Bodenfeuchte, Meeresoberflächentemperatur und der Klimawandel
Wie lassen sich aus einschlägigen Beobachtungen und aus globalen Projektionen regional relevante Schlüsse ziehen?
Der gravierende Einfluss, den Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre über Landund Meeresoberflächen auf das globale Klima und seine Entwicklung haben, steht außer Frage. Eine zentrale Herausforderung für die Klimaforschung ist es deshalb herauszufinden, wie sich die verschiedenen Veränderungsprozesse, die sich auf Meeres- und Landoberflächen abspielen, in ihrem Zusammenspiel konkret auf Klimaschwankungen und Klimawandel auswirken und welche Bedeutung sie für auf sogenannte Extremereignisse haben – mit Blick auf Starkregenoder Dürreereignisse oder auf Hitzewellen zum Beispiel, die hohe Sachschäden und Lebensgefahr für viele Menschen verursachen. „Von entscheidender Bedeutung dabei ist es, den dynamischen und physikalischen Mechanismen auf die Spur zu kommen, mit denen die Meeresund Landoberflächen atmosphärische Prozesse und das Klima beeinflussen“, so Privatdozentin Dr. Elke Hertig vom Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden der Universität Augsburg. Gemeinsam mit ihrer Kollegin Dr. Karin Romberg und unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft arbeitet sie daran, diese Mechanismen und deren Auswirkungen speziell auf die Klimaverhältnisse in Europa und im Mittelmeerraum zu erforschen. Die meisten bisherigen Studien auf diesem Forschungsgebiet konzentrieren sich auf die Analyse von Reaktionen der Atmosphäre und des Klimas auf langsam variierende Zustände an den Ozean- und Landoberflächen. Darauf basierende Erdsystemmodelle verfügen zwar über eine gewisse globale Aussagekraft. Aber aufgrund ihrer geringen Auflösung und der teilweise relativ einfachen und groben physikalischen Variablen, mit denen sie arbeiten, stellen sie nur begrenzt Klimawandelinformationen zur Verfügung, aus denen man regionalspezifische Abschätzungen ableiten könnte. Das Ziel einer „Regionalisierung“der großskaligen Modellausgabewerte globaler Systemmodelle verfolgen Hertig und Romberg mit mit der Methode des „Statistischen Downscalings“, das heißt: Sie vergleichen, wie sich die Variablen„ Meeres oberflächen“und „Landoberflächen“zum einen in den vorliegenden Beoba ch tungs datensätzen und zum anderen in den globalen Modellen darstellen. Mit statistischen Methoden, die es ermöglichen, zahlreiche unterschiedliche veränderliche Faktoren zu berücksichtigen, wird also analysiert, welchen Einfluss beispielsweise Boden feuchte oder Meeres oberflächen temperaturen einerseits im Verlauf der bisherigen Beobachtungen hatten, und wie sich andererseits dieser Einfluss unter Berücksichtigung von Veränderungen in der Atmosphäre in den vorliegenden Erdsystemmodellen niederschlägt. „In einem zweiten Schritt werden wir uns dann mit der Frage befassen, wie unsere auf diesem Weg ermöglichten regional verfeinerten Ergebnisse unter der Annahme eines vom Menschen verursachten und verstärkten Treibhauseffekts unter Umständen modifiziert werden müssen“, so Hertig. Sie ist sich sicher, dass die Arbeit ihres Teams zu einer Verbesserung der Abschätzbarkeit von Temperatur- und Niederschlagentwicklung in Europa und der Mittelmeerregion beitragen wird. Denn dieser Raum eigne sich mit seinen Gegebenheiten besonders als Untersuchungsgebiet für klimawandelbedingte Veränderungen, die aus den Wechselwirkungen zwischen Veränderungen an den Meeresoder Landoberflächen einerseits und in der Atmosphäre andererseits resultieren. „Neben der Erfassung von Mittelwerten geht es uns vor allem um die Frage nach möglichen Temperatur- und Niederschlagsextremen in Europa und im Mittelmeerraum. Aber über diesen räumlich begrenzten Anspruch hinaus“, sagt Hertig, „glauben wir, generell zu einer Verminderung der Unsicherheiten bei den Klimawandelprojektionen auf regionaler bzw. lokaler Skala beitragen zu können.“