Anthropogener Klimawandel beeinflusst Jetstream-Schwingungen

Eine „Vorstudie“

Bereits 2014 hatte ein ähnliches Team in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS) einen Artikel veröffentlicht (an dem auch Hans Joachim Schellnhuber mitgewirkt hatte), den Mann et.al. auch zitieren: Coumou, D. et al. Quasi-resonant circulation regimes and hemispheric synchronization of extreme weather in boreal summer. Die Ergebnisse dieser Untersuchung: „Quasistationäre Rossby-Wellen mit hoher Amplitude [führen] verbunden mit Resonanz-Zirkulationsregimen zu anhaltenden Oberflächenwetterbedingungen und damit zur Synchronisation extremer Hitze- und Niederschlagsereignisse. Seit Beginn der schnellen arktischen Verstärkung um 2000 wird ein Cluster von Resonanz-Zirkulationsregimen mit den Wellenzahlen 7 und 8 beobachtet. Dies hat zu einem statistisch signifikanten Anstieg der Frequenz von quasistationären Wellen hoher Amplitude mit diesen Wellenzahlen geführt. Vor kurzem wurden zwei Mechanismen vorgeschlagen, die solche Muster hervorrufen könnten:

  1. eine Schwächung der zonalen Mittelstrahlen und
  2. eine Verstärkung quasistationärer Wellen durch Resonanz zwischen freien und erzwungenen Wellen in Wellenleitern mittlerer Breite.

Basierend auf der Spektralanalyse des Midtroposphären-Windfeldes zeigen wir, dass die persistenten Strahlmuster in erster Linie auf eine Verstärkung von quasistationären Wellen mit zonalen Wellenzahlen 6-8 zurückzuführen sind. Wir stellen aber auch eine Schwächung des zonalen Mittelstrahls während dieser Ereignisse fest; daher scheinen beide Mechanismen wichtig zu sein. Darüber hinaus zeigen wir, dass die anomalen Zirkulationsregime zu anhaltenden Oberflächenwetterbedingungen und damit zur Synchronisation von extremen Hitze- und Niederschlagsereignissen auf monatlichen Zeitskalen führen. Das jüngste Cluster von Resonanzereignissen hat im Juli und August zu einem statistisch signifikanten Anstieg der Frequenz von quasistationären Wellen hoher Amplitude mit den Wellenzahlen 7 und 8 geführt. Wir zeigen, dass dies ein robuster Befund ist. Wir argumentieren, dass die jüngste schnelle Erwärmung in der Arktis und die damit verbundenen Veränderungen des zonalen mittleren zonalen Windes günstige Bedingungen für eine Doppelstrahlbildung in der Extratropie geschaffen haben, was die Entwicklung von resonanten Strömungsregimen fördert. Unsere Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen arktischen Veränderungen und mittleren Breitengraden.“

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