warum sich die Arktis viel schneller erwärmt als der Rest der Welt

Am Vorabend der Sommersonnenwende ist am Polarkreis ein sehr beunruhigendes Phänomen aufgetreten. Zum ersten Mal seit wir Temperaturen aufgezeichnet haben, 38 ° C wurden erreicht in einer abgelegenen Stadt in Sibirien. Das sind 18 ° C wärmer als die durchschnittliche tägliche Höchsttemperatur im Juni in diesem Teil der Welt und ein Allzeithoch für die Region.

Jedes Jahr werden neue Rekorde aufgestellt, nicht nur für die Höchsttemperatur, sondern auch für das Schmelzen von Eis und Waldbränden. Und das aus gutem Grund: Die atmosphärischen Temperaturen in der Arktis sind mit einer Geschwindigkeit von etwa gestiegen doppelt so hoch wie der Weltdurchschnitt.

All dies ist nicht ohne Konsequenzen. In Verbindung mit den hohen Sommertemperaturen der vergangenen Jahre beschleunigte die jüngste Hitzewelle in Sibirien das Schmelzen des arktischen Permafrosts, des permanent gefrorenen Bodens, der mit einer dünnen Oberflächenschicht bedeckt ist, die jedes Jahr schmilzt und wieder gefriert. Mit steigenden Temperaturen sinkt die oberste Schicht und ihre Strukturen beginnen sich zu verschlechtern, wenn sich der Boden darunter ausdehnt und zusammenzieht. Dieses Phänomen ist teilweise verantwortlich für die katastrophale Ölverschmutzung (das schlimmste, das jemals in der Arktis gesehen wurde), das Ende Mai 2020 in Sibirien stattfand, als ein Kraftstofftank zusammenbrach und mehr als 21.000 Tonnen Kraftstoff freisetzte.

Aber was passiert in der Arktis und warum scheint der Klimawandel dort so viel ausgeprägter zu sein als im Rest der Welt?

Rauch von Waldbränden bedeckt den Himmel Sibiriens am 23. Juni 2020.
EPA-EFE / NASA

Modellvorhersagen

Wissenschaftler haben Modelle des globalen Klimasystems entworfen, die als “allgemeine Zirkulationsmodelle” oder “GCMs” für “allgemeine Zirkulationsmodelle” bezeichnet werden und die Hauptmuster reproduzieren, die bei meteorologischen Beobachtungen beobachtet wurden. Sie ermöglichen es, das Verhalten von Klimaphänomenen wie dem indischen Monsun, El Niño, der südlichen Oszillation und Meeresströmungen wie dem Golfstrom zu überwachen und vorherzusagen.

GCMs werden seit den 1990er Jahren verwendet, um den Klimawandel in einer Welt zu projizieren, in der die Atmosphäre in CO immer dichter wird2. Eines der gemeinsamen Merkmale dieser Modelle ist ein Effekt, der als “polare Verstärkung” bezeichnet wird. In den Polarregionen und insbesondere in der Arktis nimmt die Erwärmung zu. Die Verstärkung kann zwischen zwei und zweieinhalb liegen, was bedeutet, dass die Arktis bei jedem Grad der globalen Erwärmung das Doppelte oder mehr erfahren wird. Dies ist ein grundlegendes Merkmal unserer Klimamodelle, aber warum geschieht dies?



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Neuschnee ist die klarste natürliche Oberfläche der Welt. Es hat eine Albedo von etwa 0,85, was bedeutet, dass 85% der dort eintreffenden Sonnenstrahlung zurück in den Weltraum reflektiert werden. Für den Ozean ist es das Gegenteil: Als dunkelste natürliche Oberfläche des Planeten reflektiert er nur 10% der Strahlung (seine Albedo beträgt 0,1). Im Winter ist der Arktische Ozean, der sich über den Nordpol erstreckt, mit Meereis bedeckt, das selbst mit einer isolierenden Schneeschicht bedeckt ist. Es ist wie eine riesige weiße Wärmedecke, die den dunklen Ozean darunter schützt. Wenn die Temperaturen im Frühjahr steigen, schmilzt das Meereis und legt den Ozean frei. Es absorbiert dann noch mehr Sonnenstrahlung, was die Erwärmung der Region erhöht und durch Abpralleffekt noch mehr Eis schmilzt. Dies ist eine positive Rückkopplungsschleife, die als Eisalbedo-Rückkopplungsmechanismus bezeichnet wird.

Durch das Schmelzen des arktischen Meereises erwärmt sich die Region.
Jonathan bamber, Autor zur Verfügung gestellt

Wenn dieser Effekt in Verbindung mit der Albedo des Eises (tatsächlich Schnee) in der Arktis besonders wichtig ist, liegt dies daran, dass der Arktische Ozean fast von Eurasien und Nordamerika umschlossen ist. und deshalb ist es für Meeresströmungen (im Vergleich zur Antarktis) weniger einfach, Meereis in die Region hinein und aus dieser heraus zu bewegen. Zum Beispiel ist das Meereis, das seit über einem Jahr in der Arktis verbleibt, mit einer Geschwindigkeit von etwa geschrumpft 13% pro Jahrzehnt seit dem Beginn der Satellitenvermessung Ende der 1970er Jahre.

Tatsächlich gibt es Hinweise darauf, dass das Ausmaß des Meereises nicht so stark verringert wurde seit mindestens 1.500 Jahren. In den Jahren 2012 und 2019 wurden extreme Schmelzphänomene der grönländischen Eisdecke beobachtet, die alle 150 Jahre auftraten. Eiskerndaten zeigen, dass das vermehrte Schmelzen der Eisschildoberfläche während Jahrzehnt ist seit dreieinhalb Jahrhunderten beispiellos und möglicherweise für 7.000 Jahre.

Mit anderen Worten, die Rekordtemperaturen in der Arktis in diesem Sommer sind kein isoliertes Phänomen. Sie sind Teil eines langfristigen Trends, der vor einigen Jahrzehnten von Klimamodellen vorhergesagt wurde. Wir sehen die Ergebnisse heute mit dem Schmelzen von Permafrost, Meereis und der Eiskappe. Wenn die Arktis manchmal als Hinweisgeber für die Klimaverschlechterung beschrieben wurde, ist es klar, dass sie uns gerade eine klare Botschaft gesendet hat. Und es wird sicherlich nicht der letzte sein.

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