktis selber ein Bild machen möchte, der kann auf der deutschsprachigen Seite von Greenland Travel tolle Reisepakete nach Grönland finden. Ist nicht ganz so weit und teuer wie die Anarktis und ein toller Einstieg in diese faszinierende Region.

 

Wer es ganz genau wissen möchte: Westeuropäische Extremwettergeschichte der letzten 1200 Jahre auf 5000 Seiten

Extremwetter ist ein leidiger Begleiter im Leben des Menschen. Stürme, Überflutungen und Dürren machen uns seit Beginn der Zeiten zu schaffen. Neu ist lediglich, dass sich der Mensch nun selber als Auslöser des extremen Wetters sieht. Eine Selbstüberschätzung die gut in die modernen Zeiten passt, wo man problemlos zum Mond fliegen könnte, wenn man denn nur wollte. Ganz so neu ist die Idee der menschlichen Exrenwetterbeeinflussung dann aber doch nicht. Bereits im Mittelalter hatten man Schuldige identifiziert und auf den Marktplätzen als Hexen verbrannt. Keine gute Zeit. Und ob damals dadurch das Extremwetter reduziert werden konnte, ist leider nicht überliefert.

Was gibt es Neues vom Extremwetter? Beginnen wir mit Kelly 2016 im Journal of Geography & Natural Disasters:

Trends in Extreme Weather Events since 1900 An Enduring Conundrum for Wise Policy Advice
It is widely promulgated and believed that human-caused global warming comes with increases in both the intensity and frequency of extreme weather events. A survey of official weather sites and the scientific literature provides strong evidence that the first half of the 20th century had more extreme weather than the second half, when anthropogenic global warming is claimed to have been mainly responsible for observed climate change. The disconnect between real-world historical data on the 100 years’ time scale and the current predictions provides a real conundrum when any engineer tries to make a professional assessment of the real future value of any infrastructure project which aims to mitigate or adapt to climate change. What is the appropriate basis on which to make judgements when theory and data are in such disagreement?

Ergebnis: Das Extremwetter war offenbar in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts häufiger als in der zweiten Hälfte, was so gar nicht zur anthropogenen Beeinflussung passen will. Das Ende des von Aktivisten extra neugeschaffenen Begriffes “Global Weirding“?

Immer häufiger lesen wir nun, dass ein bestimmter Sturm bzw. eine bestimmte Flut mit hoher Wahrscheinlichkeit anthropogene Ursachen gehabt habe. Oft werden dabei Wahrscheinlichkeiten angegeben, was auf den ersten Blick sehr wissenschaftlich aussieht. Allerdings handelt es sich meist mehr um Wunschdenken anstatt Wirklichkeit. Omar Bellprat und Francisco Doblas-Reyes erläuterten 2016, dass die Verwendung von lückenhaften Modellen in den meisten Fällen zu einer systemstischen Überschätzung der menschengemachten Komponente führt:

Attribution of extreme weather and climate events overestimated by unreliable climate simulations
Event attribution aims to estimate the role of an external driver after the occurrence of an extreme weather and climate event by comparing the probability that the event occurs in two counterfactual worlds. These probabilities are typically computed using ensembles of climate simulations whose simulated probabilities are known to be imperfect. The implications of using imperfect models in this context are largely unknown, limited by the number of observed extreme events in the past to conduct a robust evaluation. Using an idealized framework, this model limitation is studied by generating large number of simulations with variable reliability in simulated probability. The framework illustrates that unreliable climate simulations are prone to overestimate the attributable risk to climate change. Climate model ensembles tend to be overconfident in their representation of the climate variability which leads to systematic increase in the attributable risk to an extreme event. Our results suggest that event attribution approaches comprising of a single climate model would benefit from ensemble calibration in order to account for model inadequacies similarly as operational forecasting systems.

Auch Stott et al. 2015 warnen vor vorschnellen Schlüssen bei der Interpretation von Extremwetter-Auslösern:

Attribution of extreme weather and climate-related events
Extreme weather and climate-related events occur in a particular place, by definition, infrequently. It is therefore challenging to detect systematic changes in their occurrence given the relative shortness of observational records. However, there is a clear interest from outside the climate science community in the extent to which recent damaging extreme events can be linked to human-induced climate change or natural climate variability. Event attribution studies seek to determine to what extent anthropogenic climate change has altered the probability or magnitude of particular events. They have shown clear evidence for human influence having increased the probability of many extremely warm seasonal temperatures and reduced the probability of extremely cold seasonal temperatures in many parts of the world. The evidence for human influence on the probability of extreme precipitation events, droughts, and storms is more mixed. Although the science of event attribution has developed rapidly in recent years, geographical coverage of events remains patchy and based on the interests and capabilities of individual research groups. The development of operational event attribution would allow a more timely and methodical production of attribution assessments than currently obtained on an ad hoc basis. For event attribution assessments to be most useful, remaining scientific uncertainties need to be robustly assessed and the results clearly communicated. This requires the continuing development of methodologies to assess the reliability of event attribution results and further work to understand the potential utility of event attribution for stakeholder groups and decision makers.

Die Temperaturen in den USA sind in den letzten 100 Jahren insgesamt weniger extrem geworden. Kunkel et al. 2015 haben hierzu Details publiziert:

Is the monthly temperature climate of the United States becoming more extreme?
A new data set of monthly temperatures, adjusted for detected inhomogeneities, was used to examine whether the monthly temperature climate of the U.S. has become more extreme. During the past two to three decades, there has been a shift toward more frequent very warm months, but less frequent very cold months. Thus, overall the monthly temperature climate has not become more extreme. Midtwentieth century including the 1930s was an earlier period of frequent very warm months, a result of very warm daytime temperatures, while nighttime temperatures were not unusual. Regionally, there is a lack of century-scale warming in the southeast U.S. annually and in parts of the central U.S. in the summer, characterized by lack of daytime warming while there has been nighttime warming. Compared to the earlier midcentury warm period, recent decades have been more (less) extreme in the summer (winter) in the west while Midwest summers have been less extreme.

Die NOAA verwehrt sich übrigens gegen eine pauschale Verquickung jeglichen Extremwetters und dem menschengemachten Klimawandel.

Zurück nach Europa. Jan Buisman hat für Westeuropa einen wahren Datenschatz zum Extremwetter zusammengetragen. In einem vielbändigen Werk hat er akribisch jeden Sturm, jede Flut für die vergangenen 1200 Jahre zusammengetragen. Ein Leser fasste das Werk für uns wie folgt zusammen:

“Duizend jaar weer, wind en water in de lage landen”
(Thousand years weather, wind and water in the low countries)

This is a 6-volume set in dutch, written by J Buisman.

Each volume about 750-800 pages, with history of the weather , essentially Western Europe, from 763 to 1750, with between one and ten pages devoted to each year. Took thirty years to compile. Vol 7 is in preparation. Besides Western Europ, there are many notes on the rest of Europe, and even the US in places. With lots of quotations in (sometimes medieval) dutch, german, french, english from eye-witness reports and letters centuries ago, all with source references, maps, plates, facsimiles, etc.

He just put in every weather related item he found, all mixed with the politics of the day: such as which admiral lost which batttle due to storm, which french army crossed which frozen river, the floods, storms, famines, malaria, etc.  It is far more than weather history, it retells all political history and how weather influenced it.  The misery of the Little Ice Age is spelt out in detail. A monumental piece of work. Issued with the assistance of KNMI (the dutch DWD).

Das Werk ist hier zu bestellen.

 

Die weltweiten Extremwetterschäden 2014 waren ungewöhnlich niedrig.

 

Studie: Zwei Drittel aller Klimamodelle unterschätzen Niederschlagsmengen

Regen ist lebensnotwendig für Menschen, Tiere und Pflanzen. Umso wichtiger ist die korrekte Prognose der Niederschlagsentwicklung. Gerne werden hierzu theroretische Klimamodelle herangezogen. Bartlein et al. zeigten im September 2017 am Beispiel der Niederschläge Eurasiens vor einigen Jahrtausneden, dass selbst grundlegende Prozesse offenbar noch vollkommen unverstanden sind:

Underlying causes of Eurasian midcontinental aridity in simulations of mid-Holocene climate
Climate model simulations uniformly show drier and warmer summers in the Eurasian midcontinent during the mid-Holocene, which is not consistent with paleoenvironmental observations. The simulated climate results from a reduction in the zonal temperature gradient, which weakens westerly flow and reduces moisture flux and precipitation in the midcontinent. As a result, sensible heating is favored over evaporation and latent heating, resulting in substantial surface-driven atmospheric warming. Thus, the discrepancy with the paleoenvironmental evidence arises initially from a problem in the simulated circulation and is exacerbated by feedback from the land surface. This region is also drier and warmer than indicated by observations in the preindustrial control simulations, and this bias arises in the same way: zonal flow and hence moisture flux into the midcontinent are too weak, and feedback from the land surface results in surface-driven warming. These analyses suggest the need to improve those aspects of climate models that affect the strength of westerly circulation.

Eine NASA-Studie untersuchte die Prognoseleistung von 23 Modellen für den Zeitraum 1995-2005 und fand, dass mehr als zwei Drittel aller Modelle die real gemessenen Regenmengen unterschätzt hatten. Kein richtig gutes Ergebnis, das Vertrauen in die Vorhersagekraft der Klimamodelle stärken würde. Siehe Bericht auf The Daily Caller aus dem Juni 2017:

Study: Climate models have been estimating rainfall incorrectly this whole time

Most global climate models are underestimating increased rainfall caused by global warming, according to a study released Monday.

NASA and four universities compared climate data from 1995 to 2005 to 23 climate model simulations for the same period. More than 70 percent of the climate models underestimated the amount of rain compared to the real world observations. “Precipitation is vital to life on Earth and regional precipitation changes accompanying anticipated global warming could exert profound impacts on ecosystems and human society,” reads the study’s abstract, adding that “we infer that most CMIP5 models underestimate the hydrological sensitivity under global warming.” The climate models that came closest to matching real world observations indicated that global warming will greatly increase rainfall in the future. Climate models in the study were underestimating rainfall because of the way they examined high altitude in the atmosphere. Global warming will mean fewer of these clouds, causing more rainfall.

Weiterlesen auf The Daily Caller

 

Wir wünschen allen Bloglesern ein schönes und friedliches Weihnachtsfest!

 

 

Was sind die Temperaturprognosen wirklich wert? Klimamodelle bei wichtigem Realitäts-Check glatt durchgefallen

Klimamodelle mussten in letzter Zeit viel Kritik einstecken. Weder hatten sie die gebremste Erwärmung der letzten 15 Jahre vorhergesagt, noch vermögen sie die natürlichen Wärmeperioden der letzten Jahrtausende nachzuvollziehen. Ein Team um Christopher O’Reilly hat nun überprüft, inwieweit die gängigen Klimamodelle die Wintertemperaturen der letzten 100 Jahre der Nordhemisphäre reproduzieren können. Die Forscher waren erstaunt, als die Prognoseleistung Mitte des 20. Jahrhunderts nahe Null fiel. Ein bitterer Fehlschlag. Irgendetwas scheint in den Modellen zu fehlen. Ist es angesichts der krassen Defizite eigentlich vertretbar, die Politik von ebensolchen Modellen leiten zu lassen und weitreichende Entscheidungen zu treffen? Hier der Abstract der Arbeit, die im Juni 2017 erschien:

Variability in seasonal forecast skill of Northern Hemisphere winters over the twentieth century
Seasonal hindcast experiments, using prescribed sea surface temperatures (SSTs), are analyzed for Northern Hemisphere winters from 1900 to 2010. Ensemble mean Pacific/North American index (PNA) skill varies dramatically, dropping toward zero during the mid-twentieth century, with similar variability in North Atlantic Oscillation (NAO) hindcast skill. The PNA skill closely follows the correlation between the observed PNA index and tropical Pacific SST anomalies. During the mid-century period the PNA and NAO hindcast errors are closely related. The drop in PNA predictability is due to mid-century negative PNA events, which were not forced in a predictable manner by tropical Pacific SST anomalies. Overall, negative PNA events are less predictable and seem likely to arise more from internal atmospheric variability than positive PNA events. Our results suggest that seasonal forecasting systems assessed over the recent 30 year period may be less skillful in periods, such as the mid-twentieth century, with relatively weak forcing from tropical Pacific SST anomalies.

Noch ein Beispiel, diesmal aus dem Bereich des tropischen Pazifiks. Dort fanden Coats und Karnauskas, dass die Modelle auch hier komplett an der Realität vorbeisimulieren. Die Autoren schlussfolgern, dass jegliche Prognosen auf Basis dieser Modelle im Pazifik wenig vertrauenswürdig sind. Die Arbeit erschien im Oktober 2017 in den Geophysical Research Letters:

Are Simulated and Observed Twentieth Century Tropical Pacific Sea Surface Temperature Trends Significant Relative to Internal Variability?
Historical trends in the tropical Pacific zonal sea surface temperature gradient (SST gradient) are analyzed herein using 41 climate models (83 simulations) and 5 observational data sets. A linear inverse model is trained on each simulation and observational data set to assess if trends in the SST gradient are significant relative to the stationary statistics of internal variability, as would suggest an important role for external forcings such as anthropogenic greenhouse gasses. None of the 83 simulations have a positive trend in the SST gradient, a strengthening of the climatological SST gradient with more warming in the western than eastern tropical Pacific, as large as the mean trend across the five observational data sets. If the observed trends are anthropogenically forced, this discrepancy suggests that state-of-the-art climate models are not capturing the observed response of the tropical Pacific to anthropogenic forcing, with serious implications for confidence in future climate projections. There are caveats to this interpretation, however, as some climate models have a significant strengthening of the SST gradient between 1900 and 2013 Common Era, though smaller in magnitude than the observational data sets, and the strengthening in three out of five observational data sets is insignificant. When combined with observational uncertainties and the possibility of centennial time scale internal variability not sampled by the linear inverse model, this suggests that confident validation of anthropogenic SST gradient trends in climate models will require further emergence of anthropogenic trends. Regardless, the differences in SST gradient trends between climate models and observational data sets are concerning and motivate the need for process-level validation of the atmosphere-ocean dynamics relevant to climate change in the tropical Pacific.

Es deutet viel darauf hin, dass die Modelle überhitzen.

 

Tornados seit 2010 immer seltener: Pazifische Ozeanzyklen steuern Sturmhäufigkeit

Man hört so wenig von den Tornados. Früher waren sie die Lieblinge der Klimaaktivisten. Wie kam es zum Bruch? Dazu werfen wir einen Blick auf die offizielle NOAA-Tornadostatistik:

Abb. 1: Kumulative Entwicklung der Tornado-Anzahl, nach Jahren aufgeschlüsselt. Graphik: NOAA.

 

Wir sehen: Das Jahr 2018 war (zum Glück) nur Durchschnitt. Die Tornadoentwicklung der letzten 60 Jahre zeigt die Verhältnisse eindrücklich. In der Zeit 2005-2010 gab es eine Häufung der Tornados in den USA. Seitdem werden sie wieder seltener. Kein guter Stoff für Klimakatastrophengeschichten.

Abb. 2: Anzahl der Tornados in den USA seit 1950. Quelle: NOAA.

 

Angesichts der latenten Tornadogefahr fragte sich Hannes Stein 2013 in der Welt, weshalb die Amerikaner nicht nachhaltiger bauen, zum Beispiel Häuser aus Stein anstatt aus Holz.

Die Tornadoschäden sind schlimm – doch warum bauen die Amis keine besseren Häuser? Das fragt sich der Europäer und beweist damit so viel Anmaßung wie Ignoranz

Weiterlesen in der Welt

Eine schöne Visualisierung der globalen Winde gibt es übrigens auf ventusky.com.

Weshalb schwankt die Häufigkeit der Tornados eigentlich so stark im Laufe der Jahrzehnte? Forscher der University of Missouri fanden die Antwort: Die Tornados werden vom pazifischen PDO-Ozeanzyklus beeinflusst, wie sie in einer Pressemitteilung vom 10. Oktober 2013 bekanntgaben:

Pacific Ocean Temperature Influences Tornado Activity in U.S., MU Study Finds
Meteorologists often use information about warm and cold fronts to determine whether a tornado will occur in a particular area. Now, a University of Missouri researcher has found that the temperature of the Pacific Ocean could help scientists predict the type and location of tornado activity in the U.S.

Laurel McCoy, an atmospheric science graduate student at the MU School of Natural Resources, and Tony Lupo, professor and chair of atmospheric science in the College of Agriculture, Food and Natural Resources, surveyed 56,457 tornado-like events from 1950 to 2011. They found that when surface sea temperatures were warmer than average, the U.S. experienced 20.3 percent more tornados that were rated EF-2 to EF-5 on the Enhanced Fuijta (EF) scale. (The EF scale rates the strength of tornados based on the damage they cause. The scale has six category rankings from zero to five.). McCoy and Lupo found that the tornados that occurred when surface sea temperatures were above average were usually located to the west and north of tornado alley, an area in the Midwestern part of the U.S. that experiences more tornados than any other area. McCoy also found that when sea surface temperatures were cooler, more tornadoes tracked from southern states, like Alabama, into Tennessee, Illinois and Indiana.

“Differences in sea temperatures influence the route of the jet stream as it passes over the Pacific and, eventually, to the United States,” McCoy said. “Tornado-producing storms usually are triggered by, and will follow, the jet stream. This helps explain why we found a rise in the number of tornados and a change in their location when sea temperatures fluctuated.” In the study, McCoy and Lupo examined the relationship between tornadoes and a climate phenomenon called the Pacific Decadal Oscillation (PDO). PDO phases, which were discovered in the mid-1990s, are long-term temperature trends that can last up to 30 years. According to NASA scientists, the current PDO phase has just entered into a “cool” state. “PDO cool phases are characterized by a cool wedge of lower than normal sea-surface ocean temperatures in the eastern Pacific and a warm horseshoe pattern of higher than normal sea-surface temperatures extending into the north, west and southern Pacific,” McCoy said. “In the warm phase, which lasted from 1977 to 1999, the west Pacific Ocean became cool and the wedge in the east was warm.”

In 2011, more than 550 deaths occurred as a result of tornadoes, resulting in more than $28 billion in property damage, according to the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration. McCoy says that with her findings, officials may be able to save lives in the future. “Now that we know the effects of PDO cool and warm phases, weather forecasters have another tool to predict dangerous storms and inform the public of impending weather conditions,” McCoy said.

Auch El Nino-La Nina (ENSO) beeinflussen die Tornados, wie Lepore et al. 2017 dokumentierten:

ENSO-based probabilistic forecasts of March–May U.S. tornado and hail activity
Extended logistic regression is used to predict March–May severe convective storm (SCS) activity based on the preceding December–February (DJF) El Niño–Southern Oscillation (ENSO) state. The spatially resolved probabilistic forecasts are verified against U.S. tornado counts, hail events, and two environmental indices for severe convection. The cross-validated skill is positive for roughly a quarter of the U.S. Overall, indices are predicted with more skill than are storm reports, and hail events are predicted with more skill than tornado counts. Skill is higher in the cool phase of ENSO (La Niña like) when overall SCS activity is higher. SCS forecasts based on the predicted DJF ENSO state from coupled dynamical models initialized in October of the previous year extend the lead time with only a modest reduction in skill compared to forecasts based on the observed DJF ENSO state.

Auch in Deutschland gibt es übrigens ab und zu Tornados. Einen Häufigkeitstrend für die letzten 15 Jahre gibt es allerdings nicht, wie man aus Abbildung 7 aus diesem DWD-Bericht ersehen kann.

 

Neue Modellierungsergebnisse: Wirbelstürme werden in Zukunft wohl seltener und weniger intensiv

Immer wenn ein Hurrikan wütet, gibt es stets einen aufmerksamen Klimaaktivisten, der den Auslöser ganz genau kennt: Der Klimawandel! Und er ist sich dann ganz sicher: In Zukunft wird es alles noch viel ärger. Haltet inne, übet Verzicht, kehret um! Ihr seit auf dem Weg des Teufels, elendiger CO2-Sünder. Zahle und tue Buße!

Nun ja, aber es gibt zum Glück auch noch eine wissenschaftliche Seite, die leider viel zu selten in den Medien zu Wort kommt. Denn die Wahrheit ist sehr viel unspektakulärer als uns eingeflüstert wird. Am 4. Oktober 2017 erschien eine Studie von Yoshida und Kollegen. Darin enthalten sind die Ergebnisse von Simulationen der tropischen Wirbelstürme und ihre zukünftige Entwicklung. Laut Modellen wird sich die Anzahl der tropischen Wirbelstürme im globalen Maßstab um 33% verringern. Zudem wird es wohl deutlich weniger Stürme der besonders starken Kategorien 4 und 5 geben. Letzteres ist bemerkenswert, denn lange glaubte man, dass zwar die Anzahl der Wirbelstürme abnehmen könnte, dafür aber die Intensität zunimmt. Die neuen Ergebnisse lehnen diese Sichtweise nun deutlich ab. Abstract der Studie:

Future Changes in Tropical Cyclone Activity in High-Resolution Large-Ensemble Simulations
Projected future changes in global tropical cyclone (TC) activity are assessed using 5,000 year scale ensemble simulations for both current and 4 K surface warming climates with a 60 km global atmospheric model. The global number of TCs decreases by 33% in the future projection. Although geographical TC occurrences decrease generally, they increase in the central and eastern parts of the extra tropical North Pacific. Meanwhile, very intense (category 4 and 5) TC occurrences increase over a broader area including the south of Japan and south of Madagascar. The global number of category 4 and 5 TCs significantly decreases, contrary to the increase seen in several previous studies. Lifetime maximum surface wind speeds and precipitation rate are amplified globally. Regional TC activity changes have large uncertainty corresponding to sea surface temperature warming patterns. TC-resolving large-ensemble simulations provide useful information, especially for policy making related to future climate change.

Eine Verringerung der Wirbelstürme in der Zukunft hatten bereits Murakami et al. 2014 prognostiziert:

Influence of Model Biases on Projected Future Changes in Tropical Cyclone Frequency of Occurrence
The influence of model biases on projected future changes in the frequency of occurrence of tropical cyclones (FOCs) was investigated using a new empirical statistical method. Assessments were made of present-day (1979–2003) simulations and future (2075–99) projections, using atmospheric general circulation models under the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) A1B scenario and phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) models under the representative concentration pathway (RCP) 4.5 and 8.5 scenarios. The models project significant decreases in global-total FOCs by approximately 6%–40%; however, model biases introduce an uncertainty of approximately 10% in the total future changes. The influence of biases depends on the model physics rather than model resolutions and emission scenarios. In general, the biases result in overestimates of projected future changes in basin-total FOCs in the north Indian Ocean (by +18%) and South Atlantic Ocean (+143%) and underestimates in the western North Pacific Ocean (−27%), eastern North Pacific Ocean (−29%), and North Atlantic Ocean (−53%). The calibration of model performance using the smaller bias influence appears crucial to deriving meaningful signals in future FOC projections. To obtain more reliable projections, ensemble averages were calculated using the models less influence by model biases. Results indicate marked decreases in projected FOCs in the basins of the Southern Hemisphere, Bay of Bengal, western North Pacific Ocean, eastern North Pacific, and Caribbean Sea and increases in the Arabian Sea and the subtropical central Pacific Ocean.

Und auch Kim et al. 2014 sehen weniger tropische Wirbelstürme für die Zukunft vorher:

Tropical Cyclone Simulation and Response to CO2 Doubling in the GFDL CM2.5 High-Resolution Coupled Climate Model
Global tropical cyclone (TC) activity is simulated by the Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) Climate Model, version 2.5 (CM2.5), which is a fully coupled global climate model with a horizontal resolution of about 50 km for the atmosphere and 25 km for the ocean. The present climate simulation shows a fairly realistic global TC frequency, seasonal cycle, and geographical distribution. The model has some notable biases in regional TC activity, including simulating too few TCs in the North Atlantic. The regional biases in TC activity are associated with simulation biases in the large-scale environment such as sea surface temperature, vertical wind shear, and vertical velocity. Despite these biases, the model simulates the large-scale variations of TC activity induced by El Niño–Southern Oscillation fairly realistically. The response of TC activity in the model to global warming is investigated by comparing the present climate with a CO2 doubling experiment. Globally, TC frequency decreases (−19%) while the intensity increases (+2.7%) in response to CO2 doubling, consistent with previous studies. The average TC lifetime decreases by −4.6%, while the TC size and rainfall increase by about 3% and 12%, respectively. These changes are generally reproduced across the different basins in terms of the sign of the change, although the percent changes vary from basin to basin and within individual basins. For the Atlantic basin, although there is an overall reduction in frequency from CO2 doubling, the warmed climate exhibits increased interannual hurricane frequency variability so that the simulated Atlantic TC activity is enhanced more during unusually warm years in the CO2-warmed climate relative to that in unusually warm years in the control climate.

Es gibt wohl keinen Hurrikan-, Taifun- oder anderen Wirbelsturmforscher, der hier eine abweichende Meinung hat. So gehen auch Walsh et al. 2015 von einer zukünftig sinkenden Anzahl von tropischen Wirbelstürmen aus:

Hurricanes and Climate: The U.S. CLIVAR Working Group on Hurricanes
While a quantitative climate theory of tropical cyclone formation remains elusive, considerable progress has been made recently in our ability to simulate tropical cyclone climatologies and to understand the relationship between climate and tropical cyclone formation. Climate models are now able to simulate a realistic rate of global tropical cyclone formation, although simulation of the Atlantic tropical cyclone climatology remains challenging unless horizontal resolutions finer than 50 km are employed. This article summarizes published research from the idealized experiments of the Hurricane Working Group of U.S. Climate and Ocean: Variability, Predictability and Change (CLIVAR). This work, combined with results from other model simulations, has strengthened relationships between tropical cyclone formation rates and climate variables such as midtropospheric vertical velocity, with decreased climatological vertical velocities leading to decreased tropical cyclone formation. Systematic differences are shown between experiments in which only sea surface temperature is increased compared with experiments where only atmospheric carbon dioxide is increased. Experiments where only carbon dioxide is increased are more likely to demonstrate a decrease in tropical cyclone numbers, similar to the decreases simulated by many climate models for a future, warmer climate. Experiments where the two effects are combined also show decreases in numbers, but these tend to be less for models that demonstrate a strong tropical cyclone response to increased sea surface temperatures. Further experiments are proposed that may improve our understanding of the relationship between climate and tropical cyclone formation, including experiments with two-way interaction between the ocean and the atmosphere and variations in atmospheric aerosols.

Weshalb werden tropische Wirbelstürme in Zukunft wohl seltener werden? Eine Studie von Lim et al. 2015 fand, dass eine Abkühlung der mittleren und höheren Troposphäre zu mehr Wirbestürmen führt, nicht etwa eine Erwärmung:

Sensitivity of Tropical Cyclones to Parameterized Convection in the NASA GEOS-5 Model
The sensitivity of tropical cyclones (TCs) to changes in parameterized convection is investigated to improve the simulation of TCs in the North Atlantic. Specifically, the impact of reducing the influence of the Relaxed Arakawa–Schubert (RAS) scheme-based parameterized convection is explored using the Goddard Earth Observing System version 5 (GEOS-5) model at 0.25° horizontal grid spacing. The years 2005 and 2006, characterized by very active and inactive hurricane seasons, respectively, are selected for simulation. A reduction in parameterized deep convection results in an increase in TC activity (e.g., TC number and longer life cycle) to more realistic levels compared to the baseline control configuration. The vertical and horizontal structure of the strongest simulated hurricane shows the maximum wind speed greater than 60 m s−1 and the minimum sea level pressure reaching ~940 mb, which are never achieved by the control configuration. The radius of the maximum wind of ~50 km, the location of the warm core exceeding 10°C, and the horizontal compactness of the hurricane center are all quite realistic without any negatively affecting the atmospheric mean state. This study reveals that an increase in the threshold of minimum entrainment suppresses parameterized deep convection by entraining more dry air into the typical plume. This leads to cooling and drying at the mid to upper troposphere, along with the positive latent heat flux and moistening in the lower troposphere. The resulting increase in conditional instability provides an environment that is more conducive to TC vortex development and upward moisture flux convergence by dynamically resolved moist convection, thereby increasing TC activity.

Auch Sugi et al. 2015 konnten zeigen, dass Wirbelstürme in kälterem Klima häufiger werden, nicht etwa in wärmerem:

More tropical cyclones in a cooler climate?
Recent review papers reported that many high-resolution global climate models consistently projected a reduction of global tropical cyclone (TC) frequency in a future warmer climate, although the mechanism of the reduction is not yet fully understood. Here we present a result of 4K-cooler climate experiment. The global TC frequency significantly increases in the 4K-cooler climate compared to the present climate. This is consistent with a significant decrease in TC frequency in the 4K-warmer climate. For the mechanism of TC frequency reduction in a warmer climate, upward mass flux hypothesis and saturation deficit hypothesis have been proposed. The result of the 4K-cooler climate experiment is consistent with these two hypotheses. One very interesting point is that the experiment has clearly shown that TC genesis is possible at sea surface temperature (SST) well below 26°C which has been considered as the lowest SST limit for TC genesis.

Fazit: Wirbelsturm-Alarmisten sind eine aussterbende Spezies. Nicht einmal die Ersatzhypothese zieht mehr, denn auch die Intensität der Stürme wird wohl in Zukunft abnehmen. Für einige Zeitgenossen unbequeme Ergebnisse, die jedoch auf jeden Fall anzuerkennen sind.

 

Neue Studie setzt die 1,5°C und 2,0°C Temperaturziele des Pariser Klimavertrags in einen historischen Kontext

Am 12. Dezember 2017 erschien im Fachblatt ‘frontiers in Earth Science‘ eine Arbeit von Sebastian Lüning und Fritz Vahrenholt zum paläoklimatischen Kontext der Pariser 1,5°C und 2,0°C Klimaziele. Die Publikation ist dort kostenfrei als pdf herunterladbar. Zu der Arbeit gaben die Autoren die folgende Pressemitteilung heraus (deutsche Version weiter unten):

Press release issued: 13 December 2017

New study puts the 1.5°C and 2.0°C temperature limits of the Paris Agreement into a historical climate context

The Paris Agreement adopted in December 2015 during the COP21 climate conference stipulates that the increase in the global average temperature is to be kept well below 2°C above “pre-industrial levels” and that efforts are pursued to limit the temperature increase to 1.5°C above “pre-industrial levels.” Closer inspection of the treaty text, however, reveals that the term “pre-industrial levels” is nowhere defined in this epochal UN-document, that has meanwhile been ratified by 170 Parties. This is particularly odd because the “pre-industrial” temperatures of the past 10,000 years have varied quite significantly, as meticuloulsy documented by hundreds of paleoclimate studies.

Puzzled by this apparent gap in the Agreement, Fritz Vahrenholt went out and researched the history of the temperature limit definition. The former renewable energy manager and current head of the German Wildlife Foundation was surprised to find that the initial description of this important climate goal dates back to the mid 1970s, proposed by an economist, by the name of William Nordhaus. Nordhaus’ idea was as simple as effective: He looked at the maximum temperatures recorded during the past several hundred thousand years and warned that this natural range should not be exceeded in the future. Two decades later, in 1995, the German Advisory Council for Global Change further refined this concept, but kept Nordhaus’ original idea of a tolerable ‘temperature window’.

Vahrenholt: “Unfortunately this important palaeoclimatological perspective was lost in subsequent key papers on the subject that paved the way to the Paris Agreement. Reports by the World Bank and United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) in 2014 and 2015 narrowed their view to the last 200 years which does not do justice to the enormous natural temperature fluctuations on a multi-millennial perspective.”

In order to better understand the complex pre-industrial temperature history of the past, Vahrenholt teamed up with Sebastian Lüning, a professional resources geologist who in his sparetime works on paleoclimatological studies with the Switzerland-based Institute for Hydrography, Geoecology and Climate Sciences. Lüning researched the literature and integrated the Paris Agreement 2.0°C and 1.5°C temperature limits into the climate development of the past 2000, 10,000 and 120,000 years.

Lüning: “Comparing the modern warming to reference levels at the end of the Little Ice Age about 150 years ago does not really make much sense because this period represents one of the coldest times of the past 10,000 years. The choice of a baseline near the lower extreme of a variable parameter is uncommon in science. The temperature level that was reached during the interval 1940-1970 may serve as a better reference level because it appears to roughly correspond to the average pre-industrial temperature of the past two millennia.”

On an even longer time scale, it is found that current temperatures have not yet even exceeded the warmest temperatures of a natural warm phase that globally occurred some 7000 years ago, the so-called ‘Holocene Thermal Maximum’. Global temperatures may have even partly exceeded the 1.5°C limit during this warm phase, when combined land and sea surface temperatures are taken into account. The increase in this natural temperature window and the baseline shift potentially enlarges the headroom for the 1.5°C temperature limit of the Paris Agreement which deserves further study.

Nevertheless, the two researchers caution that the upper ceiling of the 2°C limit is not affected by this, because it is represented by the even warmer climate of the last Interglacial, some 120,000 years ago. The 2°C limit therefore remains valid, especially because sea level was 5-7 m higher than today during this time, which would have serious consequences for modern life if repeated today.

The study that was published on 12 December 2017 in the journal ‘frontiers in Earth Science’ reminds policymakers, scientists and the public that the “pre-industrial” times cited in the Paris Agreement involve a dynamic alternation of warm and cold phases which need to be viewed in context. The Little Ice Age that ended around 1850 AD does not represent a suitable reference level for the 20th and early 21st century warming as it fails basic scientific baseline criteria.

Paper: Lüning, S., F. Vahrenholt (2017): Paleoclimatological context and reference level of the 2°C and 1.5°C Paris Agreement long-term temperature limits. Frontiers in Earth Science, 12 December 2017, doi: 10.3389/feart.2017.00104

Eine deutsche Übersetzung der Pressemitteilung erschien auf EIKE (mit Dank an Chris Frey, hier leicht verändert):

Neue Studie setzt die 1,5°C und 2,0°C Temperaturziele des Pariser Klimavertrags in einen historischen Kontext

Im Rahmen des Pariser Klima-Abkommens vom Dezember 2015 wurde vereinbart, dass die Zunahme der globalen mittleren Temperatur auf deutlich unter 2°C verglichen mit dem „vorindustriellen Niveau“ begrenzt werden muss und dass man sich bemühen sollte, den Anstieg auf 1,5°C zu begrenzen. Eine genauere Betrachtung des Vertrags-Wortlautes enthüllt jedoch, dass der Terminus „vorindustrielles Niveau“ nirgendwo in diesem epochalen UN-Dokument definiert ist, welches mittlerweile von 170 teilnehmenden Parteien ratifiziert worden ist. Dies ist besonders verwunderlich, weil die „vorindustriellen“ Temperaturen der letzten 10.000 Jahren signifikante Variationen durchlaufen haben, wie akribisch dokumentiert in hunderten paläoklimatischer Studien.

Verwirrt durch diese klaffende Lücke im Abkommen machte sich Fritz Vahrenholt daran, die Historie der Definition zum Temperaturlimit zu ergründen. Der ehemalige Manager erneuerbarer Energie und derzeit Leiter der German Wildlife Foundation fand zu seiner Überraschung heraus, dass die ursprüngliche Beschreibung dieses bedeutenden Klimaziels aus der Mitte der siebziger Jahre stammt und von einem Ökonom namens William Nordhaus eingeführt worden ist. Nordhaus‘ Gedanke war ebenso einfach wie effektiv: Er betrachtete die Höchstwerte der Temperatur der letzten paar hunderttausend Jahre und warnte, dass die dabei zutage getretene natürliche Bandbreite in Zukunft nicht überschritten werden darf. Zwei Jahrzehnte danach, nämlich im Jahre 1995, überarbeitete der Wissenschaftliche Beirat Globale Umweltveränderungen WBGU dieses Konzept, behielt aber den ursprünglichen Gedanken eines tolerierbaren „Temperatur-Fensters“ von Nordhaus bei.

Vahrenholt: „Unglücklicherweise ist diese wichtige paläoklimatische Perspektive in nachfolgenden grundlegenden Studien, welche den Weg nach Paris bereitet hatten, verloren gegangen. In Berichten der Weltbank und des United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) aus den Jahren 2014 und 2015 wurde der historische Zeitraum auf die letzten 200 Jahre eingeengt, welche den enormen natürlichen Temperatur-Fluktuationen im Zeitmaßstab von Jahrtausenden nicht gerecht wird“.

Um die komplexe vorindustrielle Temperatur-Historie besser zu verstehen tat er sich mit Sebastian Lüning zusammen, einem Ressourcen-Geologen, der in seiner Freizeit am in der Schweiz ansässigen Institute for Hydrography, Geoecology and Climate Sciences an paläoklimatischen Studien arbeitet. Lüning durchforstete die Literatur und integrierte die Temperaturgrenzen von 2,0°C bzw. 1,5°C in die Klimaentwicklung der letzten 2000, 10.000 und 200.000 Jahre.

Lüning: „Der Vergleich der derzeitigen Erwärmung mit dem Referenz-Niveau am Ende der Kleinen Eiszeit vor etwa 150 Jahren ist wenig sinnvoll, weil diese Zeit eine der kältesten Epochen der letzten 10.000 Jahre repräsentiert. Die Wahl eines Durchschnitts-Basisniveaus nahe dem untersten Extrem einer Verteilung ist in der Wissenschaft unüblich. Das Temperaturniveau des Zeitraums von 1940 bis 1970 wäre ein viel besser geeignetes Referenz-Niveau, weil es in etwa mit dem mittleren vorindustriellen Temperaturniveau der letzten beiden Jahrtausende entspricht“.

In einem noch längeren Zeitmaßstab stellte sich heraus, dass die Temperatur gegenwärtig noch nicht einmal über die höchsten Temperaturen einer natürlichen Warmphase hinausgegangen sind, dem „Thermalen Maximum des Holozäns“ vor etwa 7000 Jahren. Die globalen Temperaturen sind während jener Wärmeperiode vermutlich sogar über das Niveau des 1,5°C-Zieles hinaus gegangen, wenn man Land- und Wassertemperatur integriert betrachtet. Die Erweiterung dieses natürlichen Temperatur-Fensters und die Verschiebung der Grundlinie vergrößert die Obergrenze des 1,5°C-Limits und erfordert weitere Untersuchungen.

Nichtsdestotrotz geben die beiden Forscher zu bedenken, dass die obere Grenze von 2°C davon nicht betroffen ist, weil dieses durch das sogar noch wärmere Klima des letzten Interglazials repräsentiert wird, also vor etwa 120.000 Jahren. Das 2°C-Limit bleibt also gültig, vor allem, weil der Meeresspiegel während jener Zeit 5 bis 7 Meter höher lag als heute. Falls es dazu heutzutage kommen würde, hätte dies ernste Konsequenzen.

Die am 12. Dezember 2017 im Journal Frontiers in Earth Science veröffentlichte Studie erinnert Politiker, Wissenschaftler und die Öffentlichkeit daran, dass die im Paris-Abkommen genannte „vorindustrielle“ Zeit einen dynamischen Wechsel zwischen Warm- und Kaltphasen darstellt, der im Zusammenhang betrachtet werden muss. Die Kleine Eiszeit, um das Jahr 1850 zu Ende gegangen, repräsentiert kein geeignetes Referenz-Niveau für die Erwärmung im 20. und 21. Jahrhundert, weil sie grundlegende wissenschaftliche Kriterien außer acht lässt.

Studie: Lüning, S., F. Vahrenholt (2017): Paleoclimatological context and reference level of the 2°C and 1.5°C Paris Agreement long-term temperature limits. Frontiers in Earth Science, 12 December 2017, doi: 10.3389/feart.2017.00104

 

Zu viel Schnee? Klimawandel! Zu wenig Schnee? Auch Klimawandel!

Die eifrigen Klimaerrettungs-Missionare von Schweizer Radio SRF haben offenbar wärmste Beziehungen zum PIK und verbreiten alle klima-alarmistischen Ergüsse aus dieser Richtung schnellstens und gehorsam devot. Zum Beispiel im vorletzten Beitrag hier:

Schelfeis in der Antarktis wird dünner

Jetzt lässt also das PIK verkünden, die Antarktis werde viel schneller abschmelzen als realistisch möglich, und zwar nicht aufgrund von Messungen und solider Wissenschaft vor Ort, sondern aufgrund von – Trommelwirbel und Tusch – Computer-Modellierungen! Aha – da müssen wir ja nun mächtig Angst bekommen, nachdem die Resultate der Klima-Computermodelle von PIK & Co ja schon in den letzten 30 Jahren so überaus realistisch und vertrauenswürdig waren…

Momentan läuft in der Schweiz die Abstimmungs-Kampagne zu einer Volksinitiative (NoBillag), welche die Abschaffung der staatlichen Zwangsgebühren für die SRF Programme fordert (immerhin 365 CHF pro Jahr für alle Haushalte). Diese Initiative hat momentan gute Aussichten bei der Abstimmung am 4. März 2018 von der Bevölkerung angenommen zu werden. Falls es dazu kommt, dürfte dies auch eine Quittung dafür sein, dass sich SRF-Journalisten bei vielen politischen Themen mehr wie Aktivisten, statt wie unabhängige und neutrale Berichterstatter verhalten. Insbesondere beim Thema Klima-Alarmismus vermitteln die SRF Sender stets den Eindruck einer redaktionellen Fernsteuerung direkt aus der Greenpeace-Zentrale. Eine professionelle Distanz zum Ökoaktivismus und eine kritischen Reflexion der eigenen Überzeugungen fehlen bei den meisten SRF-Journalisten. Abweichende Meinungen bekommen keinerlei Gelegenheit ihren Standpunkt darzustellen, sondern werden im Gegenteil lächerlich gemacht (siehe z.B. das primitive Klima-Skeptiker Bashing vom 29.11.2017). Es ist daher gut nachvollziehbar, dass viele Menschen in der Schweiz, dieser ständigen SRF-Indoktrination müde sind und lieber auf ihre eigene Urteilsfähigkeit und weniger einseitigen Informationsquellen aus dem Internet vertrauen.

Aktuell hat das SRF-Wetterteam das Problem, die momentan selten grossen Schneemengen in den Schweizer Alpen als kompatibel mit der steten Klimaerwärmung zu erklären. Und auch beim SRF Wetter-Jahresrückblick 2017 ist im abschliessenden Tagesschau-Video am Ende des Links, das ständige und krampfhafte Bemühen offensichtlich, auch alle kalten Wetterextreme (wie z.B. die strengen und folgenreichen Frostnächte im April und Mai) irgendwie negativ mit der Klimaerwärmung zu verknüpfen. Am lustigsten dabei dies hier:

“Übrigens: Der Schnee in den letzten Tagen ist nicht aussergewöhnlich. Wir sind einfach nicht mehr daran gewöhnt”.

Mein spontaner Gedanke dazu: Keine Sorge – ihr werdet Euch in den nächsten Jahren wieder schnell daran gewöhnen; waren doch auch die Winter während dem letzten Schwabe-Minimum, z.B. 2009/10, ausgesprochen kalt und schneereich.

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Neuer Eisbärenhappen: Die Sache nimmt immer abstrusere Züge an. Die Sprecherin der Aktivisten-Organisation verstieg sich zu der Aussage, dass die Inuit Klimawandelleugenr seinen weil sie das Video kritisiert hatten, nachdem eingeräumt wurde, dass der Bär mit großer Sicherheit nicht am Klimawandel gestorben ist. “Es ist völlig egal woran der Bär starb, der Klimawandel wird Bären sterben lassen und das ist das was zählt”. Mit großer Wahrscheinlichkeit wurde ein zufällig (?) sterbender Bär gefilmt statt entsprechend zu handeln und die offiziellen Stellen zu informieren. Wer dieser billigen Reklameaktion widerspricht (wie die im Norden ansässigen Bewohner und Kenner der Materie), wird kurzerhand als Klimawandelleugner gebranntmarkt. Leider hört und sieht man in deutschen Medien von der Aufarbeitung dieses ungeheuerlichen Vorganges nichts.

Siehe auch Beitrag von Dirk Maxeiner auf achgut.com vom 11. Dezember 2017:

Und ewig stirbt der Eisbär
Sie können es nicht lassen. Die Klimakatastrophen-Fraktion wird nicht müde, weiter den Stuss vom in der Arktis dahinsiechenden Meister Petz zu verbreiten. Der Eisbär stirbt angeblich wegen des Klimawandels aus (obwohl er im Laufe seiner Karriere schon wärmere Zeiten klaglos überstanden hat und die Bestände sich in den letzten 60 Jahren kräftig erhöht haben und derzeit stabil sind). Die Verfasser dieser Traktate sind gegen Fakten mindestens so immun, wie die Bevölkerung von Mekka gegen christliche Missionierung.

Weiterlesen auf achgut.com

Mit Dank an Oliver Slota für den Hinweis.

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Der Journalist Michael Miersch gab der GWPF kürzlich ein Interview zur deutschen Energiewende und wie sie Wälder und Wildtiere schädigt. Sehenswert!

PIK: In Afrikas Sahelzone könnte es plötzlich viel mehr regnen

Afrika liegt in warmen Breiten. In etlichen Regionen des Kontinents ist der Regen knapp. Umso wichtiger ist das Verständnis der Regentrends, um Trinkwasser und Nahrungsmittelerzeugung besser planen zu können. Sven Titz berichtete dazu am 8. September 2017 auf spektrum.de Erstaunliches:

Klimawandel: Mehr Starkregen in Afrikas Dürregürtel
Die Sahelzone südlich der Sahara ist immer wieder durch schwere Dürren und Hungersnöte in den Schlagzeilen. Doch tatsächlich nehmen heftige Regenfälle zu.

Weiterlesen auf spektrum.de

Beim Thema Sahelregen hat sogar das Potsdamer PIK-Institut eine sehr erfreuliche Pressemitteilung vom 6. Juli 2017 beizusteuern, auch wenn man dann reflexhaft natürlich ein neues Extrem herbeioraktelt. “Normales” unaufgeregtes Klima gibt es beim PIK offenbar nicht.

Von trocken zu nass: In Afrikas Sahelzone könnte es plötzlich viel mehr regnen
Der Klimawandel könnte einen von Afrikas trockensten Landstrichen zu einem sehr nassen machen, indem dort recht abrupt ein Monsunsystem entsteht. Erstmals haben Wissenschaftler in Computersimulationen Belege für eine mögliche plötzliche Veränderung hin zu heftigen regionalen Regenfällen in der bislang extrem trockenen Sahelzone gefunden. Sie sehen hier einen sich selbst verstärkenden Mechanismus, der jenseits von 1,5 bis 2 Grad Celsius einsetzen kann – direkt an der im Pariser UN-Abkommen geforderten Obergrenze für den weltweiten Temperaturanstieg. Wenngleich die Regenfälle grundsätzlich vorteilhaft sein könnten, wäre die Veränderung bei Überschreiten des Kipp-Punktes so groß, dass sie von der vielfach leidgeprüften Region eine erhebliche Anpassungsleistung fordern würde.

„Mehr Regen in einer trockenen Region, das ist erstmal eine gute Nachricht“, sagt Leitautor Jacob Schewe vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Wenn wir mit den Treibhausgasen aus dem Verfeuern fossiler Brennstoffe das Klima verändern, kann das viele Dinge durcheinander wirbeln. Risiken für Ernten nehmen vielerorts zu, gefährliche Wetterextreme sind weltweit auf dem Vormarsch – aber für die trockene Sahelzone scheint die Chance zu bestehen, dass eine weitere Erwärmung tatsächlich die für Bauern und Viehhalter verfügbare Wassermenge zunehmen lässt.“

Ko-Autor Anders Levermann vom PIK und dem Lamont-Doherty Earth Observatory der New Yorker Columbia Universität ergänzt: „Wir wissen nicht, was die Auswirkungen in der Praxis sein werden, hierzu kann unsere Studie keine Informationen bieten; aber man stelle sich mal einen grünen Sahel vor! Dennoch, das schiere Ausmaß der möglichen Veränderung ist atemberaubend – dies ist eines der wenigen Elemente im Erdsystem, die wir schon bald kippen sehen könnten. Nähert sich die Temperatur einmal dem Schwellenwert, so können sich die Regenfälle innerhalb nur weniger Jahre komplett verändern.“

Ein neues Kipp-Element im Erdsystem

Regionen wie die zentralen Teile Malis, des Niger und des Tschad – die im Grunde Teil der Sahara sind – könnten so viel Regen abbekommen wie heute das zentrale Nigeria oder der Norden Kameruns, wo ein tropisches Klima mit üppigem Pflanzenwuchs herrscht.

Dutzende von Computersimulationssystemen, so genannte Modelle, zeigen für den Fall eines ungebremsten Klimawandels einen im Durchschnitt eher schwachen Trend hin zu mehr Niederschlag im Sahel. Es ist also bereits bekannt, dass in dieser Region in einer wärmeren Welt etwas mehr Regen fällt. Die Wissenschaftler haben nun aber jene Simulationen genauer untersucht, die den größten Zuwachs an Regen zeigen, nämlich zwischen 40 und 300 Prozent, während andere Simulationen nur eine geringe Zunahme oder sogar Abnahme nahelegen. Die Forscher entdeckten, dass in den „nassen“ Simulationen mit der Erwärmung der Afrika umgebenden Ozeane der Regen im Sahel plötzlich und stark zunimmt. Zugleich werden die Monsunwinde stärker, die vom Atlantik ins Innere des Kontinents wehen, und sie reichen weiter nordwärts. Das erinnert an Zeiten in der Erdgeschichte, in denen Monsunsysteme in Afrika und Asien zwischen nass und trocken hin-und-her wechselten, manchmal recht rasch.

Die Wissenschaftler hatten hinter diesen plötzlichen Veränderungen der Regenfälle einen sich selbst verstärkenden Mechanismus aufgespürt. Wenn die Oberflächentemperatur des Ozeans zunimmt, verdunstet mehr Wasser. Die feuchte Luft driftet auf das Land zu, wo das Wasser abregnet. Wenn aber Wasserdampf zu Regen wird, entsteht Wärme. Diese Wärme verstärkt den Temperaturunterschied zwischen denn generell kühleren Meeren und den wärmeren Landmassen, wodurch wiederum mehr feuchte Winde ins Innere des Kontinents gesogen werden. Dies führt zu mehr Regen, und so weiter. „Die Temperaturen müssen über einen bestimmten Punkt steigen, um diesen Prozess zu starten“, erklärt Schewe. „Der Schwellenwert für diesen ‚Sahel-Monsun‘ erweist sich in den verschiedenen Computersimulationen als bemerkenswert ähnlich. Es scheint ein robustes Ergebnis zu sein.“

Anpassung wäre eine große Herausforderung für eine leidgeprüfte Region

„Die ungeheure Veränderung, die wir hier erleben könnten, würde ganz klar eine große Herausforderung für den Sahel darstellen“, betont Levermann. „Von Mauretanien und Mali im Westen bis zu Eritrea und Sudan im Osten sind möglicherweise mehr als 100 Millionen Menschen hiervon betroffen. Die Region ist schon heute instabil mit heftigen Auseinandersetzungen und Kriegen. Besonders in der Übergangszeit von der heute herrschenden Trockenheit zu den wahrscheinlich viel nasseren Bedingungen Ende unseres Jahrhunderts könnte der Sahel Jahre der Schwankungen zwischen Dürre und Flut durchleben, mit denen sehr schwer zurecht zu kommen ist. Landwirtschaft und Infrastruktur werden mit dieser Herausforderung fertig werden müssen. So großartig es hoffentlich für den Sahel ist, dass es in der Region möglicherweise mehr regnet – das Ausmaß der Veränderung verlangt dringend nach Aufmerksamkeit.“

Artikel: Jacob Schewe, Anders Levermann (2017): Non–linear intensification of Sahel rainfall as a possible dynamic response to future warming. Earth Syst. Dynam., 8, 495-505. [DOI: 10.5194/esd-8-495-2017]

Weiter gehts in Ostafrika. Eos berichtete 2016 über eine fast unglaubliche Geschichte, nämlich dass der ostafrikanische Regen unter anderem durch die Menge der künstlichen Bewässerung in Südasien beeinflusst wird. Der aus den Feldern aufsteigende Wasserdampf würde über den Indischen Ozean driften und in Ostafrika als Regen niedergehen.

Dürren hat es in der Region übrigens stets gegeben. Legesse und Kollegen erinnerten an eine schlimme Dürreserie in Äthiopien 1888-1892.

Und schließlich noch der Hinweis auf einen guten Artikel von Sharon Nicholson in Eos über die natürliche Variabilität der Niederschläge in Ostafrika,  die von Ozeanzyklen im Pazifik und Indik angetrieben werden, allen voran dem El Nino und seiner kalten Schwester der La Nina.

 

Riffe können mit Korallenbleiche offenbar besser umgehen als gedacht

Klimaaktivisten sind einfallsreiche Gesellen. Sie können zu jeder Tag- und Nachtzeit neuen Klimaalarm erfinden. Wenn in Neuseeland ein Schaf umfällt, war es der Klimawandel, der es umgepustet hat. Fällt in Afrika ein Nilpferd in eine Schlucht, dann hat der Klimawandel das Sehvermögen des Tiers beeinträchtigt. Und wenn ein junger Eisbär in der Arktis tragisch verendet, war es ganz, ganz sicher auch wieder der Klimawandel – denn was sollte es denn sonst sein. Die Gleichschaltung aller Gedanken mit einer einzigen legitimen Lösung macht regelrecht Gänsehaut. War es nicht eine Errungenschaft des Wissenschaftszeitalters, alle Möglichkeiten zunächst einmal in Betracht zu ziehen und dann nach ausgewogener Abwägung mögliche Ursachen vorsichtig zu diskutieren? Diese Zeiten scheinen vorbei. In ihrem religiösen Eifer überbieten sich die jungen und alten Klimaaktivisten und werden vermutlich noch in eine Sternschnuppe einen Zusammenhang mit dem Klimawandel hineininterpretieren.

Die Korallenbleiche ist ein Lieblingsthema der Aktivistenzunft. Bei Hitzewellen kommt es durchaus vor, dass riesige Korallenflächen erbleichen und absterben. Wenn Aktivisten von einem solchen Ereignis Wind bekommen, setzen sie sich sogleich in den nächsten Flieger und düsen zum Tatort, um möglichst schockierende Aufnahmen zu machen und den Medien zuzuspielen. Seht her, der böse Klimawandel war der Mörder! Journalisten greifen das Thema sehr gerne auf. Schockierende Bilder und Katastrophen hat das zahlende Publikum schon immer interessiert. Wenn dann die Kameras wieder ausgeschaltet sind, die Aktivisten zurück in ihre Kommunen gekehrt sind, passiert in der Regel etwas Unerwartetes: Die Riffe erholen sich wieder. Das können sie, denn die Korallen tauschen einfach ihre Symbionten aus, eine altes Spiel (siehe hier, hier, hier).

Aktivisten drehen gerne dramatische Bilder und schnappen sich jedes offene Mikrofon, was nicht bei drei auf den Bäumen ist. Das Studium der Fachliteratur zum Thema Korallenbleiche gehört in der Regel nicht zum Tagesablauf eines Aktivisten. Dabei wäre da doch soviel zu entdecken. Hier ein paar Beispiele.

The Telegraph am 28. November 2017:

Hope for Great Barrier Reef with discovery of hardcore 100 able to withstand climate change
Australia’s Great Barrier Reef is more resilient to climate change and better able to regenerate itself than previously thought, scientists have said. A new study has revealed a collection of 100 individual reefs spread throughout the 2,000 mile-long marine ecosystem that not only withstand warming seas and attacking starfish but also protect others.

Hier die dazugehörige Pressemitteilung von PLOS (via Science Daily):

Resilience of Great Barrier Reef offers opportunities for regeneration
Regionally connected undisturbed reefs could provide larvae necessary to regenerate damaged reefs, but researchers warn that effective local protection is required.

New research has found that, despite the extensive damage to coral in recent events, there are still 100 reefs on the Great Barrier Reef that are well suited to promoting the regional recovery of the ecosystem after major disturbances. The results publishing 28 November in the open access journal PLOS Biology by Dr Karlo Hock, Prof Peter Mumby, and colleagues from the University of Queensland, CSIRO, the Australian Institute of Marine Science, and the University of Sheffield, suggest that these reefs not only appear to be less at risk of being exposed to damaging effects of bleaching and starfish predation, but are also well connected to other downstream reefs by ocean currents, and therefore possess the potential to provide coral larvae to support the recovery of other reefs.

Australia’s iconic Great Barrier Reef, a large coral ecosystem consisting of more than 3800 individual reefs, has recently been subjected to various disturbances, including unprecedented instances of coral bleaching events over the last two years, as well as ongoing and widespread outbreaks of the coral-eating crown-of-thorns starfish. This has yet again brought to public attention the current state of coral reefs worldwide and the challenges that need to be met to preserve them.

The new study identified 100 reefs that fulfil three highly desirable criteria to promote coral recovery. First, the reefs should lie in cool areas and rarely experience damage from coral bleaching themselves; this means that corals are relatively healthy on these reefs and able to supply larvae (fertilised eggs) to other reefs. Second, because larvae travel on ocean currents, reefs should be located in areas that supply larvae to as many reefs as possible. Third, while these reefs should supply coral larvae, they should not spread the larvae of the crown-of-thorns starfish. “Finding these 100 reefs is a little like revealing the cardiovascular system of the Great Barrier Reef,” states author Professor Peter Mumby. “Although the 100 reefs only make up 3% of the entire GBR, they have the potential to supply larvae to almost half (45%) of the entire ecosystem in a single year.”

“The presence of these well-connected reefs on the Great Barrier Reef means that the whole system of coral reefs possesses a level of resilience that may help it bounce back from disturbances,” says the paper’s lead author Dr Karlo Hock, “as the recovery of the damaged locations is supported by the influx of coral larvae from the non-exposed reefs.” “Unfortunately, these findings by no means suggest that the Great Barrier Reef corals are safe and in great condition, and that there are no reasons for concern,” Dr Hock cautions, “Indeed, the fact that the study only identified around a hundred of these reefs across the entire 2300km length of the massive Great Barrier Reef emphasises the need for both effective local protection of critical locations and reduction of carbon emissions in order to support this majestic ecosystem.

The research also indicates that focusing the efforts on these well-connected reefs and monitoring their health may be a step in the right direction, but the ecosystem remains vulnerable to the impacts of multiple stressors. “While more research is needed to determine to what extent the Great Barrier Reef will benefit from replenishment by these 100 reefs, given the scale of the recent disturbances, the importance of supporting such natural recovery mechanisms is likely to increase in future as climate change makes various disturbances more intense and unpredictable,” Prof Mumby adds. “Saving the Great Barrier Reef is possible but requires serious mitigation of climate change and continued investments in local protection. We talk to management agencies frequently and our results can inform where they target on-the-ground actions.”

Paper: Karlo Hock, Nicholas H. Wolff, Juan C. Ortiz, Scott A. Condie, Kenneth R. N. Anthony, Paul G. Blackwell, Peter J. Mumby. Connectivity and systemic resilience of the Great Barrier Reef. PLOS Biology, 2017; 15 (11): e2003355 DOI: 10.1371/journal.pbio.2003355

Siehe auch Artikel bei ABC News.

Der General-Anzeiger aus Bonn berichtete zur gleichen Zeit über eine erfolgreiche Transplantation von Korallenlaich aus einem Teil des Great Barrier Reefs in einen anderen gefährdeten Teil. Das Projekt könnte helfen, beschädigte Ökosysteme weltweit wiederaufzubauen.

Gute Nachrichten auch im Juni 2017 in der südafrikanischen Times:

Global coral bleaching may be ending, US agency says
Coral reef bleaching may be easing after three years of high ocean temperatures, the longest such period since the 1980s, the National Oceanic and Atmospheric Administration said Monday. Its experts said satellite data and other analysis showed widespread bleaching was no longer occurring in all three ocean basins — Atlantic, Pacific and Indian — “indicating a likely end to the global bleaching event.”Scientists from the NOAA, an agency of the US Department of Commerce, said they will closely monitor sea surface temperatures and bleaching “over the next six months to confirm the event’s end.”

Weiterlesen in der Times.

Weitere gute Nachrichten von der israelischen Bar-Ilan University im Juni 2017:

Coral Reefs in the Gulf of Aqaba May Survive Global Warming, New Study Finds

Coral reefs in the Red Sea’s Gulf of Aqaba can resist rising water temperatures. If they survive local pollution, these corals may one day be used to re-seed parts of the world where reefs are dying. The scientists urge governments to protect the Gulf of Aqaba Reefs.

Coral reefs are dying on a massive scale around the world, and global warming is driving this extinction. The planet’s largest reef, Australia’s Great Barrier Reef, is currently experiencing enormous coral bleaching for the second year in a row, while last year left only a third of its 2300-km ecosystem unbleached. The demise of coral reefs heralds the loss of some of the planet’s most diverse ecosystems.

Now, scientists at EPFL (Ecole polytechnique fédérale de Lausanne) and UNIL (Université de Lausanne) in Switzerland, and the Mina and Everard Goodman Faculty of Life Sciences at Bar-Ilan University and the InterUniversity Institute of Marine Sciences in Israel, have shown that corals in the Gulf of Aqaba in the Northern Red Sea are particularly resistant to the effects of global warming and ocean acidification. The results were recently published in the journal Royal Society Open Science.

The implications are important, as the Gulf of Aqaba is a unique coral refuge. The corals may provide the key to understanding the biological mechanism that leads to thermal resistance, or the weakness that underlies massive bleaching. There is also the hope that the Gulf of Aqaba Reefs could be used to re-seed deteriorated reefs in the Red Sea and perhaps even around the world.

The Scientists performed the very first detailed physiological assessment of corals taken from the Gulf of Aqaba after exposure to stressful conditions over a six-week period. They found that the corals did not bleach.

“[Under these conditions,] most corals around the world would probably bleach and have a high degree of mortality,” says EPFL scientist Thomas Krueger. “Most of the variables that we measured actually improved, suggesting that these corals are living under suboptimal temperatures right now and might be better prepared for future ocean warming.”

At the InterUniversity Institute for Marine Sciences in Eilat, scientists exposed corals of the species Stylophora pistillata, collected from the Gulf of Aqaba, to water temperatures and acidification. The conditions resemble the summer conditions of a future ocean in this region if local ocean warming continues at its current rate of approximately 0.4-0.5°C per decade. They performed an overall health check of all the major physiological functions of the corals, measuring variables like energy metabolism, the ability to build a skeleton, and nutrient exchange at the molecular level between the coral-host and their algae symbionts. These physiological variables were mostly unaffected by the harsh experimental treatment. Still, further work on ecologically relevant variables like fertility or competitive performance is needed.

Symbiotic corals live together with an algae partner, much in the same way humans are in symbiosis with gut bacteria. Just as bacteria in the gut aid with digestion, providing valuable nutrients to the rest of the body, the algae that live within the coral-partner provide nutrients to the corals. The bacteria in our body thrive within our digestive tract, just as the algae benefit from living within the coral partner. Bleaching occurs when the colored algae are ejected by their coral-partner, and the symbiosis breaks down. If the algae do not return, the coral dies.

Pre-acclimated to thermal tolerance

The coral species Stylophora pistillata occurs in other regions of the world, and beyond the Gulf of Aqaba, does not necessarily demonstrate thermal resistance. The biological mechanism that underlies the robustness of the Gulf of Aqaba Reefs is still unknown, but the scientists have an idea of how the species evolved to become thermally resistant.

“Corals in the Gulf of Aqaba are pre-acclimated to thermal tolerance due to the special geography and recent history of the Red Sea,” says scientist Prof. Maoz Fine of Bar-Ilan University’s Mina and Everard Goodman Faculty of Life Sciences and the InterUniversity Institute of Marine Sciences.

At the end of the last ice age, corals started recolonizing the whole of the Red Sea through the southern connection to the Indian Ocean. The thermal bottleneck at the southern entrance with summer water temperatures rising to 30-32°C provided a selective barrier, allowing only highly resistant individuals to move north. Ironically, this heat-resistant founding population encountered much cooler waters once reaching the northern end, where the Gulf of Aqaba is located.

Based on this, the study hypothesized that these corals might be able to better cope with today’s ocean warming, considering that they not only descended from a heat-selected founding population, but they also started their warming trajectory from a lower temperature, compared to their counterparts in the central and southern Red Sea.

Protection of the Gulf of Aqaba Reef

Despite being resistant to global warming, the corals from the Gulf of Aqaba are still vulnerable to other stresses like pollution. “Local disturbances, such as local oil pollution, nutrients from fish farms, herbicides from gardening, may reduce the exceptionally high tolerance of the Gulf of Aqaba Reefs,” says Fine.

“This reef should receive international recognition as a natural site of great importance, because it might very well be one of the last reefs standing at the end of this century,” says Anders Meibom of EPFL and UNIL. “I would like to encourage the countries around the Gulf of Aqaba – Saudi Arabia, Egypt, Jordan and Israel – to get together and create a strong protection environmental program, because even if these corals are resistant to rising water temperatures, they are still sensitive to local pollution, overfishing etc, and they need to be protected from this now.”

Der eine oder andere Aktivist, der sich versehentlich in unser Blog verlaufen hat, mag nun bereits innerlich hoffen, dass diese Lawine an guten Nachrichten doch bitte ausreichen möge. Nein, diesen Gefallen können wir ihnen leider nicht tun es geht weiter, mit guten Nachrichten aus der Welt der Korallen. Pressemitteilung von frontiers (via Science Daily):

A super-algae to save our seas? Genetic engineering species to save corals
Foundation for genetically engineering a species of microalgae that lives in corals to stop a global coral bleaching catastrophe

Solutions to climate change, and particularly its effects on the ocean, are needed now more than ever. Coral bleaching caused by climate change is a huge threat to coral reefs. Recent extreme bleaching events have already killed corals worldwide and permanent destruction of reefs is projected within the century if immediate action is not taken. However, genetically engineering a group of microalgae found in corals may enhance their stress tolerance to ocean warming and save coral reefs.

Weiterlesen bei Science Daily

Weiter mit den guten Korallennachrichten, jetzt mit der University of Edinburgh, die im Oktober 2017 meldete:

Hardy corals make moves to build reefs from scratch

Resilient species of coral can move to inhospitable areas and lay the foundations for new reefs, a study shows. Edinburgh scientists have discovered that these tough, mobile corals can create their own stable habitats, which act as a base upon which other species can attach and build reefs. These hardy corals – known as coralliths – grow on pebbles or fragments of dead reefs, and they can survive being buffeted by waves and ocean currents.

Reef formation

The findings suggest many existing coral habitats – particularly those in areas dominated by sand and rubble – may have been created by coralliths. The ability of coralliths to establish themselves in harsh environments mean they could play a key role in efforts to conserve at risk habitats, the team says. Coralliths have previously been identified in the fossil record, and evidence suggests that they have played a role in reef formation since at least the last Ice Age, researchers say.

Tropical waters

Scientists from the Universities of Edinburgh, Glasgow and Heriot-Watt University made the discovery while carrying out fieldwork on coralliths in the tropical waters of the Maldives. They identified a variety of structures – from pea-sized balls to boulders several feet across – in places where corals would not otherwise be able to settle and survive. The study is published in the journal Scientific Reports. It was funded by the Natural Environment Research Council.

Dr Sebastian Hennige, School of GeoSciences: “For years we assumed that coral reefs, and small patches of coral in sandy habitats, needed stable ground on which to build. Now we know that corals can engineer their own stable environment from nothing, and create habitats for all sorts of species in places that we thought were unsuitable for reef formation.”

Der Standard am 5. Oktober 2017:

Superkorallen trotzen in Westaustralien der Bleiche

Artikel hier lesen.

Und abschließend noch die University of Califonia in Davis am 1. November 2017:

Can Corals Adapt to Climate Change? Corals Can Persist if Nations Control Emissions

Cool-water corals can adapt to a slightly warmer ocean, but only if global greenhouse gas emissions are reduced. That’s according to a study published Nov. 1 in the journal Science Advancesof genetic adaptation and the likely effects of future warming on tabletop corals in the Cook Islands. The study found that some corals in the normally cool waters of the Cook Islands carry genetic variants that predispose them to heat tolerance. This could help the population adapt more quickly to rising temperatures. But the preliminary results show they may not adapt quickly enough to outpace climate change. “These corals aren’t going to adapt at an unlimited rate,” said lead author Rachael Bay, a postdoctoral scholar at the University of California, Davis. “Keeping these reefs around requires curbing emissions.”

Simulating future climate

In previous work, the researchers identified genes that make some individual corals more heat tolerant than others. In the current study, they found these warm water variants in corals in the Cook Islands, at low levels. To test how well the corals could use these genes to adapt to future climate change, the scientists ran computer simulations based on projections by the U.N. Intergovernmental Panel for Climate Change. In a business-as-usual scenario, emissions continue to rise rapidly throughout the 21st century, and temperatures rise between 2 and 3.7 degrees Celsius. The least severe scenario is where warming does not exceed 1.8 degrees Celsius by 2100. In between is the moderate scenario suggested by the Paris Accord, in which emissions peak and then rapidly decline by about 2040.

In the simulations, coral could survive under the mild and moderate scenarios. But under the more severe scenarios, adaptation was not fast enough to prevent extinction. This research focused specifically on tabletop corals. Further study is needed to understand the broader implications for other coral species. “Many existing coral populations have a bank of adaptations that has been evolving for a long time,” said co-author Steve Palumbi from Stanford University. “Those existing adaptations are an asset for them to survive longer and for us humans to benefit longer.”

Helping species adapt

Reef-building corals are among the most vulnerable organisms to rising ocean temperatures. Over the past three years, coral reefs have experienced the worst bleaching and mortality events in recorded history, largely due to warmer waters. “This sort of framework could be used for any population we want to help adapt to future climate change, whether it’s corals or birds or insects,” Bay said. “It’s a way to integrate the genomic data to produce tangible, predictive outcomes.”

 

Klimamodellierer stehen im Regen: Das unerwartete Comeback des Indischen Monsunregens

Waren die Niederschläge in Indien und Nachbargebieten in vorindustrieller Zeit stets ausreichend verfügbar, pünktlich und zuverlässig? Wenn man die Geschichten der Klimahardliner hört, könnte man fast auf den Gedanken kommen, vor 1850 hätten allerorten klimatisch himmlische Zustände geherrscht, die der Mensch dann mutwillig zerstört habe. Wir schauen heute in diese vermeintlich so paradiesische Zeit hinein.

Ergebnisse der University of Cambridge aus dem Januar 2017 lassen Zweifel aufkommen. Forscher studierten alte Indus-Kulturen vor 4000 Jahren und stellten heftige natürliche Klimaschwankungen fest, die in einigen Zeitabschnitten zu schlimmen Dürrephasen führten. Hier die Pressemitteilung aus Cambridge:

The Ancient Indus Civilization’s Adaptation to Climate Change

Published in Current Anthropology, a new article explores how an ancient culture dealt with variable environments.

With climate change in our own era becoming increasingly evident, it’s natural to wonder how our ancestors may have dealt with similar environmental circumstances. New research methods and technologies are able to shed light on climate patterns that took place thousands of years ago, giving us a new perspective on how cultures of the time coped with variable and changing environments.

A new article in the February issue of Current Anthropology explores the dynamics of adaptation and resilience in the face of a diverse and varied environmental context, using the case study of South Asia’s Indus Civilization (c.3000-1300 BC). Integrating research carried out as part of the Land, Water and Settlement project — part of an ongoing collaboration between the University of Cambridge and Banaras Hindu University — that worked in northwest India between 2007 and 2014, the article looks at how Indus populations in north-west India interacted with their environment, and considers how that environment changed during periods of climate change. Lead author, Dr. Cameron Petrie of the Division of Archaeology, University of Cambridge notes that “for most ancient complex societies, water was a critical factor, and the availability of water and the way that it was managed and used provide critical insight into human adaptation and the resilience of subsistence practices.”

Most early complex societies developed in regions where the climatic parameters faced by ancient subsistence farmers were varied, but not especially diverse. The Indus Civilization developed in a specific environmental context, where the winter and summer rainfall systems overlapped. There is now evidence to show that this region was subject to climate change during the period when the Indus Civilization was at its height (c.2500-1900 BC). The Indus Civilization therefore provides a unique opportunity to understand how an ancient society coped with diverse and varied ecologies and change in the fundamental and underlying environmental parameters.

In the early Holocene, the Indus Civilization was situated in proximity to Kotla Dahar, a deep lake, implying regular and consistent rainfall input to offset evaporation, which given its location, would have been primarily monsoonal. The lake showed evidence for two dramatic decreases in monsoon rainfall and a progressive lowering of the lake level. The second of these shows Kotla Dahar becoming completely ephemeral ca. 2200-2000 BC as a result of an abrupt weakening of the monsoon, and the weakening of the monsoon is visible in speleothem records in Oman and northeast India. The proximity of the Kotla Dahar record to the area occupied by Indus populations shows that climate must be formally considered as a contributing parameter in the process of Indus deurbanization, at least in the context of the plains of northwest India.

It has long been hypothesized that there was variation in the subsistence practices used by Indus populations and this fits with the theme of coping with diverse environments. Petrie comments that “we argue that rather than being forced to intensify or diversify subsistence practices in response to climatic change, we have evidence for the use of millet, rice, and tropical pulses in the pre-urban and urban phases of the Indus Civilization. This evidence suggests that local Indus populations were already well adapted to living in varied and variable environmental conditions before the development of urban centers. It is also possible that these adaptations were beneficial when these populations were faced with changes to the local environment that were probably beyond the range of variation that they typically encountered.”

Paper: Cameron A. Petrie, Ravindra N. Singh, Jennifer Bates, Yama Dixit, Charly A. I. French, David A. Hodell, Penelope J. Jones, Carla Lancelotti, Frank Lynam, Sayantani Neogi, Arun K. Pandey, Danika Parikh, Vikas Pawar, David I. Redhouse, Dheerendra P. Singh. Adaptation to Variable Environments, Resilience to Climate Change: Investigating Land, Water and Settlement in Indus Northwest India. Current Anthropology, 2017; 1 DOI: 10.1086/690112

Im Juli 2017 folgte dann eine Studie von Singh und Kollegen zu Dürren aus dem indischen Himalayagebiet anhand von Baumringen. Auch hier wird wieder die große natürliche Variabilität bei den Regenmengen in der Region deutlich:

Tree ring drought records from Kishtwar, Jammu and Kashmir, northwest Himalaya, India
Droughts in semi-arid and arid regions of the northwest Himalaya are very common causing distress to socioeconomic systems. Our understanding on natural variability in droughts in the northwest Himalaya in long-term perspective is limited largely due to paucity of observational and high-resolution proxy records. We developed a 275-years (A.D. 1740–2014) long Standardized Precipitation Index (eight months SPI of May, SPI8-May) reconstruction using ring-width chronology of Himalayan cedar (Cedrus deodara (Roxb.) G. Don) from Kishtwar, Jammu and Kashmir in the northwest Himalaya, India. The most conspicuous feature of reconstruction is pluvial 1950s, 1990s and dry 1970s. The wettest phase of 1990s is followed by a distinct drying since 2000s in Kishtwar. The reconstructed SPI8-May series showed very good consistency with tree–ring-based upper Indus basin discharge and gridded summer (June–July–August) PDSI data of the northwest Himalaya–Karakoram region. Such a consistency in SPI8-May, Indus discharge and summer PDSI in westerly dominated region of the Himalaya–Karakoram region underscores potential utility of SPI reconstructions in understanding climate change over the region in long-term perspective.

Und wie steht es momentan um den Indischen Sommermonsunregen? Überraschenderweise hat der sich seit 2002 wieder verbessert, wie Jin & Wang im Juli 2017 in Nature Climate Change berichteten. Die Autoren stellen zudem nüchtern fest, dass die gängigen Klimamodelle das jüngste Erstarken der Regenfälle nicht nachvollziehen können, wobei sie die Prognosefähigkeit dieser Modelle in Frage stellen.

A revival of Indian summer monsoon rainfall since 2002
A significant reduction in summer monsoon rainfall has been observed in northern central India during the second half of the twentieth century, threatening water security and causing widespread socio-economic impacts. Here, using various observational data sets, we show that monsoon rainfall has increased in India at 1.34 mm d−1 decade−1 since 2002. This apparent revival of summer monsoon precipitation is closely associated with a favourable land–ocean temperature gradient, driven by a strong warming signature over the Indian subcontinent and slower rates of warming over the Indian Ocean. The continental Indian warming is attributed to a reduction of low cloud due to decreased ocean evaporation in the Arabian Sea, and thus decreased moisture transport to India. Global climate models fail to capture the observed rainfall revival and corresponding trends of the land–ocean temperature gradient, with implications for future projections of the Indian monsoon.

Die Variabilität der ostasiatischen Monsunregenfälle war im Oktober 2017 auch Thema bei Chiang und Kollegen.

 

Klimamodelle fallen im Praxistest glatt durch: Ist die atmosphärische Zirkulation überhaupt simulierbar?

Ein Großteil der internationalen Klimapolitik fußt auf den Prognosen von Klimamodellen. Die Akteure tun dabei so, als wenn diese höchst robust seien und daher eine gute Entscheidungsgrundlage darstellen. Was dabei kaum durch den Presseschutzwall dringt, ist die hektische Diskussion der Klimamodellierer hinter den Kulissen. Theodore Shepherd von der University of Reading fasste im September 2014 das ganze Ausmaß der Probleme in einem Artikel in Nature Geoscience zusammen. Die Modelle bekommen die atmosphärische Zirkulation einfach nicht hin. Und selbst für die Zukunft könnte dies wohl so bleiben, befürchtet Shepherd:

Atmospheric circulation as a source of uncertainty in climate change projections
The evidence for anthropogenic climate change continues to strengthen, and concerns about severe weather events are increasing. As a result, scientific interest is rapidly shifting from detection and attribution of global climate change to prediction of its impacts at the regional scale. However, nearly everything we have any confidence in when it comes to climate change is related to global patterns of surface temperature, which are primarily controlled by thermodynamics. In contrast, we have much less confidence in atmospheric circulation aspects of climate change, which are primarily controlled by dynamics and exert a strong control on regional climate. Model projections of circulation-related fields, including precipitation, show a wide range of possible outcomes, even on centennial timescales. Sources of uncertainty include low-frequency chaotic variability and the sensitivity to model error of the circulation response to climate forcing. As the circulation response to external forcing appears to project strongly onto existing patterns of variability, knowledge of errors in the dynamics of variability may provide some constraints on model projections. Nevertheless, higher scientific confidence in circulation-related aspects of climate change will be difficult to obtain. For effective decision-making, it is necessary to move to a more explicitly probabilistic, risk-based approach.

Auch bei der Darstellung der Sonneneinstrahlung gibt es große Probleme, wie Zhou et al. 2015 zu bedenken gaben:

On the incident solar radiation in CMIP5 models
Annual incident solar radiation at the top of atmosphere should be independent of longitudes. However, in many Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5) models, we find that the incident radiation exhibited zonal oscillations, with up to 30 W/m2 of spurious variations. This feature can affect the interpretation of regional climate and diurnal variation of CMIP5 results. This oscillation is also found in the Community Earth System Model. We show that this feature is caused by temporal sampling errors in the calculation of the solar zenith angle. The sampling error can cause zonal oscillations of surface clear-sky net shortwave radiation of about 3 W/m2 when an hourly radiation time step is used and 24 W/m2 when a 3 h radiation time step is used.

Derzeit finden sich die Autorenteams für den geplanten 6. IPCC Klimazustandsbericht zusammen. Sind die schwerwiegenden Probleme mit den Klimamodellen nun endlich ausgeräumt? Keine Spur. Die Stony Brook University schlug am 11. Oktober 2017 Alarm: Die Modelle laufen immer noch nicht rund! Die deutsche Presse schweigt betreten. Hier die Stony Brook-Pressemitteilung:

Study Reveals Need for Better Modeling of Weather Systems for Climate Prediction
Computer-generated models are essential for or scientists to predict the nature and magnitude of weather systems, including their changes and patterns. Using 19 climate models, a team of researchers led by Professor Minghua Zhang of the School of Marine and Atmospheric Sciences at Stony Brook University, discovered persistent dry and warm biases of simulated climate over the region of the Southern Great Plain in the central U.S. that was caused by poor modeling of atmospheric convective systems – the vertical transport of heat and moisture in the atmosphere. Their findings, to be published in Nature Communications, call for better calculations in global climate models.  

The climate models analyzed in the paper “Causes of model dry and warm bias over central U.S. and impact on climate projections,” included a precipitation deficit that is associated with widespread failure of the models in capturing actual strong rainfall events in summer over the region. By correcting for the biases, the authors found that future changes of precipitation over the US Southern Great Plain by the end of the 21st Century would be nearly neutral. This projection is unlike what has been predicted as a drying period by the majority of current climate models. The correction also reduces the projected warming of the region by 20 percent relative to projections of previous climate models.

“Current climate models are limited by available computing powers even when cutting-edge supercomputers are used,” said Professor Zhang. “As a result, some atmospheric circulations systems cannot be resolved by these models, and this clearly impacts the accuracy of climate change predictions as shown in our study.” Professor Zhang and colleagues believe climate models will become more accurate in the coming years with the use of exsascale supercomputing, now in development worldwide.

Bereits 2014 hatten Mauri und Kollegen enorme Diskrepanzen zwischen realer und simulierter Entwicklung der Niederschläge und Temperaturen in Europa vor 5000 Jahren beanstandet. Die Rückwärtsmodellierung, also die Kalibrierung funktioniert überhaupt nicht. Bei soviel Enttäuschung darf die Frage erlaubt sein, woher eigentlich die Zuversicht kommt, dass dieselben Modelle die Zukunft verlässlich vorherzusagen vermögen. Hier der Abstract:

The influence of atmospheric circulation on the mid-Holocene climate of Europe: a data–model comparison
The atmospheric circulation is a key area of uncertainty in climate model simulations of future climate change, especially in mid-latitude regions such as Europe where atmospheric dynamics have a significant role in climate variability. It has been proposed that the mid-Holocene was characterized in Europe by a stronger westerly circulation in winter comparable with a more positive AO/NAO, and a weaker westerly circulation in summer caused by anti-cyclonic blocking near Scandinavia. Model simulations indicate at best only a weakly positive AO/NAO, whilst changes in summer atmospheric circulation have not been widely investigated. Here we use a new pollen-based reconstruction of European mid-Holocene climate to investigate the role of atmospheric circulation in explaining the spatial pattern of seasonal temperature and precipitation anomalies. We find that the footprint of the anomalies is entirely consistent with those from modern analogue atmospheric circulation patterns associated with a strong westerly circulation in winter (positive AO/NAO) and a weak westerly circulation in summer associated with anti-cyclonic blocking (positive SCAND). We find little agreement between the reconstructed anomalies and those from 14 GCMs that performed mid-Holocene experiments as part of the PMIP3/CMIP5 project, which show a much greater sensitivity to top-of-the-atmosphere changes in solar insolation. Our findings are consistent with data–model comparisons on contemporary timescales that indicate that models underestimate the role of atmospheric circulation in recent climate change, whilst also highlighting the importance of atmospheric dynamics in explaining interglacial warming. 

 

 

Klimaopfer: Rothaarige wird es wegen des Klimawandels spätestens 2100 nicht mehr geben

Schlechte Aussichten für Rotschöpfe, wie der Tagesspiegel am 5. Dezember 2017 bekanntgab:

In Deutschland haben noch zwei Prozent der Bevölkerung rote Haare. Dabei wird es vermutlich nicht bleiben. Wissenschaftler gehen davon aus, dass es Rothaarige wegen des fortschreitenden Klimawandels spätestens 2100 nicht mehr geben wird. Einige Forscher glauben, dass die Haarfarbe durch Sonnenmangel und kalte Temperaturen befördert wird. Das “Rothaarigengen” ist eine Mutation des 16. Chromosoms, die zu einer Veränderung des Proteins MC 1 R und zu weniger Pigmentierung in Haut und Haaren führt. Rothaarige können aus weniger Sonnenlicht mehr Vitamin D absorbieren.

Weiterlesen beim Tagesspiegel

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Roger Letsch am 7. Dezember 2917 auf achgut.com:

CO2-Steuer für die Weltrettungsflotte

Schlechten Argumenten begegnet man am besten dadurch, dass man ihre Darlegung nicht stört – diese Regel beherzigend, machte Mojib „Kein Schnee mehr in Deutschland“ Latif, der Vorsitzende des „Deutschen Klimakonsortiums“ (ein schöner Begriff, weil man die Beteiligten eines Konsortiums als „Konsorten“ bezeichnen darf), bei SPON deutlich, wohin die Reise in Deutschland gehen müsse. Und zwar schnell! Abschalten, abschalten, sofort alle abschalten – er meint natürlich die Braunkohlekraftwerke. Der gute Ruf Deutschlands als Vorreiter in Sachen Klimaschutz stehe auf dem Spiel! Dass Klimaschützer ihre Agenda für alternativlos richtig halten, stellen sie ja immer wieder gern unter Beweis. Es lohnt sich allerdings, immer wieder sehr genau hinzuhören, wenn einer ihrer umtriebigsten Propheten – und als solcher ist Latif dauerhafter Talkshow-Gast – die Schritte und Maßnahmen beschreibt, mit denen der Wandel in der Gesellschaft vollzogen werden soll. Also, halten Sie sich gut fest!

Latif sagt: Über eine „ökosoziale Steuerreform” müssten CO2-Emissionen besteuert werden. Mit den Einnahmen sollten zum einen neue Energien gefördert werden, zum anderen der Sozialbereich. Zahlungen zugunsten von Kindergärten, Schulen oder höheren Hartz IV-Sätzen würden die Akzeptanz für die Steuer erhöhen.

Was Latif meint, ist jedoch: Die Luft zum Atmen muss besteuert werden, wobei die Einnahmen aus dieser Steuer als Subventionen an jene CO2-Emittenten ausgezahlt werden sollen, die an der Energiewende arbeiten. Der Beton für ein Windrad-Fundament gießt sich nun mal nicht CO2-neutral, zur Wartung der Anlagen fahren böse Dieselautos durch das Land, und auch bei allen anderen Prozessen rund um die angeblich grüne Energie wird kräftig CO2 erzeugt.

Weiterlesen auf achgut.com

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Vor wenigen Tagen haben wir an dieser Stelle über eine fragwürdige Eisbärenaktion von Aktivisten informiert. Nachdem zunächst alle Medien wie gleichgeschaltet die Klimawandelstory ungeprüft übernommen haben, regt sich doch immer heftigerer Widerstand gegen die Instrumentalisierung des kranken Tieres. Im kanadischen CBC Radio erklärte nun ein Inuit mit langjähriger Eisbärenerfahrung, dass es sich beim sterbenden Tier wohl eher um einen bedauerlichen Einzelfall ohne Bezug zum Klimawandel handelt:

Viral video of emaciated polar bear may not be what it seems, Nunavut bear monitor says
[...] [Activist] Mittermeier said they can’t be certain about the cause of this bear’s condition, but hopes it prompts discussions about how climate change is affecting the North, including its wildlife. “We are not sure that it was because of climate change. It is impossible to tell why he was in this state. Maybe it could have been an injury or a disease, but the point is that it was starving and we want people to know what a starving polar bear looks like, because as we lose the ice in the Arctic polar bears will starve,” she said. But Ikakhik isn’t convinced. Instead, he suspects the creature was likely sick or recovering from an old injury that left it unable to hunt. He said he sees healthy and well-fed polar bears in the Arctic all the time, but some are simply unlucky. For example, he said he recently came across a bear with a broken paw that couldn’t hunt, and locals had to put it down. “Since I’m from the North, I wouldn’t really fall for the video,” he said. “I wouldn’t really blame the climate change. It’s just part of the animal, what they go through.” As It Happens [the CBC Program] has reached out to SeaLegacy for further comment. On Friday, Mittermeier said it doesn’t ultimately matter what happened to this one bear. “The point is that it was starving,” she said. “As we lose sea ice in the Arctic, polar bears will starve.”

Ganzen Artikel bei CBC lesen.

Eine ehrliche Einlassung der Aktivistin: Die wahren Gründe interessieren sie gar nicht, es ging lediglich um Presserummel. Bitter. In Deutschland herrscht über die Panne betretenes Schweigen. Beim Mogeln auf frischer Tat ertappt.

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Kommentar von Prof. Joachim Weidmann am 18. September 2017 im Tagesspiegel:

Energiewende: Der verschwiegene Protest
Der Magdeburger Umweltökonom Joachim Weimann hält die Protestbewegung gegen Windenergie für politisch unterschätzt und die Gefahren der Windkraft in der Öffentlichkeit unzureichend wahrgenommen, schreibt er in seinem Standpunkt. Wann war die hohe Zeit der Bürgerinitiativen in Deutschland? Damals als es gegen die Atomkraft und die Endlager ging? Oder als es galt, die Startbahn West am Frankfurter Flughafen zu verhindern? Natürlich, wer kennt sie nicht, die berühmten Bürgerproteste in Wackersdorf und im Wendland. Oder die Proteste gegen Stuttgart 21. Legendär! Dabei ist alles das gar nichts, verglichen mit dem, was ganz aktuell in Deutschland in Sachen Bürgerprotest los ist. Es sind jetzt 1005 registriere Bürgerinitiativen die sich gegen die Errichtung von Windkraftanlagen richten und in Kürze werden zehn Prozent aller Gemeinden in Deutschland eine solche Bürgerinitiative haben. Das ist Bürgerprotest in einer Breite, wie sie so in Deutschland nur ganz selten vorkommt.

Weiterlesen im Tagesspiegel

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Vor einigen Tagen hatten wir uns an dieser Stelle über Journalisten aufgeregt, die über die fachlichen Grudlagen des Klimawandels alarmistisch berichten und dabei selber nur eine geisteswissenschaftliche Ausbildung vorweisen können:

“Kurioserweise handelt es sich bei den jeweiligen Redakteuren meist um Geisteswissenschaftler, die locker aus der Hüfte die komplexen naturwissenschaftlichen Zusammenhänge ein für alle Mal klären.”

Daraufhin erreicht uns die folgende Leserpost:

Sehr geehrte Herren,

Ich möchte darauf hinweisen, daß in den Geisteswissenschaften die üblichen Klimahypothesen mit funktionaler Skepsis eingeordnet werden, so beispielsweise in der Soziologie als in vielen Varianten wiederkehrendes Katastrophenszenario, in den Religionswissenschaften als apokalyptisches Narrativ – mit der Funktion, kollektive Identität zu stiften, also als politisch-instrumentelle, nicht als realistische Aussagen. Die Geisteswissenschaften betrachten Krisenszenarien eher als Gegenstand der Kritik, denn als deren Grundlage.

 

Die Sonne im November 2017 und Neues über Aerosole

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Unsere Sonne war im November außerordentlich schwach aktiv. Die festgestellte SunSpotNumber (SSN) betrug lediglich 5,7, dies sind nur 14% des zu diesem Zyklusmonat ( Nr. 108 seit Dezember 2008) Üblichen. Unser Zentralgestirn war an 19 der 30 Tage des Novembers völlig fleckenlos. Gegen Ende des Monats kam dann ein wenig mehr Bewegung auf, alles auf sehr niedrigem Niveau. Die niedrige Monatsaktivität im Zusammenhang:

Abb.1: Die monatlichen SSN-Werte  des aktuellen Zyklus 24 ( rot), ein durchschnittlicher  Zyklus (solar cycle=SC) aus den gemittelten Daten der Zyklen 1…23 (blau)  und der seit vielen Monaten ähnliche Zyklus 5 (schwarz).

 

Die einzelnen Zyklen im Vergleich:

Abb.2: Die monatlich aufsummierten Anomalien der Zyklen jeweils bis zum aktuellen 108. Zyklusmonat. Der Zyklus 24 steht auf einem gesicherten drittletzten Platz zwischen Zyklus 5 und Zyklus 14.

 

Es bleibt dabei: Eine solch niedrige Sonnenaktivität ist seit 200 Jahren noch nicht beobachtet worden. Mit recht großer Wahrscheinlichkeit wird auch der kommende Zyklus etwa so schwach werden wie der gegenwärtige, die solaren polaren Felder sind etwa genauso stark wie im Minimum zwischen den Zyklen 23 und 24. Der bislang sehr schwache solare Nordpol hat in den vergangenen Monaten seit Juni deutlich aufgeholt. Wer dies jetzt und zukünftig auch graphisch verfolgen will sei auf diese Abbildung verwiesen. Auf der Website www.solen.info/solar  finden sich weitere z.T.  tagesaktuelle Informationen.

 

LaNina ist da

Ein Update zu unserem letzten Beitrag  ist sicher von Interesse. Wir sahen die LaNina für Ende Dezember als gesichert an, inzwischen hat das australische Büro für Meteorologie in ihrem letzten Bulletin die LaNina offiziell festgestellt.  Die aktuellen Modellvorhersagen gehen von weiter sinkenden Meerestemperaturen im äquatorialen Ostpazifik aus, bis etwa Februar 2018

Abb.3: Die Modelle für das ElNino/ LaNina Geschehen im Pazifik, Quelle: NOAA Alle Vorhersagen gehen von einer mittelstarken LaNina bis ins Frühjahr hinein aus.  Eine sehr starke LaNina wie etwa 2011/12 ist nach den Prognosen der Modelle (die übrigens vor wenigen Monaten noch keine LaNina kommen sahen) eher unwahrscheinlich.

 

Die Auswirkungen auf die globalen Temperaturen hinken etwa 3…4 Monate hinterher, wir sollten daher erst im Frühjahr mit ihrem  Rückgang,  einer „LaNina-Delle“  rechnen.

 

Aerosole und Modelle

Wir erinnern Sie gerne an diesen Beitrag. Wir hatten u.a. darüber berichtet, dass eine durch verbesserte Instrumente möglich gewordene Beobachtung eines kleineren Vulkanausbruches auf Island den Schluss zulässt, dass Aerosole bei weitem nicht den großen Einfluss auf das Klima haben, den Modelle annehmen. Besonders die Wechselwirkungen zwischen anthropogenen Aerosolen und Wolken (englisch: Aerosol-Cloud Interactions, ACI) waren bei dem Vulkanausbruch (er erzeugte den anthropogenen Aerosolen sehr ähnliche Ausgasungen) kaum zu messen. In Modellen wird dagegen ein recht starker Effekt angesetzt. Er beruht darauf, dass die Aerosole (vor allem Schwefeldioxid) mehr und kleinere Kondensationskeime bereit stellen, die zu helleren tiefen Wolken führen ebenso wie zur flächenmäßigen Ausdehnung dieser Wolken. Das Ergebnis: es wird mehr Sonnenlicht ins All zurückgeworfen und die Erde kühlt ab.

Noch im 4. Sachstandbericht des IPCC wurde so ein kühlender Antrieb (englisch: Forcing) von -0,3…-1,8 W/ m² angenommen. Er arbeitet der wärmenden Wirkung von Treibhausgasen (klimatisch ist vor allem CO2 wirksam) entgegen. Im neuesten Sachstandbericht wird das Forcing durch ACI mit einem besten Schätzwert von -0,9W/m² angegeben. Auf diese Weise erhält man ein stark wärmendes  Forcing durch CO2 im Vergleich zum 18. Jahrhundert von etwa +1,8 W/m² (Stand 2011,Quelle). Um dem historisch beobachteten Temperaturverlauf durch die Rechnungen möglichst nahe zu kommen beziehen Modelle also eine recht stark kühlende Wirkung von Aerosolen ein. Wenn jedoch die besagten Aerosole gar nicht so stark abkühlen…dann sollte die Erwärmung durch CO2 selbst weniger stark sein als Modelle annehmen, um die beobachteten Temperaturen zu erklären.  Die von uns besprochene Arbeit deutet darauf hin. Nun kommt auch ein anderes Team mit anderen Ansätzen zu ähnlichen Schlussfolgerungen.

In dieser aktuellen Arbeit untersucht eine Gruppe um Velle Toll von der Universität in Reading (UK), wie es sich auf Schifffahrtslinien und bei Vulkanausbrüchen mit den ACI verhält. Auch Schiffe erzeugen Abgase, die in ihrer Wirkung auf Wolken durchaus mit großflächig wirkenden  anthropogenen Aerosolen vergleichbar sind. Diese Autoren  finden ebenso keinen stark abkühlenden Effekt durch ACI, vielmehr stellen sie mal eine Abkühlung, mal eine Erwärmung fest. Es ist in der realen Welt nahezu ein Nullsummenspiel. Sie vergleichen ihre Ergebnisse  mit einem Modell und beschreiben die wirkende ACI in ihm als „exzessiv“. Dabei ist das betrachtete noch „harmlos“ denn die Autoren stellen fest:

“HadGEM3′s LWP increases in response to aerosol changes are weak compared to other GCMs [Ghan et al., 2016; Malavelle et al., 2017]. In those models, observational constraints from volcano and ship tracks would most probably lead to even larger weakening of aerosol indirect forcing. Such a substantial weakening of the aerosol radiative forcing in climate models would ultimately translate into reduced uncertainties in projections of the future climate.” 

Wohlgemerkt: Je kleiner die kühlende Wirkung von Aerosolen ist, desto kleiner auch die wärmende Wirkung von Treibhausgasen bei gegebenen Temperaturen. Die Sache mit den Aerosolen rührt an den Grundfesten der Klimawissenschaft, denn die Sensitivität unseres Klimasystems gegenüber CO2 ist davon direkt betroffen. Modelle haben in ihrer übergroßen Mehrheit eine sehr starke Aerosolkühlung implementiert. Dass dies nicht richtig sein kann vermutete Bjorn Stevens vom Max Planck Institut für Meteorologie in Hamburg bereits 2015, wir berichteten darüber.  Natürlich gibt es auch Widerspruch (wen wundert’s?) und Stevens antwortete überzeugend auf Modelldogmatiker und ihren untauglichen Versuch, die Modelle zu retten.

 „Wir sind nicht abgeneigt ein stärkeres Aerosolforcing als die untere Grenze in der zitierten Studie in Betracht zu ziehen. Wir sind jedoch davon abgeneigt zu folgern, dass Klimamodelle, die grobe und gut dokumentierte Defizite mit der Wirkung von ACI haben, eine Abschätzung der Unsicherheiten im Forcing vermitteln können. Sicherlich kann man nach Jahren der Messungen durch Satelliten, zahllosen Feldexperimenten und vielen Modellstudien, die wiederholt diese grundlegenden Defizite der Modelle in der Widerspiegelung des atmosphärischen Aerosolforcings  betonten, die Phantasie aufgeben, dass ihre Ergebnisse als Nennwert akzeptiert werden können.“

Ein harscheres Urteil über die schöne Klimamodellwelt ist schlecht zu formulieren in einer wissenschaftlichen Arbeit. Die Begleiterscheinung: Auch die Abbildung der Klimasensitivität ist von diesem vernichtenden Urteil betroffen. Die Klimawissenschaft muss hier mit hoher Priorität Klarheit schaffen. Stevens beschreibt es so:

„Man muss empirisch überprüfbare Hypothesen mithilfe einer Bandbreite testen.“

Mehr Empirie und weniger Spekulationen mit größtenteils untauglichen Modellen!

 

Forscher überrascht: Extremregen in Arizona hat in den letzten 50 Jahren trotz Klimaerwärmung abgenommen

Der Klimawandel führe zu mehr Extremregen und stärkeren Überflutungen. So lautet eine der Pauschalthesen, die aufgestellt wurden, bevor es belastbare Daten gab. Nach und nach füllen Forscher nun diese Datenlücken und stolpern dabei von einer Überraschung zur anderen. So gab die University of Bristol am 12. Oktober 2017 eine Pressemitteilung zur Entwicklung des Extremregens in Arizona heraus. Fazit: Der Extremregen hat im letzten halbe Jahrhundert abgenommen, trotz Klimaerwärmung. Zudem haben die Gesamtregenmengen erfreulicher weise zugenommen. Die alarmistische Pauschalthese zunehmender Extremregenfälle ist glatt durchgefallen. Hier die Pressemitteilung:

Rainfall trends in arid regions buck commonly held climate change theories
The recent intense hurricanes in the Atlantic have sharply focused attention on how climate change can exacerbate extreme weather events. Scientific research suggests that global warming causes heavier rainfall because a hotter atmosphere can hold more moisture and warmer oceans evaporate faster feeding the atmosphere with more moisture. However, this link between climate warming and heavy rainfall has only been examined in particular regions where moisture availability is relatively high. Until now, no research has been undertaken that examines this relationship in dryland regions where short, sharp rainstorms are the dominant source of precipitation and where moisture availability on land is extremely limited.

To explore the links between climatic warming and rainfall in drylands, scientists from the Universities of Cardiff and Bristol analysed more than 50 years of detailed rainfall data (measured every minute) from a semi-arid drainage basin in south east Arizona exhibiting an upward trend in temperatures during that period. The analysis demonstrated a decline in rainfall intensity, despite an increase in total rainfall over the years. Interestingly, the study shows that there is a long-term decline in heavy rainfall events (greater than 25 mm/h) and an associated increase in the number of smaller storms each delivering less rainfall. This result is contrary to commonly held assumptions about rainfall trends under climate change.

Lead author, Dr Michael Singer from School of Earth and Ocean Sciences at Cardiff University, said: “In drylands, convective (or short, intense) rainfall controls water supply, flood risk and soil moisture but we have had little information on how atmospheric warming will affect the characteristics of such rainstorms, given the limited moisture in these areas.” Co-author, Dr Katerina Michaelides, from the School of Geographical Sciences and Cabot Institute at the University of Bristol, said: “Our findings are consistent with previous research in the Colorado Basin which has revealed a decline in runoff in the upper part of the Basin. “Our work demonstrates that there is a more regional decline in water resources in this dryland region, which may be found in other dryland regions of the world.”

Since trends in convective rainfall are not easily detected in daily rainfall records, or well-simulated by global or regional climate models, the researchers created a new tool to assess the effects of climate change on rainfall patterns and trends in dryland areas. Their new model, STORM, simulates individual rainstorms and their expression over a river basin, and it can represent different classes of climate change over many decades. Drs Singer and Michaelides employ STORM to show that the historical rainfall trends likely resulted in less runoff from this dryland basin, an effect they expect to have occurred at many similar basins in the region. Dr Singer added: “We see this model as a useful tool to simulate climate change in regions and cases where traditional models and methods don’t capture the trends.”

Paper: ‘Deciphering the expression of climate change within the Lower Colorado River basin by stochastic simulation of convective rainfall’ by M. Bliss Singer and K. Michaelides in Environmental Research Letters

Im Mai 2015 kam es aufgrund von starken Regenfällen in Texas und Oklahoma zu starken Überschwemmngen. Diesmal war es kein Hurrikan, sondern der El Nino, der den Extremregen verursachte, fanden Wang et al. 2015. In einer anderen Studie fanden Wang et al. 2014, dass das Überschwemmungsmuster im Einflussbereich des Missouri-Flusses einem pazifischen Ozeanzyklus folgt. Die Erkenntnis dieser Kopplung erlaubt nun bessere Vorhersagen und Vorsorgebemühungen. Zudem gab die Washington University in St. Louis zu bedenken, dass man nicht alles reflexhaft dem Klimawandel anlasten kann. Extremregen Ende 2015 in Missouri führte zu schlimmen Überschwemmungen. Eine Teilschuld tragen dabei bauliche Veränderungen in den Überflutungsflächen der Flüsse, die den Abfluss behindern. In einer anderen Studie konnte die University of Colorado Denver zeigen, dass auch der Bundestaat Colorado nicht gut auf Überschwemmungen vorbereitet ist. Wichtige Brückenbauten und andere Infrastruktur muss dringend erneuert werden. Schäden einer Überflutung 2013 wären bei besserer Wartung und Verstärkung der Bauten deutlich geringer ausgefallen, wenn man besser vorgesorgt hätte.

 

Ethisch fragwürdig: Halbtoter Eisbär von Aktivisten für eigene Zwecke missbraucht

Ein Eisbär-Video geistert durch die Medien, anzuschauen z.B. hier auf Spiegel Online. Ein Eisbär stirbt, vermutlich an Unterernährung, diese wiederum wurde Fall durch den Klimawandel ausgelöst, heißt es. Das zurückgehende Eis in der Baffin-See würde den Zugang zu ihrer Lieblingsspeise erschweren: Robbenhappen. Paul Nicklen von der Aktivistenorganisation Sea Legacy drehte die Bilder. Der Filmschöpfer über seinen Clip:

“Wen dieses Video kaltlässt, der muss ein Herz aus Eis haben. Es sind sehr traurige und bewegende Bilder. Und sie sind Folge von menschlichem Versagen, zumindest überwiegend. Denn letztlich stecke der Klimawandel hinter dieser Leidensgeschichte”.

Einschränkend in den Agenturmeldungen:

“Auch wenn sich nicht prüfen lässt, ob dieses Tier tatsächlich an den Folgen des Klimawandels starb oder möglicherweise krank war: Die Bedrohung durch das schwindende Meereis für die weltweit etwa 26.000 Eisbären (Ursus maritimus) ist schon länger bekannt.”

Alles sehr emotional, aus dem Bauch heraus argumentiert. Muss auch mal sein, denn wir sind ja keine Roboter. Aber was sagt das Video wirklich aus? Zunächst einmal zeigt es einen verendenden jüngeren Eisbär. So etwas kommt in der Natur vor, wie diese Quelle darlegt:

“Das nach Daten aus RAMSAY & STIRLING (1988) geschätzte Durchschnittsalter weiblicher Eisbären liegt bei ca. 8 Jahren (in freier Natur, d.A.), das der im Zuchtbuch (LINKE 1993) aufgeführten Weibchen bei ca. 16 Jahren. Eisbären werden im Zoo also im Mittel doppert so alt wie in der Natur! “

Mit welcher Sicherheit kann also gefolgert werden, dass der Klimawandel am Schicksal des gezeigten Eisbären Schuld ist? Da das zurückgehende Eis auf alle Tiere der fraglichen Population in der Baffin Bay wirkt, sollte man eine zunehmende Sterblichkeit dort beobachten, also ein Schrumpfen der Population. Eine nun wirklich unverdächtige Quelle, der WWF findet jedoch:

“The Baffin Bay and Kane Basin subpopulations are now estimated to be higher than the last time the bears were surveyed in the 1990s.”

Die Zählung fand 2011-2013 statt und wurde im Februar 2017 veröffentlicht. Der neue Eisbärenfilm wurde im Spätsommer 2017 auf der Baffin Insel aufgenommen. Die Eisbedingungen in 1998 unterscheiden sich dort zu diesem Zeitpunkt in keinster Weise von denen in 2017, die See ist dort zu diesem Zeitpunkt stets offen. Das Eis zieht sich eher zurück, das ja. Nur tritt dieser Effekt im Juni ein und kann wohl nur schwerlich für das Verhungern eines Eisbären im Spätsommer verantwortlich gemacht werden. Mit viel Verve wird hier ein weiteres Mal ein Einzelfall eines sterbenden Eisbären (Stichprobengröße=1!) dem Klimawandel zugeschrieben und beim staundenen Publikum sollen Emotionen geweckt werden. Propaganda versus Wissenschaft!  So funktionieren die Medien im 21. Jahrhundert. Faktencheck – Fehlanzeige. Ein schönes Beispiel.

Wie lange lassen sich die Leser diese Art der Berichterstattung noch bieten? Die Abozahlen des Spiegels sprechen eine klare Sprache: Es geht abwärts, rasant. Die Leute erwarten Qualität für ihr Geld, möchten sich auf ihr Magazn verlassen können. Aktivistenmeldungen verdeckt als Nachrichten zu präsentieren sollte für jeden ernsthaften Journalisten ein No-Go sein. Ist Geld für die Verbreitung der Meldung angeboten worden? Schwer zu sagen. Vielleicht kann sich der eine oder andere Redakteur einmal Gedanken über diesen Fall darüber machen.


Deutschland atmet auf: Zahl der Blitzeinschläge in den letzten 10 Jahren rückläufig

Der Klimawandel verstärkt das Übel der Welt. So lautet jedenfalls das Pauschalkonzept der Klimahardliner. Das gilt natürlich auch für Blitze. Spiegel Online 2014:

Klimawandel: Forscher prognostizieren Zunahme von Blitzen
In den USA blitzt es pro Jahr 25 Millionen Mal, die Folge sind häufig verheerende Waldbrände. Und es könnte noch schlimmer werden, berichten Forscher: Die Zahl der Blitze soll durch den Klimawandel deutlich zunehmen.

Weiterlesen auf Spiegel Online

Aber stimmt das eigentlich? Im Juli 2017 meldete die Süddeutsche Zeitung erste Zweifel an:

Wo es in Deutschland am häufigsten blitzt
Mit dem Klimawandel sollen vermehrt Hitzegewitter einhergehen. Doch laut “Blitz-Atlas” schlugen 2016 in Deutschland so wenige Blitze ein wie nie. Wie es in Ihrem Landkreis aussieht und welche Erklärungen Forscher dafür haben. [...] An den aktuellen Zahlen fällt auf, dass im gesamten Bundesgebiet im Jahr 2016 vergleichsweise wenige Blitze niedergingen, insgesamt waren es 431 644. Das ist die niedrigste Anzahl seit 1999 und ein deutlicher Rückgang zu 2015, als Blids rund 550 000 Einschläge zählte. Stephan Thern, der den Blitz-Informationsdienst leitet, erklärt die niedrige Zahl Einschläge damit, “dass im normalerweise blitzreichen August sehr wenige Gewitter zu verzeichnen waren”. [...] Doch auch langfristig ist die Zahl der Einschläge rückläufig. Zwischen 2006 und 2008 wurden beispielsweise jährlich rund eine Million Blitze in Deutschland gezählt. Die vergangenen sechs Jahre lag der Wert immer unter 700 000. Der Rückgang ist verwunderlich, da infolge des Klimawandels eine Zunahme von Hitzegewittern prognostiziert wird.

Ganzen Artikel in der Süddeutschen Zeitung lesen.

Um die selbe Zeit schrieb auch der österreichische Kurier über das Thema:

Wie Gewitter gemessen werden und ob der Klimawandel Blitze befeuert
[...] Rein gefühlsmäßig blitzt und donnert es immer öfter. Ein Blick auf die Statistik der vergangen zehn Jahre liefert jedoch kaum stichhaltige Informationen über Zu- oder Abnahme von Blitzen. “Ein eindeutiger Trend lässt sich nicht feststellen, weil die Schwankungen der vergangenen Jahre sehr groß sind.

Kurios: Der Kurier-Artikel schließt dann trotzdem mit der Warnung, dass mit den Blitzen etwas nicht in Ordung sei. Vielleicht hat das mit den beiden befragten Kronzeugen zu tun, nämlich den beiden Klimaaktivisten Stefan Rahmstorf und Mojib Latif…

In den USA gab es 2013 die wenigsten Todesopfer durch Blitzschlag seit 1940. Selbst der Weltklimarat konnte in seinem 5. Bericht von 2013 keinen belastbaren Trend bei den Blitzen feststellen (siehe AR5, WG1, Kapitel 2, Seit 216, pdf-Seite 232).

Der menschengemachte Klimawandel hat also offenbar (noch) keinen Einfluss auf die Blitzhäufigkeit auf der Erde. Stattdessen fanden Forscher nun einen ganz anderen Einflussfaktor, nämlich die Sonnenaktivität sowie solare Teilchenstürme, die offenbar auf die irdischen Blitze wirken. Dies dokumentierten Scott et al. 2014 in den Environmental Research Letters:

Evidence for solar wind modulation of lightning
The response of lightning rates over Europe to arrival of high speed solar wind streams at Earth is investigated using a superposed epoch analysis. Fast solar wind stream arrival is determined from modulation of the solar wind V y component, measured by the Advanced Composition Explorer spacecraft. Lightning rate changes around these event times are determined from the very low frequency arrival time difference (ATD) system of the UK Met Office. Arrival of high speed streams at Earth is found to be preceded by a decrease in total solar irradiance and an increase in sunspot number and Mg II emissions. These are consistent with the high speed stream’s source being co-located with an active region appearing on the Eastern solar limb and rotating at the 27 d period of the Sun. Arrival of the high speed stream at Earth also coincides with a small (~1%) but rapid decrease in galactic cosmic ray flux, a moderate (~6%) increase in lower energy solar energetic protons (SEPs), and a substantial, statistically significant increase in lightning rates. These changes persist for around 40 d in all three quantities. The lightning rate increase is corroborated by an increase in the total number of thunder days observed by UK Met stations, again persisting for around 40 d after the arrival of a high speed solar wind stream. This result appears to contradict earlier studies that found an anti-correlation between sunspot number and thunder days over solar cycle timescales. The increase in lightning rates and thunder days that we observe coincides with an increased flux of SEPs which, while not being detected at ground level, nevertheless penetrate the atmosphere to tropospheric altitudes. This effect could be further amplified by an increase in mean lightning stroke intensity that brings more strokes above the detection threshold of the ATD system. In order to remove any potential seasonal bias the analysis was repeated for daily solar wind triggers occurring during the summer months (June to August). Though this reduced the number of solar wind triggers to 32, the response in both lightning and thunder day data remained statistically significant. This modulation of lightning by regular and predictable solar wind events may be beneficial to medium range forecasting of hazardous weather.

Siehe auch Artikel zur Studie in The Guardian und bei der BBC.

Etwas verwirrend ist dazu ein Artikel auf Spiegel Online von 2013, wo eine Förderung von Blitzen durch kosmische Strahlungsstürme berichtet wird. Das erscheint wie das Gegenteil der Geschichte von 2014, da starke Sonnenaktivität die kosmische Strahlung eigentlich hemmt. Wie können dann sowohl solare als auch kosmische Stürme die Blitztätigkeit verstärken?

Und schließlich noch eine Studie aus dem September 2017, die verstärkte Blitztätigkeit über den Schifffahrtsrouten festgeststellt haben will. Hier die Pressemitteilung der American Geophysical Union.

 

Antarktischer Pine Island Gletscher wohl doch robuster als gedacht

In Nordwest-Grönland ist vor einigen Jahren ein Eisberg von einem Gletscher abgebrochen. Big News für die Zeitungen, die in der Rubrik “Klimawandel” bedeutungsschwanger darüber berichteten. Der Petermann Gletscher wäre durch den Klimawandel bedroht. Fünf Jahre später ist der Gletscher offenbar wieder nachgewachsen, wie ein Vergleich von Satellitenbildern von 2012 und 2017 zeigt. Alarm vorerst abgeblasen.

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Ein ähnliches Bild aus der Antarktis, wo Forscher dem Pine Island Glacier nun eine stärkere Widerstandskraft gegen den Klimawandel bescheinigten als zuvor angenommen. BBC am 20. November 2017:

The melting Antarctic ice stream that is currently adding most to sea-level rise may be more resilient to change than previously recognised
New radar images reveal the mighty Pine Island Glacier (PIG) to be sitting on a rugged rock bed populated by big hills, tall cliffs and deep scour marks. Such features are likely to slow the ice body’s retreat as the climate warms, researchers say. The study appears in the journal Nature Communications.

Weiterlesen bei der BBC.

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Die NASA veröffentlichte kürzlich faszinierende atmosphärische Animationen auf Youtube:

 

Mit Dank an WUWT für den Hinweis.

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Der PIK-Mann Stefan Rahmstorf ist kein einfacher Diskussionspartner. Er ist einer der medialen Meinungsführer der Klima-Hardliner-Fraktion, die keine Gelegenheit auslässt, um Klimaalarm zu schlagen. Daher ist es bemerkenswert, dass der Meteorologe Jörg Kachelmann nun dagegenhält und Schwachpunkte in Rahmstorfs Argumentation öffentlich diskutiert. Am 18. November 2017 erschien in Kachelmanns Blog der folgende Artikel von ihm:

Klima, Herr Rahmstorf und heiliger Zorn der Gerechten – und Leben zwischen den Stühlen

Ich bin Jahrzehnte gut durchs Leben gekommen, indem ich mich aus der Klimadiskussion komplett rausgehalten habe – aus gutem Grund. Ein Meteorologe ist kein Klimaforscher und umgekehrt. Man fragt einen Busfahrer auch nicht nach der neuen Airbus-Generation. Es gab zwar immer gutes Geld zu verdienen über Vorträge landauf, landab, in denen man tunlichst erzählte, dass das Ende nahe ist.

Damit verdienen selbst heute noch ahnungslose Wettermoderatösen gutes Geld, wenn sie ohne irgendwelche Vorbildung den drohenden Weltuntergang beschreiben, Foto mit dem örtlichen Sparkassendirektor inklusive.

Ich wollte das nicht, auch wenn ich generell popeliger Mainstream bin (und hiermit verabschiede ich mich auch schon wieder von den nach Maischberger neu gewonnenen Fans) und diesen bei Maischberger auch durchaus vertreten habe, mit folgenden Kernpunkten:

  • Man sieht bereits heute einen signifikanten Anstieg von Temperatur und Taupunkt
  • Man sieht noch keine statistisch signifikante Häufung von Starkregen und Starkwinden in Deutschland
  • Man sieht noch keine statistisch signifikante Häufung von Hurrikanen, auch keine Häufung von starken Hurrikanen im Bereich Karibik-USA

Das ist der Stand der Wissenschaft, der relativ unbestritten ist, auch Herr Schellnhuber wollte dem in der Sendung nicht widersprechen (was ihm auch die Missbilligung seiner Kollegen eintrug).

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