Heißer Winter

Gerade hat die NASA die globalen Temperaturdaten für Februar publiziert, sodass wir nun einen Blick auf die vergangene Wintersaison werfen können (die Meteorologen definieren sie als die Monate Dezember bis Februar; auf der Südhalbkugel ist das natürlich die Sommersaison). Diese Saison war die zweitwärmste seit Beginn der Aufzeichnungen vor 130 Jahren, übertroffen nur von Dez-Feb 2006/2007. Der Februar selbst war übrigens ebenfalls global der zweitwärmste. Damit reiht sich der abgelaufene Winter in den Verlauf der Jahrestemperaturen ein – wie bereits diskutiert war 2009 das zweitwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen.


Bodennahe Temperaturen (Jahreswerte und Trendlinie) für die Saison Dezember-Februar (Nordwinter, Südsommer) von 1880 bis 2010 nach den Daten des Goddard Institute for Space Studies der NASA.


Die zehn wärmsten Nordwinter/Südsommer seit 1880.

Das mag Manchen hierzulande überraschen, war der Winter in Deutschland doch recht kalt (vor allem aber schneereich). Diese Kälte sieht man auf der folgenden NASA-Karte. Eine Kälteblase lag über Sibirien und Europa, eher kalt war es auch in weiten Teilen der USA. Dieses Muster war ziemlich ausdauernd und hielt sich fast über den ganzen Winter. Besonders warm war es dafür über dem Arktischen Ozean, in Kanada und Grönland.

Karte der Temperaturanomalien (Abweichungen vom Mitteltwert 1951-1980) für die Monate Dezember 2009 bis Februar 2010.

Die arktische Wärme wirkte sich auch auf die Ausdehnung des dortigen Meereises aus – 2010 war sie die viertgeringste für einen Februar, siehe Grafik.

Eisdecke auf dem arktischen Ozean im Februar (National Snow and Ice Data Center)

Auch in den kommenden Monaten dürften die globalen Temperaturen rekordverdächtig hoch bleiben – trotz der schwächelnden Sonne. Das liegt daran, dass im tropischen Pazifik El Niño-Bedingungen herrschen, die noch einige Monate anhalten dürften. El Niño korreliert mit überdurchschnittlich warmen globalen Temperaturen, die dem eigentlichen El Niño einige Monate hinterher laufen. Zwar ist der derzeitige El Niño lange nicht so stark wie der im Jahre 1998, dafür ist aber die Treibhausgasbedingte Erwärmung seither weiter fortgeschritten.

p.s. Da gewiß wieder Kommentare kommen, die Zweifel an den gezeigten Temperaturdaten der Wetterstationen äußern, hier nochmals der Hinweis: der klimatische Erwärmungstrend sieht auch in den Satellitendaten nicht anders aus, die mit Sicherheit nicht vom "urban heat island effect" oder dergleichen betroffen sind. Die Trends der Hadley und GISS Bodendaten und der RSS und UAH Satellitendaten der letzten 30 Jahre kann man z.B. hier vergleichend ansehen (der vertikale offset im Bild entsteht durch unterschiedliche Basisperioden, es kommt hier nur auf die Steigung an). Es gibt gute physikalische Gründe warum sich langfristig (wie man am Trend sieht) die mittlere Troposphäre (Satellitendaten) fast gleich stark aufheizen sollte wie die bodennahe Luft (Wetterstationen). Es gibt aber auch gute Gründe weshalb kurzfristige interne Schwankungen, z.B. die Reaktion auf El Niño (siehe 1998 im Bild), in der Troposphäre stärker ausfallen können als am Boden.

Leider werden auf den "Skeptiker"-Websites immer wieder unsinnige Verschwörungstheorien verbreitet – zuletzt etwa die, man habe besonders "kühle" Wetterstationen aus der Analyse ausgeschlossen, um den globalen Erwärmungstrend zu übertreiben. Einer näheren Analyse halten solche Behauptungen zwar nicht stand, aber weite Verbreitung beim leichtgläubigen Publikum finden sie dennoch.  

Update: Georg Hoffmann hat bei PrimaKlima einen schönen Bericht zum abgelaufenen Winter. Besonders gelungen der Rekordticker am Ende (Abb. 6). (Georg, wer wettet denn noch dagegen, dass 2010 einen neuen Wärmerekord setzen wird?)

Stefan Rahmstorf ist Klimatologe und Abteilungsleiter am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und Professor für Physik der Ozeane an der Universität Potsdam. Seine Forschungsschwerpunkte liegen auf Klimaänderungen in der Erdgeschichte und der Rolle der Ozeane im Klimageschehen.

23 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Alles im Trend

    Sie präsentieren ihre Daten in einer „Auflösung“, die den Eindruck einer linearen Fortschreibung eines langfristigen Trends erweckt und kaum jemanden auf die Idee kommen lässt, in den letzten 10 + x Jahren habe sich die „Temperatur“ nicht geändert, wie immer wieder behauptet wird.
    Eine Extrapolation zu einem Zeitpunkt 20 Jahre in der Zukunft würde dann zu einem Winter passen, in dem Schnee durch Regen ersetzt ist.

    Schön und Gut. Aber warum ist die Erwärmung seit den späten 70-er Jahren eigentlich vorwiegend anthropogen, die Erwärmung von 1920 bis 1940 jedoch nicht. Schon die CO2- und Methanwerte in dieser früheren Erwärmungsphase waren doch gegenüber den präindustriellen Werten erhöht und der Zusammenhang zwischen Treibausgaskonzentration und Strahlungsantrieb ist logarithmisch.

  2. die „arktische Wärme“

    naja, momentan steht die Meereisausdehnung deutlich „besser“ da:

    http://www.ijis.iarc.uaf.edu/…/seaice_extent.htm

    und die „Wärme“ im arktischen Bereich (80°N-Pol)bei ca. 245K, also um -30°C.

    http://ocean.dmi.dk/arctic/meant80n.uk.
    php

    Weiter südlich dürfte es tatsächlich deutlich überdurchschnittlich mild gewesen sein, wie genau die wenigen GISS Stationen jedoch ein reals Abbild (Interpolationen) der sg. Arktis und Antarktis geben, sie dahin gestellt. Gerne würden wir auch die immer wieder neu angepassten Homogenisierungen einsehen können.
    Eine beschleunigte Erwärmung ist bei bestem Willen nicht zu erkennen und ebenso kein beschleunigter Meereisschwund im Norden. Es wird auch behauptet:

    The pattern of winds associated with a strongly negative AO tends to reduce export of ice out of the Arctic through the Fram Strait. This helps keep more of the older, thicker ice within the Arctic. While little old ice remains, sequestering what is left may help keep the September extent from dropping as low as it did in the last few years.

    http://nsidc.org/arcticseaicenews/index.html

  3. Vielen Dank für die guten Hintergrundinformationen. Es ist schon interessant zu sehen, wie unterschiedlich sich die verschiedenen Regionen temperaturmäßig entwickeln, woraus dann schließlich eine globale Gesamt-Temperatur wird.

    Manche mögen natürlich den neuen Datenpunkt als Fortsetzung des 10-jährigen Temperaturplateaus sehen (insbesondere wenn man mal den El NIno abzieht). Aber wie bereits vielfach diskutiert, wird der Trend wohl erst in den kommenden Jahren klarer werden können.

    Darf ich zwei kurze Fragen stellen?:

    1) Wenn man sich die letzten 3 Dekaden anschaut, zeigt die Antarktis allgemein einen Abkühlungstrend. Macht sich dieser nur im Süd-Winter bemerkbar (da der Trend in der gezeigten Süd-Sommer-Darstellung fehlt)? Gibt es diesen Trend überhaupt noch?

    Siehe Abbildung 9 auf http://www.klimaargumente.de/t1.htm

    2) Danke für den Link zur Open Mind-Auswertung zum Thema Stationsausdünnung. Der Vergleich sieht überzeugend aus. Weiß man eigentlich schon, wie die Diskrepanz von McKitrick’s Chart zu diesem Thema zustande kam? Angeblich hat McKitrick doch auch nur die Rohdaten verwendet.

    http://www.uoguelph.ca/…kitri/research/nvst.html

  4. Antarktis-Daten???

    Hallo Herr Rahmstorf,

    wie immer bewundere ich die Auswahl ihrer Daten und ihre neutralen Formulierungen.

    Was ist denn eigentlich mit den Antarktis-Daten? Nimmt die Eisbedeckung dort auch ab?

    Gerade gab es übrigens sechstgeringsten 15.März seit Aufzeichung (siehe: Time Series of Sea Ice Extent der Universität Bremen).

    Viele Grüsse,

    Alexandra

    [Antwort: Wie hier schon mehrfach diskutiert schrumpft die Meereisdecke in der Antarktis nicht – die Daten dazu und Erläuterungen finden Sie auf der oben verlinkten NSIDC Website. Stefan Rahmstorf]

  5. Auswirkungen von Warmzeiten

    Ich habe erst kürzlich dieses Blog entdeckt, und ich muss sagen, dass sich die Qualität der Beiträge und Diskussionen hier erfreulich von vielem, was man so im Internet findet, abhebt. Ich danke Ihnen auch ganz besonders für Ihre unermüdliche Arbeit was die Aufklärung über Klimaforschung und gängige Irrtümer betrifft. Es ist auch für jemanden mit naturwissenschaftlicher Ausbildung absolut nicht leicht, aus all den Meldungen und Szenarien gute Information zu beschaffen.

    Ein paar Fragen, auf die – soweit ich das gelesen haben – bisher nicht unbedingt eingegangen wurde, stellen sich mir aber immer noch.

    Ich bin überzeugt davon, dass eine deutliche Erhöhung der weltweiten Durchschnittstemperaturen über die letzten 150 Jahre zu beobachten ist. Ich frage mich nur, ob die immer wieder gehörten katastrophalen Auswirkungen dieser Klimaerwärmung wirklich so massiv ausgeprägt sind, wie in verschiedensten Horrorszenarien (und in diese Kategorie fallen einige Aussagen des IPCC durchaus, selbst wenn es nicht um Himalayagletscher geht) immer wieder behauptet wird.

    Fakt ist doch, dass im Mittelalter eine außergewöhnliche Wärmeperiode zu beobachten war. Aufzeichnungen berichten von Weinbau in Schottland, Oliven im Hohenloherland nördlich von Ulm bis zur Besiedelung Grönlands. Es gibt nun Untersuchungen (zB Mann, Zhang, Science 326, 1256 ff), in welchen gezeigt wird, dass diese Wärmeperiode durch entsprechendes kühleres Klima in anderen Gebieten ausgeglichen wurde, sodass das Weltklima – global gesehen – auch in der mittelalterlichen Wärmeperiode nicht so heiß war, wie allgemein angenommen wird. Ich will jetzt nicht darüber diskutieren, dass diese Berechnungen auf rein theoretischen Annahmen basieren (Klimahinweise aus zu der Zeit unbekannten Regionen um 1000 sind nun mal schwer zu bekommen), und man – wie auch in der Publikation zu sehen – durch Verwendung verschiedener Modelle und Parameter durchaus auch deutlich unterschiedliche Ergebnisse erhalten kann. Ich gehe für die folgende Betrachtung einfach mal davon aus, dass diese Ergebnisse stimmen.

    Es fällt nun auf, dass in der nordpolaren Region jedenfalls über einen Zeitraum von mehreren Hundert Jahren höhere Temperaturen vorherrschend waren. Berichten aus dieser Periode ist auch zu entnehmen, dass die vorhandene Eismasse in der nördlichen Hemisphäre deutlich geringer gewesen sein muss, als sie das heute ist (Ackerbau in Grönland, etc.). Es ist nun aber nicht so, dass die Periode der mittelalterlichen Warmzeit für ihre Überschwemmungen und Naturkatastrophen bekannt ist. Städte wie Rotterdam und Amsterdam florierten durchaus, Holland und England standen nicht unter Wasser, in Nordafrika gelangten die Araber zu einer Hochblüte ihrer Kultur, und in Zentralasien konnte sich ein mongolisches Großreich etablieren. Auch für den ostasiatischen Raum und Indien lassen zB Marco Polos Berichte nicht wirklich apokalyptische Stimmung aufkommen. Die chinesische Bevölkerung etwa verdoppelte sich während der Song-Dynastie bis 1100 n. Chr.

    Eine Warmzeit in nordpolaren Regionen könnte gesamtklimatisch gesehen also durchaus durch niedrigere Temperaturen in anderen Regionen ausgeglichen worden sein. Was dadurch sicher nicht ausgeglichen werden konnte, ist das massive Abschmelzen der Eismassen in diesen Gebieten. Salopp formuliert: Wenn das Eis in Grönland schmilzt, werden auch ein paar Grad weniger am Äquator das nicht ausgleichen können. Dadurch ergibt sich schon eine deutliche Diskrepanz zwischen den Szenarien über den Anstieg des Meeresspiegels durch eine Erwärmung und Eisschmelze auf der nördlichen Hemisphäre und den historischen Fakten.

    Und das ist leider eine meiner beiden Fragen (die zweite werde ich dann wohl ein andermal stellen, wenn ich darf), die mir bisher niemand beantworten konnte.

    [Antwort: Landwirtschaft in Grönland gibt es auch im 20. Jahrhundert, das ist kein Hinweis auf ein im Mittelalter kleinere grönländische Eismasse. Die Wikinger haben ja in den Regionen gesiedelt, die auch heute grün und eisfrei sind. Da der Meeresspiegel im Mittelalter nicht höher war als heute, kann man sogar mit Sicherheit davon ausgehen, dass auch der grönländische Eispanzer nicht signifikant kleiner war. Die Klimaschwankungen in den letzen zweitausend Jahren sind sehr klein im Vergleich zu dem, was in diesem Jahrhundert aufgrund der wachsenden Treibhausgaskonzentration zu erwarten ist. Stefan Rahmstorf]

  6. sensationell

    da googelt man nach „heißer Winter“ und an 2. Stelle findet sich dieser Bericht. Ich kenne die Seite nicht, von einem Herrn Rahmstorf hört man aber immer wieder mal was. Bei uns Geographen auch als Mr. global warming im Gespräch.

    Nun denn, ein heißer Winter also. Im Norden schwer fassbar und global wohl auch nur regional, denn im Mittel hat es ja angeblich ca. +15°C auf Erden.

    Was mir hier auffällt ist, dass alles Richtung Erwärmung und Schmelzen getrimmt ist.
    Ein Beispiel: obige Karte zeigt die Temp. Anomalien Winter 09/10 versus 51-80. Deutschland liegt im Bereich 0 bis -1°C, wie die Regionen etwas NO und NW davon.
    Aus:

    http://de.wikipedia.org/…r_in_Deutschland#Winter

    findet man für Dez +0,40°C, Jan. -3,70°C und Feb. -0,50°C (Mittel -2,0°C).

    Obige Karte weicht also um ca. 1,0 bis 1,5°C von den gezeigten Werten (DWD) ab.
    (Ref. Periode 61-90 kann es nicht sein, Interpolationszeugs kann es auch nicht sein)
    Wie erklärt man sich diese, ist ja nicht gerade unerheblich?

    mfG

    Karsten Heumel

    [Antwort: Haben Sie das mit der Referenzperiode und der Interpolation denn ausprobiert, oder behaupten Sie es nur? Sie können das auf der NASA-Webseite ja interaktiv leicht machen. Wenn Sie den Glättungsradius heruntersetzen und die Referenzperiode 1961-1990 wählen, dann liegt die Winteranomalie in Deutschland zwischen -1 und -2 ºC, siehe Grafik. Stefan Rahmstorf]

  7. Fehler

    Sehr geehrter Herr Rahmstorf,

    wenn Sie schreiben „Damit reiht sich der abgelaufene Winter in den Verlauf der Jahrestemperaturen ein – wie bereits diskutiert war 2009 das zweitwärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen.“, dann zeigt Ihre Grafik (Die zehn wärmsten Nordwinter/Südsommer seit 1880.) aber, dass 2009 auf Platz 9 liegt.

    MfG

    [Antwort: Gemeint (wie auch gesagt) waren die Jahrestemperaturen, wo 2009 das zweitwärmste Jahr war, so wie der Winter 2009/2010 der zweitwärmste Winter (Dez-Feb) war. Stefan Rahmstorf]

  8. Legende der 3. Abbildung

    Hallo Herr Rahmstorf,

    ich habe Probleme die Legende der 3. Abbildung zu entziffern. Die letzten drei Zahlen sehen aus wie

    „2…1…0,1“

    Das kann aber irgendwie nicht sein.

    Viele Grüße
    Oliver

    [Antwort: Sorry, die Bildauflösung ist nicht optimal. Es heißt „2 4 6.4“. Letzteres ist der tatsächliche Maximalwert. Stefan Rahmstorf]

  9. Lob

    Sehr geehrter Herr Rahmstorf!

    Ich wollte Ihnen mal ein Lob für Ihrem Blog aussprechen.

    Er ist sehr informativ und voll mit Querverweisen, falls man sich mal zu einem Thema umfassender informieren will.

    Danke auch, dass Sie moderierend in die Diksussionen eingreifen, dadurch bleibt der Kommentarteil im Gegensatz zu manch anderem Blog lesbar. Wenn man mal alle Argumente der Denialists durch hat, sinkt deren Unterhaltungswert gegen Null.

    Was halten Sie eigentlich davon, „The discovery of global warming“ von Spencer Weart in ihrem Blog vorzustellen?
    http://www.aip.org/history/climate/index.html
    Ich lese mich dort gerade ein, und finde die Texte bisher wirklich ausgezeichnet geschrieben! Viele Fragen, die man als Laie so hat (besonders in Bezug auf Klimamodelle), werden durch das Buch beantwortet.

  10. Abb. 1: Temperaturen der NASA

    Sehr geehrter Prof. Rahmstorf,

    ich habe ein paar Fragen zu Abb. 1.

    Ich hoffe Sie können kurz antworten.

    1. Die aktuelle Temperaturkurve des Met Office zeigt diesen steilen Temperaturanstieg (aus Abb. 1) nicht

    http://hadobs.metoffice.com/…h+sh/annual_s21.png

    In den letzten Jahren zeigt sich ein Temperaturplateau. Dieses sehe ich auch in den Daten der NASA.

    2. Die von Ihnen gewählte Glättung, bzw. die von Ihnen verwendete Trendanalyse der NASA-Daten in Abb. 1, zeigt hingegen einen steilen Temperaturanstieg.

    3. In den NASA-Daten

    http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs/

    finde ich diese Trendlinie nicht.

    4. Warum sieht Ihre Trendlinie anders aus als die des Met Office und die der NASA?

    Ich bin leicht irritiert und hoffe auf eine klärende Antwort.

    Mit freundlichen Grüßen

    Thorsten Seifert

    [Antwort: Den Unterschied zu den MetOffice (Hadley) Daten haben wir hier im Detail erläutert. Die Glättung ist eine Frage der Zeitskala, die Sie interessiert – für uns hier der klimatische Langzeittrend (Filter mit Halbwertsbreite 15 Jahre), der nicht mehr von kurzfristigen Schwankungen wie El Niño beeinflusst ist. Stefan Rahmstorf]

  11. Beispiel „D. Eikolt“

    Der Kommentar von D. Eikolt stellt ein simples, dafür anschauliches Beispiel für die Schwierigkeiten der öffentlichen und mediale Diskussion der Wissenschaft (Klima, aber auch im Allgemeinen) dar:

    Es wird sich nicht mal die Mühe gemacht, die Grafiken richtig zu lesen. Da investieren Forscher Jahre an Arbeit und am Ende scheitert die Kommunikation der Resultate daran, dass Medien und Blogger „Jahresmittel“ nicht von „Wintermittel (DJF)“ unterscheiden können. Das soll nun weder zynisch klingen noch soll es D. Eikolt Absicht unterstellen, es zeigt jedoch mit welch unterschiedlicher Sorgfalt die beiden „Parteien“ (Skeptiker und Nicht-Skeptiker) zuweilen argumentieren.

    Herrn Rahmstorf und Kollegen sei für die unermüdliche Aufklärungsarbeit gedankt und Respekt gezollt.

  12. Fast

    „Es gibt gute physikalische Gründe warum sich langfristig (wie man am Trend sieht) die mittlere Troposphäre (Satellitendaten) fast gleich stark aufheizen sollte wie die bodennahe Luft (Wetterstationen).“

    Bei Satellitenmessungen werden die Temperaturen aus der empfangenen Intensität der Mikrowellenstrahlung des Sauerstoffs bei verschiedenen Frequenzen über die Strahlungsübertragungsgleichung (SÜG) bestimmt. Nimmt man als Höhenparameter den Druck, so lautet die SÜG im Infrarotbereich:
    dI/dp = k*[-I + B(T)]
    Im Mikrowellenbereich ist die SÜG aber anders:
    dI/dp = -k(T)* I + Q
    Für isotherme Verhältnisse, die natürlich in der Atmosphäre nicht vorliegen, wird dI/dp = 0 und I(T) ist
    I(T) = B(T) bzw. I = Q/k(T) = B(T)
    Der Witz ist nun, daß die Skeptiker die SÜG im Infrarotbereich ablehnen, aber Fernerkunder und Skeptiker die Infrarotform der SÜG gemeinsam anerkennen und die Mikrowellenform der SÜG nicht benutzen. Dadurch entsteht dieses „fast“ weil die stärkere Mikrowellenstrahlung einer wärmeren Troposphäre durch die kältere Troposphäre „fast“ nivelliert wird – die wärmere Troposphärentemperatur wird „fast“ nicht gemessen.

    Ein zweites ist, das der Temperaturgradient in der Troposphäre durch Vertikalzirkulation (fast adiabatisch) und Kondensation bestimmt wird und die Strahlungseigenschaften so gut wie keinen Einfluß auf den Gradienten haben. Gradientenänderungen sind also kaum mit mehr CO2 zu begründen, sondern müssen anders begründet werden. Langjährige Mittelwerte (z.B. Hohenpeißenberg) zeigen steigende Temperaturen, aber einen näherungsweise konstanten Gradienten.

    Der Unterschied der beiden Formen der SÜG kommt durch das Boltzmannverhältnis der Besetzungsdichten exp(-hv/kT). Bei niedrigen Frequenzen (Mikrowellenbereich) ist hv/kT fast Null, bei hohen Frequenzen (Infrarotbereich) ist hv/kT >> 1. Modifiziert wird das Ganze in beiden Fällen noch dadurch, daß der niedere Energiezustand nicht immer der Grundzustand ist (Stichwort: Interne Partitionssumme).

  13. Namensmissbrauch

    Der Beitrag vom 18.03. um 15:35 Uhr ist nicht von mir verfasst worden.

    Thorsten Seifert

  14. Schreibfehler

    Statt
    „… einer wärmeren Troposphäre durch die kältere Troposphäre …“

    muß es natürlich heisen

    „… einer wärmeren Troposphäre durch die kältere Stratosphäre …“

  15. Antarktis

    Sehr geehrter Herr Rahmstorf,

    ich würde mich freuen, wenn Sie mir nachstehende Fragen beantworten würden:

    Mit wie viel Prozent hat die Eismasse der Antarktis am Meeresspiegelanstieg von rd. 120 m ab Beginn des Holozäns beigetragen?

    Wie lassen sich geschmolzene Jahresringe an Eisbohrkernen ablesen?

    Wieso wirken sich Milankovic-Zyklen, es sind schließlich astronomische Daten, nicht gleichzeitig auf beide Polarregionen aus? (Ganopolski, A., Roche, Quaternary Science Reviews (2009)

    Herzlichen Dank im Voraus.
    MfG

    [Antwort: Die Antarktis hat nur wenig beigetragen, weil ja auch heute fast der ganze antarktische Kontinent mit Eis bedeckt ist – viel mehr kann es auch während einer Eiszeit nicht gewesen sein. Schmelzschichten im Eis erkennt man als klare Schichten frei von Luftbläschen. Die Erdbahnzyklen wirken sich in beiden Hemisphären teilweise in Antiphase aus. Ist etwa die Erde im Nordsommer an ihrem sonnennächsten Punkt der Ellipse (dem Perihel), dann sind die Sommer der Nordhalbkugel besonders warm, die der Südhalbkugel gleichzeitig aber besonders kalt. Stefan Rahmstorf]

  16. Rekordsommer

    Vielen Dank erneut für die Daten – und vor allem die Präsentation derer. Daß eine Legende nicht ganz lesbar ist, ist verzeihlich.

    „Georg, wer wettet denn noch dagegen, dass 2010 einen neuen Wärmerekord setzen wird?“

    ^-^

    Ich erinnere mich noch gut an den bei uns extrem heißen Sommer 2003. Meine Frau war hochschwanger und fand es gar nicht lustig, daß ich mit einem Glas Bier des Abends im Garten ihrer Eltern saß und sie nicht. Vielleicht ergibt sich das ja dieses Jahr in unserem eigenen Garten. Jedenfalls ist die Karte sehr aufschlußreich. Gerade der Bereich Nordamerika ist toll. Die Unterschiede von der „Norm“ sind dort recht stark ausgeprägt. Aus den USA hat man ja immer wieder Meldungen über „Schnee-und-Eis-Terror“ in den Nachrichten gelesen/gesehen/gehört, aber aus Kanada kam nichts. Das fällt mir erst jetzt auf. So kann man von der Medienwelt, ohne Absicht, an der Nase herumgeführt werden. Entgegen der oft genutzten Bezeichnung sind die Vereinigten Staaten eben nicht „Amerika“, sondern nur ein Teil davon.

    Für Europa wäre ein etwas wärmeres Klima wohl nichts Grauenhaftes. Glücklicherweise befinden wir uns hier in einem klimatischen Gunstraum. Wie besonders die „Kleine Eiszeit“ gezeigt hat, sind wir eher anfällig für sinkende Temperaturen. Das soll jetzt nicht heißen, daß wir uns über eine permanent weitergehende globale Temperatursteigerung freuen sollten. Es gibt genug Gegenden in denen es bereits jetzt schon schlimmer als „schlimm genug“ ist. Damit will ich nur sagen, daß wir in Europa wohl in keiner Position sind, aus der wir sagen können: „Es passiert ja gar nichts schlimmes.“ Wir merken es halt nur nicht (immer).

    Eine Sache noch, die ich ansprechen wollte, nämlich das Geoengineering. Letztens gab es in der Spektrum einen Artikel darüber, daß gewisse Maßnahmen regional Wirkung zeigen könnten, aber global eher gegenteilig. Wie realitisch es ist, daß China und Indien (als Beispiele) auf Maßnahmen zum Umweltschutz (ist für meine Begriffe treffender als „Klimaschutz“, denn Klima ist immer da, egal in welcher Ausprägung. Das was uns Probleme bereitet ist ja schließlich die sich verändernde Umwelt, besonders die Biosphäre (Nahrung).) verzichten, davon ausgehend, daß sie „sich wehren“ können? (Daß sich Länder nur wenig um ihre Nachbarn scheren, wenn es um Gewinn geht ist klar, erst recht, wenn es ums Überleben geht.)

  17. GISS T Daten

    sieht man sich die GISS Daten im Raster 250km an, zeigt sich ein besseres Bild der T Anomalien, finde ich. Das Problem mit den GISS Daten ist unter anderem, dass um und über der Arktis bzw. Antarktis nur wenige Stationen zur Verfügung stehen. Die Amundsen Staion am Südpol war um 2°C zu warm und wegen diesem Punkt erscheint oben in der Graphik eine große Fläche mit der selben Abweichung. Dann finden sich noch ein paar wenige Antarktisstationen, mit kaum bzw. leicht negativen Anomalien. Änliches gilt für die Arktis. Das dürfte auch ein Grund sein, warum die NASA GISS Daten meist höher liegen, als die Hadley T Datensätze und wegen der gringen Dichte als auch der fraglichen Interpolation könnten die NASA Daten zu hohe globale T zeigen. Viel ist es sicher nicht, aber wenn man ein Jahr zum wärmsten machen will, können 1-2 Zehntel reichen.

    Die globale Meereisausdehnung ist nach diesem „heissen Winter“ völlig normal, also genau im Mittel der letzten Dekaden. Das Eis um den Südpol hat sich leicht ausgeweitet und um die Arktis soll es heuer etwas dichter sein, als die Jahre davor und das kommt mir irgendwie komisch vor, wenn man sich obige T Graphik ansieht. Wenn es Ströumugen und Winde sind, dann waren es auch diese Einflüsse, welche maßgeblich zum Meereisverlust der letzten Arktis Dekade beigetragen haben und nicht eine gewisse erhöte IR Rückstrahlung von CO2 Molekülen, oder?

  18. Frage

    Sehr geehrter Herr Rahmstorf,

    wenn ich mir der Karte der Temperaturanomalien (3. von oben anschaue), dann verstehe ich nicht warum der Mittelwert von 1951 bis 1980 zugrunde gelegt wird? Wenn ich bei GISS einen anderen Zeitraum verwende, ändert sich das Bild.
    Und die andere Frage: Warum verwendet man einen „Smoothing Radius“ von 1200km und nicht den mit 250km?

    MfG
    D. Eikolt

    [Antwort: Dies sind die Standardeinstellungen, aber auf der GISS-Webseite können Sie diese Dinge interaktiv auswählen und sich auch andere Bilder anschauen. Stefan Rahmstorf]

  19. @Jochen Ebel: Fast

    Hallo,

    Was wollten Sie mit dem Satz (ich zitiere):

    „Der Witz ist nun, daß die Skeptiker die SÜG im Infrarotbereich ablehnen, aber Fernerkunder und Skeptiker die Infrarotform der SÜG gemeinsam anerkennen und die Mikrowellenform der SÜG nicht benutzen.“

    sagen? Anscheinend widersprechen sich beide Teilsätze. Warum verhalten sich Ihrer Ansicht nach die Skeptiker so widersprüchlich? Ich habe deswegen Ihren gesamten Beitrag nicht verstanden. Sicher sprechen Sie einen sehr aufschlussreichen Sachverhalt an und ich würde mich deshalb freuen, wenn Sie noch mehr ins Ausführliche gegen würden.

    Mit besten Grüssen,

    K. Bernhardi

  20. Strahlungstransportgleichung

    @K. Bernhardi 28.03.2010 |20:01
    „Sicher sprechen Sie einen sehr aufschlussreichen Sachverhalt an und ich würde mich deshalb freuen, wenn Sie noch mehr ins Ausführliche gegen würden.“

    Betrachtet wird die Strahlungsausbreitung in einer Atmosphäre ohne Berücksichtigung von größeren Teilchen (entweder weil keine Wolken und/oder Staub sind oder die Wellenlänge groß gegen die Teilchengröße ist).

    Damit wird die Strahlungsausbreitung nur von den Eigenschaften der Moleküle bestimmt. Diese Eigenschaften sind Absorption, spontane und induzierte Emission und die Werte der Besetzungsdichten durch die Kollision der Gasmoleküle und Strahlungsverhältnisse.

    Für isotherme Verhältnisse hatte Einstein unter Anwendung der Quantentheorie diese Verhältnisse schon 1916 (1917) untersucht und dabei Postulate aufgestellt, deren Richtigkeit sich später bei der erfolgreichen Entwicklung speziell der Gaslaser bestätigt hat.

    Einstein hatte die Gleichungen mit der Zeitableitung hergeleitet. Für die Zwecke der Strahlungstransportgleichung muß die Zeitableitung in eine Ortsableitung überführt werden.

    Im isothermen Zustand sind natürlich die Orts- und Zeitableitungen Null und das Verhältnis der Zustandsdichten zwischen angeregten und nicht angeregten Zuständen ist die Boltzmannverteilung exp(-hv/kT). Wird hv/k zu einer Temperatur Tv zusammengefaßt, so liegt diese Temperatur im Infrarotbereich zwischen 900K und 1500K, im Mikrowellenbereich für die MSU-Messung um 2K. Die Atmosphärentemperaturen liegen zwischen 220K und 300K.

    Die Boltzmannverteilung ist also im Infrarotbereich exp(-900K/300K) bis exp(-1500K/220K), also 0,05 bis 0,001, im Mikrowellenbereich exp(-2K/300K) = 0,993 bis 0.991 oder als Verhältnis 0,05:1 bis 0,001:1 bzw. 0,993:1 bis 0,991:1.

    Die Absorption wird teilweise durch den Grundzustand bestimmt, kompensierend wirkt die induzierte Emission. Im Infrarotbereich ist 1 – (0,05 … 0,001) = immer fast 1, die Absorption ist also temperaturunabhängig. Im Mikrowellenbereich ist 1- (0,993 … 0,991) = 0,007 bis 0,009, die Absorption also temperaturabhängig.

    Die Quelle der Strahlung ist die spontane Emission aus dem angeregten Zustand: im Infrarotbereich also 0,05 bis 0,001, also temperaturabhängig, im Mikrowellenbereich 0,993 bis 0,991 also fast temperaturunabhängig.

    Mit I als Intensität der Strahlung, z als Koordinate des Ausbreitungsweges, k als Absorptionskoeffizient und B(T) als Planck-Intensität bei einer bestimmten Temperatur lautet die Strahlungstransportgleichung: dI/dz = k*[I –B(T)] = k*I – k*B. Die eckige Klammer ist natürlich immer gültig, denn bei isothermen Verhältnissen muß die Intensität die Planck-Intensität erreichen. Aber entsprechend den vorherigen Ausführungen ist im Infrarotbereich k fast temperaturunabhängig und im Mikrowellenbereich muß k*B fast temperaturunabhängig sein. Dadurch entstehen die beiden unterschiedlichen Formen:

    dI/dz = k*I – k*B(T)
    dI/dz = k(T)*I – Q

    (Komplizierter wird das Ganze dadurch, das auch der unangeregte Zustand des Anregungspaares evtl. erst angeregt werden muß – ist hier nicht weiter ausgeführt.)

    Die obere Gleichung ist einfach zu lösen und liefert ein Integral mit einer Gewichtsfunktion.
    Die untere Gleichung kann keine Lösung mit einer Gewichtsfunktion liefern – man findet aber immer wieder solche „Lösungen“.

    Nun zur Rezeption dieser Gleichungen:

    Die obere Gleichung liefert im Infrarotbereich die Bestätigung des Treibhauseffektes und wird deshalb von den von den Treibhausskeptikern als falsch bezeichnet – aber die falsche Anwendung im Mikrowellenbereich bei der Rekonstruktion der Temperatur ergibt rechnerisch Troposphärentemperaturen, die kaum einen Treibhauseffekt zeigen, weil die empfangene Intensität fast temperaturunabhängig ist. Längs des Ausbreitungsweges wird die größere Dämpfung im warmen Bereich durch eine kleinere Dämpfung im kühleren Bereich fast kompensiert. Dieses scheinbare Verschwinden des Treibhauseffektes gefällt natürlich den Treibhausskeptikern.

    Bleibt nur die Frage, warum von den Fernerkundern die obere Gleichung benutzt wird? Ich glaube, daß anfangs über die Gesamtfrage gar nicht nachgedacht wurde und für die Wetterbestimmung reicht auch die obere Gleichung und ist sehr einfach. Als dann die Daten der Wettersatelliten auch für den Treibhauseffekt benutzt wurden, wurde nicht erneut nachgedacht, sondern empirische Korrekturgleichungen erfunden, die dann wieder von Skeptikern abgelehnt werden.

    Mit freundlichen Grüßen

  21. Meereisausdehnung NHK nach hot winter:

    http://nsidc.org/…images/N_stddev_timeseries.png

    nun hat der „heiße“ Winter dazu geführt, dass die NHK Meereisausdehnung knapp dem langjährigen Mittel aus 79-2000 entspricht.
    Wie soll man das „interpretieren“?

  22. @Jochen Ebel

    Vielen Dank für die sehr ausführliche Antwort. Ich glaube Ihr Argument jetzt verstanden zu haben.
    Drei Fragen (unter dem Vorbehalt, daß ich es richtig verstanden habe!) habe ich noch: Muß es im zweitletzten Absatz nicht heißen:
    Längs des Ausbreitungswegs wird die k l e i n e r e Dämpfung im warmen Bereich (Tropossphäre)
    durch eine g r ö s s e r e Dämpfung im kühleren Bereich (Stratosphäre) fast ausgeglichen?
    Denn eine Erwärmung führt zu einer Verringerung der Anzahl der Moleküle im Grundzustand und deshalb zu einer Verringerung der Absorption der Mikrowellen.
    Zweitens: Die Dichte der Moleküle und damit die der „absorptionsfähigen“ Moleküle im Grundzustand ist in der Stratosphäre wesentlich geringer als in der unteren Atmossphäre. Wie kann es dann trotzdem zu der beschriebenen fast vollständigen Kompensation der Temperatureffekte kommen?
    Ein weiteres Problem sehe ich darin, daß die beschriebene Temperaturmeßmethode keine Information über die treibhausbedingte Erwärmung der Tropossphäre liefert, denn die gemessene Absorption der Mikrowellenstrahlung ist aus dem von Ihnen geschilderten Grund von der treibhausbedingten Temperaturerhöhung nur schwach abhängig. Man braucht also für diese Meßmethode noch Zusatzinformationen, um aus ihr das atmosphärische Temperaturprofil zu erschließen. Gewinnt man das Temperaturprofil durch Messung der Linienintensitäten längst verschiedener Sichtlinien mit unterschiedlichen Richtungen vom Satelliten aus? Numerisch könnte man dann hieraus das eigentliche Höhenprofil der Absorption und der Temperatur durch eine Entfaltungsoperation („Entabeln“) gewinnen. Wissen Sie darüber etwas?

    Hr. Rahmstorf: Falls meine Antwort für eine Veröffentlichung auf Ihrer Blogseite zu technisch ist, möchte ich Sie bitten, sie Hr.Ebel privat zuzustellen. Möglicherweise sind ja meine Gedankengänge auch fehlerhaft und damit irrelevant und Hr. Ebel wäre dann in der Lage, mich zu korrigieren.

    Mit freundlichen Grüssen