Sag‘ mir wo die Wärme ist, wo ist sie nur geblieben?

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Die globale Jahresmitteltemperatur des Jahres 2012 nach dem Modell des Goddard Institute for Space Studies (GISS) steht nun fest: Die Anomalie beträgt +0,56 Grad Celsius. Ein Blick auf die letzten 30 Jahre (das ist ein klimarelevanter Zeitraum) offenbart den längeren  Stillstand der globalen Temperaturen.

Das Bild zeigt die Temperaturanomalie (in hundertstel Grad) über die Jahre 1983-2012.

 

Das wirbelt nun auch Staub in den Medien auf, der „Spiegel“  ist nachdenklich geworden und berichtet über rätselnde Forscher. Vielleicht können wir bei der Suche nach der Lösung ein wenig helfen? Der 5-jährige gleitende Mittelwert ist seit 2002, ein Jahrzehnt  lang bereits, flach. Ein signifikanter Anstieg ist schon seit 1997 nicht auszumachen, 16 Jahre lang. Der Chef der Behörde, James Hansen (siehe auch unseren Blogbeitrag “Wer ist James Hansen?“),  veröffentlichte zeitgleich zur Publizierung der Temperaturdaten ein höchst aufschlussreiches Papier (Hansen et al. 2013, pdf). Darin konstatiert er den Stillstand der Temperaturen und führt das u.a. auf das Wirken natürlicher Variabilität zurück.  Der globale Wärmeinhalt der oberen 700 m zeigt ebenfalls ein Abflachen, besonders seit 2004:

 

Also – wird argumentiert – muss die Wärme seit Beginn des Jahrtausends in die Tiefsee, in Tiefen bis 2000 m hinab transportiert worden sein. Von dort haben wir kaum Messdaten. Das Ganze erscheint daher reichlich vage und ungenau. Trotzdem wollen wir uns kurz dafür etwas genauer interessieren. Frage: Wo genau soll das alles passieren? Ein Blick auf den ozeanischen Wärmeinhalt (bis 700 m Tiefe) der Südhalbkugel:

 

 

Da ist der Trend ungebrochen. Auf der Südhalbkugel gibt es keine Trendänderung seit 1990. Dann also vielleicht auf der Nordhalbkugel:

 

 

Da hat sich die letzten zehn Jahre auch nichts erwärmt (siehe Blogbeitrag “Eine Vorschau auf die globalen Mitteltemperaturen in 2013: Abkühlung in Sicht !“). Inzwischen ist das, was wir gefunden hatten, auch auf der Klimawebsite climate4you veröffentlicht:

 

 

Dies ist der Wärmeinhalt (der “Ocean Heat Content”, OHC) des Nordatlantiks nördlich 30 Grad Nord. Man nennt es auch das „AMO-Gebiet“, wobei  AMO für atlantische multidekadische Oszillation steht. Die zugehörige Datenreihe wird definiert durch die Anomalien gegen die vom Trend befreiten Meeresoberflächentemperaturen (Sea Surface Temperatures, SST)  des Gebiets. Diese Trendbefreiung  wird hier unterlassen, sondern wir betrachten nur die Größen an sich. Also bitte nicht die Variation (AMV) mit der AMO-Datenreihe  verwechseln! Ein Blick auf die Wirkungsgebiete zeigt, dass sehr große Areale der Nordhalbkugel hiervon beeinflusst werden:

 

 

Dargestellt oben ist die Korrelation des AMO-Gebietes mit den globalen Temperaturen (positive Korrelation in orange, rot violett). Auf der Nordhalbkugel sind davon große Gebiete betroffen: USA, Mittelamerika, ganz Europa bis hin zum Ural und auch Fernost. Auf der Südhalbkugel: praktisch Fehlanzeige! Die AMO spielt für die Temperaturen dort keine Rolle. Wie steht es nun mit dem Verhalten des Ocean Heat Content (OHC)?

 

 

Oben abgebildet ist der Verlauf des OHC, dessen Größe im Nordatlantik ab 2004 fällt, korreliert mit dem gesamten OHC auf der Nordhalbkugel seit 2004. Dort, wo Gebiete in „kalten Farben“  zu sehen sind, verhält sich die jeweilige Wasserfläche gleich oder ähnlich zum Nordatlantik, also fallend, dort wo Gebiete in warmen Farben zu sehen sind steigt der OHC und ist damit zum Nordatlantik gegenläufig.  In den Meeresgebieten, in denen die AMO wirkt (siehe vorhergehende Grafik), verhält sich auch der OHC so wie im Nordatlantik. Nur der nordöstliche Pazifik tanzt aus der Reihe, dort herrscht schon seit einiger Zeit die negative Phase der Pazifischen Dekadischen Oszillation. Im ganzen Nordpazifik tut sich beim OHC jedenfalls nicht viel seit 2000:

 

 

Das Zurückgehen des OHC der Nordhalbkugel lässt sich also sehr gut mit der Wirkung der AMO verknüpfen. Das Abflachen des globalen OHC ist sehr wahrscheinlich ein Ausdruck der AMO, und die hat sich seit 2005 auf einen Abwärtspfad begeben. Oder wird der Nordatlantik von den oft als Erklärung herangezogenen anthropogenen Aerosolen besonders stark beaufschlagt, womit dann die AMO zu begründen wäre? Eher nicht, sagt diese Karte der Verteilung der troposphärischen Aerosole, die zeigt, dass ausgerechnet der Nordatlantik eine der am wenigsten damit beaufschlagten Regionen auf der Nordhalbkugel darstellt.

Abbildung aus Shindell 2007

 

So wird es wohl zum großen Teil die thermohaline Zirkulation sein, die die temperaturtreibenden Treibhausgas-Kräfte gegenwärtig auf Null kompensieren. Wenn die beginnende abfallende Phase der AMO die Wirkung von anthropogenen  Treibhausgasen seit Jahren ausgleicht, so macht deren Einfluss auf die Temperaturen in den Jahren 1975 bis 1997 bei damals steigender AMO  auch nur die Hälfte des gesamten in diesen Jahren beobachteten Erwärmungsanstiegs aus.  Dies hat fundamentale Folgen für die Prognosen: die Wirkung der Treibhausgase geht dann nämlich nur zu 50% in die Erwärmung seit der extensiven Industrialisierung ab 1960 ein.

Implizit erkannte das, etwas spät aber wohl nicht zu spät, das britische MetOffice, als es unlängst seine Vorschau auf die nächsten Jahre korrigierte (siehe Blogbeitrag “Die Lawine kommt ins Rollen: Britischer Wetterdienst reduziert Erwärmungsprognose bis 2020 drastisch“). Mit der Erklärung: „In this case, changes in ocean surface temperatures in some parts of the world [Nordatlantik?!.. F.B.] over the past year are understood to have made a key contribution to the difference between the 2011 and 2012 forecasts…“ wird die Wirkung zugestanden. Wir können uns daher wohl auf eine längere Phase der Stagnation einstellen, wenn die AMO über mehrere Jahrzehnte weiterhin fallen sollte. In einer bisher kaum beachteten Arbeit wird das simuliert (Wouters et al. 2012). Die Autoren kommen gänzlich ohne menschgemachten (auch Aerosol-) Einfluss aus, um die Variabilität nachzustellen.

Wir fassen zusammen:

Die Temperaturen stagnieren seit mindestens 10 Jahren, der OHC des Nordatlantik hatte seinen Peak vor  7 Jahren. Wir konnten zeigen, dass die Temperaturen dem OHC dort  folgen (siehe “Eine Vorschau auf die globalen Mitteltemperaturen in 2013: Abkühlung in Sicht !“). Wir sehen nun, dass  der Temperaturgang über die Jahre dem  Auf und ab des OHC im Gleichklang zur AMO folgte. Zyklen, vor allem aus den Ozeanen, waren suspekt in den IPCC-Berichten. Solche  Zyklen liegen jedoch auf der Hand und führen dazu, dass der wärmende Einfluss von CO2 und anderen anthropogenen Treibhausgasen wohl nur ca.  50% von dem beträgt was ihnen bisher vom Mainstream der Klimaforschung zugesprochen wurde. Die Einflüsse aus der thermohalinen Zirkulation auf das Klima sind ein Schlüssel zum tieferen Verständnis dessen, was uns in den nächsten Jahren erwartet.

Ein  anderer ist die Sonne, wenn sie in ein tiefes Maunder-ähnliches Minimum treten sollte. Ganz bestimmt werden wir  keine Temperaturerhöhung  durch Treibhausgase in der Höhe erleben wie von den IPCC- Berichten bisher so vehement postuliert. Spannende Zeiten… Bleiben Sie neugierig!