Obere Atlantikschichten widersetzen sich hartnäckig dem Aufwärmbefehl

Wir wollen uns heute die ozeanische Wärme im Atlantik vornehmen. Aus dem neuesten Climate4You Newsletter (pdf hier) besorgen wir uns die Wärmeinhalts-Kurve für die letzten 60 Jahre, die für die obersten 100 m der atlantischen Wassermassen gilt:

Abb. 1: Atlantische Wärmeinhalts-Kurve für die letzten 60 Jahre (oberste 100 m der atlantischen Wassermassen). Graphik: Climate4You.

 

Schön zu sehen: In den letzten 13 Jahren hat sich der Atlantik nicht weiter aufgeheizt. Die Graphik zeigt eine große Treppenstufe: Plateau 1955-1985, dann Anstieg, dann ab 2004 wieder ein Plateau. Die aktuell fehlende Erwärmung der atlantischen Oberflächenwässer war auch Thema einer Arbeit von Somavilla und Kollegen, die im März 2016 in den Geophysical Research Letters erschien. Sie erklären, die Hitze hätte sich einfach von den oberen Stockwerken des Atlantiks in die Tiefenschichten verlagert:

Mid-2000s North Atlantic shift: Heat budget and circulation changes
Prior to the 2000s, the North Atlantic was the basin showing the greatest warming. However, since the mid-2000s during the so-called global warming hiatus, large amounts of heat were transferred in this basin from upper to deeper levels while the dominance in terms of atmospheric heat capture moved into the Indo-Pacific. Here we show that a large transformation of modal waters in the eastern North Atlantic (ENA) played a crucial role in such contrasting behavior. First, strong winter mixing in 2005 transformed ENA modal waters into a much saltier, warmer, and denser variety, transferring upper ocean heat and salt gained slowly over time to deeper layers. The new denser waters also altered the zonal dynamic height gradient reversing the southward regional flow and enhancing the access of saltier southern waters to higher latitudes. Then, the excess salinity in northern regions favored additional heat injection through deep convection events in later years.

Wenn man sich dann aber die Temperaturanomaliekarten im Supplement der Arbeit (Fig. S1) anschaut, erkennt man, wie heterogen diese Trends eigentlich wirklich sind. Müssen wir also weiter im Auge behalten. Die Wärmeumverteilung war bereits Thema eines Papers von Desbruyères und Kollegen 2014 in den Geophysical Research Letters:

Full-depth temperature trends in the northeastern Atlantic through the early 21st century
The vertical structure of temperature trends in the northeastern Atlantic (NEA) is investigated using a blend of Argo and hydrography data. The representativeness of sparse hydrography sampling in the basin mean is assessed using a numerical model. Between 2003 and 2013, the NEA underwent a strong surface cooling (0–450 m) and a significant warming at intermediate and deep levels (1000 m to 3000 m) that followed a strong cooling trend observed between 1988 and 2003. During 2003–2013, gyre-specific changes are found in the upper 1000 m (warming and cooling of the subtropical and subpolar gyres, respectively), while the intermediate and deep warming primarily occurred in the subpolar gyre, with important contributions from isopycnal heave and water mass property changes. The full-depth temperature change requires a local downward heat flux of 0.53 ± 0.06 W m−2 through the sea surface, and its vertical distribution highlights the likely important role of the NEA in the recent global warming hiatus.

Die erwähnte Abkühlung im Nordatlantik wollen wir uns wieder in einer aktuellen Graphik von Climate4You anschauen:

Abb. 2: Nordatlantische Wärmeinhalts-Kurve für die letzten 60 Jahre (oberste 700 m der nordatlantischen Wassermassen). Graphik: Climate4You.

 

PIK verweigert Filmemacher Interview: Die Unsicherheit wächst

Bereits mehrfach haben wir an dieser Stelle auf den neuen Dokumentarfilm “The uncertainty has settled” hingewiesen. Der Film von Marijn Poels wurde bereits auf etlichen Filmfestivals mit Preisen ausgezeichnet, eine Hase und Schildkröte Production. Den Trailer haben Sie vielleicht schon auf Youtube gesehen. Es war also nur eine Frage der Zeit, endlich einmal den ganzen Film anzuschauen. Die Kalte-Sonne-Redaktion hatte nun – ausgestattet mit Kaltgetränk und Popcorn – die Gelegenheit, den Film in ganzer Spielfilm-Länge von 90 Minuten zu inspizieren. Um es vorweg zu nehmen: Es hat sich gelohnt!

Zunächst einmal zum Titel. Für das deutsche Publikum wäre hier sicher eine landessprachliche Version sicher nützlich gewesen. “The uncertainty has settled”, was bedeutet das? Man muss den Film erst sehen, um den Sinn des Titels zu erahnen. In der Klimadebatte hieß es lange “The Science is settled”, bei den Klimawissenschaften ist alles fertigeforscht, alles im Griff. Das sollte auch bedeuten, dass man bitte mit dem nervigen Gefrage aufhört. Wenn ein Klimawissenschaftler etwas sagt, hat man das bitteschön ohne zu Murren anzuerkennen. Zurückmaueln unerwünscht. Naja, bis dann wirklich große Klopper ans Licht kamen, wie z.B. Klimamodelle, die nur die letzten 400 Jahre modellieren können, für die Zeit davor aber nichts Hinbekommen. Das kennen Sie ja. Der Titel ist also vermutlich ein Wortspiel: Statt der Wissenschaft ist nun die wissenschaftliche Unsicherheit bestätigt. Das stimmt.

Der Film ist als Roadmovie aufgebaut. Der Journalist (Marijn Poels) reist mit seinem Kameramann Volker Schmidt durch Europa und Nordamerika, um mit Landwirten und Wissenschaftlern über Biotreibstoffe und den Klimawandel zu sprechen. Poelsist lange Kare durch die schwierigen Länder und Krisenherde der Welt gereist, um von dort als Filmer und unabhängiger Medienmann zu berichten. Da war diese Reise durch den “zivilisierten” Westen sicher eine nette Abwechslung. Poels ist Holländer und sieht aus wie ein struppeliger Greenpeace-Kämpfer, wirkt dabei sehr sympathisch. Er ist Sohn eines linken Teilzeitmissionars, ein echter  Europäer – seine Frau stammt ursprünglich aus einem Dorf in Sachsen-Anhalt, in dem auch ein Teil des Films spielt.

Einen Erzähler aus dem Off gibt es nicht. Geredet wird nur vor der Kamera, auf deutsch, englisch und holländisch. Deutsche Untertitel machen es einfach, das Geschehen bequem über den ganzen Film hinweg zu verstehen. Poels konzipierte die Doku in einem langsamen unaufgeregten Erzählstil. Wilde Zusammenschnitte von Naturkatastrophen sucht man in dem Streifen zum Glück vergeblich. Der Protagonist stellt die Fragen, will selber lernen und vermeidet es, seine eigene Ansicht auszubreiten. Durch die Auswahl der Interviewpartner erkennt man aber schnell, dass Poels ernsthaft an einer Diskussion des Themas Energiewende und Klimawandel liegt. Die Öffnung zum Dialog ist ein wichtiger erster Schritt, den nur wenige gehen.

Im Heimatdorf seiner Frau in Sachsen-Anhalt trifft Poels zufällig einen holländischen Landsmann. Frits besaß mehrere große Betriebe in der Stadt, die er aber mittlerweile an seine Kinder weitergegeben hat. Das erlaubt ihm nun im Wohlstand auf dem Lande zu leben. Er ist kein Stadtmensch, sagt er. Zudem ist er Klimaskeptiker. Poels hört aufmerksam zu, sammelt Informationen. In der Entfernung dreht sich eine ganze Batterie Windkraftanlangen. Frits würde gerne eine Baumreihe davor pflanzen, damit er sie nicht mehr sehen muss. Ein Bauer aus der Region bedauert sehr, dass das Windmühlenland nicht ihm gehören würde. Denn ansonsten könte er es bequem an die Windmüller verpachten und müsste nie mehr arbeiten. Andere Bauerskollegen schnitten besser ab und müssen jetzt nur noch Geld zählen, anstatt Kartoffeln zu ernten.

Überhaupt scheint sich die deutsche Landwirtschaft vor allem um Biogas zu kümmern. Mittlerweile gibt es 8000 Biogasanlagen in Deutschland,wobei eine Snage etwa 260 Hektar Land verbraucht. Genau dieses Land fehlt jetzt für die Nahrunsgmittelherstellung. Im Zuge des globalen Nahrungsmittelmarktes wird dadurch perverserweise and Orten wie dem südmaerikanischen Regenwald neues Land gerodet, um dieses Anbaudefizit wieder auszugleichen. Die Biogaserzeugung ist stark subventioniert, lohnt sich nur, weil sie politisch gewollt ist. Marijn Poels trifft den Kieler Agrar- und Nährstoff-Exoerten Prof. Friedhelm Taube Uni Kiel. Im Interview verrät er, wie es dazu kam, dass die Biogas-Subventionen derart überdimnensioniert wurden. Die Subventionen wurden Anfang der 2000er Jahre mehrfach nachgebessert, um die Landwirte endlich ins Biogas zu bekommen. Die zögerten zunächst. Deshalb erhöhte man. Zu einem gewissen Zeitpunkt stieg dann aber der Weizen-Weltmarktpreis so stark an, dass die Politik befürchtete, die Landwirte könnten nun wieder auf Weizenanbau zurückwechseln. Also schüttete man sie so mit Subventionsgeldern zu, dass sie sich auf jeden Fall für das Biogas entschieden. Kurz nach einer neuen Steigerung der Subventionen rauschte dann der Weltmarktpreis für Weizen in den Keller. Blöd gelaufen.

Der Experte bemängelt die ökonomische Ineffizienz der Biogaserzeugung. Was könnte man mit dem vielen Geld nicht alles Gutes tun. In Ländern wie Tunesien könnte die Lndwirtschaft nachhaltig verbessert werden und Migrationsgrpnde beseitigt werden. Lieber setzt man weiter stur auf Biogas, um einen Gesichtsverlust zu vermeiden. 40% der Maisanbaufläche in Deutschland werden heute für Biogas verbraucht. Eine Tonne CO2-Vermeidung über Biogas kostet den Steuerzahler und Stromkunden 300-400 Euro. Eine Tonne CO2-Vermeidung über Wärmedämmung kostet jedoch nur 20 Euro also ein Fünzehntel. Wer kein Biogas macht, ist einfach blöd. Milchbauern machen derzeit pro Kuh 1000 Euro Verlust pro Jahr, ein kostspieliges Hobby. Will man so die Methanemissionen der Kühe senken?

Wir wollen Ihnen hier nicht den ganzen Film verraten. Im Laufe seiner Reise trifft Marijn Poels auch auf Hans von Storch, dem man gerne zuhört, da er seine Worte gut wählt und beim Klimwandel relativ ausgewogen positioniert ist. Er ist sich nicht sicher, ob der Klimawandel das wichtigste aktuelle Problem der Menschheit ist. Auf jeden Fall solle man seine Energie auch auf eine ganze Reihe anderer Herausforderungen lenken. Recht hat der Mann. Weitere Interviewpartner sind Freeman Dyson, stolze 93 Jahre alt, von der Princeton University. Er erklärt, dass die Computermodellierer zu früh zu viel Geld bekommen haben. Dann hätten sie sich verrannt und konnten dann aus der Kiste nicht mehr ohne Gesichtsverlust heraus. Es würde ihnen schwer fallen, objektiv zu bleiben.Es wäre aber klar, dass die Modelle gescheitert sind. Beobachtungen und Simulationen stimmen einfach nicht überein. Und ohne Klimaalarm gibt es kein Geld von der Regierung. Dyson kritisiert die Herdenmentalität der Wissenschaftler. Zuviel Loyalität, zu wenig eigenes Mitdenken.

Poels hatte auch beim Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung um ein Interview gebeten. Das wurde ihm allerdings verweigert. Weshalb? Kritisches Mitdenken und Fragenstellen unerwünscht. Im Laufe des Films wird sich Poels darüber klar, dass er als Laie keine Chance hat, die Wahrheit zum Klimawandel zu erfahren. Es steht Aussage gegen Aussage. Wem soll man glauben, wer erzählt Mist? Freeman Dyson gibt Poels einen guten Rat mit auf den Weg. Er solle den Beobachtungen vertrauen, nicht theoretischen Modellen. Ein gutes Konzept.

Gegen Ende verrennt sich der Filmemacher etwas und bringt auch noch einen russischen Vertreter der abiogenen Kohlenwasserstoffe. Dies wird die meisten Zuseher zu sehr verwirren. Natürlich gibt es nicht-biologische Kohlenwasserstoffe. Aus vielen Vulkanen strömt Methan aus, Planeten haben Methanatmosphären und so weiter. In Russland glaubt man sogar, einige abiogene Ölfelder zu haben, z.B. im Kaukasus. Trotzdem ist es schon etwas ärgerlich, wenn Vladimir Kutcherov im Interview erzählen darf, man müsse nur 50 Jahre warten und die bereits leergeförderten Ölfelder wären dann alle wieder voll. Quatsch hoch drei. Das Öl und Gas der meisten entdeckten Felder stammt aus ehemaligen Tier- und Pflanzenresten. Da kann man auch 500 Jahre warten, und es füllt sich kaum etwas nach. Magengrummeln gibt es auch bei einigen Statements von Piers Corbyn, der zu ausführlich im Film zu Wort kommt und z.B. den aktuellen CO2-Anstieg als zeitverzögerten Effekt der Mittelalterlichen Wärmeperiode deutet. Höchst abenteuerlich.

Poels endet seinen Film mit einer Abwandlung des Goethezitats ‘Da steh ich nun, ich armer Tor, und bin so klug als wie zuvor’. Der Film hilft auf jeden Fall, das Interesse am Thema zu wecken. Eine systematische Behandlung der wichtigsten Klimafragen gehörte nicht zum Konzept. Das ist aber auch nicht so schlimm, denn man kann diese Themen auch in unserem Buch und Blog nachlesen. Wir möchten Ihnen den Film wärmstens empfehlen. Demnächst auch in einem Kino in Ihrer Nähe. Hier die aktuellen Vorführungstermine (2017), an denen auch der Filmemacher persönlich teilnehmen wird:

Beeinflussungsgrad der deutschen Jahresmitteltemperatur durch städtische Wärmeinseln erstmals flächendeckend quantifiziert

Eines der wichtigen Streitthemen in der Klimadebatte ist der städtische Wärmeinseleffekt (WI-Effekt). Bebauung und Wärmeerzeugung treiben die Temperaturen in den Ballungszentren zusätzlich zum weltweiten Klimawandel nach oben. Das Phänomen fungiert im Englischen auch unter ‘urban heat island’ (UHI) und ist in der Fachwelt allseits anerkannt. Eine berechtigte aber leider noch weitgehend ungeklärte Frage ist nun, inwieweit der UHI die Langzeittemperaturmessungen bereits beeinflusst hat. Wiewiel UHI steckt wirklich in den Temperaturkurven des Deutschen Wetterdienstes (DWD)?

Dazu müssen wir zunächst klären, ob die offiziellen DWD-Kurven bereits hinsichtlich des UHI korrigiert sind. Vor gut zwei Jahren fragten wir diesbezüglich beim DWD konkret nach und erhielten eine klare Antwort:

Sehr geehrter Herr Lüning,

Vielen Dank für Ihre Nachricht. Die Temperaturwerte werden unkorrigiert, also ohne Berücksichtigung des Wärmeinseleffekts verwendet.

Mit freundlichen Grüßen

[DWD-Diplom-Meteorologin]

Eine UHI-Korrektur hat also seitens des DWD noch nicht stattgefunden. Es stellt sich also die Frage, ob es überhaupt irgendetwas zu korrigieren gibt. Existieren im Netz des DWD  Stationen, die in UHI-relevanten Bereichen liegen? Oder sind alle Stationen so sorgfältig platziert, dass sie abseits der städtischen Wärmebeeinflussung liegen? Auch diese Frage beantwortete uns der DWD damals bereitwillig:

Sehr geehrter Herr Lüning,

damit gemäß WMO-Anforderungen die freie Exposition der Messstationen gegenüber den meteorologischen Einflussgrößen gewährleistet wird, befindet sich der überwiegende Anteil der Wetter- und Klimastationen außerhalb von Städten, gelegentlich auch am Stadtrand. Nur einige wenige Stationen befinden sich in Stadtzentren, wie z.B. in München oder in Jena. Unsere Klimauntersuchungen zu Frankfurt am Main (siehe http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:101:1-201106095249 ) zeigen, dass – die Lufttemperatur in Innenstadt und Umland nahezu gleichermaßen ansteigt, wenn man von den Einflüssen kleinerer Stationsverlegungen absieht, – die Erwärmung durch den Klimawandel ein Überlagerungseffekt ist, d. h., dass der projizierte Anstieg der Lufttemperatur über Städten im Vergleich zu ihrem Umland keine statistisch signifikanten Unterschiede aufweist.

Mit freundlichen Grüßen […]

Der DWD erklärte also, dass die allermeisten Stationen in ländlichen und UHI-unbedenklichen Gegenden liegen würden. Zudem gäbe es keinen Unterschied in der Erwärmungsrate zwischen Stadt und Land. An dieser Stelle der Diskussion ließen wir es Anfang 2015 bewenden. Hier fehlten ganz klar Daten und ein konkreter Ansatz, um die Frage wissenschaftlich zufriedenstellend zu klären. Am 15. April 2017 kam dann plötzlich Bewegung in die Thematik. Im Fachblatt “Science of The Total Environment” erschien an jenem Tag eine Studie von Susanne Benz, Peter Bayer und Philipp Blum vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Technischen Hochschule Ingolstadt. Eine thematische Punktlandung: Wieviel städtischer Wärmeinseleffekt steckt eigentlich in den offiziellen Deutschland-Temperaturen des Deutschen Wetterdienstes? Die Forschergruppe fahndete nach Wärmeinseleffekten in der Luft, am Boden und im Untergrund. Eine wichtige Studie, leider ohne Pressemitteilung des KIT. In den Highlights der Publikation heißt es:

  • Anthropogenic temperature anomalies are quantified in Germany.
  • Temperatures in air, surface and groundwater correlate with nighttime lights.
  • Groundwater temperature anomalies are most extreme.
  • Heat anomalies in air and groundwater are mainly caused by artificial surfaces.
  • Surface urban heat islands are observed in settlements with only 5000 inhabitants.

Kurz übersetzt: Anthropogene Anomalien in Deutschland quantifiziert. Die Temperaturen in der Luft, am Boden und im Grundwasser korrelieren mit dem Grad der nächtlichen Beleuchtung. Besonders starke Anomalien wurden im Grundwasser gefunden. Anomalien in der Luft und im Grundwasser werden vorwiegend durch künstliche Oberflächen (wie z.B. Asphaltflächen) verursacht. Städtische Wärmeinseleffekte wurden sogar in kleinen Orten mit bis zu 5000 Einwohnern gefunden.

Höchst spannend. Das wollten wir genauer wissen. Die Kalte-Sonne-Redaktion besorgte sich also die Publikation und studierte sie, in ganzer Länge. Eine wirklich gut lesbare Abhandlung, wenn man denn mit der englischen Wissenschaftssprache zurechtkommt. Der Aufbau der Arbeit ist gut strukturiert, Quellen werden klar genannt, die Argumentation ist logisch überzeugend. Chapeau!

Insgesamt wertete die Gruppe 464 vom DWD gelistete Stationen aus, die Deutschland flächig abdecken und deren Daten hier vorgehalten werden (siehe auch Karte in Abb. 1a der Publikation). In der Arbeit werden die Landstationen  “Surface air temperature” (SAT) genannt, da sie die Temperatur 2 m über Grund messen. Außerdem werteten die Autoren Satellitentemperaturdaten der NASA für Deutschland aus, die im Paper als “Land surface temperature” (LST) bezeichnet werden. Die Daten entsprechen den level-5 MODIS daily products MOD11A1 and MYD11A1 der NASA-Satelliten TERRA und AQUA und wurden in einer Auflösung von 1 x 1 km bearbeitet. Auch diese Daten sind im Internet offenbar frei verfübar (hier). Susanne Benz und ihr Team fanden dabei, dass die DWD-Daten (SAT) im Mittel 0,26°C kälter als die NASA-Satellitendaten (LST) sind. Was zwei Meter Höhe doch so ausmachen… Außerdem untersuchten die Autoren Grundwassertemperaturen in Baden Württemberg. Auch spannend, soll aber heute nicht unser Thema sein, daher lassen wir diesen Aspekt im Folgenden aus.

Die Gruppe besorgte sich aus den genannten Quellen die jeweiligen Jahresdurchschnittstemperaturen für das Jahr 2015. Besonders warm war es entlang des gesamten Rheinverlaufs sowie entlang des Mains. Nun ging es an das Kernproblem: Welche DWD-Stationen und Gebiete wurden vom UHI beeinflusst und welche blieben weitgehend ungestört? Wie lässt sich der Grad der Beeinflussung quantifizieren? Susanne Benz und ihr Team haben hier einen riesigen Schrit nach vorne gemacht. Sie testen eine Reihe von möglichen Datensätzen, die als Näherung für den Grad der UHI-Beenflussung genutzt werden könnten. Zunächst probierten sie die Bevölkerungsdichte, aufgelöst in 1 x 1 km. Das Ergebnis war ernüchternd: Keine gute Übereinstimmung mit den Satellitendaten (LST), keine Korrelation. Nächster Versuch mit einer Datenbank zur Oberflächenbeschaffenheit Deutschlands, auf english “landcover”. Wieder nichts, keine Korrelation mit den flächendeckenden Satellitendaten.

Schließlich dann noch ein letzter Versuch mit einem vielleicht überraschenden Datensatz, einer Karte der nächtlichen Lichtintensität Deutschlands (englisch: “Nighttime lights”). Die Idee ist gar nicht so abwegig: Wo viel Licht ist, herrscht viel menschliche Aktivität. Diesmal traf der Pfeil ins Schwarze. Der statistische Pearson Korrelationskoeffizient von Satellitentemperaturen und Nachtlicht ergab beachtliche 0.55. Stärkere Nighttime Lights scheinen die Temperatur also zu erhöhen. Wiederum scheinen die Daten für begabte Datentüftler von der NOAA-Webseite frei herunterladbar zu sein. Konkret handelt es sich um (Auszug aus dem Paper):

Nighttime lights were compiled from Version 4 of the DMSP-OLS Nighttime Lights Time Series, Image and Data processing by NOAA’s National Geophysical Data Center, and DMSP data collection by the US Air Force Weather Agency. Data were only available up to January 2014, hence 10-year mean (01/2004–12/2013) nighttime lights were chosen. The results were again exported at a resolution of approximately 1 km× 1 km(Fig. 2a) using Google Earth Engine, 2015.

Die Einheit des Nighttime Light Spektrums reicht von 0 (dunkel) bis 63 (sehr hell) und wird in der Einheit DN gemessen (Abb. 1). Die Autoren ermittelten nun einen geeigneten Schwellwert um “klimatisch” ländliche Gebiete von “klimatisch” städtischen Zonen zu unterscheiden. Sie kamen dabei auf den Wert 15. Gegenden mit einem DN-Wert von 0-15 sind als ländlich einzustufen, Gegenden mit Werten oberhalb von 15 als städtisch. Der Blick auf die Karte in Abb. 1 zeigt schön die hellen Stellen: Hamburg, Berlin, München, Ruhrgebiet, Frankfurt/Main sowie der Südwesten.

Abb. 1: Nächtliche Lichtintensität in Deutschland als Maß für den Grad der Beinflussung durch den städtischen Wärmeinseleffekt. Quelle: Abb. 2a aus Benz et al. 2017

 

Basierend auf diesem einfachen und vielleicht sogar genialen Konzept können nun endlich verlässlich Land und Stadt klimatisch unterschieden werden. Daher weiter mit dem nächsten Schritt. Die Gruppe wollte für die einzelnen Wetterstationen und 1 x 1-Satellitenkacheln die Wärmeinsel-Intensität separat berechnen. Dazu schufen sie einen Parameter, die sogenannte “Anthropogenic Heat Intensity” (AHI), die im weitesten Sinne mit dem Grad der UHI-Beinflussung verwandt ist. Die Bestimmung der AHI ist denkbar einfach: Gemessene Temperatur an der Station bzw. der Satellitenkachel minus Temperatur des ländlichen Umlandes. An dieser Stelle ist es früher regelmäßig schiefgelaufen, denn das ländliche Umland ist gar nicht immer so ländlich wie man dachte. Erinnern Sie sich an die Highlights des Papers (siehe oben), in denen Wärmeinseln sogar in Orten mit lediglich 5000 Einwohnern gefunden wurden. Durch die neue Definition über das Nachtlicht gibt es nun eine verlässlichere Definition.

In der Praxis machten es die Autoren so: AHI-Berechnungen wurden nur für jene Wetterstationen durchgeführt, die im Umkreis von 47 km mindestens 5 ländliche Stationen mit Nachtlicht von 0-15 DN hatten. Aus diesen ländlichen Stationen wurde dann der Mittelwert gebildet. Die Temperatur der zu bestimmenden Station minus ländlicher Mittelwert ergibt dann den jeweiligen “Anthropogenic Heat Intensity”. In Fällen von weniger als 5 ländlichen Stationen wurde kein AHI berechnet, wodurch sich einige Löcher in der AHI-Karte in Abbildung 4a des Papers erklären (Abb. 2a). Insbesondere in den Ballungszentren war es schwierig, genug ländlichen Klimahintergrund zu bekommen. Hier blieb die Karte einfach weiß. Das Verfahren funktioniert analog für die Satellitentemperaturen, wobei mindestens ländliche 50 Satellitenkacheln im 47 km-Umkreis gebraucht wurden, um den AHI berechnen zu können. Das scheint kein großes Problem gewesen zu sein, denn die Satelliten-AHI-Karte macht einen ziemlich vollständigen Eindruck, vielleicht mit Ausnahme einiger Abschnite in den Küstenzonen (Abb. 2b).

 Abb. 2: Anthropogenic Heat Intensity (AHI) in Deutschland. a) Wetterstationen (“Air”), b) Satellitenmessungen (“Surface”), c) Grundwasser. Quelle: Abb. 4 aus Benz et al. 2017.

 

Vertiefen wir uns in die AHI-Ergebniskarten in Abbildung 2. Bei den Wetterstationen gibt es drei große AHI-Klopper mit AHI-Werten über 1,1°C: bei München, bei Berlin und im Ruhrgebiet. Dies sind die orangen Punkte in der Karte. Diese Stationen scheinen regelrecht UHI-verseucht zu sein. Wenn man sich die Satellitenkarte in Abb. 2b anschaut, fallen die großen roten Flecken ins Auge, die ebenfalls UHI-bedenkliche Regionen markieren. Hier liegt eine Vielzahl von Stationen, deren Werte zur Berechnung der deutschlandweiten Jahresmitteltemperatur ganz offensichtlich ungeeignet sind. Stationen und Gegenden mit negativen AHI-Werte bzw. blauen Farben scheinen UHI-technisch in Ordnung zu sein. Schon bei den gelben AHI-Werten könnte es Probleme geben. Ein guter Grenzwert könnte z.B. eine AHI von 0,5°C sein, oberhalb dessen UHI-Korekturen durchgeführt werden müssten.

 

Projektanleitung: Bestimmung der wärmeinselarmen deutschen Jahresmitteltemperatur 

Kommen wir nun zum Knackpunkt der ganzen Sache. Nachdem wir nun also recht genau wissen, welche Gegenden besonders stark vom UHI beeinflusst werden, können wir die hier gelegenen Stationen entsprechend aussortieren. Ziel sollte es sein, bei der Berechnung der Jahresmitteltemperatur nur jene Stationen zu berücksichtigen, die eine AHI von unter 0 besitzen. Auf diese Weise erhielte man eine ziemlich UHI-arme Temperaturkurve, die derzeit noch fehlt. Man darf hochgespannt sein, ob die momentan in den deutschlandweiten DWD-Temperaturkurven enthaltene Erwärmungsrate auch in der UHI-armen Variante in gleicher Höhe enthalten ist.

Vorgeschlagene Vorgehensweise:

1) Zur Bearbeitung der Daten wird eine GIS-Software (Geographisches Informationssystem) benötigt, z.B. ArcGIS, ArcView oder Ähnliches. Vielleicht geht es auch über Google Maps oder Google Earth.

2) Herunterladen der Nighttime Light-Daten von der NOAA-Seiten (siehe oben) und Import in die GIS-Software.

3) Import einer hochauflösenden Version der Satelliten-AHI-Karte aus Abbildung 2b (Abb. 4 aus Benz et al. 2017). Vielleicht können die Autoren sie zur Verfügung stellen?

4) Import aller DWD-Stationen als Punkte ins GIS. Die geographische Breite und Länge der aktuell vom DWD gelisteten Stationen finden Sie hier. Im Datensupplement des Papers gibt es zudem eine Exceldatei mit Koordinaten für die ausgwerteten AHI-Stationen.

5) Überlagern der DWD-Stationen mit der Nighttime Light-Karte: Alle Stationen die in Gebieten mit DN über 15 liegen, werden aussortiert. Sie bleiben bei der UHI-armen Deutschlandtemperaturberechnung unberücksichtigt da zu sehr UHI-beeinflusst.

6) Überlagern der DWD-Stationen mit der AHI-Satellitenkarte: Alle Stationen die in Gebieten mit AHI über 0 liegen, werden aussortiert. Sie bleiben bei der UHI-armen Deutschlandtemperaturberechnung unberücksichtigt da zu sehr UHI-beeinflusst. Man könnte zum Test auch eine Variante mit AHI über 0,5 ausprobieren.

7) Aus allen übriggebliebenen, UHI-armen Stationen kann nun eine Temperaturkurve gemäß DWD-Richtlinien berechnet werden. Hier müsste man sich informieren, wie topographische Höhenunterschiede und andere Effekte behandelt werden.

 

Gibt es fachkundige Interessierte, die hier aktiv werden wollen? Mit ein bisschen Daten-Talent sollte sich dies doch relativ leicht bewerkstelligen lassen. Interessierte können sich bei der Kalte-Sonne-Redaktion melden. Wir koordinieren die Crowd-Science-Initiative gerne, so dass Duplikationen im Sinne einer besseren Effektivität vermieden werden können. Wir wollen den Autoren der vorgestellten Studie keine Konkurrenz machen, falls diese sich des Themas annehmen wollen, das ist klar. Anbei noch der vollständige Abstract der Studie:

Identifying anthropogenic anomalies in air, surface and groundwater temperatures in Germany
Human activity directly influences ambient air, surface and groundwater temperatures. The most prominent phenomenon is the urban heat island effect, which has been investigated particularly in large and densely populated cities. This study explores the anthropogenic impact on the thermal regime not only in selected urban areas, but on a countrywide scale for mean annual temperature datasets in Germany in three different compartments: measured surface air temperature, measured groundwater temperature, and satellite-derived land surface temperature. Taking nighttime lights as an indicator of rural areas, the anthropogenic heat intensity is introduced. It is applicable to each data set and provides the difference between measured local temperature and median rural background temperature. This concept is analogous to the well-established urban heat island intensity, but applicable to each measurement point or pixel of a large, even global, study area. For all three analyzed temperature datasets, anthropogenic heat intensity grows with increasing nighttime lights and declines with increasing vegetation, whereas population density has only minor effects. While surface anthropogenic heat intensity cannot be linked to specific land cover types in the studied resolution (1 km × 1 km) and classification system, both air and groundwater show increased heat intensities for artificial surfaces. Overall, groundwater temperature appears most vulnerable to human activity, albeit the different compartments are partially influenced through unrelated processes; unlike land surface temperature and surface air temperature, groundwater temperatures are elevated in cultivated areas as well. At the surface of Germany, the highest anthropogenic heat intensity with 4.5 K is found at an open-pit lignite mine near Jülich, followed by three large cities (Munich, Düsseldorf and Nuremberg) with annual mean anthropogenic heat intensities > 4 K. Overall, surface anthropogenic heat intensities > 0 K and therefore urban heat islands are observed in communities down to a population of 5000.

 

Mehr zum UHI-Effekt hier.

Besonnenheit statt Panik: Die beiden mächtigsten Männer der Erde glauben nicht an die Klimakatastrophe

Die beiden mächtigsten Männer der Erde glauben nicht an die Klimakatastrophe. Das ist beruhigend zu wissen. Neben US-Präsident Donald Trump hält auch der Russische Präsident Putin nichts von klimatischer Panikmache, wie Die Welt am 30. März 2017 meldete:

Putin hält Klimawandel nicht für menschengemacht

Einst hatte Putin den Klimawandel begrüßt, nun legt der russische Präsident nach: Dieser sei nicht menschengemacht – und daher auch nicht zu stoppen. Zur „Großmacht“ USA strebt er „sehr gute Beziehungen“ an.

Nach Einschätzung des russischen Präsidenten Wladimir Putin ist der Klimawandel nicht durch den Menschen verursacht und deshalb auch nicht aufzuhalten. Beim Arktisforum in der nordrussischen Stadt Archangelsk sagte Putin, die Schmelze der Eisberge dauere bereits seit Jahrzehnten an. Die Klimaerwärmung habe in den 30er-Jahren des vorigen Jahrhunderts begonnen, als es noch gar keine Treibhausgase gegeben habe. Den Klimawandel zu stoppen sei „unmöglich“. Er hänge zusammen mit „globalen Zyklen auf der Erde oder sogar von planetarischer Bedeutung“. Es komme darauf an, sich der Klimaerwärmung „anzupassen“. Putin, der am Vortag die Inselgruppe Franz-Josef-Land im Nordpolarmeer aufgesucht hatte, erläuterte seine Position mit einem Beispiel.

Weiterlesen auf welt.de

Die Argumentation ist bei beiden sicher noch zu verfeinern. Zudem wäre auch eine quantitative Diskussion der CO2-Klimasensitivität wichtig, ansonsten erscheinen die Statements doch etwas zu schwarz und weiß. Trotzdem gibt es Hoffnung, dass die beiden Präsidenten ein Gegengewicht zum ungebremsten Klimaalarmismus bilden. Wie so oft, liegt die Wahrheit wohl irgendwo in der Mitte.

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Heute halten wir das Blog etwas knapper. Morgen soll es dafür in aller Ausführlichkeit um den städtischen Wärmeinseleffekt (urban heat island, UHI) in Deutschland gehen. Hier hat es kürzlich unbemerkt von den Medien einen kleinen Durchbruch gegeben, den wir Ihnen präsentieren wollen. In diesem Zusammenhang wollen wir dann auch einen Weg aufzeigen, wie eine Temperaturkurve für Deutschland berechnet werden kann, aus der die gröbsten UHI-Verunreinigungen entfernt sind. Schalten Sie daher unbedingt morgen wieder das Kalte-Sonne-Blog ein, es lohnt sich.

 

Macht der Klimawandel verrückt?

Die American Psychological Association (APA) biss am 29. März 2017 ein Stück vom profitablen Klimawandelforschungskuchen ab. Sie ging in einer Pressemitteilung der Frage nach, ob der Klimawandel verrrückt macht. Wenig überraschend lautete die Antwort ‘ja’.

Climate Change’s Toll on Mental Health

New report outlines psychological effects on individuals and communities, vulnerable populations

When people think about climate change, they probably think first about its effects on the environment, and possibly on their physical health. But climate change also takes a significant toll on mental health, according to a new report released by the American Psychological Association and ecoAmerica entitled Mental Health and Our Changing Climate: Impacts, Implications, and Guidance.

Climate change-induced severe weather and other natural disasters have the most immediate effects on mental health in the form of the trauma and shock due to personal injuries, loss of a loved one, damage to or loss of personal property or even the loss of livelihood, according to the report. Terror, anger, shock and other intense negative emotions that can dominate people’s initial response may eventually subside, only to be replaced by post-traumatic stress disorder.

As an example of the impacts natural disasters can have, among a sample of people living in areas affected by Hurricane Katrina in 2005, suicide and suicidal ideation more than doubled, one in six people met the diagnostic criteria for PTSD and 49 percent developed an anxiety or mood disorder such as depression, said the report.

The impacts of climate on mental health are not relegated to disasters alone. There are also significant mental health impacts from longer-term climate change. Changes in climate affect agriculture, infrastructure and livability, which in turn affect occupations and quality of life and can force people to migrate. These effects may lead to loss of personal and professional identity, loss of social support structures, loss of a sense of control and autonomy and other mental health impacts such as feelings of helplessness, fear and fatalism. High levels of stress and anxiety are also linked to physical health effects, such as a weakened immune system. Worry about actual or potential impacts of climate change can lead to stress that can build over time and eventually lead to stress-related problems, such as substance abuse, anxiety disorders and depression, according to research reviewed in the report.

Climate change is likewise having mental health impacts at the community level. Both acute and long-term changes have been shown to elevate hostility and interpersonal and intergroup aggression, and contribute to the loss of social identity and cohesion, said the report. Certain disadvantaged communities, such as indigenous communities, children and communities dependent on the natural environment can experience disproportionate mental health impacts.

The key to combating the potential negative psychological effects of climate change, according to the report, is building resilience. It includes a section dedicated to offering guidance to aid professionals in supporting and promoting the mental health of individuals and communities and helping them build psychological resilience. One recommendation is to guide people to support and maintain their social networks.

“Individuals’ personal capacity to withstand trauma is increased when they are connected to their networks off- and online,” said the report. “Researchers have found that higher levels of social support during and in the aftermath of a disaster are associated with lower rates of psychological distress.”

The report also emphasized that adopting environmentally friendly policies and lifestyle choices can have a positive effect on mental health. For example, choosing to bike or walk to work has been associated with decreased stress levels. If walking or biking to work is impractical or unsafe, use of public transportation has been associated with an increase in community cohesion and a reduction in symptoms of depression and stress, according to the report. Also, increased accessibility to parks and other green spaces could benefit mental health as spending more time in nature has been shown to lower stress levels and reduce stress-related illness, regardless of socioeconomic status, age or gender.

The report, which was produced in collaboration with psychologists Susan Clayton, PhD, of the College of Wooster, and Christie Manning, PhD, of Macalester College, is an update to Beyond Storms and Droughts: The Psychological Impacts of Climate Change, a report released by the American Psychological Association and ecoAmerica in 2014. A seminal work on the relationship between climate change and psychology, Beyond Storms and Droughts was cited in the U.S. Global Change Research Program’s scientific assessment, The Impacts of Climate Change on Human Health in the United States. This 2017 update builds on the findings of the first report with new research, expanded emphasis on inequity, deeper guidance for individuals and communities and stories from professionals who are studying and supporting mental health in a changing climate.

A copy of the report can be found online at ecoamerica.org/wp-content/uploads/2017/03/ea_apa_mental_health_report_web.pdf

Ist das nicht verrückt? In eine ähnliche Kategorie fällt eine Meldung auf GIZMODO vom 9. April 2017. Der Klimawandel würde auf Hawaii zu einer Zunahme von Ratten-Lungenwürmern führen, die in das menschliche Gehirn kriechen:

A Brain-Invading Parasite Is Believed To Be Spreading Because Of Climate Change
Health officials in Hawaii have been warning residents not to touch snails or slugs with their bare hands because of an increase in cases of people coming into contact with a rare parasitic infection known as a rat lungworm. Experts are blaming its sudden spread across the United States on climate change and globalisation.

Weiterlesen auf GIZMODO

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Die Initiative Klimakontroverse hält ihr nächstes Treffen am Donnerstag den 27. April 2017 um 19:30 Uhr im Freizeitheim Linden in Hannover ab. Thema: Nordseeinsel – Energiewende und wieder zurück. Weitere Informationen des Veranstalters:

Beim letzten Treffen ging es um folgende Themen:

1. Wie das Normale plötzlich zum Unnormalen wird

Kritik der Ausstellung „WIR ALLE SIND ZEUGEN – MENSCHEN IM KLIMAWANDEL“ v. 08.03.-06.04.,2017 in der VHS in Hannover.

Arbeitsmethode der Ausstellung
Die in der Ausstellung dargestellten Fälle von „schlechtem“ Klimawandel überraschen den versierten Betrachter. Es werden nur Ereignisse der letzten Jahrzehnte dargestellt. Ein Vergleich mit früheren Jahrhunderten findet nicht statt. …

2. Klimawarner und Klimaskeptiker sollten miteinander reden und sachlich auf die jeweils anderen  Argumente eingehen.

Es ist kaum noch zu übersehen. Der Klimaschutz ist in der Krise. Beinahe wie aus dem Nichts haben sich die Kräfteverhältnisse international geändert. Die USA sind dabei aus dem Klimaschutz auszusteigen. … Mehr  >> www.klimakontroverse.de#27.04.2017

Haben Sie Fragen zum Klima oder der Energiewende? Wir antworten gerne. Leichte Verständlichkeit und die offene Diskussion unterschiedlicher Ansichten stehen im Vordergrund und sollen ein Markenzeichen dieser Initiative sein.

Do, 27. April, 19:30, Freizeitheim Linden, Windheimstr. 4, 30451 Hannover
www.KlimaKontroverse.de
Kontakt: Achim Fahnenschild, info@KlimaKontroverse.de

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Der CO2-Gehalt der Atmosphäre steigt. Da CO2 auch das Pflanzenwachstum ankurbelt wundert es kaum, dass auch die Pflanzenphotosynthese in den letzten beiden Jahrzehnten global um ein Drittel zugenommen hat. Dies berichtete jetzt die University of California.

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Amüsanter und lehrreicher Blogbeitrag von Don Alphonso am 5. April 2017 auf “Stützen der Gesellschaft”:

Der Klimawandel als verbindliches Höllenfeuer der Moderne

Der Weise äußert sich vorsichtig, der Narr mit Bestimmtheit über das kommende Wetter.
Wilhelm Busch

Wissen ist tödlich, zumindest, wenn es das falsche Wissen ist. Ich beispielsweise hatte durch einen Zufall Seminare in Paläoethnobotanik. Das sind die Leute, die mit einem Bohrer in Sumpfgebiete gehen, die fernab der Zivilisation zu finden sind, und lange ungestört blieben. Dort versenken sie dann einen langen Bohrer im weichen Grund, und nehmen eine lange, weit hinunter reichende Sumpfprobe. Jedes Jahr werden in so einen Sumpf Pollen eingetragen, die sich dort unter Luftabschluss erhalten und nach unten sinken. Je tiefer die Probe, desto älter die Pollen. Auf diese Art sind Wissenschaftler in der Lage, relativ gut zu erkennen, welche Pollen wann eingetragen wurden, was Rückschlüsse auf die Pflanzenwelt der Vorgeschichte zulässt.

Bisher ist das alles noch harmlos, man bohrt dabei im Sumpf, man wäscht Sumpfmaterial aus, man schaut ins Mikroskop und vergleicht Pollen. Dann wartet man auf die C14-Datierung der jeweiligen Schicht. Paläoethnobotaniker können einem viel über das Auftauchen und Verschwinden von Weiden erzählen, auf die Gräserpollen schliessen lassen, oder über Ackerbau und Baumsorten. Wird beispielsweise der Wald abgeholzt, wie etwa in den Alpen zur Gewinnung von Metallen, Salz und Glas, schlägt sich das im Ausbleiben von Baumpollen auch in den Sümpfen nieder. Machen die Pest oder der Schwede die Menschen nieder, ergreift die Natur wieder Besitz vom besiedelten Raum, und Getreidepollen verschwinden. Auch diese Erkenntnis ist – außer für die früheren Menschen – nicht tödlich.

Tödlich wird es für unsereins erst, wenn man in der Konzertpause zwischen Rameau und Haydn plaudert und ganz beiläufig erwähnt, dass der gelbe Weinstock schon Triebe entwickelt, aber der blaue Weinstock bislang wenig Anstalten macht, sich mit Knospen zu zeigen. Normal ist es anders herum, und man gibt in solchen Momenten leichtfertig der Sorge Ausdruck, der blaue Weinstock könnte im strengen Winter Schaden genommen haben, und durch den Frost zugrunde…. DASKANNGARNICHTSEIN, wird man deutlich verwarnt, und dann kommen von Leuten, die in Biologie, Physik und Chemie nachweislich noch schlechter als ich waren, hochgenaue Auflistungen, dass auch dieser Winter viel zu warm war. Früher redete man über das Wetter, um zu plaudern, heute ist es lebensgefährlich.

Weiterlesen im FAZ-Blog.

 

Künstlich kleingeredet: Kleine Eiszeit ist und bleibt kälteste Phase der letzten 10.000 Jahre

Die britische Royal Astronomical Society hat es offenbar mit der Angst zu tun bekommen. Eigentlich sollte sich die RAS doch für eine ausgewogene Darstellung der Sonnenaktivität und ihrer klimatischen Wirkung einsetzen. Am 4. April 2017 jedoch tat man das genaue Gegenteil und redete die Sonne klein: Die Kleine Eiszeit sei gar nicht so extrem gewesen und die Sonne ist auch nur ein Faktor unter vielen. Großer Applaus aus der IPCC-Hardliner-Ecke, Stirnrunzeln bei den Paläoklimatologen. Denn eines ist klar: Die Kleine Eiszeit war extrem und stellt die kälteste Phase der vergangenen 10.000 Jahre dar. Die kältesten Episoden fallen exakt in die solaren Minima. Eigentlich ist der Fall klar. Musste die RAS diesen Schritt gehen, um politisch zu punkten? Zunächst hier die fragwürdige Pressemitteilung der RAS:

Paintings, sunspots and frost fairs: rethinking the Little Ice Age

The whole concept of the ‘Little Ice Age’ is ‘misleading’, as the changes were small-scale, seasonal and insignificant compared with present-day global warming, a group of solar and climate scientists argue.

Explanations for the cooling to Earth’s climate, thought to have occurred between the 16th and 19th centuries, include low solar activity, volcanic eruptions, human changes to land use and natural climatological change. But in a new paper in Astronomy & Geophysics, the house journal of the Royal Astronomical Society, Professor Mike Lockwood, of the University of Reading, and his collaborators, note that the temperature shift was smaller than that seen in recent decades resulting from the emission of greenhouse gases, and that although low solar activity may have been one driving factor, it certainly was not the only one.

Professor Lockwood said: “Commentators frequently refer to the Little Ice Age in discussions on climate change. We wanted to carry out a comprehensive study to see just how reliable the evidence is for a cooler climate, how big an impact it really had and how strong the evidence for a solar cause really was. “On the whole the Little Ice Age was a manageable downturn in climate concentrated in particular regions, even though places like the UK had a larger fraction of cold winters. Our research suggests that there is no single explanation for this, that warm summers continued much as they do today and that not all winters were cold.”

Researchers scrutinised historical records, such as the accounts of ‘frost fairs’ when the River Thames froze solid, and looked at the paintings from the era, such as the landscapes of Pieter Bruegel the Elder, with ‘Hunters in the Snow’ depicting a cold winter scene. Both of these are cited in support of the Little Ice Age concept. From around 1650-1710, and to a lesser extent from 1790-1825, periods respectively known as the Maunder and Dalton Minima, sunspot numbers were unusually low, an indication that the surface of the Sun was slightly cooler. This external influence is often suggested as an explanation for the colder conditions. The Reading-led team looked at the various pieces of evidence in more detail. They compared direct temperature records and proxy data such as ice records, with the years when the Thames was frozen over (whether or not a frost fair took place), and with the indications of solar activity.

Historical climate change is assessed through a variety of means. The Central England Temperature (CET) dataset tracks temperature from 1659, making it the oldest and longest running meteorological instrumental data sequence in the world. This direct record is supplemented by studies of biological proxies such as tree rings, corals, insect numbers and molluscs, all sensitive to climate change. The authors draw comparisons with the ice ages proper. Cores taken from Antarctic ice allow global temperatures to be inferred, by measuring the proportions of deuterium (2H), a heavier atom of hydrogen, and of the heavier oxygen atom 18O, compared with their lighter ‘normal’ counterparts. It takes more energy to evaporate water with a higher proportion of these atoms, and they are more easily lost from rainfall, before they are deposited in ice found nearer the poles. The changing proportion of these atoms then allows researchers to assess how the temperature has changed over millions of years.

From these comparisons, the scientists argue that the description of the period as an Ice Age is misleading, as temperatures in that period fell far less than in a glaciation. During the Little Ice Age (LIA), the average temperature in the northern hemisphere fell by around 0.5 degrees. In contrast, in the most recent major glaciation that came to an end around 12,000 years ago, global temperatures were typically 8 degrees Celsius colder than today. Frost fairs also seem to be a poor indication of overall climate, as they often did not take place despite the Thames freezing, partly for many reasons including puritanical authorities or safety as lives were lost when the ice melted. The ending of the frost fairs had nothing to do with climate change or solar activity, instead being due to the increased river flow when the original London Bridge was demolished in 1825, and the first Victoria embankment opened in 1870. Both of these prevented the river from freezing completely, despite many subsequent cold winters.

Selective use of art historical evidence appears to reinforce the illusion of a prolonged cold spell. Yet ‘Hunters in the Snow’, depicting a January scene, is part of a series by Bruegel known as ‘The Twelve Months’. Seven of these paintings may have been lost, but ‘The Gloomy Day’ (February), ‘Haymaking’ (July), and ‘The Return of the Herd’ (November) all give no indication of unusually cold conditions. Consistent with this, Lockwood and his team note that even at the height of the LIA period, colder European winters were still accompanied by many warm summers. For example, 1701 is close to the lowest point of the Little Ice Age, yet in both Paris and London the summer was reported as being unbearably hot and the CET for July that year is the 10th hottest on record, with average temperatures for the month reaching 18.3°C. The year 1676 is the second hottest June on record at 18.0°C, yet it too was in the middle of a run of cold winters. Such high summer temperatures do not fit at all with the name “Little Ice Age.”

Much more dramatic variations can result from large volcanic eruptions. Samalas, a volcano which erupted in 1257 in what is now Indonesia, ejected large amounts of dust into the atmosphere, causing a temporary cooling effect. The years between 1570 and 1730, corresponding to the coldest part of the LIA, also saw continuous lower level volcanic activity that may have suppressed temperatures. Volcanic eruptions undoubtedly cause both cold winters and cold summers. One of the clearest examples was the Tambora eruption of July 1815, which caused the next year to be called “the year without a summer.” Professor Lockwood said: “This study provides little solace for the future, as we face the challenge of global warming. Solar activity appears to be declining at present, but any cooling effect that results will be more than offset by the effect of rising carbon dioxide emissions, and provides us with no excuse for inaction.”

Eine Gleichsetzung der Kälte der Kleinen Eiszeit mit derjenigen einer richtigen Eiszeit hatte nie irgendjemand behauptet. Insofern bringt der von Lockwood und Kollegen sensationsheischende Fund “die Kleine Eiszeit war wärmer als die Große Eiszeit” nicht wirklich etwas Neues. Die im Paper Lockwood et al. 2017 verglichenen Daten sind lokal, bei den Daten der nördlichen Hemisphäre wurde offenbar ein ansonsten wenig verwendeter Datensatz verwendet. Hunderte anderer Klimakurven wurden ignoriert. Die Sonnenaktivität wurde allein über die Sonnenflecken dargestellt, obwohl es andere verlässliche Daten gibt wie z.B. isotopenbasierte solare Reihen. Insgesamt ein wenig zufriedenstellendes Paper, das eher durch Fotos von Gemälden als durch Datenvielfalt auffällt.

Um diesem Datenmangel entgegenzuwirken, hat das Kalte-Sonne-Team bereits mit Vorbereitungen zu einer eigenen Publikation zur Kleinen Eiszeit und der Auswirkungen der solaren Schwächeepisoden begonnen. Vielleicht können wir Ihnen an dieser Stelle in ein paar Monaten eine ausgewogenere Darstellung ankündigen.

 

Slowdown: Die gebremste Erwärmung der letzten anderthalb Jahrzehnte und ihre Gründe

Stefan Rahmstorf ist gegen den Erwärmungshiatus. Für ihn existiert er nicht. Er lebt lieber in der schönen heilen Rahmstorf-Welt, in der die Erwärmung ungebremst weiter voranschreitet, eine komisch-schaurige Parallelwelt, die nichts mit der Wirklichkeit zu tun hat. Der Rest der Fachwelt sieht die Dinge zum Glück etwas realistischer und publiziert fleißig zu den Gründen des Hiatus bzw. Slowdowns. Das Institut für atmosphärische Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften gab zum Thema nun sogar eine Pressemitteilung heraus:

New Study Reveals the Atmospheric Footprint of the Global Warming Hiatus

The increasing rate of the global mean surface temperature was reduced from 1998 to 2013, known as the global warming hiatus or pause. Great efforts have been devoted to the understanding of the cause. The proposed mechanisms include the internal variability of the coupled ocean-atmosphere system, the ocean heat uptake and redistribution, among many others. However, the atmospheric footprint of the recent warming hiatus has been less concerned. Both the dynamical and physical processes remain unclear. 

In a recent paper published in Scientific Report, LIU Bo and ZHOU Tianjun from the Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences have investigated the atmospheric anomalous features during the global warming hiatus period (1998-2013). They show evidences that the global mean tropospheric temperature also experienced a hiatus or pause (Fig. 1). To understand the physical processes that dominate the warming hiatus, they decomposed the total temperature trends into components due to processes related to surface albedo, water vapor, cloud, surface turbulent fluxes and atmospheric dynamics. The results demonstrated that the hiatus of near surface temperature warming trend is dominated by the decreasing surface latent heat flux compared with the preceding warming period, while the hiatus of upper tropospheric temperature is dominated by the cloud-related processes. Further analysis indicated that atmospheric dynamics are coupled with surface turbulent heat fluxes over lower troposphere and coupled with cloud processes over upper troposphere. 

Figure 1. (a) Global mean temperature anomalies from 1950 to 2015 and (b) linear trends of global mean temperature for near surface (i.e. the lowest atmospheric layer), and the vertical average of the whole (surface to 100hPa), lower (surface to 500hPa), and upper troposphere (500hPa to 100hPa). Red (black) bars are for the warming period. Blue(white) bars are for the hiatus period. (Liu and Zhou, 2017)

As to why the surface latent heat flux, atmospheric dynamics and cloud-related processes showed such large differences between 1983-1998 and 1998-2013, LIU, the first author of the paper, explained, “They are dominated by the Hadley Circulation and Walker Circulation changes associated with the phase transition of Interdecadal Pacific Oscillation (IPO).” According to LIU, the IPO is a robust, recurring pattern of sea surface temperature anomalies at decadal time scale. During a positive phase of IPO, the west Pacific and the mid-latitude North Pacific becomes cooler and the tropical eastern ocean warms, while during a negative phase, the opposite pattern occurs. The IPO has shifted from the positive phase to negative phase since 1998/1999, and this transition has led to the weakening of both Hadley Circulation and Walker Circulation, which served as a hub linking the three processes mentioned above. 

 “Though the heat capacity of the atmosphere is nearly negligible compared with the ocean”, said ZHOU, the corresponding author of the paper, “understanding the atmospheric footprint is essential to gain a full picture of how internal climate variability such as IPO affects the global climate from the surface to the troposphere. The new findings also provide useful observational metrics for gauging climate model experiments that are designed to understand the mechanism of global warming hiatus”.   

Citation: Liu, B. & Zhou, T. Atmospheric footprint of the recent warming slowdown. Sci. Rep. 7, 40947 (2017). http://www.nature.com/articles/srep40947

Mit anderen Worten: Der Hiatus wurde durch die Ozeanzyklen ausgelöst. Konnte man übrigens bereits 2012 in unserem Buch “Die kalte Sonne” nachlesen. Vielleicht kommt die Message demnächst sogar in Potsdam an.

Am 15. April 2017 erschien dann noch ein weiteres Paper zum Thema. Oka und Watanabe erläuterten in den Geophysical Research Letters, dass die gebremste Erwärmung mit der Ozeanzyklik im Pazifik zu tun habe:

The post-2002 global surface warming slowdown caused by the subtropical Southern Ocean heating acceleration
The warming rate of global mean surface temperature slowed down during 1998–2012. Previous studies pointed out role of increasing ocean heat uptake during this global warming slowdown, but its mechanism remains under discussion. Our numerical simulations, in which wind stress anomaly in the equatorial Pacific is imposed from reanalysis data, suggest that subsurface warming in the equatorial Pacific took place during initial phase of the global warming slowdown (1998–2002), as previously reported. It is newly clarified that the Ekman transport from tropics to subtropics is enhanced during the later phase of the slowdown (after 2002) and enhanced subtropical Ekman downwelling causes accelerated heat storage below depth of 700 m in the subtropical Southern Ocean, leading to the post-2002 global warming slowdown. Observational data of ocean temperature also support this scenario. This study provides clear evidence that deeper parts of the Southern Ocean play a critical role in the post-2002 warming slowdown.

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Der Geowissenschaftler Henry Lyatsky veröffentlichte am 7. März 2017 einen lesenswerten Aufsatz zur Logik des Klimawandels:

SCIENTIFIC LOGIC AND CLIMATE CHANGE

This scientific “truth” was drilled into me, a young geology undergrad    in Calgary, by esteemed professors in basic courses at the beginning of the 1980s. In the 1970s the media were abuzz with global-cooling scares. Cooling was supposedly a scientific fact. Thankfully, the old fears of an impending new ice age have so far proved unfounded. But now, global warming has replaced the global-cooling craze. This article is not, by any means, a final word. I am neither a climatolo- gist nor a logician. My purpose is to encourage the readers to explore scientific logic, to always be skeptical, to question the methods and the motives, and to always be ready to wonder and be surprised.

Empiricism

Natural science is empirical. Empiricism says knowledge is derived from what we can sense or observe. Knowledge is gained by passive observation of natural occurrences or by active, preferably controlled, experiments. Epistemology is the study of human knowledge. It deals with how we know things.Much philosophical ink has been spilled on these subjects over the past several millennia. Too much of that ink flowed uselessly, or it is irrelevant to the discussion at hand. Only a few key points are summarized below.Karl Popper (1950, 1968) was probably the past century’s foremost empirical philosopher. He taught that a legitimate scientific hypoth- esis must be falsifiable, i.e., capable of being disproved by subsequent observations or experiments. If a “theory rules out certain possible occurrences, … it will be falsified if these possible occurrences do in fact occur”.

Weiterlesen bei der CAGW

 

Kirchenkult gegen Klimawandel: Bischof segnet Eisbär

Kein anderes Tier wird von Klimaaktivisten so instrumentalisiert wie der Eisbär. Vor einigen Jahrzehnten ging es dem weißen Ursus richtig schlecht, da er im großen Maßstab gejagt wurde. Dann stieg die Population jedoch wieder steil nach oben, da die Jagd stark eingeschränkt wurde. Klimaaktivisten ignorieren diese Entwicklung. Sie behaupten, das schwindende arktische Meereis würde das Aus für den Eisbären bedeuten. Seltsam, denn vor 1000 Jahren zur Zeit der Mittelalterlichen Wärmeperiode gab es bereits schon einmal eine Eisarmut, und der Eisbär hat gut überlebt. Dies hat wohl auch damit zu tun, weil der Eisbär ein vielseitiger Esser ist. Wenn die Robben fehlen, kann er auch bequem auf andere Nahrung ausweichen. Wir haben an dieser Stelle bereits vielfach darüber berichtet.

Nichtsdestotrotz hat der Eisbär bereits religiösen Kultstatus bei den wissenschaftsfernen Aktivistengruppen erreicht. Zum Beipiel bei den Katholiken (Meldungauf kath.ch vom 15. Februar 2017):

Gegen den Klimawandel: Bischof segnet Eisbär
Um öffentlich auf die Folgen des Klimawandels aufmerksam zu machen, will der Freiburger Erzbischof Stephan Burger im Karlsruher Zoo einen Eisbären segnen. Tiere müssten als Mitgeschöpfe geachtet werden; Eisbären litten schon heute stark unter den steigenden Temperaturen.

Weiterlesen auf kath.ch

Als nächstes werden wohl Gletscher und Schneewehen gesegnet.

Eine wissenschafliche Studie von Susan Crockford (University of Victoria, Kanada) untersuchte den behaupteten Zusammenhang von Eisschmelze und Eisbärpopulation. Das Ergebnis: Die Hypothese ist nach statistischer Prüfung der Daten nicht robust. Das hängt vielleicht auch damit zusammen, dass die arktische Eisbärpopulation von 2015 auf 2016 sogar leicht gestiegen ist. Daily Caller vom 16. Februar 2017:

Polar Bear Numbers Still On The Rise, Despite Global Warming
Polar bear populations are still growing despite global warming, according to new research. The new population estimates from the 2016 Scientific Working Group are somewhere between 22,633 to 32,257 bears, which is a net increase from the 2015 number of 22,000 to 31,000. The current population numbers are a sharp increase from 2005’s, which stated only 20,000 to 25,000 bears remained — those numbers were a major increase from estimates that only 8,000 to 10,000 bears remained in the late 1960s. Until the new study, bear subpopulations in the Baffin Bay and Kane Basin (KB) were thought to be in decline due to over-hunting and global warming. The new report indicates this is not the case.

Weiterlesen auf Daily Caller

Polarbearscience.com am 15. Februar 2017:

The 2016 Scientific Working Group report on Baffin Bay and Kane Basin polar bears was released online without fanfare last week, confirming what local Inuit have been saying for years: contrary to the assertions of Polar Bear Specialist Group scientists, Baffin Bay and Kane Basin subpopulations have not been declining but are stable.

 Quelle: Crockford, WUWT.

 

 

Siehe auch Beitrag von Helmut Kuntz “Ein Eisbär wird vom Erzbischof als Märtyrer des Klimawandels gesegnet” auf EIKE vom 24. März 2017.

 

Was steckt wirklich hinter Joachim Müller-Jungs Klimaskeptiker-Mobbing in der FAZ?

Anlässlich des diesjährigen Earth Day am 22. April 2017 ist die englische Ausgabe unseres Buches “The Neglected Sun” ist noch bis zum 24. April 2017 als Teil eines preislich stark reduzierten Bücherpakets im Heartland Store erhältlich. Preis des Pakets: US$ 22,18. Hier geht es zum Webshop.

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Ein Leser schrieb uns:

“Es fällt mir immer mal wieder auf, dass Wettermoderatoren erst warme Tage bejubeln, vorher aber das Trauerlied der Erderwärmung gesungen haben. Normalerweise müssten solche und auch alle fest Gläubigen bei jedem Sommertag Depressionen bekommen. Bei jedem viel zu kalten Tag müssten sie Freudensprünge machen. Oder ist es etwa so, dass sie sich über warme Tage deswegen freuen, weil dann die Litanei voll durchgezogen werden kann? Ein Höhepunkt war einmal das Treffen in den Alpen, wo der Reporter den Glanzsatz brachte, das an diesem Tag besonders freundliche und warme Wetter könne Merkel als Steilvorlage dienen. Damals noch mit dem Klima-Aktivisten Obama wurden sogar Wahnsinns-Summen in Aussicht gestellt, Greenpeace & Co jubelten, Realisten merkten aber schnell die Unverbindlichkeit der ganzen Sache, wie es ja eigentlich auch für Paris gilt.”

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Die Kirche macht sich ernsthafte Sorgen, dass es immer noch Zweifler am klimatischen Weltuntergangsszenario gibt. Wie könnte man diese Dummdenker nur bekehren und auf den tugendhaften Weg des unreflektierten Folgens zurückführen? Hierzu domradio.de vom 3. April 2017:

Wie man Skeptiker des Klimawandels erreicht: Bischöfe und eine evangelikale Expertin mahnen
Der Klimawandel ein Märchen? Das meinen Entscheidungsträger der US-Regierung, und auch viele evangelikale Christen sehen keine Gefahr im Verzug, da Gott alles im Griff habe. Gegen solches Denken regt sich Widerstand.

Unterstützt wird die Kirche in ihrem Streben zu höherem Klimagehorsam von einem Klimaprediger aus Potsdam:

Stefan Rahmstorf, Klimaforscher am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), warnt. “Schon jede Verzögerung, die er beim Klimaschutz bewirken könnte, wäre schlimm”, sagte der Ozeanograph mit Blick auf Trump in einem Interview der “Frankfurter Rundschau” (Montagsausgabe). Die Menschheit habe “sehr wenig Zeit”, um die Erderwärmung noch deutlich unterhalb von zwei Grad zu stoppen – wie im Pariser Abkommen vereinbart. Schon jetzt seien “Auswirkungen der Erderwärmung von etwa einem Grad” sichtbar, “die wir hinter uns haben”: deutlich mehr extreme Wetterereignisse.

Naja, das hängt von der CO2-Klimasensitivität ab, die wohl deutlich niedriger liegt als lange vom IPCC verkündet. Das sollte auch Rahmstorf irgendwann einmal einsehen. Bei domradio.de heißt es weiter

Ein Beispiel sei der Jahrhundertsommer des Jahres 2003 mit Hitzerekorden von weit über 40 Grad Celsius, der in Europa 70.000 Menschenleben gefordert habe. Oder die schlimmste Dürre in der syrischen Geschichte, die es laut Rahmstorf in den Jahren 2007 bis 2010 gab. Damals verendete Vieh, Ernten fielen aus.

Da machen es sich die Schreiber zu leicht. Hitzesommer hat es immer schon gegeben, insbesondere während der Mittelalterlichen Wärmeperiode vor 1000 Jahren, als es aber noch keine Thermometer gab. Der Syrienbezug macht für Rahmstorf Sinn, um maximale Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit zu erhalten, ist aber fachlich eine Einzelmeinung (siehe “Deutsches Klimakonsortium pfeift Rahmstorf zurück: Klimawandel ist nur ein Treiber von vielen im Syrienkonflikt“).

Der Potsdamer Ozeanograph sieht aber noch eine weitere gravierende Folge des Klimawandels: Der Meeresspiegel steige weiter. “Wir sind dabei, den grönländischen Eispanzer zu destabilisieren, der allein genug Eis enthält, um den globalen Meeresspiegel um sieben Meter anzuheben”, sagte Rahmstorf.

Auch beim Grönlandeis ist viel künstliche Ansgtmache dabei:

In eine ähnliche Richtung geht ein Text von Joachim Müller-Jung in der FAZ vom 31. März 2017:

Wie erkläre ich’s meinem Kind? Wieso Klimaskeptiker mit ihrer Blindheit durchkommen

Studien ohne hundertprozentigen Wahrheitsanspruch lassen sie nicht gelten, und sie glauben nur, was zu ihrer eigenen Haltung passt: Auch wenn Klimaskeptiker in der Minderheit sind, ihr Einfluss ist enorm.

Heutzutage ändert sich das Klima und mit ihm die Umwelt auf unserem Planeten so schnell und radikal wie nie zuvor in der jüngeren Menschheitsgeschichte. Das ist unbestritten, die objektiven Messungen sind unanfechtbar. 97 von hundert Experten stimmen dem Befund zu. Eine kleine Minderheit von Fachleuten und Politikern weltweit weigert sich allerdings beharrlich das anzuerkennen.

Müller-Jung ist bekennender Klimaalarmist, der regelmäßig in der FAZ zu seinem Lieblingsthema mit erhobenem Zeigefinger schreibt. Er packt seinen Ärger gleich in den Titel: Klimatisch Andersdenkende verhielten sich wie dumme Kinder, wären sozusagen blind für Argumente. Dann unterläuft ihm gleich zu Beginn seines Textes ein böser Fehler: Nein, auch in der vorindustriellen Vergangenheit hat es schnelle Klimawechsel gegeben. Die Erwärmung des 20. Jahrhunderts ist gar nicht so einzigartig wie Müller-Jung glaubt. Hier scheint es bei ihm schlicht an historischem Klimawissen und Literaturbelesenheit zu fehlen.

Müller-Jung:

Ein ganz maßgeblicher Grund, warum die Gegner der Klimapolitik ihre Zweifel am Köcheln halten und sich in der politischen Landschaft am Rand festgesetzt haben, ist die Informationsblase, in der sie sich bewegen. Sie verstärken ihre Ansichten, indem sie ihre Informationen aus immer denselben Quellen beziehen und sich in denselben Kreisen bewegen. Psychologen nennen das „Echoräume“. Die sorgen dafür, dass zusätzliche Informationen oder Fakten, die die Skeptiker widerlegen könnten, kaum zu ihnen vordringen. Sie glauben auch nur ganz bestimmten Wissenschaftsquellen, die sie allein für glaubwürdig halten.

Wieder liegt der FAZ-Journalist falsch. Wenn er sich einmal die Mühe gemacht hätte, im Kalte-Sonne-Blog zu stöbern, hätte er das breite Spektrum der hier zitierten Papers und wissenschaftlichen Pressemitteilungen vielleicht wahrgenommen. Die von uns angeführten Studien wurden in einer Vielzahl von Journals veröffentlicht, die von Nature Climate Science bis Climate of the Past reichen. Weshalb verbreitet Müller-Jung hier offensichtliche Fake-News? Was steckt hinter seiner einseitigen Berichterstattung zum Klimathema?

Auch in der Mitgliederzeitschrift Eos der American Geophysical Union haben Klimaalamisten am 30. März 2017 Platz eingeräumt bekommen:

Responding to Climate Change Deniers with Simple Facts and Logic
A sequence of five questions and answers that can be used by scientists to communicate some simple concepts of climate change to broader audiences.

Many of our colleagues, and concerned citizens, have asked how to respond to climate contrarians who claim that they don’t “believe” in climate change, or have fallen prey to disinformation publicized by those with vested interests in fossil fuels and related industries. In some cases, simple facts and logic can help such people understand the realities of the earth system and how it is responding (and will respond further) to anthropogenic perturbations such as greenhouse gas emissions.

However, there are many others for whom this approach proves ineffective. Holding a worldview that would seem anathema to any scientist, many of our fellow citizens do not use direct observation, evidence, or science in general, as their primary basis for decision-making. No amount of factual education can alter this worldview, and it has become clear that other means must be found to prevent this segment of the population from making self-harming decisions, whether induced by disinformation or otherwise.

Wie kann man die dummen Klimaskeptiker überzeugen, wenn sie von der bösen Industrie durch Fehlinformationen auf den falschen Weg gebracht werden? Logik und Argumente helfen nicht weiter, wenn Wissenschaft bei der Meinungsfindung keine Rolle spielt. Eine kühne These von Dork Sahagian in diesem Editorial. Hier im Kalte-Sonne-Blog geht es streng wissenschaftlich zu. Seltsamerweise geht jedoch kaum ein Alarmist auf unsere Argumente ein. Vielleicht weil unsere Punkte gar nicht so falsch sind und wir auf der richtigen Spur sind? Ab und zu poltert Stefan Rahmstorf öffentlich und äußert sich zu uns in seiner ihm eigenen Art und Weise. Meist liegt er damit dann aber so daneben, dass es wenig Aufwand bedarf, um seinen Gedankenweg als offensichtlichen Fehlschluss zu enttarnen.

Der Eos-Autor Dork Sahagian schlägt vor, das Thema in 5 Fragen abzuhandeln:

1.  Is climate changing?

Ja, das Klima hat sich in den letzten 150 Jahren geändert, so wie es sich in den letzten 10,000 Jahren stets geändert hat.

2. Do people have anything to do with it?

Ja, einen gewissen Einfluss hat das CO2, jedoch liegt die CO2-Klimasensitivität wohl am unteren Rand des vom IPCC genannten weiten Spektrums.

3. Is climate change bad?

Ja und nein. Einige Gegenden verlieren, andere profitieren.

4. Can we do anything about it?

Ja und nein. Wir können die CO2-Emissionen senken, um die moderate Erwärmung zu bremsen. Aber dies muss man nicht panikartig tun, ohne Rücksicht auf Verluste. Den natürlichen Klimawandel können wir nicht aufhalten. Bei der Unterscheidung der anthropogenen und natürlichen Komponenten müssen wir noch besser werden. Die Attribution steckt noch in den Kinderschuhen. Leider.

5. Is it worth doing anything about?

Ja, siehe Frage 4.

Sahagians eigene Antworten sind zum Teil bedenklich. In der Antwort zu Frage 2 scheint er doch tatsächich die gesamte Erwärmung der letzten 150 Jahre dem CO2 und anderen anthropogenen Faktoren zuzuschieben. Das steht nicht einmal im IPCC-Bericht in dieser Art und Weise, die bedeutende natürliche Anteile sieht. In der Antwort zu Frage 3 fehlt die Beobachtung, dass kalte Zeiten stets Probleme für Zivilisationen brachten, während Warmphasen oft mit Vorteilen einhergingen. Ein wirklich schwaches Eos-Editorial.

 

Die Sonne im März 2017 und eine ENSO-Nachlese

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Der  Energiespender unseres  gesamten Sonnensystems war im letzten Monat besonders ruhig. Die mittlere Sonnenfleckenzahl (SSN=SunSpotNumber) lag bei  17,7 und dabei war die Sonne über ganze 16 Tage, davon 15 am Stück (vom 6. d.M. bis zum 20. d.M.) völlig fleckenfrei. Es sei nochmals daran erinnert, dass die SSN nicht einfach die Summe der beobachteten Flecken ist; vielmehr entsteht sie aus der Anzahl der Flecken multipliziert mit den 10-fachen der beobachteten Fleckenregionen. Wenn  ein einzelner Fleck in einer aktiven Region beobachtet wird ergibt dies eine SSN von 11.

Die mittlere SSN aller Zyklen für den vergangenen einhundertsten Zyklusmonat liegt bei 48,6 sodass die Sonnenaktivität nur 36% des Mittelwerts betrug.

Abb.1: Der aktuelle Sonnenzyklus (SC)24 (rot) im Vergleich zum Mittelwert der Zyklen 1…23 (blau) und dem zeitweise recht ähnlichen Zyklus 5 (schwarz) seit Dezember 2008 (Monat 1 des Zyklus).

 

Der Vergleich der Zyklen untereinander:

Abb.2: Die aufsummierten monatlichen Differenzen zwischen dem jeweiligen Zyklus und dem Mittelwert (blau in Abb.1).

 

Recht bemerkenswert: zwischen Zyklusmonat 75 und 100 gab es seit Beginn der Aufzeichnungen keinen weniger aktiven Zyklus als den jetzigen. Im stark abfallenden Teil (vgl. die blaue Kurve in Abb.1)  ist SC24 der Rekordhalter in geringer Aktivität. Für die gesamte bisherige Länge steht er auf einem gesicherten  drittletzten Platz. Lediglich die Zyklen 5 und 6 (Dalton-Minimum) haben (noch) Rückstand.

Im Vergleich zur Zeitspanne 1930..2000 ist das ein herber Absturz. Glättet man die SSN-Zahlen über 4 Zyklen so stellt sich die Aktivität seit Beginn der systematischen Aufzeichnungen so dar:

Abb.3: Die mit einem Loess- Filter 44-jährig geglätteten SSN-Zahlen des SIDC (orange) und der Mittelwert seit 1700 (braun). In Amplitude und Zeitdauer waren die Jahre 1930…2000 die mit der aktivsten Sonne seit 300 Jahren. Der Absturzgradient seit Ende der 90er Jahre ähnelt dem des Dalton Minimums Ende des 18. Jahrhunderts.

 

Mit einem Auge schielen wir übrigens immer wieder auf die Entwicklung der solaren polaren Felder. Ihre Stärke ist ja in diesem fortgeschrittenen Stadium des Zyklus schon ein Fingerzeig auf die Aktivität den kommenden SC25.  Im Vergleich zu den Dezember-Daten  (wir hatten hier darüber ausführlicher berichtet) hat sich nicht viel getan bis Ende März. Wir bleiben bei unserer Prognose des letzten Monats:  Der kommende Zyklus könnte nochmals ca. 1/3 schwächer werden als der aktuelle SC24.

Was passiert wenn die Sonne immer stärker strahlt wie es unweigerlich langfristig kommen wird? Die Effektivität der thermonuklearen Reaktion im Sonnenkern nimmt mit der Lebendsauer zu und über lange Zeiträume ist die „Solarkonstante“ von momentan ca. 1362 W/m² bei mittlerem Erdabstand nicht konstant sondern wächst an. Hiermit beschäftigten sich mehrere Arbeiten, die das Geschehen in unserem Klimasystem simulierten. Eine recht aktuelle Studie kommt zu folgenden Ergebnissen: Bis in etwa 1,3 Mrd. Jahren (also  kein Alarm nächste Woche!) passiert nicht viel, es wird recht langsam immer wärmer, die Sonne gewinnt ca. 12% an Leistung im Vergleich zu heute.  Das führt schließlich zu einem zusätzlichen Sonnenantrieb des Klimasystems von wirksamen  41 W/m². (Zum Vergleich: eine CO2- Verdopplung führt nach bisherigen  Erkenntnissen zu einem Antrieb durch Reduktion der Wärmeabstrahlung  von 3,8W/m², etwa 9%.)  Danach wird wohl das Klimasystem in einen neuen Modus schalten, es wird recht schnell im Mittel ca. 20 °C wärmer auf der Erde. Das ist jedoch nicht das Ende allen Lebens, es wird weiterhin Wasser in flüssiger Form geben und das Klima stabilisiert sich auf diesem hohen Temperaturniveau. Gewinnt die Sonne weitere 10% an Leistung hinzu, kommt es dann zum schnellen Verlust allen Wassers in den Weltraum. Das wird in etwa 2,1 Mrd. Jahren der Fall sein.  Spätestens danach wird es kein Leben mehr geben auf der Erde, wie wir es kennen. Erst weitere 4 Mrd. Jahre später wird die Sonne wohl die dann trockene und verwüstete Erde  verschlingen wenn sie sich zum roten Riesen aufbläht. Kein Grund zum Pessimismus also heute! Und nicht vergessen: bis dahin wird es auf absehbare Zeiten wohl alle etwa hunderttausend Jahre eine Eiszeit geben wie in der Vergangenheit. Auch wenn es der Mensch schaffen sollte den CO2- Anteil in der Atmosphäre zu verdoppeln, so wird er die Erde nicht in eine Venus verwandeln, hierfür  wäre ein zusätzlicher Antrieb von 72W/ m² notwendig.

 

Eine ENSO- Nachlese

ENSO, das ist die „ElNino Southern Oscillation“ und man unterscheidet positive Phasen (gemeinhin  ElNino genannt) und negative Phasen namens LaNina. Ist der Wert irgendwo dazwischen, spricht man von ENSO-neutralen Bedingungen. Die Grenzen sind reichlich willkürlich, die NOAA ruft  einen ElNino aus, wenn die Temperaturabweichungen vom Mittelwert in einem Seegebiet  5°S…5°N; 120°W…170°W (auch Nino 3,4 genannt) des äquatorialen Pazifiks in drei aufeinander folgenden Monaten im Mittel höher als +0,5°C sind. Das klingt nach viel Statistik und wenig Physik, denn jedes ENSO- Ereignis unterscheidet sich im Detail von allen anderen unabhängig davon, ob es ElNino genannt wird oder nicht. Die Frage im Zusammenhang mit der Wirkung auf die globalen Temperaturen ist ja: Wie viel Wärme wurde durch ein Ereignis in die Atmosphäre eingebracht? Eine sehr aufschlussreiche aktuelle Arbeit der Autoren  Shineng Hu und Alexey Fedorof von der Yale Universität New Haven untersuchte diese Frage und kam zum Ergebnis: Die Energiemenge während des sehr langgezogenen Ereignisses in 2014/15/16 (obwohl es nicht über die gesamte Länge offiziell als ElNino bezeichnet wird, s.o.) hatte ungefähr die doppelte Größe gegenüber dem vorletzten Ereignis  1997/1998. Quantitativ bildeten die Autoren es so ab:

 

Abb.4: Die Anomalie des Energieflusses  vom tropischen pazifischen Ozean in die Atmosphäre (in W/m²) während 2014/15/16 (links) und 1996/97/98 (rechts). Quelle: Bild 1c und f der zitierten Arbeit)

 

Der Eintrag während des „Hauptereignisses“ im Nino 3,4- Bereich war Mitte 97 bis Mitte 98 etwas höher als beim aktuellen Ereignis, die „fast ElNino- Bedingungen“ in 2014 bis Mitte 2015 sowie die deutlich stärkere Freisetzung von Wärme auch weiter westlich von 170°W sorgten jedoch dafür, dass in Summe der Energiefluss etwa  doppelt so groß war. Wir wollen die Auswirkungen auf die globalen Temperaturen  2013…März 2017 deutlich machen:

Abb. 5: Die globalen Temperaturanomalien an der Oberfläche ( GISS, HadCRUT4, beide bezogen auf 1981…2010) und in der Troposphäre ( RSS, UAH, beide mit unterschiedlichen Referenzperioden, daher der optisch hilfreiche Versatz).

 

Schön ist zu sehen, dass etwa ab Herbst 2014 -es gibt eine Verzögerung der ENSO-Wirkung auf die globalen Temperaturen- eine deutliche Aufwärtsbewegung einsetzte, die auch die Freisetzung von Wärme durch das langandauernde ENSO- Ereignis (vgl. Abb.4 links) abbildet. Nach dem Peak (ebenfalls verzögert) sind die Troposphären- Temperaturen inzwischen  wieder da angekommen wo sie in 2013 waren, vor dem ENSO- Ereignis. Die Oberflächentemperaturen sind durch den hohen eingehenden Ozeananteil von ca. 70% naturgemäß träger. GISS vollführte im Februar und März nochmals einen Hüpfer, es sollte nun auch hier weiter abkühlen.   Beim letzten ENSO- Ereignis 1998 half dabei eine LaNina, sie wirkt stärker kühlend auf  die globalen Temperaturen. Sie ist im letzten Jahr praktisch ausgefallen,  daher geht alles langsamer nach unten als 1998/99. Wir werden sehen, wie sich die Temperaturen weiter entwickeln, recht wahrscheinlich wissen wir im Sommer mehr. Wir halten Sie auf dem Laufenden!