Die Hälfte der jährlichen Niederschläge der Welt fällt in nur 12 Tagen, neue Studienergebnisse zeigen.

Derzeit fällt die Hälfte der weltweit gemessenen Niederschläge, die in einem Jahr fallen, in nur 12 Tagen, so eine neue Analyse der an Wetterstationen auf der ganzen Welt gesammelten Daten.

Bis zum Ende des Jahrhunderts gehen Klimamodelle davon aus, dass diese einseitige Verteilung von Regen und Schnee wahrscheinlich noch schräger wird, wobei die Hälfte der jährlichen Niederschläge in 11 Tagen fällt.

Diese Ergebnisse werden in Geophysical Research Letters, einer Zeitschrift der American Geophysical Union, veröffentlicht.

Frühere Studien haben gezeigt, dass wir in Zukunft sowohl mit einem Anstieg der extremen Wetterereignisse als auch mit einem geringeren Anstieg der durchschnittlichen jährlichen Niederschläge rechnen können, wenn sich das Klima erwärmt, aber die Forscher untersuchen immer noch den Zusammenhang zwischen diesen beiden Trends.

„Diese Studie zeigt, wie diese beiden Teile zusammenpassen“, sagt Angeline Pendergrass, Wissenschaftlerin am National Center for Atmospheric Research (NCAR) und Hauptautorin der neuen Studie. „Was wir herausgefunden haben, ist, dass die erwarteten Steigerungen passieren, wenn es bereits die nassesten Tage sind, werden die regenreichsten Tage regnerischer.“

Die Ergebnisse, die darauf hindeuten, dass Überschwemmungen und die damit verbundenen Schäden ebenfalls zunehmen könnten, haben Auswirkungen auf Wassermanager, Stadtplaner und Rettungskräfte. Die Forschungsergebnisse sind auch ein Anliegen der Landwirtschaft, die produktiver ist, wenn die Niederschläge gleichmäßiger über die Vegetationszeit verteilt sind.

Die Forschung wurde vom U.S. Department of Energy und der National Science Foundation, dem Sponsor von NCAR, unterstützt.

Was es bedeutet, extrem zu sein

Wissenschaftler, die extreme Niederschläge untersuchen – und wie sich solche Ereignisse in Zukunft ändern können -, haben anhand verschiedener Metriken definiert, was als „extrem“ gilt. Pendergrass bemerkte, dass die Definitionen in einigen Fällen so weit gefasst waren, dass extreme Niederschlagsereignisse tatsächlich den größten Teil aller Niederschläge umfassten.

In diesen Fällen wurden „Extremniederschlag“ und „Durchschnittsniederschlag“ im Wesentlichen gleich, was es für die Wissenschaftler schwierig machte, aus bestehenden Studien zu verstehen, wie sich die beiden unabhängig voneinander bei Erwärmung des Klimas verändern würden.

Auch andere Forschungsteams haben sich mit diesem Problem auseinandergesetzt. So versuchte beispielsweise ein kürzlich erschienenes Papier, die Ungleichmäßigkeit des Niederschlags zu quantifizieren, indem es den Gini-Koeffizienten anpasste, ein statistisches Instrument, das häufig zur Quantifizierung der Einkommensungleichheit verwendet wird, um stattdessen die Verteilung der Niederschläge zu untersuchen.

Pendergrass wollte etwas noch einfacheres und intuitiveres finden, das sowohl für die Öffentlichkeit als auch für andere Wissenschaftler leicht verständlich ist. Am Ende entschied sie sich, die Anzahl der Tage zu quantifizieren, die es dauern würde, bis ein halbes Jahr Niederschlag fällt. Die Ergebnisse überraschten sie.

„Ich hätte gedacht, dass die Zahl größer sein würde – vielleicht einen Monat“, sagte sie. „Aber als wir den Median oder Mittelpunkt von allen verfügbaren Beobachtungsstationen betrachteten, betrug die Zahl nur 12 Tage.“

Für die Analyse arbeitete Pendergrass mit Reto Knutti vom Institut für Atmosphären- und Klimaforschung in Zürich, Schweiz. Sie verwendeten Daten von 185 Bodenstationen für die 16 Jahre von 1999 bis 2014, ein Zeitraum, in dem Messungen mit Daten des Satelliten Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) validiert werden konnten. Während die Stationen weltweit verteilt waren, lag die Mehrheit in Nordamerika, Eurasien und Australien.

Für die Zukunft nutzten die Wissenschaftler Simulationen aus 36 der weltweit führenden Klimamodelle, die Daten für die täglichen Niederschläge lieferten. Dann haben sie herausgefunden, was die Klimamodellprognosen für die letzten 16 Jahre dieses Jahrhunderts für die einzelnen Beobachtungsstationen bedeuten würden.

Sie fanden heraus, dass die jährlichen Gesamtniederschläge an den Beobachtungsstationen in den Modellläufen leicht zunahmen, aber die zusätzlichen Niederschläge nicht gleichmäßig fielen. Stattdessen fiel die Hälfte des zusätzlichen Regens und Schnees über nur sechs Tage.

Dies trug dazu bei, dass die Gesamtniederschläge ebenfalls ungleichmäßiger zurückgingen als heute, wobei ein halbes Jahr der Gesamtniederschläge bis 2100 in nur 11 Tagen zurückging, verglichen mit 12 im aktuellen Klima.

„Während Klimamodelle im Allgemeinen nur einen kleinen Anstieg des Regens im Allgemeinen prognostizieren, stellen wir fest, dass dieser Anstieg auf eine Handvoll Ereignisse mit viel mehr Regen zurückzuführen ist und daher zu mehr negativen Auswirkungen führen könnte, einschließlich Überschwemmungen“, sagte Pendergrass. „Wir müssen das berücksichtigen, wenn wir darüber nachdenken, wie wir uns auf die Zukunft vorbereiten.“

Die University Corporation for Atmospheric Research verwaltet das National Center for Atmospheric Research unter der Schirmherrschaft der National Science Foundation. Alle in diesem Material geäußerten Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen spiegeln nicht unbedingt die Ansichten der National Science Foundation wider.

Mehr Informationen:
Angeline G. Pendergrass et al, The Uneven Nature of Daily Niederschlag und seine Veränderung, Geophysical Research Letters (2018). DOI: 10.1029/2018GL080298

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