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Klima

Der Jetstream schlägt Wellen

Seit Jahren scheint der schnelle Höhenwind rund um den Nordpol nachzulassen. Das bringt häufiger extreme Wetterlagen nach Europa und Nordamerika – Dürren, Fluten oder eisige Winter. Und nichts deutet eine Trendumkehr an.
Wellenbewegung des zirkumpolaren Jetstreams, Computersimulation vom Goddard Space Flight Center der NASA

Der extreme Hitzesommer in Europa 2003, die katastrophale Dürre mit heftigen Waldbränden in Russland 2010 und gleichzeitig die großräumigen Überflutungen in Pakistan, dazu einige lange, kalte Winter in Europa und Nordamerika in den letzten Jahren – sie alle hatten eins gemeinsam: Über Wochen hinweg herrschte die gleiche Wetterlage. Vor allem durch ihre extrem lange Dauer richteten Hitze, klirrende Kälte oder Regen große Schäden an und kosteten viele Menschen das Leben. Da sich derartige Extremereignisse in jüngster Zeit häufen, liegt die Frage "Ist der Klimawandel die Ursache?" nahe. Aber anders als bei der Temperatur bringt das Auszählen von Rekorden keine brauchbaren Erkenntnisse: Die Abweichungen vom Durchschnitt haben ja beiderlei Vorzeichen – und außergewöhnlich ist zum Beispiel bei den Überschwemmungen nicht die Niederschlagsmenge pro Tag, sondern die Anzahl der Regentage. Gleichwohl fügen sich allmählich mehrere Glieder zu einer Ursachenkette zusammen, an deren Anfang in der Tat die globale Erwärmung steht.

Die Hauptrolle spielt dabei ein alter Bekannter, der so genannte Jetstream. Der Temperatur- (und damit Druck-) unterschied zwischen den heißen Tropen und den kalten Polarregionen treibt einen polwärts gerichteten Wind an, der hauptsächlich in sieben bis zwölf Kilometer Höhe weht, an der Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre. Die Erdrotation lenkt ihn nach Osten ab. In einem erdfesten Bezugssystem ist es sinnvoll, diese Ablenkung einer Kraft, der so genannten Corioliskraft, zuzuschreiben. Sie steht mit der durch die Druckunterschiede verursachten Gradientkraft genau dann im Gleichgewicht, wenn die Luft senkrecht zum Druckgefälle strömt. Auf einer idealisierten Erde würden also große Luftmassen im Kreis um den Pol wandern, stets auf ein und demselben Breitengrad bleibend.

Die Realität kommt dieser Theorie schon ziemlich nahe. Da die Corioliskraft von der geografischen Breite abhängt, entsteht eine Art Rückstellkraft, die das bewegte Luftpaket am Zerfließen hindert. Dadurch wird die Luftströmung auf wenige Kilometer Breite und Höhe begrenzt, erreicht aber Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Stunde. "Strahlströmung" nannte deshalb der deutsche Meteorologe Heinrich Seilkopf den Höhenwind, als er ihn 1939 wissenschaftlich beschrieb. So heißt er heute noch, aber auf Englisch: "Jetstream". …

April 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft April 2014

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  • Quellen

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Cowtan, K., Way, R. G.: Coverage Bias in the HadCRUT4 Temperature Series and its Impact on Recent Temperature Trends. In: Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 10.1002/qj.2297, 2013

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Screen, J. A.: Influence of Arctic Sea Ice on European Summer Precipitation. In: Environmental Research Letters 8, 044015, 2013

Tang, Q. et al.: Cold Winter Extremes in Northern Continents Linked to Arctic Sea Ice Loss. In: Environmental Research Letters 8, 014036, 2013

Kang, S. M. et al.: Impact of Polar Ozone Depletion on Subtropical Precipitation. In: Science 332, S. 951 - 954, 2011

Lockwood, M. et al.: Are cold winters in Europe associated with low solar activity? In: Environmental Research Letters 5, 024001, 2010

Lockwood, M. et al.: Solar influence on global and regional climates. In: Surveys in Geophysics 33 (3-4), 503–534, 2012

Overland, J. E. et al.: The recent shift in early summer Arctic atmospheric circulation. In: Geophysical Research Letters 39, L19804, 2012