Langzeit-Trends in der Arktis

Gastbeitrag von Lars Kaleschke. 

Anfang August des letzten Jahres war bereits vorauszusehen, dass das arktische Meereis im September 2012 auf eine neue Rekordfläche zusammenschrumpfen könnte (Abbildung 1). Neue Studien dokumentieren jetzt, dass ein starker Sturm Mitte August zwar zu dem Minimum beigetragen hat, aber keine Voraussetzung für den damaligen Negativrekord war [Zhang et al. 2013]. Das Meereis war im Vergleich zu früheren Jahren erheblich dünner und übersät mit Schmelztümpeln [Rösel et al. 2012]. Dieser Zustand bewirkt, dass der Wind das Eis besser durch den Ozean treiben und somit die oberen Ozeanschichten durchmischen kann [Lüpkes et al. 2013].


Abbildung 1: Satellitenmessungen der Eisfläche im September 1973 und 2012. Der am 11. Dezember 1972 gestartete Wettersatellit Nimbus 5 hatte den Sensor Electrically Scanning Microwave Radiometer (ESMR) mit an Bord, welcher die natürliche thermische Strahlung bei einer Frequenz von 19 GHz beobachten kann. Damit wurde erstmals die flächendeckende Beobachtung des arktischen und antarktischen Eises möglich. Doch erst im Oktober 1978 mit dem Start des ersten konisch-scannenden Multifrequenz-Sensors, dem Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) auf dem Satelliten Nimbus 7, wurden die Qualitäts-Ansprüche an eine hochgenaue Klimabeobachtung des Meereises erfüllt. Die Daten der Sensoren ESMR und SSM/I sind nicht unmittelbar vergleichbar. Deshalb fangen kontinuierliche Klimazeitreihen des Meereises meist erst im Jahr 1979 an. Trotz der bestehenden Unsicherheiten zeigt ein Vergleich der Daten vom Anfang und Ende der Satelliten-Zeitserie den deutlichen Rückzug des arktischen Meereises, welcher auch nicht durch die unterschiedliche Sensortechnik zu erklären ist. Datenquellen: NIMBUS-5 ESMR und DMSP-SSMIS (NOAA/NSIDC/IFREMER/Univ. Hamburg).

Anders als das Südpolarmeer ist der arktische Ozean von Land umgeben. Der Eintrag von Süßwasser durch die großen Flußsysteme sorgt für eine stabile Schichtung, welche die kalten und salzarmen oberen Schichten vom darunterliegenden wärmeren und salzhaltigen Wasser aus dem Atlantik schützen. Wird der arktische Ozean durch starken Wind durchmischt, so kann dieses relativ warme Wasser nach oben gelangen und das Schmelzen beschleunigen [Hudson et al. 2013]. Wenn sich zeigt, dass mit fortschreitender Erwärmung und Rückzug des Eises solch starke Stürme (Zyklonen) häufiger auftreten, so hätten wir hier ein klassisches Beispiel für einen sich selbst verstärkenden Rückkopplungs-Effekt.

Eine ganze Reihe solcher Rückkopplungen bewirkt, dass die Arktis besonders sensibel auf Klimaänderungen reagiert. Der prominenteste Effekt ist die Eis-Albedo-Wechselwirkung, der in den Medien immer dann präsent ist, wenn es um den Klimawandel in der Arktis geht. Gegenstand aktueller wissenschaftlicher Diskussion ist ein in Klimamodellen möglicherweise überschätzter Effekt,  der einer Erwärmung in der Arktis entgegenwirkt [Boé et al. 2013]. Die Summe der Effekte bildet die sogenannte „Arktische Verstärkung“, welche die Arktis zu einem Frühwarnsystem für Klimaänderungen macht. Ähnlich dem Kanarienvogel in der Kohlenmine, der früher die Grubenarbeiter vor giftigen Gasen gewarnt hat, spiegelt das arktische Meereis den Zustand des globalen Klimasystems wieder. Seine Beobachtung ist daher eine Möglichkeit, Klimaänderungen zu erkennen. Daher wird das Meereis auch als Essentielle Klimavariable bezeichnet.

Klimaänderungen haben viele Ursachen und spielen sich auf verschiedenen Zeitskalen ab. Ist die Zeitreihe der Beobachtung zu kurz, besteht die Gefahr, dass scheinbare Trends durch zufällige Schwankungen erzeugt werden. Um den möglichen Einfluss des vom Menschen verursachten Klimawandels aufzuspüren, widmen wir uns einem ganz besonderen Meereis-Datensatz. Torgny Vinje hat aus einer Vielzahl von Schiffs-Logbüchern die Lage der Eiskante genau rekonstruiert und so einen qualitativ hochwertigen Datensatz geschaffen [Vinje, 2001]. Neben zwischenjährlichen und dekadischen Variationen zeigen die Daten einen stetigen Rückgang der April-Eisfläche im Bereich des nördlichen Atlantiks um etwa ein Drittel über den Zeitraum von 1864 bis 2000 (Abbildung 2).


Abbildung 2: Meereisausdehnung im Nordmeer (30°W – 70°E, südlich 80°N), April 1864-2000, basierend auf Schiffsbeobachtungen. Datenquelle: Torgny Vinje, Norwegian Polar Institute (Vinje, 2001)

Einen noch weiteren Ausflug zurück in die Vergangenheit macht eine Rekonstruktion der arktischen Sommer-Temperaturen aus Sediment- und Eisbohrkernen sowie Baumringen [Kaufman et al. 2009]. Die graphische Darstellung der Temperatur-Anomalien (Abbildung 3) zeigt zweierlei: Erstens eine über fast zweitausend Jahre stetig anhaltende Abkühlung (minus 0.22°C pro Jahrtausend) und zweitens eine Trendumkehr – die fortschreitende Erwärmung – etwa am Anfang des 20. Jahrhunderts. Auf der Suche nach einer Begründung für diese gegenläufigen Trends helfen uns Modellrechnungen. Hat sich zum Beispiel die Sonneneinstrahlung geändert?
Abbildung 3 Rekonstruktion der Sommer-Temperatur in der Arktis und solare Einstrahlung über die letzten zweitausend Jahre [Datenquelle: Kaufman et al. 2009]

Veränderungen der solaren Einstrahlung ergeben sich etwa aus Änderungen in der Erdumlaufbahn. Für die vergangenen 250 Millionen Jahre können wir diesen Faktor aus astronomischen Bewegungsgleichungen ableiten [Laskar et al. 2004]. Beschränken wir die Analyse auf die letzten zweitausend Jahre, so ergibt sich eine Abnahme der sommerlichen solaren Einstrahlung in hohen nördlichen Breiten um etwa sechs Watt pro Quadratmeter (Abbildung 3). Klimamodelle zeigen, dass neben Klima-Faktoren wie Vulkanausbrüchen und der solaren Variabilität vor allem die Neigung der Erdachse zur langfristigen Temperaturabnahme beiträgt [Kaufman et al. 2009, Jungclaus et al. 2010, Zanchettin et al. 2013].

Der neu einsetzende Erwärmungstrend Anfang des 20. Jahrhunderts und der Rückzug des arktischen Meereises lassen sich nur mit einem vom Menschen verursachten Anstieg der CO2-Konzentration erklären [Notz und Marotzke 2012]. Weder die von Klimaskeptikern gern erwähnten  Reisen der Wikinger im Frühmittelalter noch die U-Boote, die in den 1950er Jahren in der Nähe des Nordpols aufgetaucht sind, können diese Beweislage entkräften. Der langfristige Abkühlungstrend (entsprechend der roten Linie in Abbildung 3) hätte sich ohne den menschlichen Einfluß vermutlich weiter fortgesetzt. Für die Wikinger kam der gegenläufige Erwärmungstrend zu spät, ihre Siedlungen auf Grönland gingen wohl unter anderem wegen der Abkühlung zugrunde. Dass in den 1950er Jahren U-Boote aufgetaucht sind, war sicherlich mehr durch den Kalten Krieg bedingt, als durch das dünnere Eis. Die Bewegung des Eises lässt auch im Winter immer wieder Rinnen entstehen, durch die entsprechend gebaute U-Boote auftauchen können. Das Schicksal der Wikinger und das Auftauchen der U-Boote spricht also nicht gegen die vom Menschen verursachte Erwärmung.

In diesem Jahr wird wohl kein neuer Negativ-Rekord der arktischen Meereisfläche  zu vermelden sein. Wie in jedem Jahr nach einem Rekordjahr gibt es wieder Skeptiker, die von einer Erholung oder Trendumkehr sprechen. Davon kann aber keine Rede sein. Das Eis ist Ende August schon auf einen Wert zusammengeschrumpft, der geringer ist als in den Jahren vor 2005. Erstmals seit Beginn der Satellitenmessung sind große Flächen offenen Wassers in der Nähe des Nordpols entstanden. Dank der neuen japanischen Satellitenmission GCOM-W1 zeigen die aktuellen Meereiskarten der Universität Hamburg das Ausmaß des Abschmelzens in bislang nicht verfügbarer Detailtreue und bestätigen den langfristigen Trend, dass sich das arktische Meereis zurückzieht.

Weblink: Arctic Sea Ice Blog

Lars Kaleschke ist Professor für satellitengestütze Beobachtung des Meereises. Zusammen mit Prof. Dr. Eva-Maria Pfeiffer koordiniert er den Forschungsbereich „Arktis und Permafrost“ im Exzellenzcluster „Integrated Climate System Analysis and Prediction“ (CliSAP) der Universität Hamburg.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

22 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Kaufman-Daten kontaminiert

    http://scilogs.spektrum.de/…zeit-trends-in-der-arktis

    Sehr geehrter Herr Prof. Kaleschke,
    Steve McIntyre zweifelt den in Abb. 3 wiedergegebenen Temperaturverlauf im 20. Jhdt. massiv an:
    http://climateaudit.org/…-kaufman-contamination/

    McIntyre zufolge ist der Kurvenverlauf massiv beeinflusst beispielsweise durch die PAGES2K-Igaliku-Serie, die stark kontaminiert zu sein scheint.
    „The specialist publications make it overwhelmingly clear that modern agriculture has resulted in dramatic changes to the sediments, rendering the recent portion of the Igaliku series unusable as a climate proxy.“

    Daher erscheint der Kurvenverlauf von Abb. 3 unplausibel.

    Überrascht hat mich ein wenig der zeitliche Verlauf der Meereisausdehnung in Abb. 2, die demzufolge seit ~1860 praktisch linear abnimmt. In dieser Grafik erkenne ich kein Signal menschlicher Einflussnahme, die seit den ~1950er Jahren vermutet wird.

    [Antwort: Lars Kaleschke ist unterwegs und wird daher nur mit Verzögerungen auf Leserkommentare antworten können, wir bitten daher um etwas Geduld. Stefan Rahmstorf]

    [Antwort:Da ich vom Kollegen Kaleschke bislang nichts gehört habe hier eine kleine Anmerkung von mir. Ich kann auf die Schnelle die konkrete Kritik von McIntyre nicht nachprüfen, gebe aber zu bedenken, dass McIntyre eine lange Vorgeschichte hat, alles anzugreifen, was wie ein „Hockeyschläger“ aussieht – und bislang hat sich all seine Kritik als nicht stichhaltig erwiesen. Einiges dazu finden Sie in unserem Beitrag kürzlich zur Hockeyschlägerdebatte oder bei Wikipedia. Das ist wieder einer der Fälle wo Sie entweder eine hochtechnische Diskussion im Detail verstehen müssen, oder sich entscheiden müssen, ob Sie eher der Wissenschaft und der begutachteten Fachliteratur glauben wollen oder einem Skeptikerblog von jemandem aus der Bergbauindustrie. Diese Entscheidung kann Ihnen niemand abnehmen. Stefan Rahmstorf]

    [Antwort: Sehr geehrter Herr Kohl,

    zu der Antwort von Stefan Rahmstorf möchte ich noch hinzufügen, dass
    Skepsis und kritische Diskurse der Wissenschaft innewohnen. Konstruktive
    Kritik zeichnet sich dadurch aus, dass alternative testbare Hypothesen
    aufgezeigt werden. Wie sähe denn Ihrer Meinung nach ein „plausibler“
    Kurvenverlauf aus?

    Ich gehe nach allem was mir aus begutachteter Literatur bekannt ist
    davon aus, dass es in der Arktis in den ersten zwei Dritteln der letzten
    zwei Jahrtausende im Mittel wärmer war, als zu Zeiten der kleinen
    Eiszeit. Desweiteren ist der Temperaturanstieg seit Anfang des 20.
    Jahrhunderts auch durch direkte Messungen und nicht nur durch
    verschiedene Rekonstruktionen relativ gut belegt. Daher habe ich nur
    wenig Zweifel am dargestellten Verlauf der Temperaturanomalie, auch wenn
    noch Unsicherheiten bezüglich der Variabilität bestehen.

    Was die menschliche Einflussnahme seit den 1950er Jahren angeht: dieser Einfluss ist schon früher
    detektierbar. So zeigt z.B. eine neue Analyse meiner Hamburger
    Kollegen, dass sich die oberen Ozeanschichten seit 1900 erwärmen.
    http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2012GL052975/abstract Lars Kaleschke]

  2. Meereisgeschichte – Fackencheck

    Der neu einsetzende Erwärmungstrend Anfang des 20. Jahrhunderts und der Rückzug des arktischen Meereises lassen sich nur mit einem vom Menschen verursachten Anstieg der CO2-Konzentration erklären [Notz und Marotzke 2012]. Weder die von Klimaskeptikern gern erwähnten Reisen der Wikinger im Frühmittelalter noch die U-Boote, die in den 1950er Jahren in der Nähe des Nordpols aufgetaucht sind, können diese Beweislage entkräften.

    Die Geschichte zeigt, dass es vor Island und Grönland, also dort wo das Meereis die Arktis verlässt (Framstraße), über die letzten 800 Jahre deutliche Schwankungen im Meereis beobachtet wurden (sog. Ice Index) und es Zeiten gab, in denen dort weniger Meereis als heute vorhanden war. Und das ganz ohne CO2. Siehe:

    Multi-decadal variation of the East Greenland Sea-Ice Extent: AD 1500-2000, Knud Lassen and Peter Thejll, Danish Meteorological Institute, Scientific Report 05-02

    LINK Fig. 1.2.

    und

    LINK Fig. 1.3.

    Die Temperaturgeschichte der Grönlandsee der letzten 2000 Jahre zeigt selbiges. Die heute Warmzeit ist rückbetrachtet nicht außergewöhnlich. Siehe:

    Decadal variability of sea surface temperatures off North Iceland over the last 2000 years

    Für die Grönland See konnte die folgende Meeresoberflächentemperatur rekonstruiert werden.

    LINK Fig.

    [Antwort: Sehr geehrter Herr Schindler,

    ich sehe keinen Widerspruch zwischen den von Ihnen verlinkten Kurven und
    meinen Aussagen, im Gegenteil. Lars Kaleschke]

  3. alles wegen Treibhausgasen?

    bin anderer Meinung!

    1. Satelliten können nicht zwischen oberflächlichem Wasser und offenem Meer unterscheiden:

    http://tinyurl.com/nm48clu

    2. Fig.2 zeigt deutlich, dass der Trend über den gesamten Zeitraum in etwa gleich stark war. Zumindest die erste Hälfte muss natürlichen Klimavariationen geschuldet sein.

    3. wie erklären sie, dass der starke T Anstieg von ca. 1800 bis 1930 in der Arktis (siehe Fig.3 oben, oder auch HADRUT4 70-90°N)erfolgt ist? Heute ist es bestenfalls gleich „mild“ in dieser Region wie um 1940!

    4. will man fast die gesamte Erwärmung im arktischen Bereich auf die Treibhausgase schieben, müsste sich auch um den Südpol ein Signal zeigen. Was sehen wir aber? Keine Änderung der T seit über 30 Jahren (60-90°S), Null Trend! und das Meereis hat über diesen Zeitraum sogar leicht zugenommen.

    Meine Herren, es gibt unzählige und schlagende Indizien, dass die rapide Meereisabnahme um die Arktis, in Volumen und Fläche eben nicht auf den „rapide“ verstärkten Treibhauseffekt, sondern großteils über bekannte Oszialltionen im Atlantikgebiet zurück zu führen ist.
    Ich halte es für sehr eigenwillig, wenn man bewusst od. unbewusst alles über CO2 Emissionen erklären versucht und was raus kommt, sieht man ja…
    Übrigens könnte, wenn die Meereisabnahme bis ca. 1930/1940 großteils natürlich bedingt wäre und da spricht mal einiges dafür, auch die T Entwicklung eben über die Eis Albedo Rückkopplung gut erklärt werden usw.

    MfG

    Gerhard

    [Antwort: „1. Satelliten können nicht zwischen oberflächlichem Wasser und offenem
    Meer unterscheiden“

    Das ist nicht richtig. Mit optischen Satellitensensoren (wie z.B. MODIS)
    können wir sehr gut Schmelztümpel von offenem Wasser unterscheiden.

    „2. Fig.2 zeigt deutlich, dass der Trend über den gesamten Zeitraum in
    etwa gleich stark war. Zumindest die erste Hälfte muss natürlichen
    Klimavariationen geschuldet sein.“

    Wie können Sie das folgern? Es handelt sich um nicht-lineare Prozesse.
    Der CO2-Einfluss ist z.B. eine logarithmische Funktion der
    CO2-Konzentration.


    „3. wie erklären sie, dass der starke T Anstieg von ca. 1800 bis 1930 in
    der Arktis (siehe Fig.3 oben, oder auch HADRUT4 70-90°N)erfolgt ist?
    Heute ist es bestenfalls gleich „mild“ in dieser Region wie um 1940!“

    Den von mir beschriebenen langfristigen Trends sind natürliche
    Variationen überlagert. Die interne Variabilität des Klimasystems
    liefert eine gute Erklärung für Variabilität auf dekadischer Zeitskala.


    „4. will man fast die gesamte Erwärmung im arktischen Bereich auf die
    Treibhausgase schieben, müsste sich auch um den Südpol ein Signal
    zeigen. Was sehen wir aber? Keine Änderung der T seit über 30 Jahren
    (60-90°S), Null Trend! und das Meereis hat über diesen Zeitraum sogar
    leicht zugenommen.“

    Der südliche Ozean kann nicht als guter Vergleich herhalten. Wie schon
    in meinem Text beschrieben, ist in das Meereis in der Arktis anders als
    im südlichen Ozean durch die stabile ozeanische Schichtung gut von den
    tieferen Wassermassen isoliert. Der südliche Ozean zeigt in
    Modellsimulationen interne Variabilität auf hundertjähriger Zeitskala,
    die gegenläufige Trends erklären. Siehe auch
    http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-12-00281.1


    „es gibt unzählige und schlagende Indizien, dass die rapide
    Meereisabnahme um die Arktis, in Volumen und Fläche eben nicht auf den
    „rapide“ verstärkten Treibhauseffekt, sondern großteils über bekannte
    Oszialltionen im Atlantikgebiet zurück zu führen ist.“

    Die Korrelation zwischen PDO/AO und arktischer Meereisbedeckung ist
    verschwindend gering, siehe Notz und Marotzke (2012). Welche Indizien
    meinen Sie?


    „Übrigens könnte, wenn die Meereisabnahme bis ca. 1930/1940 großteils
    natürlich bedingt wäre und da spricht mal einiges dafür, auch die T
    Entwicklung eben über die Eis Albedo Rückkopplung gut erklärt werden usw.“


    Dieser Argumentation kann ich leider nicht folgen. Lars Kaleschke]

  4. Meereisabnahme übersteigt GCM-Prognosen

    Nach den meisten Klimamodellen ist mit eisfreien Arktissommern erst gegen Ende des 21. Jahrhunderts zu rechnen. Beobachtet wird aber ein Verlauf, der schon deutlich vor 2050 zu eisfreien Arktissommern führen könnte. Damit scheint aber die Aussage (Zitat)„spiegelt das arktische Meereis den Zustand des globalen Klimasystems wieder“ nicht vollständig gedeckt durch die physikalischen Modelle, die in General Circulation Models verwendet werden.
    Der Satz „der Rückzug des arktischen Meereises lassen sich nur mit einem vom Menschen verursachten Anstieg der CO2-Konzentration erklären“ stimmt so gesehen zwar qualitativ, nicht jedoch unbedingt quantitativ, denn der Rückzug ist viel stärker als die alleinige Berücksichtigung des CO2-Anstiegs zusammen mit den bekannten Effekten der „Arktischen Verstärkung“ erwarten lässt.

    Es gibt deshalb auch immer wieder Forschungsberichte, die beispielsweise die in den letzten Jahren zunehmende Bewölkung im arktischen Spätsommer für den schnellen Eisrückgang mitverantwortlich machen. Auch veränderte Strömungen werden immer wieder als Erklärungen herangezogen.

    Zusammengefasst scheint mir der schnelle Meereisverlust noch nicht vollkommen verstanden. Die Klimamodelle würden durchaus erlauben, dass das artktische Sommereis vorübergehend wieder zunimmt.
    Im Bericht Arctic Sea Ice Decline: Projected Changes in Timing and
    Extent of Sea Ice in the Bering and Chukchi Seas
    liest man beispielsweise:
    „For the Chukchi Sea, projections show extensive ice melt during July and ice-free conditions during August, September, and October by the end of the century, with high agreement among models. …. For the Bering Sea, median March ice extent is projected to be about 25 percent less than the 1979–1988 average by midcentury and 60 percent less by the end of the century.“

    Bis 2050 nur eine 25%-Abnahme des Märzeises im Beringmeer und erst Ende 21. Jarhhundert kein Augusteis mehr im Tschuktschensee (Chukchi Sea) als Projektion aus Kliammodellen scheint mir weit hinter dem beobachteten Trend hinterherzuhinken.

    [Antwort: Ich stimme zu, dass es noch weiteren Forschungsbedarf sowohl in Hinblick
    auf die Modellierung als auch die Beobachtung gibt. Gerade die
    arktischen Wolken sind noch nicht gut verstanden, siehe auch
    Zygmuntowska et al. (2012). Das ändert aber nichts an meinen Aussagen
    über die langfristigen Trends, denn die Wolken reagieren nur auf
    Änderungen der Randbedingungen.

    Zygmuntowska, M., Mauritsen, T., Quaas, J., and Kaleschke, L.: Arctic
    Clouds and Surface Radiation – a critical comparison of satellite
    retrievals and the ERA-Interim reanalysis, Atmos. Chem. Phys., 12,
    6667-6677, doi:10.5194/acp-12-6667-2012, 2012. Lars Kaleschke]

  5. Arktische Meereisbedeckung

    Hallo Herr Kohl,

    die Abb. 2 zeigt den Verlauf der Eiskante im April des jeweiligen Jahres, d.h. zum Ende des arktischen Winters:

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

    Die Eisbedeckung zeigt sich über mehrere Jahrzehnte nahezu unverändert, allerdings, wie oben erwähnt, in einer „schlechteren“, d.h. dünneren und löchrigen Qualität. Dies führt -neben weiteren Effekten- zu einer verstärkten Abnahme der Eisfläche im Sommer. „Der Einfluss des Menschen“ ist daher zum Ende des Sommers (September) am stärksten erkennbar.

  6. nicht nachvollziehbar

    zu Fig.3:
    die Abnahme der Insolation um 65°N von ca. 6W/m² im Sommer soll also die mittlere Sommertempartur über fast 2000a um ca. 0,6K gesenkt haben.

    Vergeleiche: 6W/m² für 0,6K, also ca. 0,1K pro 1 Watt/m²

    Dann der rasante T Anstieg bis ca. 1930 von gut 0,8°C.
    Welche Rolle können Treibhausgase über diese ca. 100a von 1830 bis 1930 gespielt haben? Nun, eine geringe, wenn man sich den CO2 Verlauf ansieht. Sagen wir grob ein Forcing von ca. 1W/m² bis dahin.
    Wieder im Vergleich: 1 Watt/m² macht 0,8K, also knapp 1,3K pro Watt/m²

    Das bedeutet, dass das Treibhausforcing um ca. 1300%! stärker wirkt, als jenes davor. OK, teilen wir das noch durch 4, wegen der Jahreszeiten, oder durch 10, aus Gründen auch immer, es bleibt dabei: ohne gravierende natürliche Klimaeinflüsse ist das nicht zu erklären, jedenfalls nicht so, wie es hier versucht wurde!

    [Antwort: Eine genauere Betrachtung der Energiebilanz habe ich weggelassen, damit
    der Text nicht zu lang wird. Die von Ihnen genannte Zahl des
    CO2-Antriebs von 1 Watt/m² entspricht genau dem Energie-Ungleichgewicht,
    welches wir zur Erklärung eines negativen Eisdicken-Trends von etwa -0,1
    Meter/Jahr benötigen.

    Die 6 Watt/m² hingegen beziehen sich auf die Oberseite der Atmosphäre.
    Diese Größe stellt also keine Netto-Energiebilanz an der Eisoberfläche
    dar. Um die Nettozahl an der Oberfläche zu berechnen, müssen u.a.
    Wolken- und Oberflächenalbedo berücksichtigt werden. Zudem kommt, dass
    der thermische Treibhausgaseffekt auch in der Polarnacht wirksam ist. Lars Kaleschke]

  7. Ja, alles wegen Treibhausgasen

    Hallo Herr Raschke,

    1. Um zu belegen, dass „Satelliten nicht zwischen oberflächlichem Wasser und offenem Meer unterscheiden können“ bedarf es mehr als nur eines verlinkten Bildchens. Also bitte die Originalquelle oder zumindest seriöse Erläuterungen anfügen.

    2. Zu Fig. 2 habe ich mich schon geäußert.

    3. Bitte beachten Sie, dass die T-Anomalie in Fig. 3 nicht durch direkte tägliche Temperaturessungen erfolgte (wie auch?!), sondern indirekt aus historischen sedimentologischen/biologischen Untersuchungen; entsprechend grob ist die Aussage zu interpretieren.
    Wenn Sie also mit dem Lineal die zwei Maxima aus dem letzten Jahrhundert „vermessen“ um damit wesentliche klimatologische Aussagen zu widerlegen, dann ist das ein typisches Beispiel für „cherry picking“.

    4. Und die Aussage „wenn es in der Arktis wärmer wird, muss es auch in der Antarktis wärmer werden“ ist zwar auf lange Sicht richtig, allerdings sind die klimatischen Zusammenhänge doch etwas komplizierter und können durchaus auch zu vorübergehenden lokalen Abkühlungen führen.

    Ich würde empfehlen, die Beiträge in diesem Blog, in denen die klimatischen Grundlagen und Zusammenhänge erklärt werden, mal vorurteilsfrei zu lesen.

    Mit freundlichen Grüßen
    Robert

  8. @Raschke

    „Was sehen wir aber? Keine Änderung der T seit über 30 Jahren (60-90°S), Null Trend! und das Meereis hat über diesen Zeitraum sogar leicht zugenommen.“

    Selbst wenn man sich nur am Rande mit dem Thema beschäftigt, müsste einem die Logik (und etwas Schulphysik) doch sagen, dass ein Abschmelzen der Polkappen wahrscheinlich zu mehr Treibeis führt, und durch den Schmelprozess eine Abkühlung also ein Temperaturausgleich erfolgt. Der Mechanismus des Abgleitens grosser Eisplatten der Poolkappen ins Meer auf Schmelzwasserfilmen ist ja längst bekannt.

  9. Trendumkehr

    Lieber Herr Kaleschke,

    um eine Trendumkehr in dem diesjährigen Anstieg der arktischen Meereisfläche zu erkennen, ist es in der Tat zu früh, aber die Aussage dass davon keine Rede sein kann, ist offensichtlich genauso sinnbefreit. Immerhin müssen wir nicht mehr „Prognosen“ wie die von 2007, dass die Arktis im Sommer 2013 eisfrei sein wird, ertragen (auch Nicht-Skeptiker sind also lernfähig).
    Ich verstehe natürlich durchaus, dass Ihnen nach gefühlten 20 Jahren der „Pause“ so langsam die Argumente ausgehen, aber wenn 2014 das Meereis wieder nicht verschwindet (nach der Antarktis fragen wir lieber erst gar nicht), werden sich schon irgendwo ein paar warme Tage oder ein Hurricane oder eine Flut (notfalls darf es auch ein Tsunami sein) finden lassen. Bis jetzt haben anscheinend auch nur die Australier gespannt, was die Bekämpfung des „anthropogenen katastrophalen Klimawandels“ (waren das alle Adjektive?) bei (freundlich formuliert) sehr endlichem Nutzen kostet.
    Also verzagen Sie nicht – ein paar Jährchen geht es bestimmt noch gut – und danach hat sich ja vielleicht schon eine andere Katastrophe gefunden, die uns in Angst und Schrecken versetzt und das Geld aus der Tasche zaubert.

    Gruß
    Andreas Brecht

    [Antwort: Lieber Herr Brecht, mit dem „eisfrei bis 2013“ beziehen Sie sich auf Aussagen von Wieslaw Maslowski von der US Navy, die er in Vorträgen und gegenüber Medien gemacht hat (Vortragsfolien z.B. hier). Es handelte sich um Spekulation auf Basis einer simplen linearen Extrapolation des Trends im Eisvolumen, die Aussage auf der Folie lautet: „If this trend persists the Arctic Ocean will become ice-free by ~2013!“ Da ist ein großes „wenn“ davor. Seine Aussage ist damals von Eisfachleuten stark kritisiert worden, weil eine einfache Trendextrapolation keine robuste Methode ist. Maslowski hat auch immer klar gemacht, dass alle Modelle von einem kompletten Eisverlust frühestens ab 2040 ausgehen – er hielt das für deutlich zu spät und wies darauf hin, dass der beobachtete Verlust rascher vonstatten geht als in den Modellen, und dass man bei Trendextrapolation zu einem viel früheren Eisverlust käme als in den Modellrechnungen. In der Fachliteratur hat er das so formuliert:

    „When considering this part of the sea ice–volume
    time series, one can estimate a negative trend of −1,120 km3 year−1 with a standard deviation of
    ±2,353 km3 year−1 from combined model and observational estimates for October–November
    1996–2007. Given the estimated trend and the volume estimate for October–November of 2007
    at less than 9,000 km3 (Kwok et al. 2009), one can project that at this rate it would take only 9 more
    years or until 2016 ± 3 years to reach a nearly ice-free Arctic Ocean in summer. Regardless of
    high uncertainty associated with such an estimate, it does provide a lower bound of the time range
    for projections of seasonal sea ice cover.“

    Also wohlgemerkt als 2016 ± 3 Jahre, und dies als Untergrenze des Unsicherheitsbereichs. Meine Folgerung wäre: man sollte immer auf die begutachtete Fachliteratur schauen und weniger auf möglicherweise verkürzte Medienberichte darüber was ein Forscher gesagt haben soll.

    Zur angeblichen Trendumkehr, weil dieses Jahr mehr Eis da ist als im Rekordminimum 2012: dazu hat der Guardian eine schöne animierte Grafik. Die Eismenge schwankt um den Abwärtstrend herum, und immer wenn es in einem Jahr hoch geht jubeln die „Klimaskeptiker“ über eine Erholung. Stefan Rahmstorf]

  10. @Ralph:

    „Selbst wenn man sich nur am Rande mit dem Thema beschäftigt, müsste einem die Logik (und etwas Schulphysik) doch sagen, dass ein Abschmelzen der Polkappen wahrscheinlich zu mehr Treibeis führt…“

    Wie bitte? Erstens schrieb ich nicht von den Polkappen, sondern von der Antarktis. Würden diese Eispanzer infolge höherer T (sehen sie bitte mal diese dort an!)schmelzen, führt das selbstverständlich nicht zu einer anhaltenden Ausdehnung der Meereisfläche. Genau das Gegenteil wäre der Fall und dazu reicht auch meiner Meinung nach „Schulphysik“ aus.

    …“und durch den Schmelprozess eine Abkühlung also ein Temperaturausgleich erfolgt.“

    Aja, so wie in der Arktis?

    „Der Mechanismus des Abgleitens grosser Eisplatten der Poolkappen ins Meer auf Schmelzwasserfilmen ist ja längst bekannt.“

    Ja, aber nur für Al Gore und andere Nicht Wissenschafter noch immer. Der „slippery slope“ Effekt, seinerzeit von Hansen et al überlegt, hat sich längst als unhaltbar erwiesen. Fragen sie doch die Experten hier selbst.

  11. Offenbar sind die Klimamodelle wohl doch nicht so verläßlich wie immer behauptet:

    „Professor Wieslaw Maslowski nannte das Horrorszenario „eine vorsichtige Schätzung“. Sein Kollege Peter Wadhams von der Universität Cambridge ergänzte: „Das ist kein Zyklus. Am Ende wird einfach alles abschmelzen.“

    Das nun das Gegenteil aller Vorraussagungen passiert, lässt die Wissenschaftler ratlos zurück. Klima-Expertin Judith Curry sagt: „Das Einzige, was sicher ist, ist unsere Ungewissheit. All die Berechnungsmodelle der Vergangenheit haben offenbar den Einfluss von Kohlendioxid überschätzt.“

    http://www.bz-berlin.de/…tis-article1733248.html

    [Antwort: Wo „passiert nun das Gegenteil aller Vorraussagungen“? Stefan Rahmstorf]

  12. @Kaleschke @Rahmstorf

    1. Wie sehen denn momentan die Entwicklungen in der Antarktis aus und was hat es zu bedeuten, dass die Antarktis wächst?
    2. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für Extremverläufe des Klimawandels? Man könnte ja argumentieren, dass wenn es bei einstelligen Temperaturveränderungen bleibt, ein größerer Teil der Äquatorregion unbewohnbar wird und dafür ein größerer Teil der Polkappen bewohnbar? Wenn man dazu die Lebensdauer heutiger Infrastruktur berücksichtig, werden die Kosten für Infrastrukturveränderungen kaum spürbar.

    [Antwort: In der Antarktis beobachtet man einen zunehmenden Rückgang der Kontinentaleismasse, aber trotz der dort gemessenen Erwärmung eine geringe Zunahme in der Ausdehnung des Meereises um die Antarktis herum im Winter. Vermutlich ist das auf die ebenfalls gemessene Zunahme des Windes zurückzuführen, der das Meereis breiter verteilt – zumindest korrelieren die Gegenden, wo das Eis sich ausgebreitet hat, mit entsprechenden Windmessungen. Stefan Rahmstorf]

  13. verrückte Idee

    Was halteten Sie denn von dieser verrückten Idee:
    Wir bauen einen Solarring weltumspannend parallel zum Äquator. Desertec weiter gedacht und mit der Route der Weltumrundung der PlanetSolar grob vorgezeichnet lässt sich solch ein Solarring auf unserer Welt installieren, der keine Speicher braucht, weil er 24 h am Tag Sonne hat. Keine Emissionen und für alle Menschen genug Energie!

  14. Geschichten der Boulevard- Presse …

    Na, das war ja so sicher wie das Amen im Gebet, daß diverse Boulevard-Blätter aufgrund des heuer nicht so sehr zusammengeschmolzenen Arktiseises einen Rückfall in eine neue Kaltzeit befürchten und wider besseren Wissens den Langzeittrend der Arktiseisfläche und -Dicke zu Ende des Sommers außen vor lassen.
    Keine Sorge … die Erde wird sich noch früh genug stark erwärmen, sodaß wir es an Land merken.
    Prof Latif glaube ich sagte mal, daß der nächste Erwärmungsschub (den wir an Land bemerken) durchaus erst wieder ab 2018 einsetzen könnte. Inzwischen wird die Wärme in den Weltmeeren gebunkert und umverteilt. Je länger augenscheinlich keine Erwärmung passiert, desto wahrscheinlicher werden in den nächsten Jahren/Jahrzehnten sprunghafte Ausgleichsvorgänge, die für einige Länder schlimm werden könnten…
    just my two cents …

  15. @ Maier / Rahmstorf

    ich kann keine T Zunahme in der Antarktis feststellen, bestenfalls punktuell:

    http://www.climate4you.com/…eratures.htm#Diagram Antarctic MAAT

    Aber wenn dem so sein soll, dass da und dort ein paar 1/10°C T Variationen bei T Werten meist jenseits im Negativen der Frostgrenze zu „großer Dynamik“ führen kann, dann war mein Studium völlig wertlos.

  16. Hallo Herr Maier,

    Sie meinen also, man könne die Menschheit parallel zur Verlagerung der Klimazonen umsiedeln.

    Wie würden Sie denn reagieren, wenn Sie von einer UN-Organisation aufgefordert würden, nach Norwegen in ein dortiges Klimaflüchtlingscamp umzusiedeln, da Ihre Wohnung für Südeuropäer benötigt wird, die wiederum Menschen aus der Magreb-Zone weichen müssten?

    Und was machen Sie mit den Skandinaviern? Sollen die auf die von Ihnen so genannte „Polkappe“ umziehen?

    Vermutlich sind Sie aber der Meinung, dass es billiger ist, wenn man Flüchtlinge aus Afrika gleich nach Grönland weiterleitet. Dann sparen wir uns auch den ganzen Ärger mit Asylanten und so weiter.

    Oder beruhte Ihr Vorschlag nicht auf intellektuellem Versagen, sondern auf blankem Zynismus?

  17. @ Prof. Rahmstorf

    Ich bin gerade auf folgenden Bericht gestoßen:

    http://www.dailymail.co.uk/…use-gases-wrong.html

    Es geht um durchgesickerte Passagen des neuen IPCC Reports. Wenn ich das richtig verstanden habe waren praktisch alle bisherigen Klimamodelle falsch weil Einflüsse wie Aerosole, Bewölkung, Vulkanismus unterbewertet oder ignoniert wurden.

    Als Laie kann ich da nur staunen, die Sachlage aber nicht wirklich beurteilen. Was ist Ihrer Meinung nach von dem Bericht zu halten?

    [Antwort: Lieber Herr Binikowski, nächste Woche erscheint der IPCC-Bericht – da kann jeder selber lesen, was tatsächlich drin steht. Die Umdeutungsversuche durch politisch motivierte „Klimaskeptiker“, wie hier in der britischen Boulevardzeitung, gehören inzwischen zum üblichen Begleitritual beim Erscheinen der IPCC-Berichte. Es gibt dazu einen lesenswerten Kommentar im Guardian. Stefan Rahmstorf]

  18. @ Robert Kühn

    Wieso sollte es bei einer Veränderung der Klimazonen zu einer Völkerwanderung von Milliarden Menschen über Kontinente hinweg kommen? Das ist m.M. nach unbegründete Panikmache.

    Wir reden hier über Temperaturerhöhungen von vieleicht 2 Grad und langfristigen Änderungen bei den Niederschlägen. Nehmen wir mal zwei Extrembeispiele von dauerhaft bewsiedelten Gebieten: In Sibirien wird es im Winter bis zu minus 50 und in Pakistan im Sommer bis zu plus 50 Grad. In beiden Gebieten ist Landwirtschaft möglich, es werden allerdings andere, dem örtlichen Klima angepasste Nutzpflanzen angebaut.

    Die Landwirtschaft kann sich also den veränderten Klimabedingungen anpassen weil es entsprechendes Saatgut und Anbaumethoden (z.B. Bewässerung) gibt.

    Angenommen in Bangladesh würden 20% der Anbauflächen dauerhaft überflutet. Dieser Flächenverlust könnte locker kompensiert werden wenn in den verbleibenden 80% durch entsprechende Investitionen die Hektarerträge erhöht und die Nachernteverluste reduziert würden. Ich schätze mal dass eine Trockenanlage nebst Lagerhaus ca. 25.000 $ kostet. Wenn die an 100 Regentagen im Jahr in Betrieb ist kommt man auf ca. 1.200 Tonnen Reis die nicht mehr vergammeln, macht ca. 240.000 $ oder den Kalorienbedarf für ca. 3.000 Menschen.

    Ich denke derartige Investitionen sind effektiver als die Billionen weltweit jedes Jahr gezahlten EEG-Subventionen und CO2-Zertifikate oder Deichbauprogramme.

  19. Absiedelungen durch MSPL-Anstieg

    Angenommen, der MSPL stiege bis 2113 um 2 Meter: Die Probleme, die sich dadurch weltweit ergäben, wären gigantisch.
    (Der MSPL steigt bis 2113 um 2m; meine Ansicht)
    Braucht man sich nur mal anschauen, welche Bevölkerungszahlen weltweit aus den gefährdeten Bereichen mit unzähligen Städten zumindest ins sichere Hinterland evakuiert werden müssten. Die Absiedlungsaktionen müßten ja schon viel früher – sagen wir bei MSPL+0,4m – in Angriff genommen werden. Denn spätestens da sollte klar sein, was die Stunde geschlagen hat.
    Das sind enorme Aufgaben, die die Schaffenskraft der Menschheit unnütz binden. Ist für mich dieselbe Sisyphus-Kategorie, wie die jahrzehntelange Bindung von Arbeitskräften zur Eindämmung des Fukushima-Supergaus.

  20. Eine kleine Vorraussicht für die Arktis.
    Nachdem etwas mehr Eis übriggeblieben ist , sehen wir derzeit ein schnelleres Zufrieren der Ostsibirischen See und der Kara-See. Dies muss nicht automatisch bedeuten, dass wir dort im nächsten Jahr dickeres Eis zu erwarten haben, da ein rasches Zufrieren auch den Effekt haben kann, dass das darunterliegende Wasser früher isoliert wird, bevor es die kalten Winde bis in grösseren Tiefen abkühlen kann. So sahen wir im Vorjahr trotz spätem Zufrieren überraschend dickes Eis in der Karasee. Ähnlich verlief es auch in der Hudsonbay. So bin ich der Meinung, es
    könnte dieser Isolierungseffekt auch eine negative Rückkopplung bedeuten. Dies
    würde einen 2 Jahreszyklus bei der Minimumbedeckung bedeuten, der mir auch relativ logisch erscheint.
    Die Bouforth-See bekam durch die starken Winde im Sommer viel MYI
    (mehrjähriges Eis) zugeschoben , das derzeit noch Richtung Tschukschensee
    driftet. Ich erwarte ab Mitte November eine rasche Abnahme der Driftgeschwindigkeit .
    Sorgen macht mir das dünne Eis nördlich von Grönland von Morris Yessup bis zur Fram-Str. . Es ist derzeit nur halb so dick wie im Oktober 2012. Was bedeuten wird , dass es in der kommenden Schmelzsaison nicht weit Richtung Süden kommen wird. Auch ist die Jöklbucht schon mit frischen dünnen Eis besetzt, so dass kein MYI an die Küste driften kann, um dort zu überwintern. Dies wird eine rasche Erwärmung der grönländischen Ostküste im nächsten Sommer zur Folge haben. Besonders zu spüren werden das die Ost-Grönland-Gletscher wie
    Zachariae, 79, Storstossen und Bistrup. Vor allem die basale Schmelze der
    Kalbungsfronten wird seine Wirkung nicht verfehlen. Ob es zu einer starken Zunahme der Fließgeschwindigkeit beim Zachariae kommt, bleibt abzuwarten.
    Er ist meiner Meinung nach ein schlafender Riese.
    Nun zur Barentsee. Die Eisbedeckung dort ist eine ausgesprochene Frage der Windmuster und kann zu sehr grossen Unterschieden in der Bedeckung führen.
    Derzeit haben wir sehr starke Winde aus dem Arktischen Bassin Richtung Barentsee die noch eine Woche anhalten werden. Darum ist auf der antlantischen Seite der Arktis das Eis schon weiter fortgeschritten als im Vorjahr, obwohl es heuer dort mehr geschmolzen ist als 2012.
    Die Beringsee erwarte ich heuer nicht so schnell eisbedeckt wie letztes Jahr,
    da die Temperaturen der Wasserschichten bis 30m Tiefe noch relativ warm sind und sich daher mit gewisser Trägheit sich verändernden Winden anpassen werden. Im nächstem Sommer wird es interessant sein , wie schnell die Beringsee
    eisfrei wird und die Tschukschensee sich öffnet . Aber trotzdem bin ich der Meinung , die Archillesferse der Arktis ist die Barentsee . So denke ich , dass der längerfristige Rückgang des Eises auf Atlantikseite in Gang gesetzt wurde.
    Dünneres Eis bricht schneller , zerreibt sich und schafft sich gegenseitig Platz, wodurch es zu höherer Driftgeschwindigkeit kommt . Also, nach der Albedoabnahme eine weitere positive Rückkopplung.

  21. Aktuell kursiert auf Skeptikerseiten ein Paper von Opel et al. „Eurasian Arctic Climate over the past…“ erschienen in Climate of the Past. Die Temperatur wird aus Sauerstoffisotopen in Eisbohrkernen geschätzt (laienhaft formuliert).
    Die in Skeptikerkreisen zitierte Message daraus: Der Temperaturanstieg in der Arktis beginnt schon im frühen 19.Jh. und in den 20ern und 40ern liegen die Temperaturspitzen auf dem heutigen Wert (oder darüber?)
    Was ist von dem Paper zu halten? Wird da selektiv zitiert oder steht das tatsächlich im Widerspruch zu bspw. Kaufmann et al. 2009. Ich hab da zwar mal reingelesen, aber ehrlich gesagt fehlt mir da einfach das Knowhow.

  22. Hallo Achim,

    Opel et al. ist online zu lesen, und zwar hier: http://www.clim-past.net/9/2379/2013/cp-9-2379-2013.pdf
    Der relevante Unterschied zu Kaufmann et al. 2009 wird im Paper diskutiert.
    Ich habe jetzt keine Skeptikerseiten dazu gelesen, aber ich nehme an, dass die Skeptiker dem Papier eine mehr globale bedeutung zumessen als ihm gebuhrt. Opel et al. ist eine Analyse regionalen Klimas und sollte in seinem Kontext genommen werden. Ein Widerspruch zu kaufmann et al. besteht nicht. Ich denke die Zitate sind da sehr selektiv, auch wenn ich sie nicht gelesen habe, sondern das komplette paper.

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