- Die Kälte im Süden der USA im vergangenen Februar ist extrem gewesen und hat schwere Schäden angerichtet.
- Hunderte Menschen starben dabei und die Energieversorgung brach zusammen.
- Forscherinnen und Forscher haben die Ursache des Phänomens nun entschlüsselt.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben einen Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und extremen Wintereinbrüchen in Nordamerika entdeckt. Demnach schwächen eine geringere Eisbedeckung im Polarmeer und eine größere Schneebedeckung in Sibirien Polarwirbel über Nordamerika. Diese Windzone trennt gewöhnlich kalte und warme Luftmassen voneinander.
Schwächelt sie, können polare Luftströme tief nach Süden in mittlere Breiten eindringen. Die Gruppe um Judah Cohen vom Unternehmen Atmospheric and Environmental Research in Lexington (US-Staat Massachusetts) beschreibt den Prozess in der Fachzeitschrift "Science" am Beispiel der Extremkälte in den USA im Februar.
Wetterextreme werden sich verstärken - aber nicht heftiges Winterwetter
"Für die menschengemachte weltweite Erwärmung wird vorausgesagt, dass sie einige Wetterextreme verstärken werden – zum Beispiel mehr Hitzewellen und Starkniederschläge –, nicht aber heftiges Winterwetter wie Kaltlufteinbrüche und starke Schneefälle", schreiben die Forscherinnen und Forscher.
Deshalb war bisher unklar, ob der massive Kälteeinbruch im Februar, durch den die Energieversorgung im südlichen US-Bundesstaat Texas zusammenbrach, mit dem Klimawandel zusammenhing. Bei der Kältewelle starben mindestens 217 Menschen, die materiellen Schäden lagen bei etwa 200 Milliarden US-Dollar und damit höher als bei den letzten schweren Wirbelstürmen.
Cohen und Kollegen erfassten die Häufigkeit verschiedener Hoch- und Tiefdruckmuster in den Jahren 1980 bis Februar 2021. Dabei stammten die Luftdruckdaten aus den beiden unteren Schichten der Atmosphäre: der Troposphäre und der Stratosphäre. Die Forscher erkannten fünf wiederkehrende grundlegende Muster, von denen zwei mit einem besonders starken und zwei mit einem besonders schwachen Polarwirbel verbunden waren.
Immer häufiger Phasen eines schwächeren Polarwirbels
Die Phasen besonders starker Polarwirbel wurden im Verlauf der gut vier Jahrzehnte immer seltener, während sich Phasen eines schwächeren Polarwirbels häuften. Insbesondere untersuchten die Forscher ein Muster, bei dem sich der Polarwirbel wie ein an zwei Seiten gezogenes Gummiband streckt. Das geschah in den zwei Wochen vor dem massiven Kälteeinbruch in Nordamerika.
Mit Klimamodellen erkundeten die Wissenschaftler die Bedingungen für die Entstehung dieses Phänomens. Gaben sie eine geringe Meereisbedeckung im Polarmeer nördlich von Sibirien und eine starke Schneebedeckung in Sibirien vor, zeigte die Simulation nach ein bis zwei Monaten einen langgestreckten, schwächeren Polarwirbel, der in Nordamerika Kaltluftströme von Norden nach Süden ermöglicht.
"Die Identifizierung des Vorläufermusters von Streckungsereignissen kann möglicherweise die Vorlaufzeit für Warnungen vor extremer Kälte in Asien, Kanada und den Vereinigten Staaten verlängern", schreiben die Forscher.
Sorgfältige Beobachtungsanalysen mit neuen Modellierungsexperimenten
"Eine wesentliche Stärke der Studie von Cohen et al. ist, dass sie sorgfältige Beobachtungsanalysen mit neuen Modellierungsexperimenten kombiniert", schreibt Dim Coumou von der Vrije Universiteit Amsterdam in einem "Science"-Kommentar.
Die ursächlichen Zusammenhänge zwischen weit entfernten Wettervorgängen - hier zwischen Sibirien und Nordamerika - sollten für die Regionen der mittleren Breiten intensiver entschlüsselt werden. (ff/dpa)
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