Der Klimawandel führt zu instabilerem Wetter, lokalen Dürren und extremen Temperaturrekorden, aber eine kohärente Theorie, die das lokale und das globale Klima miteinander in Beziehung setzt, ist noch in der Entwicklung. Nun hat ein dänischer Astrophysikstudent am Niels-Bohr-Institut mit Hilfe eines mathematischen Ansatzes – inspiriert von der Forschung über das Licht im Universum – herausgefunden, wie der globale Temperaturanstieg zu lokal instabilem Wetter auf der Erde führt.
Die Klimawissenschaftler sind sich zu über 99 Prozent einig, dass die Erde sich global erwärmt und dass diese Erwärmung überwiegend vom Menschen verursacht wird.
Die Temperaturen steigen schneller als je zuvor, und die Erde ist wahrscheinlich so warm wie seit über 100.000 Jahren nicht mehr. Seit dem Beginn der industriellen Revolution vor etwa 250 Jahren hat sich die Erde um 1,1 °C erwärmt.
Globale und lokale Erwärmung
Der Klimawandel hat uns in den letzten Jahren extreme Hitzerekorde beschert, wie z. B. im letzten Jahr, als in Kanada mit fast 50 °C die höchste Temperatur gemessen wurde; fünf Grad wärmer als der bisherige Rekord!
Doch das Problem beschränkt sich nicht auf Hitzerekorde: Auch Kältewellen, Dürreperioden, Stürme und Niederschläge erreichen neue Höchstwerte.
Wie die globale Erwärmung zu lokalen Wetterextremen führt, ist ein aktives, wenn auch noch nicht vollständig verstandenes Forschungsgebiet. Doch mit einem neuen mathematischen Ansatz ist der Masterstudent Albert Sneppen dem Zusammenhang zwischen globalem Temperaturanstieg und der Instabilität des lokalen Wetters einen Schritt näher gekommen.
Inspiration aus der Frühzeit des Universums
Albert Sneppen verbringt seine Zeit mit dem Studium der Astrophysik am Cosmic Dawn Center, einem Grundlagenforschungszentrum des Niels-Bohr-Instituts und der DTU Space in Kopenhagen, und ist es gewohnt, über schwarze Löcher und explodierende Sterne nachzudenken. Eines Tages kam er auf die Idee, dass eine Methode, die normalerweise zur Analyse der Lichtverteilung am Nachthimmel verwendet wird, auch zur Untersuchung der Verteilung von Temperaturschwankungen auf der Erdoberfläche eingesetzt werden könnte.
Die Methode wird insbesondere zur Interpretation der so genannten kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung verwendet, die auch als „Nachglühen des Urknalls“ bekannt ist. Plötzlich sah Albert Sneppen eine Art „ästhetische Koinzidenz“ zwischen der Wärmeverteilung auf den Skalen des Universums und der der Erde.
„Seit Jahrzehnten wird die Wärmestrahlung des frühen Universums am Nachthimmel untersucht. Die Forscher verwenden das so genannte „Winkelleistungsspektrum“, das angibt, wie stark alle Teile des Nachthimmels – sowohl lokal als auch global – miteinander verbunden sind. Und das ist genau das, was man sich in der Klimaforschung wünscht: eine Methode, mit der man alle Ebenen des Klimawandels gleichzeitig untersuchen kann“, erklärt Albert Sneppen.
Mit anderen Worten: Der Klimawandel lässt die Temperaturunterschiede lokal wachsen – und mit großen Temperaturunterschieden kommen noch extremere Wettermuster.
„Die Instabilität und Volatilität des Wetters hat seit der industriellen Revolution generell zugenommen, besonders aber in den letzten 40 Jahren“, sagt Albert Sneppen. „Zusammen mit mehreren anderen theoretischen und beobachteten Studien zeigt dieses Modell, dass das Wetter in den kommenden Jahrzehnten noch instabiler werden wird.“
Datum: Mai 25, 2022
Quelle: Universität Kopenhagen – Fakultät für Naturwissenschaften
Journal Reference:
- Albert Sneppen. The power spectrum of climate change. The European Physical Journal Plus, 2022; 137 (5) DOI: 10.1140/epjp/s13360-022-02773-w