Globale Wetterphänomene: „Nicht jeder Zusammenbruch führt zu einem Kälteeinbruch“

Der Polarwirbel bricht zusammen, so früh wie nie seit Beginn der Messungen. Raphael Köhler über die Folgen und die Rolle des Klimawandels.

taz: Herr Köhler, der Polarwirbel ist zusammengebrochen. Wird es nun kalt in Europa?

Raphael Köhler: Dass teilweise nun rumging, es würde ein eiskalter Winter folgen, ist nicht sonderlich vertrauenswürdig. Die Wahrscheinlichkeit aber, dass es in den nächsten zwei bis sechs Wochen zu Wetterlagen kommt, die kältere Luftmassen nach Nord- und Mitteleuropa bringen, ist leicht erhöht. Mehr kann man aber nicht sagen.

Im Interview: Raphael Köhler

Raphael Köhler, Jahrgang 1991, ist promovierter Klimaphysiker und Wissenschaftler am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Potsdam.

taz: Trotzdem ist der Zusammenbruch außergewöhnlich, warum?

Köhler: Dass der stratosphärische Polarwirbel zusammenbricht, passiert häufiger. Im Durchschnitt beobachten wir ungefähr fünf Zusammenbrüche pro Dekade. Meistens passiert das aber im Dezember, Januar und Februar. Dass das nun schon Anfang November passiert, ist sehr ungewöhnlich.

taz: Vielleicht erklären Sie noch mal: Was ist der Polarwirbel?

Köhler: Der stratosphärische Polarwirbel ist ein Westwindband in der Stratosphäre. Das ist grob die Luftschicht ab 10 Kilometer Höhe. Normalerweise baut sich der Wirbel ab September auf und wird bis Januar immer stärker und endet im Frühling. Im Winter bekommt die Arktis kaum noch Sonnenlicht. Dadurch kühlt die Luft in der Stratosphäre über dem Nordpol stark ab. Weil die Luft weiter südlich wärmer bleibt, entsteht ein großer Temperaturunterschied. Dieser sorgt dafür, dass sich starke Westwinde rund um die Arktis bilden. Diese Winde bilden den Polarwirbel und halten die kalte Luft weitgehend über der Polarregion zusammen.

taz: Wie kann man sich den Zusammenbruch des Polarwirbels vorstellen?

Köhler: Standardmäßig messen wir die Windgeschwindigkeit in 60 Grad Nord auf einer Höhe von etwa 30 Kilometern. Zu dieser Jaherszeit hat der Wirbel im Normalfall eine Windgeschwindigkeit von 27 Metern pro Sekunde, das sind knapp 100 Kilometer pro Stunde. Aktuell sind wir sehr nahe der 0 Meter pro Sekunde. Kommen wir in den negativen Messbereich, heißt das, wir würden von West- auf Ostwinde umstellen, dann spricht man von einer großen plötzlichen Stratosphärenerwärmung.

taz: Wie kam es zu dem Zusammenbruch?

Köhler: Wir sprechen von sogenannten Wellenmustern in der Troposphäre, also der unteren Atmosphärenschicht, die sich in die Stratosphäre ausbreiten und den Wirbel ausbremsen können. Die können durch die Position von Hoch- und Tiefdruckgebieten beeinflusst werden. Typischerweise gab es auch dieses Mal im Bereich des Ural in Russland ein ausgeprägtes Hochdruckgebiet und zeitgleich über den Aleuten, einer Inselkette im Nordpazifik, ein ausgeprägtes Tiefdruckgebiet. Das sind typische Muster, die zu einer Abschwächung des Wirbels führen können.

taz: Und andere klimatische Prozesse können diese Hoch- und Tiefdruckgebiete beeinflussen?

Köhler: Sehr viel kann Einfluss auf diese haben, zum Beispiel auch das Abschmelzen vom arktischen Meereis. Auf diese Art kann der Klimawandel generell Einfluss auf das Wellenmuster nehmen. Welche Folgen das genau hat, ist ein größeres Forschungsthema. Aber Studien deuten darauf hin, dass die Zusammenbrüche des stratosphärischen Polarwirbels durch den Klimawandel leicht zunehmen könnten.

taz: Trotz solcher Zusammenbrüche müssen wir nun aber nicht extremere Winter fürchten?

Köhler: Wir müssen auch grundsätzlich ein bisschen unterscheiden zwischen den einzelnen Jahren, wo wir durch das Chaos im System Wetter auch mal einen kalten Winter oder kalte zwei Wochen haben, und dem Klimawandel. In den letzten 30 Jahren sieht man ganz klar den Klimawandel in Deutschland, die Winter sind durchschnittlich wesentlich wärmer. Viele Menschen sind, glaube ich, einfach etwas empfindlicher geworden, was einen kalten Morgen angeht.

taz: Eigentlich dominiert gerade besonders ein Wetterphänomen die Welt. Ein Super-El-Niño zeigt bereits jetzt seine Folgen, er erhöht die globale Durchschnittstemperatur, führt zu Dürren und Überschwemmungen. Welchen Einfluss hat er auf den Polarwirbel?

Köhler: Der El Niño beschäftigt uns sehr. Nicht nur hat er Folgen für die globale Temperatur, er beeinflusst auch globale Wettersysteme. Durch die zusätzliche Hitze, die durch den El Niño in die Atmosphäre kommt, kann es zu Änderungen in den globalen typischen Hoch- und Tiefdruckgebieten kommen …

taz: … und die beeinflussen ja wiederum die Wellenmuster! Weiß man, ob diese frühe Störung des stratosphärischen Polarwirbels eine Folge dieses El Niño ist?

Köhler: Das müssen wir aktuell noch erforschen. Grundsätzlich aber begünstigt El Niño einen schwächeren stratosphärischen Polarwirbel. Allerdings geht man davon aus, dass das vor allem im Januar und Februar der Fall ist. Dass es eine Begünstigung für November gibt, zeigen Studien bisher nicht.

taz: Allerdings könnte dies auch der womöglich stärkste El Niño seit Beginn der Messungen werden.

Köhler: Ja, das stimmt. Gleiches gilt für den Zusammenbruch des Wirbels im November. So schwach wie aktuell war der Wirbel, seitdem wir gute Messdaten über ihn haben, noch nie zu dieser Jahreszeit. Es muss aber nicht heißen, dass es einen Zusammenhang gibt, wir wissen es schlicht noch nicht.

taz: Wie könnte der Polarwirbel unser Wetter konkret beeinflussen?

Köhler: Ein schwacher stratosphärischer Polarwirbel kann Wetterlagen begünstigen, die kühlere Luftmassen nach Mittel- oder Nordeuropa bringen. Normalerweise bringt der Jetstream, ein Westwind in der Troposphäre, im Winter milde Luftmassen vom Atlantik nach Europa. Wenn dieser aber schwächelt, kann das dazu führen, dass auch kältere Luftmassen aus dem Norden oder Nordosten zu uns kommen, die niedrigere Temperaturen bringen können.

taz: Aber das muss nicht passieren?

Köhler: Es gibt einige Beispiele in der Vergangenheit, wo es bei uns in den Wochen nach einem Zusammenbruch des Wirbels kälter wurde. Aber nicht jeder Zusammenbruch führt zu einem Kälteeinbruch, etwa in zwei Drittel der Fälle sehen wir in den folgenden Wochen auch Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation in der Troposphäre. Es kommt darauf an, wie lange der Zusammenbruch des Wirbels in der Stratosphäre anhält und wie lange er Einfluss auf die Troposphäre, also die unteren Atmosphärenschichten hat, die wir als Wetter wahrnehmen.

taz: Vergangenes Jahr hat der Polarwirbel auch schon Ende November geschwächelt. Da gab es keinen größeren Kälteeinbruch.

Köhler: Genau, es war Anfang Januar etwas kühler, das könnte gerade noch Einfluss des Polarwirbels gewesen sein. Insgesamt aber ist es ein typisches Beispiel für einen schwächelnden Wirbel, der relativ wenig Einfluss auf unser Wetter hatte. Gerade wenn der Polarwirbel früh im Jahr zusammenbricht, dann erholt er sich auch meistens recht schnell wieder, was dann dazu führen kann, dass wir hier gar nicht so einen starken Einfluss auf unser Wetter haben. Auch dieses Jahr wird sich der Wirbel wieder stabilisieren zum starken Westwindband, die Frage ist nur, wann im Verlauf des Winters das passieren wird.

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