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Wolken sind offenbar nicht so kühl

Die Ergebnisse von Klimamodellen unterscheiden sich, deshalb werden meist mehrere verwendet. Nun haben US-Klimaforscher die so gewonnenen Prognosen mit aktuellen Wetterdaten verglichen. Vor allem die Modelle, die auf eine starke Erderwärmung hinweisen, haben sich als zuverlässig erwiesen. Der Klimawandel wird sich dramatischer auswirken, schließen die Forscher.

Von Sandra Kirchner

Wolken sind ein großer Unsicherheitsfaktor in den Klimamodellen. Manche der Wasserdampfansammlungen kühlen, andere wärmen. Die dickbauchigen, tiefer hängenden Kumuluswolken reflektieren die Sonnenstrahlung zurück ins All. Sie wirken eher kühlend im Klimasystem – ein Argument, an das Klimaskeptiker gern anknüpfen. Die dünnen Zirruswolken in der Höhe lassen die Strahlen der Sonne dagegen weitgehend durch. Zwar reflektieren sie die kurzwelligen Anteile des Sonnenlichts zurück ins All, die langwellige Infrarotstrahlung von der Erdoberfläche aber fangen die Zirren ein und speichern sie so in der Atmosphäre. Das führt zu einem wärmenden Effekt.

BildWolken machen Klimamodellierern das Leben schwer, weil ihre Wirkung im Klimasystem nicht eindeutig ist. (Foto: Schulze von Glaßer)

Die Gesamtwirkung von Wolken im Klimasystem ist deshalb nicht leicht zu erfassen. Wolken erschweren damit auch Prognosen, wie stark sich die Erde durch den menschengemachten Treibhauseffekt erwärmen wird. Klimamodelle können das "Verhalten" von Wolken nicht vollständig abbilden. Einige Modelle gehen davon aus, dass der Kühleffekt durch Wolken künftig zunehmen wird – da Wolken mehr Energie von der Sonne zurück in den Weltraum reflektieren. Andere Modelle deuten eher darauf hin, dass diese "Kühlung" abnehmen wird.

Einen Konsens, welche Modelle am zuverlässigsten sind, gibt es unter Wissenschaftlern nicht. "Es gibt Dutzende bekannter globaler Klimamodelle und alle berechnen eine unterschiedlich starke weltweite Erwärmung für bestimmte Treibhausgaskonzentrationen voraus", sagt der Klimawissenschaftler Patrick Brown von der Carnegie Institution for Science im kalifornischen Stanford. Weil es keinen Konsens darüber gebe, wie man einige Schlüsselaspekte des Klimasystems am besten modelliert, streuen die Ergebnisse breit.

Einige Modelle ergeben eine eher schwache Erderwärmung, während andere auf eine starke Zunahme der Oberflächentemperaturen in der Zukunft hinweisen. Deshalb haben Klimaforscher der Carnegie Institution die Klimaprojektionen unterschiedlicher Modelle verglichen. Die Ergebnisse sind jetzt im Fachmagazin Nature erschienen.

Patrick Brown und sein Kollege Ken Caldeira gehen dabei von der Annahme aus, dass Projektionen zur zukünftigen Erderwärmung zuverlässig sind, wenn sie auch die jüngste Vergangenheit treffend simulieren. Brown und Caldeira verglichen also die Prognosen der Klimamodelle mit den aktuellen Satellitenbeobachtungen der Atmosphäre und den Bilanzen der ein- und ausgehenden Strahlung, die letztlich die Erdtemperatur bestimmt.

"Wolken bewahren uns nicht vor der Erderwärmung"

Dann ermittelten sie, welche Modelle besser abschnitten."Die Modelle, die die aktuellen Bedingungen am besten nachbilden, sind diejenigen, die eine Reduzierung der Wolkenkühlung in der Zukunft simulieren", fasst Patrick Brown die Ergebnisse der Studie zusammen.

Und das sind eben jene Modelle, die eine starke Erderwärmung für die Zukunft vorhersagen. "Wolken fungieren nicht als Klimathermostat und sie werden uns nicht vor der Erderwärmung bewahren", warnt deshalb Ken Caldeira. Der Studie zufolge dürften Modelle, deren Prognosen eher im Durchschnitt aller Modelle liegen, weniger zutreffend sein als Modelle mit gravierenden Vorhersagen zur Erderwärmung.

Ein "Weiter so" beim Treibhausgasausstoß könnte den gängigen Klimamodellen zufolge einen Anstieg der durchschnittlichen Oberflächentemperatur zwischen 3,2 und 5,9 Grad bis Ende des Jahrhunderts nach sich ziehen. "Unsere Studie zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die globale Erwärmung bis zum Ende dieses Jahrhunderts vier Grad Celsius überschreiten wird, 93 Prozent beträgt, wenn die Emissionen einem Business-as-usual-Szenario folgen", sagt Caldeira. Frühere Studien hätten diese Wahrscheinlichkeit auf 62 Prozent geschätzt.

Studienautor Patrick Brown fasst die Ergebnisse der Studie auf Englisch zusammen. (Video: Patrick Brown/​Youtube)

Die neuen Ergebnisse legen desweiteren nahe, dass die vom Weltklimarat IPCC verwendeten Modelle die künftige Erwärmung um 15 Prozent oder um 0,5 Grad unterschätzt haben. Der Klimawandel würde die Erde also viel stärker treffen.

[Erklärung]  
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